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出版者:

作者:Bolker, E.; Campbell, W.; Bolker, Ethan D.

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2003-6

价格:$ 76.84

装帧:

isbn号码:9780521010870

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 测试驱动开发
• TDD
• 软件设计
• 面向对象
• 实战
• 代码示例
• 最佳实践
• Java核心
• 架构
• 设计模式

洞悉 Java 架构的基石与演进：从核心到实践的深度探索 《Java Outside In》 并非一本浅尝辄止的 Java 入门教程，它致力于为有志于深入理解 Java 语言及其生态系统设计理念和实现机制的开发者提供一份详尽的指导。本书将带您走出“黑盒”，深入“内部”，以一种前所未有的视角审视 Java，揭示其强大的生命力与持续演进的根本原因。我们不满足于仅仅教会您如何使用 Java 的 API，更重要的是让您理解这些 API 为何如此设计，以及它们是如何构建起整个 Java 世界的。 核心理念：从“内部”理解“外部” 本书的命名“Outside In”并非偶然，它精准地概括了我们探索 Java 的核心方法论。我们相信，要真正掌握一门技术，必须从其最深层的设计哲学、最基础的实现原理出发，逐步向上延伸，理解其如何构建出我们日常开发中接触到的各种“外部”功能和抽象。因此，本书将首先深入 Java 虚拟机（JVM）的内存模型、垃圾回收机制、即时编译（JIT）等核心组件，这些是 Java 能够高效、稳定运行的基石。只有理解了这些“内部”运作，我们才能真正理解 Java 语言层面的各种特性，例如它的内存管理、并发模型，以及为什么某些代码风格会比其他风格更优。 第一部分：Java 虚拟机——深入腹地，探秘运行机制 在本书的开篇，我们将首先踏入 Java 虚拟机（JVM）的神秘世界。这不仅仅是关于类加载器如何加载字节码，更是关于 JVM 内存结构的深度剖析。您将了解到 Java 堆、栈、方法区、本地方法栈等各个区域的职责，以及它们之间的数据流转。对于初学者来说，理解这些概念往往是模糊的，但通过本书详细的图示和案例，您将清晰地掌握对象在内存中的生命周期，以及栈帧在方法调用中的作用。 垃圾回收（GC）是 JVM 最核心、最复杂的机制之一。本书将不仅仅介绍各种 GC 算法（如 Serial, Parallel, CMS, G1, ZGC 等）的名称，更会深入分析它们的工作原理、适用场景、优缺点以及如何进行性能调优。我们将详细解读 GC 日志，让您能够一眼看出 GC 带来的性能瓶颈，并掌握与之对抗的策略。您将理解，为什么某些 GC 算法在特定场景下表现优异，以及 JVM 如何通过不断演进的 GC 算法来应对日益增长的内存需求和对低延迟的要求。 即时编译（JIT）是 Java 性能的另一关键。本书将揭示 JIT 编译器是如何将字节码转换为本地机器码的，以及它是如何进行各种优化（如内联、逃逸分析、循环展开等）来提升代码执行效率的。我们将探讨分层编译的概念，理解 JVM 如何在编译速度和优化深度之间取得平衡，以及您可以通过一些 JVM 参数来影响 JIT 的行为，从而针对性地优化您的应用程序性能。 第二部分：Java 语言设计哲学与核心特性解析 理解了 JVM 的“内功”之后，我们将进一步深入 Java 语言本身的设计哲学。为什么 Java 要设计成一种面向对象的语言？它又是如何实现其“一次编写，到处运行”的跨平台特性的？本书将从历史的角度回顾 Java 的诞生，探讨其设计者在面对当时技术挑战时所做出的权衡与选择。 我们将详细解析 Java 的面向对象三大特性：封装、继承与多态。但我们不会停留在简单的语法层面，而是会深入探讨它们在 JVM 中的实现方式，例如方法调用是如何通过虚方法表实现的，以及继承关系如何影响对象的内存布局。 Java 的并发模型是其强大之处，也是许多开发者面临的挑战。本书将深入剖析 `synchronized` 关键字的工作原理，以及它与 JVM 内部锁机制的关联。我们将详细介绍 Java 内存模型（JMM），理解 `volatile` 关键字的作用，以及它如何与 CPU 缓存一致性协议协同工作，确保多线程环境下的数据可见性与原子性。您将不再只是“使用”锁，而是真正“理解”锁，理解 Java 中 `Lock` 接口及其各种实现（如 `ReentrantLock`）的底层机制，以及它们在解决并发问题时的优势与劣势。 本书还将深入探讨 Java 8 及以后版本引入的重要特性，如 Lambda 表达式、Stream API、Optional 类等。我们将不仅仅展示这些特性如何简化代码，更会揭示它们背后的设计思路。例如，Lambda 表达式如何实现函数式编程范式，Stream API 如何利用惰性求值和并行处理来提升效率，以及 Optional 类如何帮助开发者规避 `NullPointerException` 的尴尬。我们会剖析这些新特性在 JVM 中的实现方式，理解它们是如何与 JVM 的垃圾回收和 JIT 编译协同工作的。 第三部分：Java 生态系统：从 JDK 到第三方框架的深度理解 Java 的强大之处不仅在于语言本身，更在于其庞大而活跃的生态系统。本书将带领您深入了解 JDK（Java Development Kit）的核心类库，例如 `java.util`、`java.io`、`java.nio` 等包的设计理念和最佳实践。您将理解为什么 `ArrayList` 和 `LinkedList` 在不同场景下性能表现不同，以及 `HashMap` 的内部实现如何保证其高效的查找效率。 我们还会探讨 Java 的反射机制，理解它在动态代理、AOP 等高级技术中的作用。虽然反射可能带来一定的性能开销，但其灵活性是无与伦比的。本书将指导您如何在性能与灵活性之间找到最佳平衡点。 此外，本书还将关注 Java 生态系统中一些至关重要的第三方框架和技术，例如 Spring 框架。我们将尝试从“Inside Out”的视角来理解 Spring 的 IoC（控制反转）和 AOP（面向切面编程）是如何实现的，例如 BeanFactory 和 ApplicationContext 的工作流程，以及 AOP 的代理机制是如何工作的。同样，对于像 MyBatis 这样的数据访问框架，我们会深入剖析其 XML 映射和动态 SQL 生成的原理，理解它如何绕过 JDBC 的繁琐细节，提高开发效率。 第四部分：Java 实践与性能优化：知其所以然，方能用其好 理论知识的掌握最终是为了指导实践。本书的最后一大部分将聚焦于 Java 的实际应用和性能优化。我们将通过大量的实际案例，演示如何将前面学到的 JVM 原理和语言特性应用于解决实际开发中的问题。 性能调优是一个贯穿始终的主题。我们将从代码层面、JVM 层面和架构层面，提供一套系统的性能分析和优化方法论。您将学会如何使用 JVisualVM、JProfiler 等工具来监控应用程序的 CPU、内存、线程等指标，定位性能瓶颈。我们将深入分析常见的性能问题，例如内存泄漏、线程死锁、GC 暂停等，并提供相应的解决方案。 本书还将探讨 Java 在不同领域的应用，例如 Web 开发（Servlet/JSP, Spring MVC）、分布式系统（RPC, 消息队列）、大数据技术（Hadoop, Spark）等。我们会尝试分析这些领域中 Java 的特定挑战，以及 Java 技术栈是如何应对这些挑战的。 谁适合阅读本书？ 有一定 Java 基础，希望深入理解 JVM 工作原理的开发者。 对 Java 语言设计理念和底层实现感到好奇的技术爱好者。 希望提升 Java 应用程序性能，解决复杂性能问题的资深开发者。 正在进行技术选型，需要深入了解 Java 生态系统优劣势的架构师。 对计算机底层原理，特别是虚拟机技术感兴趣的学生。 《Java Outside In》 将是一段令人兴奋的技术探索之旅。我们鼓励读者在阅读过程中，结合自己的代码实践，去观察、去验证，去不断地叩问“为什么”。相信通过本书的引导，您将能够真正“洞悉”Java，成为一名更具深度和广度的 Java 开发者。

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