Java性能優化權威指南主要為Java SE 和Java EE 應用的性能調優提供建議。主要包括以下幾方面：性能監控、性能分析、Java HotSpot VM 調優、高效的基準測試以及Java EE 應用的性能調優。

《Java性能優化權威指南》適合所有Java 程序員、系統調優師和系統架構師閱讀。

Java性能優化權威指南 目錄：

第1章　策略、方法和方法論 1

1.1 性能問題的現狀 1

1.2 性能分析的兩種方法：自頂向下和自底向上 4

1.2.1 自頂向下 4

1.2.2 自底向上 5

1.3 選擇正確的平臺并評估系統性能 5

1.3.1 選擇正確的CPU架構 6

1.3.2 評估系統性能 7

1.4 參考資料 7

第2章　操作系統性能監控 8

2.1 定義 8

2.2 CPU使用率 9

2.2.1 監控CPU使用率：Windows 9

2.2.2 監控CPU使用率：Windows typeperf 12

2.2.3 監控CPU使用率：Linux 13

2.2.4 監控CPU使用率：Solaris 14

2.2.5 命令行監控CPU使用率：Linux和Solaris 16

2.3 CPU調度程序運行隊列 19

2.3.1 監控CPU調度程序運行隊列：Windows 19

2.3.2 監控CPU調度程序運行隊列：Solaris 21

2.3.3 監控CPU調度程序運行隊列：Linux 21

2.4 內存使用率 22

2.4.1 監控內存利用率：Windows 22

2.4.2 監控內存使用率：Solaris 23

2.4.3 監控內存使用率：Linux 24

2.4.4 監控鎖競爭：Solaris 25

2.4.5 監控鎖競爭：Linux 26

2.4.6 監控鎖競爭：Windows 27

2.4.7 隔離競爭鎖 27

2.4.8 監控搶占式上下文切換 27

2.4.9 監控線程遷移 28

2.5 網絡I/O使用率 28

2.5.1 監控網絡I/O使用率：Solaris 29

2.5.2 監控網絡I/O使用率：Linux 30

2.5.3 監控網絡I/O使用率：Windows 30

2.5.4 應用性能改進的考慮 31

2.6 磁盤I/O使用率 31

2.7 其他命令行工具 34

2.8 監控CPU使用率：SPARC T系列系統 35

2.9 參考資料 36

第3章　JVM概覽 38

3.1 HotSpot VM的基本架構 38

3.2 HotSpot VM運行時 40

3.2.1 命令行選項 40

3.2.2 VM生命周期 41

3.2.3 VM類加載 44

3.2.4 字節碼驗證 46

3.2.5 類數據共享 47

3.2.6 解釋器 48

3.2.7 異常處理 49

3.2.8 同步 50

3.2.9 線程管理 51

3.2.10 C++堆管理 53

3.2.11 Java本地接口 54

3.2.12 VM致命錯誤處理 55

3.3 HotSpot VM垃圾收集器 56

3.3.1 分代垃圾收集 56

3.3.2 新生代 58

3.3.3 快速內存分配 60

3.3.4 垃圾收集器 60

3.3.5 Serial收集器 61

3.3.6 Parallel收集器：吞吐量為先！ 62

3.3.7 Mostly-Concurrent收集器：低延遲為先！ 62

3.3.8 Garbage-First收集器：CMS替代者 64

3.3.9 垃圾收集器比較 64

3.3.10 應用程序對垃圾收集器的影響 65

3.3.11 簡單回顧收集器歷史 65

3.4 HotSpot VM JIT編譯器 65

3.4.1 類型繼承關系分析 67

3.4.2 編譯策略 67

3.4.3 逆優化 68

3.4.4 Client JIT編譯器概覽 69

3.4.5 Server JIT編譯器概覽 69

3.4.6 靜態單賦值——程序依賴圖 69

3.4.7 未來增強展望 71

3.5 HotSpot VM自適應調優 71

3.5.1 Java 1.4.2的默認值 71

3.5.2 Java 5自動優化的默認值 71

3.5.3 Java 6 Update 18更新后的默認優化值 73

3.5.4 自適應Java堆調整 74

3.5.5 超越自動優化 75

3.6 參考資料 75

第4章　JVM性能監控 77

4.1 定義 77

4.2 垃圾收集 78

4.2.1 重要的垃圾收集數據 78

4.2.2 垃圾收集報告 78

4.2.3 垃圾收集數據的離線分析 86

4.2.4 圖形化工具 89

4.3 JIT編譯器 103

4.4 類加載 104

4.5 Java應用監控 106

4.6 參考資料 109

第5章　Java應用性能分析 110

5.1 術語 111

5.1.1 通用性能分析術語 111

5.1.2 Oracle Solaris Studio Performance Analyzer術語 112

5.1.3 NetBeans Profiler術語 112

5.2 Oracle Solaris Studio Performance Analyzer 112

5.2.1 支持平臺 113

5.2.2 下載/安裝Oracle Solaris Studio Performance Analyzer 114

5.2.3 使用Oracle Solaris Studio Performance Analyzer 抓取性能數據 114

5.2.4 查看性能數據 118

5.2.5 數據表示 125

5.2.6 過濾性能數據 128

5.2.7 命令行工具er_print 129

5.3 NetBeans Profiler 135

5.3.1 支持平臺 136

5.3.2 下載安裝NetBeans Profiler 136

5.3.3 開始方法分析會話 137

5.3.4 Controls子面板 143

5.3.5 Status子面板 143

5.3.6 Profiling Results子面板 143

5.3.7 Saved Snapshots子面板 144

5.3.8 View子面板 144

5.3.9 Basic Telemetry子面板 144

5.3.10 查看動態結果 145

5.3.11 對結果進行快照 145

5.3.12 啟動內存分析會話 146

5.3.13 查看實時結果 148

5.3.14 對結果進行快照 150

5.3.15 定位內存泄漏 150

5.3.16 分析堆轉儲 151

5.4 參考資料 152

第6章　Java應用性能分析技巧 153

6.1 性能優化機會 153

6.2 系統或內核態CPU使用 154

6.3 鎖競爭 161

6.4 Volatile的使用 171

6.5 調整數據結構的大小 172

6.5.1 StringBuilder或StringBuffer大小的調整 172

6.5.2 Java Collection類大小調整 175

6.6 增加并行性 179

6.7 過高的CPU使用率 181

6.8 其他有用的分析提示 182

6.9 參考資料 184

第7章　JVM性能調優入門 185

7.1 方法 185

7.1.1 假設條件 187

7.1.2 測試基礎設施需求 188

7.2 應用程序的系統需求 188

7.2.1 可用性 188

7.2.2 可管理性 188

7.2.3 吞吐量 189

7.2.4 延遲及響應性 189

7.2.5 內存占用 189

7.2.6 啟動時間 189

7.3 對系統需求分級 190

7.4 選擇JVM部署模式 190

7.4.1 單JVM部署模式 190

7.4.2 多JVM部署模式 190

7.4.3 通用建議 191

7.5 選擇JVM運行模式 191

7.5.1 Client模式或Server模式 191

7.5.2 32位/64位 JVM 192

7.5.3 垃圾收集器 192

7.6 垃圾收集調優基礎 193

7.6.1 性能屬性 193

7.6.2 原則 193

7.6.3 命令行選項及GC日志 194

7.7 確定內存占用 197

7.7.1 約束 197

7.7.2 HotSpot VM堆的布局 197

7.7.3 堆大小調優著眼點 200

7.7.4 計算活躍數據大小 201

7.7.5 初始堆空間大小配置 202

7.7.6 其他考量因素 203

7.8 調優延遲/響應性 204

7.8.1 輸入 205

7.8.2 優化新生代的大小 205

7.8.3 優化老年代的大小 207

7.8.4 為CMS調優延遲 210

7.8.5 Survivor空間介紹 212

7.8.6 解析晉升閾值 214

7.8.7 監控晉升閾值 215

7.8.8 調整Survivor空間的容量 216

7.8.9 顯式的垃圾收集 222

7.8.10 并發永久代垃圾收集 223

7.8.11 調優CMS停頓時間 224

7.8.12 下一步 225

7.9 應用程序吞吐量調優 225

7.9.1 CMS吞吐量調優 225

7.9.2 Throughput收集器調優 226

7.9.3 Survivor空間調優 228

7.9.4 調優并行垃圾收集線程 231

7.9.5 在NUMA系統上部署 231

7.9.6 下一步 232

7.10 極端示例 232

7.11 其他性能命令行選項 232

7.11.1 實驗性(最近最大)優化 232

7.11.2 逃逸分析 233

7.11.3 偏向鎖 233

7.11.4 大頁面支持 234

7.12 參考資料 236

第8章　Java應用的基準測試 237

8.1 基準測試所面臨的挑戰 237

8.1.1 基準測試的預熱階段 238

8.1.2 垃圾收集 240

8.1.3 使用Java Time接口 240

8.1.4 剔除無效代碼 241

8.1.5 內聯 247

8.1.6 逆優化 251

8.1.7 創建微基準測試的注意事項 256

8.2 實驗設計 257

8.3 使用統計方法 258

8.3.1 計算均值 258

8.3.2 計算標準差 258

8.3.3 計算置信區間 259

8.3.4 使用假設測試 260

8.3.5 使用統計方法的注意事項 262

8.4 參考文獻 263

8.5 參考資料 263

第9章　多層應用的基準測試 264

9.1 基準測試難題 264

9.2 企業級應用基準測試的考量 266

9.2.1 定義被測系統 266

9.2.2 制定微基準測試 266

9.2.3 定義用戶交互模型 267

9.2.4 定義性能指標 270

9.2.5 擴展基準測試 273

9.2.6 用利特爾法則驗證 274

9.2.7 思考時間 275

9.2.8 擴展性分析 278

9.2.9 運行基準測試 278

9.3 應用服務器監控 281

9.3.1 GlassFish監控 281

9.3.2 監控子系統 286

9.3.3 Solaris 287

9.3.4 Linux 288

9.3.5 Windows 288

9.3.6 外部系統的性能 289

9.3.7 磁盤I/O 292

9.3.8 監控和調優資源池 293

9.4 企業級應用性能分析 294

9.5 參考資料 295

第10章　Web應用的性能調優 297

10.1 Web應用的基準測試 298

10.2 Web容器的組件 298

10.2.1 HTTP連接器 299

10.2.2 Servlet引擎 300

10.3 Web容器的監控和性能調優 300

10.3.1 容器的開發和生產模式 300

10.3.2 安全管理器 301

10.3.3 JVM調優 301

10.3.4 HTTP服務和Web容器 303

10.3.5 HTTP監聽器 303

10.4 最佳實踐 315

10.4.1 Servlet和JSP最佳實踐 315

10.4.2 內容緩存 324

10.4.3 會話持久化 328

10.4.4 HTTP服務器文件緩存 329

10.5 參考資料 333

第11章　Web Service的性能 334

11.1 XML的性能 334

11.1.1 XML處理的生命周期 335

11.1.2 解析/解編組 335

11.1.3 訪問 338

11.1.4 修改 338

11.1.5 序列化/編組 339

11.2 驗證 339

11.3 解析外部實體 341

11.4 XML文檔的局部處理 343

11.5 選擇合適的API 346

11.6 JAX-WS參考實現棧 349

11.7 Web Service基準測試 350

11.8 影響Web Service性能的因素 353

11.8.1 消息大小的影響 353

11.8.2 不同Schema類型的性能特征 355

11.8.3 終端服務器的實現 358

11.8.4 處理程序的性能 359

11.9 最佳性能實踐 361

11.9.1 二進制負載的處理 361

11.9.2 處理XML文檔 365

11.9.3 使用MTOM發送XML文檔 365

11.9.4 使用Provider接口 368

11.9.5 快速信息集 370

11.9.6 HTTP壓縮 372

11.9.7 Web Service客戶端的性能 373

11.10 參考資料 374

第12章　Java持久化及Enterprise Java Bean的性能 375

12.1 EJB編程模型 376

12.2 Java持久化API及其參考實現 376

12.3 監控及調優EJB容器 379

12.3.1 線程池 380

12.3.2 Bean池和緩存 382

12.3.3 EclipseLink會話緩存 385

12.4 事務隔離級 386

12.5 Enterprise Java Bean的最佳實踐 387

12.5.1 簡要說明使用的EJB基準測試 387

12.5.2 EJB 2.1 388

12.5.3 EJB 3.0 400

12.6 Java持久化最佳實踐 403

12.6.1 JPA查詢語言中的查詢 403

12.6.2 查詢結果緩存 405

12.6.3 FetchType 406

12.6.4 連接池 408

12.6.5 批量更新 409

12.6.6 選擇正確的數據庫鎖策略 411

12.6.7 不帶事務的讀取 411

12.6.8 繼承 411

12.7 參考資料 412

附錄A 重要的HotSpot VM選項 413

附錄B 性能分析技巧示例源代碼 429

B.1 鎖競爭實現1 429

B.2 鎖競爭實現2 439

B.3 鎖競爭實現3 449

B.4 鎖競爭實現4 459

B.5 鎖競爭實現5 469

B.6 調整容量變化1 481

B.7 調整容量變化2 492

B.8 增加并發性的單線程實現 504

B.9 增加并發性的多線程實現 514

總結

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