《Java 虚拟机原理与性能调优》目录与学习路径

本页是《Java 虚拟机原理与性能调优》的目录与学习路径。全书 31 篇：10 章 30 节，加这一篇目录。主线不是再写一个业务功能，而是把卷三留下的 libraryd 当成观测对象：每一个结论都要能落到一条命令、一份日志或一个转储上。

这本书回答什么

前三卷把 library 从命令行程序长成了 libraryd 服务，又在卷三把类型、反射、类加载、并发和性能工具拆开讲了一遍。卷四换一个视角：同一段代码，JVM 在运行时到底做了什么。

具体是五个问题：

1. 遇到延迟抖动、吞吐下降、内存增长，先看什么、怎么证明。
2. 一个 .class 文件如何变成内存里的类，一个对象如何排布在堆上。
3. 解释器、C1、C2 如何接力，内联、逃逸分析、去虚拟化在什么条件下生效，什么时候又会反优化。
4. 对象什么时候被回收，G1 与 ZGC 的停顿从哪里来，GC 日志每一列是什么意思。
5. 堆、元空间、直接内存、线程栈、启动时间和容量，怎么测量、怎么设上限、怎么做回归。

全书概览

三条学习路径

全书按章顺序读是最完整的路径，但真实工作通常从一个症状开始。下面三条路径可以跳读。

路径一：线上症状 → 先定位

适合「服务变慢了 / 内存涨了 / 线程卡住了」的排障场景。

1. 1.1 从现象到机制 ：先建立「现象—假设—实验」的纪律。
2. 1.3 观测工具全景 ：知道每个工具回答什么问题。
3. 6.1 GC 日志解析 ：先把停顿和分配看清。
4. 7.1 堆转储与支配树 / 7.2 内存泄漏定位 ：内存问题往下钻。
5. 8.1 线程栈与转储 ：线程卡住时看栈。
6. 10.2 一次完整的调优 ：把证据变成参数。

路径二：GC 与内存 → 系统学

适合要选收集器、设堆上限、解释 GC 日志的读者。

1. 3.1 运行时数据区 ：先知道内存分几块。
2. 3.2 对象布局 / 3.3 分配与 TLAB ：对象怎么放、怎么分配。
3. 5.1 可达性分析与引用类型 ：谁会被回收。
4. 5.2 分代假设与回收算法 / 5.3 收集器谱系 ：算法与收集器。
5. 6.1 GC 日志解析 → 6.2 G1 调优 → 6.3 ZGC 与低延迟取舍 。
6. 7.3 元空间与直接内存 ：堆外也要设上限。

路径三：启动与容量 → 工程收尾

适合做镜像、Serverless、弹性扩容和容量规划的读者。

1. 2.1 类文件结构 / 2.2 类加载过程 ：启动时到底加载了什么。
2. 4.1 分层编译 ：为什么冷启动慢、预热后快。
3. 9.1 启动耗时分解 → 9.2 CDS 与 AppCDS → 9.3 AOT 缓存与 Native Image 。
4. 10.1 压测设计与指标口径 → 10.3 建立回归基线与容量规划 。

十章一览

第一部分：方法与数据（第 1–2 章）

第二部分：内存与执行（第 3–4 章）

第三部分：垃圾回收（第 5–6 章）

第四部分：诊断与运行时（第 7–8 章）

第五部分：启动、压测与决策（第 9–10 章）

项目状态

卷四不新增业务功能，只在 libraryd 上增加观测与压测设施。

实验口径

书里的「本机输出」统一来自下面这套环境；如果你的机器不同，绝对值会变，但方向和字段含义不变。

export JAVA_HOME=~/.jdks/jdk-25.0.5+8/Contents/Home
export PATH="$JAVA_HOME/bin:$PATH"
java -version
# openjdk version "25.0.5" 2026-10-20 LTS
# OpenJDK Runtime Environment Temurin-25.0.5+8 (build 25.0.5+8-LTS)

Apple M1 Pro，10 核，32 GB，macOS 26.3 (25D125)
默认 G1，压缩 oops，默认 MaxHeapSize 8 GB，G1 Region 4 MB

三条纪律：

• 一次只改一个变量。堆、GC、CPU 数、负载、warmup 任何一项变了，数字就不能直接比。
• 单次运行只说明「这次发生了什么」，不能当结论；至少重复三次并给分布。
• 没有命令和输出的数字不写；工具没装的，只讲用法，不编输出。

与站内其他内容的关系

• 《Java 编程入门》 ：语言基础与 library CLI。
• 《Java 编程实战》 ：工程化与 libraryd 服务。
• 《Java 高级编程》 ：语言机制、并发与性能工具；卷四直接承接它的 libraryd 与 JMH/JFR 基线。
• 书稿专题 ：全部书稿的入口。

怎么读

• 按顺序：从 1.1 开始，每节末尾有阅读导航。
• 按症状：用上面的三条路径，从对应章节进入。
• 按项目：把每节「在 libraryd 里落地」的类落到自己的服务里，先跑通命令，再改参数。

全书没有附录；需要的命令在正文里随用随查，卷三的附录 D 诊断命令清单 可以作为补充。