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【JAVA】理论+实战 构建完整JVM知识体系

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〖课程介绍〗:

  •   本课程从源码到运行、类加载，再到内存分配和垃圾回收，以及JVM调优的技巧与实战。整个课程基于JDK13讲解，理论-实战-面试三结合，带你剖析整个JVM知识体系，一站解决JVM问题。

  • 【JAVA】理论+实战 构建完整JVM知识体系

〖课程目录〗:

  • 第1章 课程导学与准备工作 2 节 | 13分钟

  • 本章主要介绍为何要带大家从零开始学习一门JVM基础与实战相结合的系统课程，之后会为大家介绍本课程内容具体安排，最后给出如何学好这门课程的一些学习建议。希望大家都能通过这门课程，学有所成，学有所归。

    • 图文：1-1 课前必读（不看会错过一个亿）

    • 视频：1-2 课程介绍及学习指导 (12:18)

  • 第2章 认识JVM规范 12 节 | 172分钟

  • 本章首先从三种认知角度带你了解JVM以及JVM的组成，帮你建立JVM知识体系，再通过阅读JVM规范来带大家掌握Class文件的格式，实现Class文件字节码的阅读，之后带大家进入ASM的开发，学会动态创建Java类。

    • 视频：2-1 从三种认知角度重识JVM (12:19)

    • 视频：2-2 JVM规范作用及其核心 (13:43)

    • 视频：2-3 理解JVM规范中的虚拟机结构 (14:19)

    • 视频：2-4 如何学习JVM规范中的指令集 (11:22)

    • 视频：2-5 Class字节码解析：理解ClassFile结构 (13:16)

    • 视频：2-6 阅读Class字节码：常量池 (17:43)

    • 视频：2-7 阅读Class字节码：类定义和属性 (15:53)

    • 视频：2-8 阅读Class字节码：方法和方法调用 (13:08)

    • 视频：2-9 ASM开发：编程模型和核心API (14:22)

    • 视频：2-10 ASM开发：ClassVisitor开发 (16:36)

    • 视频：2-11 ASM开发：MethodVisitor开发 (12:58)

    • 视频：2-12 ASM开发：实现模拟AOP功能 (15:24)

  • 第3章 类加载、连接和初始化8 节 | 113分钟

  • 本章将带大家从类加载到JVM再到类卸载，剖析完整过程中的每个步骤的细节功能和核心技能，结合实战，重点需要大家理解类加载、类加载器，双亲委派模型，理解并掌握各种主动使用类的初始化时机等。

    • 视频：3-1 类加载和类加载器 (13:21)

    • 视频：3-2 案例：类加载器使用 (16:09)

    • 视频：3-3 双亲委派模型 (10:14)

    • 视频：3-4 案例：自定义ClassLoader (13:53)

    • 视频：3-5 双亲委派模型说明和代码示例 (14:42)

    • 视频：3-6 类连接和初始化 (17:49)

    • 视频：3-7 案例：类的主动初始化 (10:10)

    • 视频：3-8 案例：类的初始化机制和顺序 (15:59)

  • 第4章 内存分配6 节 | 115分钟

  • 本章先带大家系统学习Java的内存分配模型，堆内存核心内容，内存分配相关的各种参数的配置和使用，然后带大家掌握各种内存溢出，学习如何使用MAT工具进行内存溢出的分析和问题查找。

    • 视频：4-1 JVM的简化架构和运行时数据区 (19:09)

    • 视频：4-2 Java堆内存模型和分配 (14:38)

    • 视频：4-3 案例：Trace跟踪和Java堆的参数配置 (16:52)

    • 视频：4-4 案例：新生代配置和GC日志格式 (22:52)

    • 视频：4-5 案例：使用MAT进行内存分析 (17:39)

    • 视频：4-6 案例：堆、栈、元空间的参数配置 (23:34)

  • 第5章 字节码执行引擎4 节 | 58分钟

  • 本章先带大家深入Java栈，理解栈帧、运行期操作数和局部变量表之间的交互关系，再带大家剖析方法调用，掌握静态分派和动态分派，最后通过实战带大家理解如何执行方法中的字节码指令。

    • 视频：5-1 栈帧和局部变量表 (14:48)

    • 视频：5-2 案例：slot是复用的 (12:41)

    • 视频：5-3 案例：操作数栈 (14:53)

    • 视频：5-4 静态分派和动态分派 (14:47)

  • 第6章 垃圾回收10 节 | 153分钟

  • 本章先来掌握垃圾回收的不可达算法、垃圾判断步骤、GC类型、引用类型等基础内容，再带大家深入垃圾回收的算法，包括标记清除法、复制算法、标记整理等，最后带大家掌握各种垃圾收集器，包括串行收集器、并行收集器、新生代Parallel Scavenge收集器、CMS、G1等。…

    • 视频：6-1 垃圾回收基础和根搜索算法 (13:08)

    • 视频：6-2 引用分类 (13:22)

    • 视频：6-3 案例：各种引用的实现 (14:58)

    • 视频：6-4 垃圾回收基础【跨代引用、记忆集、写屏障、判断垃圾的步骤、STW】 (21:44)

    • 视频：6-5 垃圾回收算法 (15:05)

    • 视频：6-6 垃圾收集器基础和串行收集器 (12:53)

    • 视频：6-7 并行收集器和Parallel Scavenge收集器 (12:58)

    • 视频：6-8 CMS收集器 (11:04)

    • 视频：6-9 G1收集器 (22:23)

    • 视频：6-10 ZGC收集器、GC性能指标和JVM内存配置原则 (14:44)

  • 第7章 高效并发7 节 | 99分钟

  • 本章先来分析Java内存模型，内存间的交互操作，然后学习多线程的可见性、有序性和指令重排、线程安全的处理方法，最后带大家学习自旋锁、锁消除、锁粗化、轻量级锁、偏向锁等锁优化。

    • 视频：7-1 Java内存模型和内存间的交互操作 (13:22)

    • 视频：7-2 内存间的交互操作的规则 (10:29)

    • 视频：7-3 volatile特性 (12:56)

    • 视频：7-4 指令重排原理和规则 (15:30)

    • 视频：7-5 代码示例：指令重排的各种情况分析 (16:33)

    • 视频：7-6 线程安全处理 (10:31)

    • 视频：7-7 锁优化 (18:45)

  • 第8章 性能监控与故障处理工具8 节 | 115分钟

  • 本章带你掌握实际工作中的高频技能，包括jps、jinfo、jstack、jmap、jstat、jstatd、jcmd等命令行工具和jconsole、 jmc、visualvm等图形化工具，最后结合实际操作带你理解两种远程连接方式：JMX、jstatd。

    • 视频：8-1 命令行工具 (14:28)

    • 视频：8-2 jconsole (07:37)

    • 视频：8-3 jmc1 (18:27)

    • 视频：8-4 jmc2 (10:34)

    • 视频：8-5 visualVM (16:54)

    • 视频：8-6 远程连接 (12:59)

    • 视频：8-7 监控实战1 (19:35)

    • 视频：8-8 监控实战2 (14:08)

  • 第9章 【实战】JVM调优7 节 | 117分钟

  • 本章将从调什么、如何调、调的目标是什么三个方面带你掌握如何进行JVM调优，接着传授你JVM调优策略、调优冷思考、调优经验、如何分析和处理内存溢出，最后我们将综合应用这些知识，在给定的应用上，实战JVM调优。

    • 视频：9-1 JVM调优：调什么、如何调 (17:06)

    • 视频：9-2 调优的目标、调优的策略和调优冷思考 (12:34)

    • 视频：9-3 JVM调优经验、内存泄漏分析 (15:29)

    • 视频：9-4 实战JVM调优：认识待调优的应用 (18:34)

    • 视频：9-5 实战JVM调优：录制JFR并分析结果 (13:06)

    • 视频：9-6 实战JVM调优：按照分析结果调整JVM运行时内存参数 (16:49)

    • 视频：9-7 实战JVM调优：查找内存泄漏点、分析并处理内存泄漏 (23:14)

  • 第10章 面试加油站3 节 | 54分钟

  • 本章以面试官视角带你剖析JVM面试问题，掌握回答技巧，轻松搞定面试中涉及到JVM相关问题，为大家的面试助力。

    • 视频：10-1 字节码部分【面试精讲】 (15:58)

    • 视频：10-2 内存分配【面试精讲】 (20:20)

    • 视频：10-3 监控工具和实战【面试精讲】 (17:13)

  • 第11章 课程总结1 节 | 9分钟

  • 本章将带大家回顾总结课程重点难点，在课程问答区CC老师等着与你进一步交流，有问题欢迎大家到课程问答区提问。

    • 视频：11-1 课程总结 (08:54)

有需要联系v；加客服窗口的联系方式

摘要：本文旨在深入探讨【JAVA】理论+实战，构建完整的JVM知识体系。通过对JVM的原理、编译原理、内存模型以及性能调优等方面的详细阐述，帮助读者全面掌握JVM的核心知识，提升Java编程能力。

1、JVM原理

JVM（Java Virtual Machine）是Java程序运行的环境，它负责将Java字节码转换为机器码执行。JVM的原理主要包括类加载机制、字节码执行引擎、垃圾回收机制等。类加载机制负责将Java源代码编译成字节码，并加载到JVM中；字节码执行引擎负责解释执行字节码；垃圾回收机制则负责自动回收不再使用的对象，释放内存空间。

在JVM原理中，类加载机制是关键环节。类加载器负责将类文件加载到JVM中，并创建相应的Class对象。类加载过程包括加载、验证、准备、解析和初始化五个阶段。字节码执行引擎采用即时编译（JIT）技术，将字节码转换为机器码执行，以提高程序运行效率。垃圾回收机制采用多种算法，如标记-清除、标记-整理等，自动回收不再使用的对象，避免内存泄漏。

了解JVM原理有助于我们更好地理解Java程序的运行机制，优化程序性能，提高代码质量。

2、编译原理

编译原理是JVM运行的基础，它包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等环节。词法分析将源代码分解成一个个单词，语法分析则将这些单词组合成语法结构，语义分析则检查这些结构的语义是否正确。中间代码生成将源代码转换为中间代码，代码优化则对中间代码进行优化，提高程序运行效率。最后，目标代码生成将中间代码转换为机器码或字节码。

编译原理的研究有助于我们深入了解JVM的工作原理，优化Java程序的性能。例如，通过优化编译过程，可以减少程序的运行时间，提高内存利用率。

3、内存模型

JVM内存模型主要包括堆、栈、方法区、本地方法栈和程序计数器等部分。堆是Java对象的主要存储区域，栈用于存储局部变量和方法调用信息，方法区用于存储类信息、常量等，本地方法栈用于存储本地方法调用的信息，程序计数器用于记录当前线程的执行状态。

了解JVM内存模型有助于我们更好地管理内存资源，避免内存泄漏和性能问题。例如，合理分配对象存储空间，避免大量对象占用堆内存，可以提高程序运行效率。

4、性能调优

性能调优是提升Java程序运行效率的关键。性能调优主要包括代码优化、JVM参数调整和垃圾回收策略优化等方面。代码优化包括减少不必要的对象创建、优化循环结构、使用合适的数据结构等。JVM参数调整包括调整堆内存大小、垃圾回收策略等。垃圾回收策略优化包括选择合适的垃圾回收算法、调整垃圾回收参数等。

性能调优需要结合实际情况，根据程序运行特点进行优化。通过性能调优，可以显著提高Java程序的运行效率，降低资源消耗。

总结：

本文从JVM原理、编译原理、内存模型和性能调优四个方面，详细阐述了【JAVA】理论+实战，构建完整的JVM知识体系。通过学习本文，读者可以全面掌握JVM的核心知识，提升Java编程能力。

本文由nayona.cn整理

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