深入浅出:Java虚拟机设计与实现

前 言
第 1 章 虚拟机架构 /1
1.1 Java 与 Java 虚拟机 /1
1.1.1 设计背景 /1
1.1.2 Java 技术栈的组成要素 /2
1.1.3 Java 字节码 /3
1.2 Java 虚拟机架构 /5
1.3 实例：J 语言及其编译 /7
1.3.1 J 语言语法 /7
1.3.2 栈式计算机 /13
1.3.3 J 字节码 /17
1.3.4 J 语言编译到 J 字节码 /19
1.4 实例：J 虚拟机 /23
1.4.1 字节码加载子系统 /23
1.4.2 字节码验证器 /24
1.4.3 解释执行引擎 /27
第 2 章 类加载器 /30
2.1 实例：Java 的类加载 /30
2.2 类的二进制定义 /32
2.2.1 常量池 /34
2.2.2 接口 /36
2.2.3 字段 /37
2.2.4 方法 /37
2.2.5 属性 /38
2.3 方法区 /41
2.3.1 代码区 /41
2.3.2 运行时常量池 /45
2.3.3 类辅助数据结构 /47
2.4 类装载 /49
2.4.1 递归下降装载 /50
2.4.2 接口的装载 /57
2.4.3 数组的装载 /57
2.4.4 基本类的装载 /59
2.5 验证 /61
2.5.1 为什么要进行验证 /61
2.5.2 验证的目标 /63
2.5.3 实例：验证规则 /63
2.5.4 结构化约束 /68
2.5.5 类型推导 /69
2.6 准备 /75
2.6.1 静态字段的准备 /76
2.6.2 非静态字段的准备 /77
2.6.3 虚方法表 /80
2.7 解析 /86
2.7.1 实例：类的解析 /86
2.7.2 类的解析 /88
2.7.3 字段的解析 /89
2.7.4 方法的解析 /91
2.7.5 接口方法的解析 /98
2.7.6 字符串常量的解析 /100
2.7.7 常量池其他表项的解析 /101
2.8 初始化 /101
2.8.1 类初始化方法 /102
2.8.2 类初始化算法 /103
2.9 类加载各阶段的执行顺序 /110
2.9.1 急切策略和惰性策略 /111
2.9.2 类解析和类初始化的耦合性 /113
2.10 自定义类加载器 /114
2.10.1 独立加载模型 /116
2.10.2 双亲委派模型 /118
2.11 实例：类加载器的典型应用 /123
2.11.1 动态代理 /124
2.11.2 热替换 /133
第 3 章 执行引擎 /139
3.1 栈帧结构 /139
3.2 调用规范 /140
3.3 执行引擎架构 /141
3.3.1 序列式架构 /142
3.3.2 跳转表架构 /143
3.4 执行引擎实现 /145
3.4.1 常量加载指令 /145
3.4.2 数据加载指令 /147
3.4.3 数据存储指令 /149
3.4.4 栈操作指令 /151
3.4.5 数学运算指令 /152
3.4.6 数值转换指令 /155
3.4.7 比较运算指令 /157
3.4.8 控制转移指令 /159
3.4.9 引用指令 /176
3.4.10 扩展与虚拟机保留指令 /185
3.5 本地方法执行引擎 /187
3.6 可重入方法 /194
3.7 汇编模板 /198
第 4 章 本地方法接口 /201
4.1 实例：Java 本地方法 /201
4.2 方法绑定 /202
4.2.1 本地方法的数据结构 /203
4.2.2 动态库加载 /205
4.2.3 动态绑定 /206
4.2.4 静态绑定 /209
4.3 本地方法拦截 /213
4.3.1 拦截机制 /213
4.3.2 耦合性 /216
4.3.3 反射 /217
4.4 本地方法回调 Java 方法 /218
4.4.1 JNI 回调函数 /220
4.4.2 本地方法栈帧 /223
第 5 章 异常处理 /226
5.1 实例：Java 异常处理 /226
5.2 异常栈 /228
5.3 异常表 /236
5.4 栈回滚 /243
5.5 本地方法异常 /247
5.6 其他问题 /250
5.6.1 隐式异常 /250
5.6.2 异常处理与多线程 /253
5.6.3 执行效率 /254
第 6 章 堆和垃圾收集 /255
6.1 实例：对象与垃圾 /255
6.1.1 语法垃圾与语义垃圾 /256
6.1.2 内存泄漏 /257
6.2 堆 /258
6.2.1 堆数据结构 /258
6.2.2 堆分配接口 /259
6.3 存储布局 /259
6.3.1 对象的存储布局 /259
6.3.2 类的存储布局 /263
6.3.3 数组的存储布局 /264
6.4 垃圾收集 /265
6.4.1 根节点 /266
6.4.2 复制收集 /270
6.4.3 终结 /276
6.4.4 垃圾收集的触发 /280
6.5 本地方法和垃圾收集 /281
6.5.1 局部和全局引用 /281
6.5.2 对象引用相关 JNI 函数的实现 /283
6.6 其他问题 /285
6.6.1 多线程与垃圾收集 /285
6.6.2 无中断垃圾收集 /289
6.6.3 类型标记 /291
第 7 章 多线程 /293
7.1 线程语义模型 /293
7.1.1 线程方法 /293
7.1.2 线程状态 /294
7.1.3 实例：线程中断 /297
7.2 管程 /303
7.2.1 管程数据结构 /303
7.2.2 接口与实现 /307
7.2.3 管程指令 /314
7.2.4 管程与对象 /316
7.3 多线程的实现 /318
7.3.1 线程数据结构 /319
7.3.2 创建线程对象 /321
7.3.3 启动 /323
7.3.4 让出 /325
7.3.5 睡眠 /325
7.3.6 中断 /327
7.3.7 停止、挂起和继续 /335
7.3.8 原子性和可见性 /337
7.3.9 线程与信号 /338
7.4 多线程与虚拟机其他子系统的交互 /342
7.4.1 全局数据结构与锁 /343
7.4.2 类初始化 /345
7.4.3 垃圾收集 /350
第 8 章 调试 /357
8.1 调试器架构 /357
8.1.1 客户端{服务器架构 /358
8.1.2 JDWP 调试协议 /359
8.1.3 数据类型 /360
8.1.4 实例：断点 /361
8.2 调试代理 /364
8.2.1 通信模块 /365
8.2.2 执行引擎模块 /366
8.2.3 对象管理模块 /370
8.2.4 事件处理模块 /371
8.3 实例：jdb 调试器 /376
8.4 调试的其他问题 /384
8.4.1 薛定谔困境 /384