Java是目前用戶最多、使用范圍最廣的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，Java的技術(shù)體系主要由支撐Java程序運(yùn)行的虛擬機(jī)、提供各開(kāi)發(fā)領(lǐng)域接口支持的Java類庫(kù)、Java編程語(yǔ)言及許許多多的第三方Java框架（如Spring、MyBatis等）構(gòu)成。在國(guó)內(nèi)，有關(guān)Java類庫(kù)API、Java語(yǔ)言語(yǔ)法及第三方框架的技術(shù)資料和書(shū)籍非常豐富，相比而言，有關(guān)Java虛擬機(jī)的資料卻顯得異常貧乏。
這種狀況很大程度上是由Java開(kāi)發(fā)技術(shù)本身的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致的：在虛擬機(jī)層面隱藏了底層技術(shù)的復(fù)雜性以及機(jī)器與操作系統(tǒng)的差異性。運(yùn)行程序的物理機(jī)千差萬(wàn)別，而Java虛擬機(jī)則在千差萬(wàn)別的物理機(jī)上面建立了統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了在任意一臺(tái)Java虛擬機(jī)上編譯的程序，都能在任何其他Java虛擬機(jī)上正常運(yùn)行。這一極大的優(yōu)勢(shì)使得Java應(yīng)用的開(kāi)發(fā)比傳統(tǒng)C/C 應(yīng)用的開(kāi)發(fā)更高效快捷，程序員可以把主要精力放在具體業(yè)務(wù)邏輯，而不是放在保障物理硬件的兼容性上。通常情況下，一個(gè)程序員只要了解了必要的Java類庫(kù)API、Java語(yǔ)法，學(xué)習(xí)適當(dāng)?shù)牡谌�方開(kāi)發(fā)框架，就已經(jīng)基本滿足日常開(kāi)發(fā)的需要了。虛擬機(jī)會(huì)在用戶不知不覺(jué)中完成對(duì)硬件平臺(tái)的兼容及對(duì)內(nèi)存等資源的管理工作。因此，了解虛擬機(jī)的運(yùn)作并不是普通開(kāi)發(fā)人員必備的，或者說(shuō)首要學(xué)習(xí)的知識(shí)。
然而，凡事都具備兩面性。隨著Java技術(shù)的不斷發(fā)展，它已被應(yīng)用于越來(lái)越多的領(lǐng)域之中。其中一些領(lǐng)域，如互聯(lián)網(wǎng)、能源、金融、通信等，對(duì)程序的性能、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性方面會(huì)有極高的要求。一段程序很可能在10個(gè)人同時(shí)使用時(shí)完全正常，但是在10 000個(gè)人同時(shí)使用時(shí)就會(huì)緩慢、死鎖甚至崩潰。毫無(wú)疑問(wèn)，要滿足10 000個(gè)人同時(shí)使用，需要更高性能的物理硬件，但是在絕大多數(shù)情況下，提升硬件性能無(wú)法等比例提升程序的運(yùn)行性能和并發(fā)能力，甚至有可能對(duì)程序運(yùn)行狀況沒(méi)有任何改善。這里面有Java虛擬機(jī)的原因：為了達(dá)到所有硬件提供一致的虛擬平臺(tái)的目的，犧牲了一些硬件相關(guān)的性能特性。更重要的是人為原因：如果開(kāi)發(fā)人員不了解虛擬機(jī)諸多技術(shù)特性的運(yùn)行原理，就無(wú)法寫(xiě)出最適合虛擬機(jī)運(yùn)行和自優(yōu)化的代碼。
其實(shí)，目前商用的高性能Java虛擬機(jī)都提供了相當(dāng)多的優(yōu)化參數(shù)和調(diào)節(jié)手段，用于滿足應(yīng)用程序在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中對(duì)性能和穩(wěn)定性的要求。如果只是為了入門學(xué)習(xí)，讓程序在自己的機(jī)器上正常工作，那么這些特性可以說(shuō)是可有可無(wú)的；但是，如果用于生產(chǎn)開(kāi)發(fā)，尤其是大規(guī)模的、企業(yè)級(jí)的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)，就迫切需要開(kāi)發(fā)人員中至少有一部分人對(duì)虛擬機(jī)的特性及調(diào)節(jié)方法具有很清晰的認(rèn)識(shí)。所以在Java開(kāi)發(fā)體系中，對(duì)架構(gòu)師、系統(tǒng)調(diào)優(yōu)師、高級(jí)程序員等角色的需求一直都非常大。學(xué)習(xí)虛擬機(jī)中各種自動(dòng)運(yùn)作特性的原理也成為Java程序員成長(zhǎng)路上最終必然會(huì)接觸到的一課。通過(guò)本書(shū)，讀者可以以一個(gè)相對(duì)輕松的方式學(xué)到虛擬機(jī)的運(yùn)作原理。
本書(shū)面向的讀者
（1）使用Java技術(shù)體系的中、高級(jí)開(kāi)發(fā)人員
Java虛擬機(jī)作為中、高級(jí)開(kāi)發(fā)人員修煉的必要知識(shí)，有著較高的學(xué)習(xí)門檻，本書(shū)可作為學(xué)習(xí)虛擬機(jī)的教材。
（2）系統(tǒng)調(diào)優(yōu)師
系統(tǒng)調(diào)優(yōu)師是最近幾年才興起并迅速流行起來(lái)的職業(yè)，本書(shū)中的大量案例、代碼和調(diào)優(yōu)實(shí)戰(zhàn)將會(huì)對(duì)系統(tǒng)調(diào)優(yōu)師的日常工作有直接的參考作用。
（3）系統(tǒng)架構(gòu)師
保障系統(tǒng)的性能、并發(fā)和伸縮等能力是系統(tǒng)架構(gòu)師的主要職責(zé)之一，而這部分與虛擬機(jī)的運(yùn)作密不可分，本書(shū)可以作為他們制定應(yīng)用系統(tǒng)底層框架的參考資料。
如何閱讀本書(shū)
本書(shū)一共分為五個(gè)部分：走近Java、自動(dòng)內(nèi)存管理、虛擬機(jī)執(zhí)行子系統(tǒng)、程序編譯與代碼優(yōu)化、高效并發(fā)。各個(gè)部分之間基本上是互相獨(dú)立的，沒(méi)有必然的前后依賴關(guān)系，讀者可以從任何一個(gè)感興趣的專題開(kāi)始閱讀，但是每個(gè)部分各個(gè)章節(jié)間則有先后順序。
這里并沒(méi)有假定所有讀者都在Java領(lǐng)域具備特別專業(yè)的技術(shù)水平，因此會(huì)在保證邏輯完整、描述準(zhǔn)確的前提下，盡量用通俗的語(yǔ)言和案例去講述虛擬機(jī)中與開(kāi)發(fā)關(guān)系最為密切的內(nèi)容。但是，本書(shū)畢竟是在探討虛擬機(jī)的工作原理，不可避免地需要讀者有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，而且本書(shū)的讀者定位是中、高級(jí)程序員群體，對(duì)于一些常用的開(kāi)發(fā)框架、Java類庫(kù)API和Java語(yǔ)法等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，將假設(shè)讀者已有所了解。
本書(shū)介紹的Java虛擬機(jī)并不局限于某一個(gè)特定發(fā)行商或者某一款特定虛擬機(jī)，只是由于OracleJDK/OpenJDK在市場(chǎng)占有率上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其中的HotSpot虛擬機(jī)不可避免地成為本書(shū)主要分析、講解的對(duì)象，書(shū)中在涉及Java虛擬機(jī)自身實(shí)現(xiàn)相關(guān)的內(nèi)容時(shí)，大多將以HotSpot虛擬機(jī)為目標(biāo)對(duì)象來(lái)進(jìn)行講解。但撰寫(xiě)本書(shū)的意圖并不是去做HotSpot的源碼導(dǎo)讀或者解析，書(shū)中所講述的內(nèi)容多為Java虛擬機(jī)的通用原理，即使讀者使用了HotSpot之外的其他Java虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)，也會(huì)有所收獲。
最后，非常希望讀者能跟隨本書(shū)的講解，把與實(shí)踐相關(guān)的內(nèi)容親自驗(yàn)證一遍，其中用到的代碼清單可以從華章圖書(shū)的網(wǎng)站（http://www.hzbook.com/）上下載。
語(yǔ)言約定
開(kāi)始閱讀本書(shū)之前，在語(yǔ)言和技術(shù)上先與讀者建立如下約定：
JDK從1.5版本開(kāi)始，其官方的正式文檔與宣傳材料中的發(fā)行版本號(hào)啟用了JDK 5、6、7……的新命名方式；從2018年3月發(fā)布的JDK 10起，JDK的開(kāi)發(fā)版本號(hào)（如java -version）也放棄了以前1.x的命名形式，改為按發(fā)布的日期時(shí)間命名。本書(shū)為了行文一致，所有場(chǎng)合統(tǒng)一采用發(fā)行版本號(hào)來(lái)指代所述的JDK版本。
由于版面原因，本書(shū)中的許多示例代碼都沒(méi)有遵循最優(yōu)的程序編寫(xiě)風(fēng)格，如使用的流沒(méi)有關(guān)閉流、直接使用System.out輸出日志等，請(qǐng)讀者在閱讀時(shí)注意這一點(diǎn)。
本書(shū)講解中涉及JDK 7以前HotSpot虛擬機(jī)、JRockit虛擬機(jī)、WebLogic服務(wù)器等產(chǎn)品的所有者時(shí)，仍然會(huì)使用BEA和Sun公司的名稱，而不是Oracle。實(shí)際上BEA和Sun分別于2008年和2010年被Oracle公司收購(gòu)，現(xiàn)在已經(jīng)不存在這兩個(gè)商標(biāo)了，但是它們毫無(wú)疑問(wèn)都是在Java領(lǐng)域中做出過(guò)卓越貢獻(xiàn)的、值得程序員們紀(jì)念的先驅(qū)企業(yè)。
本書(shū)第3版撰寫(xiě)于2019年中期，此時(shí)JDK 13已有了技術(shù)預(yù)覽版（Early Access），但尚未正式發(fā)布。本書(shū)中所有的講解、討論都是基于這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的Java技術(shù)的，但并不針對(duì)特定的JDK版本。如涉及JDK新版本中加入的功能，或在不同版本中有所變化的特性，筆者都會(huì)明確指出JDK的版本號(hào)，或?qū)ｉT闡述各個(gè)版本間的差異。
內(nèi)容特色與更新
本書(shū)的第2版成文于2011至2012年間，出版于2013年，撰寫(xiě)時(shí)是基于早期版本的JDK 7，彼時(shí)正值Oracle全面替代Sun公司領(lǐng)導(dǎo)Java技術(shù)發(fā)展的起點(diǎn)。經(jīng)過(guò)將近十年的時(shí)間，今天JDK版本已經(jīng)發(fā)展到了JDK 12及預(yù)覽版的JDK 13，整個(gè)Java技術(shù)體系一改Sun時(shí)代的遲緩作風(fēng)，出現(xiàn)了許多激烈的變革，也涌現(xiàn)了不少令人欣喜的新變化、新風(fēng)潮。我在撰寫(xiě)本書(shū)第3版時(shí)，期望能把這些新的變化融合到已有的知識(shí)框架中，修改第2版中讀者反饋的問(wèn)題，提升敘述的準(zhǔn)確性與可讀性，這些期望中的更新使得本書(shū)字?jǐn)?shù)從原有的24萬(wàn)增加到35萬(wàn)。因此，在前言部分，筆者針對(duì)每章列舉出主要更新的內(nèi)容，以便閱讀過(guò)第2版的讀者可以快速定位，獲取到新的知識(shí)。當(dāng)然，如果你尚有余暇，不妨從頭閱讀一次本書(shū)，相信會(huì)有與閱讀第2版時(shí)不一樣的體驗(yàn)和收獲。
第一部分　走近Java
本書(shū)的第一部分為后文的研究和講解建立了良好的基礎(chǔ)。雖然了解Java技術(shù)的來(lái)龍去脈，以及編譯自己的OpenJDK對(duì)于讀者理解Java虛擬機(jī)并不是必須的，但是這些準(zhǔn)備過(guò)程可以為走近Java技術(shù)和Java虛擬機(jī)提供良好的引導(dǎo)。第一部分只有第1章：
第1章　介紹了Java技術(shù)體系過(guò)去、現(xiàn)在的情況以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，并在實(shí)踐中介紹了如何自己編譯一個(gè)OpenJDK 12。
第3版更新：續(xù)寫(xiě)了Java技術(shù)發(fā)展史，這幾年Java世界著實(shí)發(fā)生了很多值得記錄的大事件；完全重寫(xiě)了第2版對(duì)未來(lái)Java的展望預(yù)測(cè)，當(dāng)時(shí)暢想的Java新發(fā)展新變化全部如約而至，是時(shí)候把聚光燈交給下一個(gè)十年的Java了；OpenJDK開(kāi)發(fā)、編譯也發(fā)生過(guò)不小的變動(dòng)，本次更新將OpenJDK編譯的版本提升到12。
第二部分　自動(dòng)內(nèi)存管理
因?yàn)槌绦騿T把控制內(nèi)存的權(quán)力交給了Java虛擬機(jī)，所以可以在編碼的時(shí)候享受自動(dòng)內(nèi)存管理的諸多優(yōu)勢(shì)，不過(guò)也正因?yàn)檫@個(gè)原因，一旦出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和溢出方面的問(wèn)題，如果不了解虛擬機(jī)是怎樣使用內(nèi)存的，那排查錯(cuò)誤將會(huì)成為一項(xiàng)異常艱難的工作。第二部分包括第2～5章：
第2章　介紹了虛擬機(jī)中內(nèi)存是如何劃分的，哪部分區(qū)域、什么樣的代碼和操作可能導(dǎo)致內(nèi)存溢出異常，并講解了各個(gè)區(qū)域出現(xiàn)內(nèi)存溢出異常的常見(jiàn)原因。
第3版更新：Java運(yùn)行期數(shù)據(jù)區(qū)域是虛擬機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，盡管JDK版本在快速發(fā)展，這塊內(nèi)容仍然保持了相對(duì)的穩(wěn)定，主要的變化是JDK 8時(shí)期的永久代的落幕和元空間的登場(chǎng)；除此以外，本章著重修正了第2版中對(duì)Java虛擬機(jī)棧描述的含糊與偏差之處，還更新了部分測(cè)試代碼，避免因JDK版本更迭導(dǎo)致與書(shū)中不一樣的結(jié)果。
第3章　介紹了垃圾收集的算法和HotSpot虛擬機(jī)中提供的幾款垃圾收集器的特點(diǎn)及運(yùn)作原理。通過(guò)代碼實(shí)例驗(yàn)證了Java虛擬機(jī)中自動(dòng)內(nèi)存分配及回收的主要規(guī)則。
第3版更新：由于撰寫(xiě)第2版時(shí)JDK 7剛剛發(fā)布，G1收集器尚無(wú)實(shí)踐數(shù)據(jù)可查，書(shū)中對(duì)此講述得比較含糊，本次更新完全重寫(xiě)了這部分內(nèi)容，并重點(diǎn)增加了JDK 11、12中新出現(xiàn)的ZGC和Shenandoah兩款低延遲全并發(fā)收集器的詳細(xì)原理解析，這是垃圾收集器未來(lái)的發(fā)展方向。對(duì)其他與收集器相關(guān)的更新，如統(tǒng)一收集器接口、Epsilon等也都做了對(duì)應(yīng)介紹。此外，針對(duì)HotSpot中收集器實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，如解決跨代引用的記憶集與卡表、解決并發(fā)標(biāo)記的增量更新和原始快照算法，還有內(nèi)存讀、寫(xiě)屏障等技術(shù)都增加了專門的小節(jié)來(lái)進(jìn)行介紹，以便幫讀者在后續(xù)深入閱讀HotSpot設(shè)計(jì)與源碼時(shí)打下良好的理論基礎(chǔ)。
第4章　介紹了隨JDK發(fā)布的基礎(chǔ)命令行工具與可視化的故障處理工具的使用方法。
第3版更新：Java虛擬機(jī)的各種監(jiān)控、管理等輔助工具的功能日益強(qiáng)大，幾乎每個(gè)版本在這些工具的數(shù)量、功能上都會(huì)或多或少有所變化，除了將第2版涉及的工具的變化依照J(rèn)DK版本進(jìn)行升級(jí)外，本章還新增了對(duì)JDK 9中加入的JHSDB的使用講解，并增加了對(duì)JFR和JMC的工作原理和使用方法的介紹，以及對(duì)部分JDK外部的工具（如JIT Watch）的簡(jiǎn)要介紹。
第5章　分享了幾個(gè)比較有代表性的實(shí)際案例，還準(zhǔn)備了一個(gè)所有開(kāi)發(fā)人員都能親身實(shí)戰(zhàn)的練習(xí)，希望讀者能通過(guò)實(shí)踐來(lái)獲得故障處理和調(diào)優(yōu)的經(jīng)驗(yàn)。
第3版更新：對(duì)案例部分進(jìn)行了更新和增補(bǔ)，著重補(bǔ)充了與前3章新增內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的問(wèn)題處理案例。不過(guò)對(duì)實(shí)戰(zhàn)部分，軟件版本的落后并未影響筆者要表達(dá)的內(nèi)容，原有的實(shí)戰(zhàn)目前仍具有相同的實(shí)戰(zhàn)價(jià)值，在第3版里筆者也并未刻意將Eclipse和HotSpot升級(jí)后重寫(xiě)一次。
第三部分　虛擬機(jī)執(zhí)行子系統(tǒng)
執(zhí)行子系統(tǒng)是虛擬機(jī)中必不可少的組成部分，了解了虛擬機(jī)如何執(zhí)行程序，才能更好地理解怎樣才能寫(xiě)出優(yōu)秀的代碼。第三部分包括第6～9章：
第6章　講解了Class文件結(jié)構(gòu)中的各個(gè)組成部分，以及每個(gè)部分的定義、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和使用方法，以實(shí)戰(zhàn)的方式演示了Class的數(shù)據(jù)是如何存儲(chǔ)和訪問(wèn)的。
第3版更新：筆者認(rèn)為本章內(nèi)容更適合以技術(shù)手冊(cè)的形式存在，即適合查閱多于適合閱讀，但因?yàn)镃lass文件格式是虛擬機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，所以盡管枯燥卻無(wú)法回避。本次更新將Class文件格式的版本跟進(jìn)到了JDK 12，《Java虛擬機(jī)規(guī)范》對(duì)Class文件格式進(jìn)行的增強(qiáng)也會(huì)在本章中反映，內(nèi)容相對(duì)瑣碎。例如，為了實(shí)現(xiàn)JDK 9的Java模塊化系統(tǒng)，屬性表中新增了Module、ModulePackages、ModuleMain-Class三項(xiàng)新屬性，常量池中加入了CONSTANT_Module_info和CONSTANT_Package_info兩個(gè)常量。為了實(shí)現(xiàn)JDK 11新增的嵌套內(nèi)（Java中的內(nèi)部類）訪問(wèn)控制的API，屬性表中又增加了NestHost和NestMembers兩項(xiàng)屬性。為進(jìn)一步加強(qiáng)動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持，CONSTANT_Dynamic_info常量也在JDK 11期間加入常量池……
第7章　介紹了類加載過(guò)程的加載驗(yàn)證準(zhǔn)備解析和初始化五個(gè)階段中虛擬機(jī)分別進(jìn)行了哪些動(dòng)作，還介紹了類加載器的工作原理及其對(duì)虛擬機(jī)的意義。
第3版更新：隨著Class文件格式的發(fā)展，類加載的各個(gè)過(guò)程都發(fā)生了一些細(xì)節(jié)性變動(dòng)，本章將會(huì)按照J(rèn)DK 12版本的《Java虛擬機(jī)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)同步更新這些內(nèi)容。此外，在JDK 9時(shí)引入了Java模塊化系統(tǒng)，這是近年來(lái)Java技術(shù)的一次重要升級(jí)，也是對(duì)類加載部分影響巨大的一項(xiàng)變革，在本章將加入專門的小節(jié)對(duì)其進(jìn)行講述。
第8章　分析了虛擬機(jī)在執(zhí)行代碼時(shí)，如何找到正確的方法、如何執(zhí)行方法內(nèi)的字節(jié)碼，以及執(zhí)行代碼時(shí)涉及的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。
第3版更新：本章講述的是Java虛擬機(jī)執(zhí)行子系統(tǒng)的概念模型，這部分屬于相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)容，變化不大，本次主要更新了Java虛擬機(jī)對(duì)動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言支持的增強(qiáng)。
第9章　通過(guò)幾個(gè)類加載及執(zhí)行子系統(tǒng)的案例，介紹了使用類加載器和處理字節(jié)碼的一些值得欣賞和借鑒的思路，并通過(guò)一個(gè)實(shí)戰(zhàn)練習(xí)加深讀者對(duì)前面理論知識(shí)的理解。
第3版更新：原有章節(jié)所涉及的案例中，程序、類庫(kù)、工具的版本已經(jīng)較為陳舊，本次更新對(duì)這些案例涉及的版本進(jìn)行了升級(jí)，以反映在模塊化、Lambda表達(dá)式、動(dòng)態(tài)語(yǔ)言等新技術(shù)出現(xiàn)后它們的相應(yīng)變化。
第四部分　程序編譯與代碼優(yōu)化
Java程序從源碼編譯成字節(jié)碼，再?gòu)淖止?jié)碼編譯成本地機(jī)器碼的這兩個(gè)過(guò)程，從整體來(lái)看其實(shí)等同于一個(gè)傳統(tǒng)編譯器所執(zhí)行的編譯前端、后端過(guò)程。第四部分包括第10～11章：
第10章　分析了Java語(yǔ)言中泛型、主動(dòng)裝箱拆箱、條件編譯等多種語(yǔ)法糖的前因后果，并實(shí)戰(zhàn)練習(xí)了如何使用插入式注解處理器來(lái)完成一個(gè)檢查程序命名規(guī)范的編譯器插件。
第3版更新：對(duì)第2版介紹泛型的小節(jié)進(jìn)行了全文重寫(xiě)，描述了不同語(yǔ)言里泛型實(shí)現(xiàn)的方式、Java泛型出現(xiàn)的歷史背景和使用類型擦除來(lái)實(shí)現(xiàn)泛型所帶來(lái)的一些限制，并介紹了未來(lái)可能會(huì)在Java中出現(xiàn)的值類型等內(nèi)容。
第11章　講解了虛擬機(jī)的熱點(diǎn)探測(cè)方法、HotSpot的即時(shí)編譯器、編譯觸發(fā)條件，以及如何從虛擬機(jī)外部觀察和分析即時(shí)編譯的數(shù)據(jù)和結(jié)果，還選擇了幾種常見(jiàn)的編譯期優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行講解。
第3版更新：專門增加了介紹提前編譯器的章節(jié)；由于HotSpot中新的Graal編譯器的加入，書(shū)中除了同步增加Graal編譯器、JVMCI接口等內(nèi)容，為了使讀者可以在HotSpot編譯器上進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)練習(xí)，在本書(shū)第3版中還新增了許多編譯器的實(shí)戰(zhàn)內(nèi)容。
第五部分　高效并發(fā)
Java語(yǔ)言和虛擬機(jī)提供了原生的、完善的多線程支持，使得它天生就適合開(kāi)發(fā)多線程并發(fā)的應(yīng)用程序。不過(guò)我們不能期望系統(tǒng)來(lái)完成所有與并發(fā)相關(guān)的處理，了解并發(fā)的內(nèi)幕也是成為一位高級(jí)程序員不可缺少的課程。第五部分包括第12～13章：
第12章　講解了虛擬機(jī)Java內(nèi)存模型的結(jié)構(gòu)及操作，以及原子性、可見(jiàn)性和有序性在Java內(nèi)存模型中的體現(xiàn)；介紹了先行發(fā)生原則的規(guī)則及使用，以及線程在Java語(yǔ)言之中是如何實(shí)現(xiàn)的；還提前介紹了目前仍然在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)的Java協(xié)程的相關(guān)內(nèi)容。
第3版更新：重寫(xiě)了原有的對(duì)Java內(nèi)存模型部分過(guò)時(shí)和過(guò)于晦澀的描述，增加了面向Java未來(lái)基于協(xié)程的新并發(fā)模型的介紹。
第13章　介紹了線程安全所涉及的概念和分類、同步實(shí)現(xiàn)的方式及虛擬機(jī)的底層運(yùn)作原理，并且介紹了虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)高效并發(fā)所做的一系列鎖優(yōu)化措施。
第3版更新：本章主體內(nèi)容并沒(méi)有過(guò)多變化，但對(duì)不少細(xì)節(jié)進(jìn)行了修飾，對(duì)一些讀者疑問(wèn)較多的地方進(jìn)行了補(bǔ)充講解。
參考資料
本書(shū)名為深入理解Java虛擬機(jī)，但要想真的深入理解虛擬機(jī)，僅憑一本書(shū)肯定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，讀者可以通過(guò)以下方式查找到更多關(guān)于Java虛擬機(jī)方面的資料。筆者在寫(xiě)作此書(shū)的時(shí)候，也從下面這些參考資料中得到過(guò)很大的幫助。
1.書(shū)籍
《Java虛擬機(jī)規(guī)范》
要學(xué)習(xí)虛擬機(jī)，《Java虛擬機(jī)規(guī)范》無(wú)論如何都是必須讀的。這本書(shū)的概念和細(xì)節(jié)描述與Sun的早期虛擬機(jī)（Sun Classic虛擬機(jī)）高度吻合，隨著技術(shù)的發(fā)展，高性能虛擬機(jī)真正的細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)方式已經(jīng)漸漸與虛擬機(jī)規(guī)范所描述的方式差距越來(lái)越大，如果只能選擇一本參考書(shū)來(lái)了解Java虛擬機(jī)，那必然是這本書(shū)。
《Java語(yǔ)言規(guī)范》
雖然Java虛擬機(jī)并不是Java語(yǔ)言專有的，但是了解Java語(yǔ)言的各種細(xì)節(jié)規(guī)定對(duì)虛擬機(jī)的行為也是很有幫助的，它與《Java虛擬機(jī)規(guī)范》一樣都是Oracle官方直接出版的書(shū)籍，而且這本書(shū)還是由Java之父James Gosling親自執(zhí)筆撰寫(xiě)。
《垃圾回收算法手冊(cè)：自動(dòng)內(nèi)存管理的藝術(shù)》
2016年3月由機(jī)械工業(yè)出版社引進(jìn)翻譯，這是一本真正的教科書(shū)式的學(xué)術(shù)著作，是垃圾收集技術(shù)領(lǐng)域中的唯一必讀的書(shū)籍。該書(shū)從硬件與軟件的發(fā)展給垃圾回收所帶來(lái)的新挑戰(zhàn)出發(fā)，探討了這些挑戰(zhàn)給高性能垃圾回收器的設(shè)計(jì)者與實(shí)現(xiàn)者所帶來(lái)的影響，涵蓋了并行垃圾回收、增量式垃圾回收、并發(fā)垃圾回收以及實(shí)時(shí)垃圾回收，描述各種算法與概念。唯一缺點(diǎn)是由于過(guò)于專業(yè)，所以顯得比較晦澀，不適合作為入門書(shū)籍使用。
《Virtual Machines：Versatile Platforms for Systems and Processes》
這是一本虛擬化技術(shù)的百科全書(shū)，幫助讀者理解虛擬機(jī)一詞到底指代什么，有什么不同類型，大概有哪些實(shí)現(xiàn)方法等。此書(shū)并不直接針對(duì)Java虛擬機(jī)，出版于2005年，而且國(guó)內(nèi)并沒(méi)有中文版，但即使有這些因素限制，仍然推薦讀者閱讀此書(shū)以建立對(duì)虛擬機(jī)的全局性觀念。
《Java性能優(yōu)化權(quán)威指南》
此書(shū)是The Java系列（該系列中最出名的《Effective Java》許多人都讀過(guò)）圖書(shū)中最新的一本，但也有一定的歷史了。2011年10月出版，2014年3月由人民郵電出版社引進(jìn)翻譯。這本書(shū)并非全部都圍繞Java虛擬機(jī)展開(kāi)（只有第3、4、7章直接與Java虛擬機(jī)相關(guān)），而是從操作系統(tǒng)到基于Java的上層程序性能度量和調(diào)優(yōu)進(jìn)行全面介紹。其中涉及Java虛擬機(jī)的內(nèi)容具備一定深度和很好的可實(shí)踐性。
2.網(wǎng)站資源
高級(jí)語(yǔ)言虛擬機(jī)圈子：http://hllvm.group.iteye.com/。
里面有一些關(guān)于虛擬機(jī)的討論，并不只限于Java虛擬機(jī)，包括了所有針對(duì)高級(jí)語(yǔ)言虛擬機(jī)（High-Level Language Virtual Machine）的討論，不過(guò)該網(wǎng)站針對(duì)Java虛擬機(jī)的討論還是絕對(duì)的主流。圈主RednaxelaFX（莫樞）的博客（http://rednaxelafx.iteye.com/）是另外一個(gè)非常有價(jià)值的虛擬機(jī)及編譯原理等資料的分享園地。
HotSpot Internals：https://wiki.openjdk.java.net/display/HotSpot/Main。
這是一個(gè)關(guān)于OpenJDK的Wiki網(wǎng)站，許多文章都由JDK的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)，更新很慢，但是有很大的參考價(jià)值。
The HotSpot Group：http://openjdk.java.net/groups/hotspot/。
HotSpot組群，里面有關(guān)于虛擬機(jī)開(kāi)發(fā)、編譯器、垃圾收集和運(yùn)行時(shí)四個(gè)郵件組，包含了關(guān)于HotSpot虛擬機(jī)最新的討論。
聯(lián)系作者
在本書(shū)交稿的時(shí)候，我并沒(méi)有想象中那樣興奮或放松，寫(xiě)作之時(shí)那種戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢、如履薄冰的感覺(jué)依然縈繞在心頭。在每一章、每一節(jié)落筆之時(shí)，我都在考慮如何才能把各個(gè)知識(shí)點(diǎn)更有條理地講述出來(lái)，都在擔(dān)心會(huì)不會(huì)由于自己理解有偏差而誤導(dǎo)了大家。囿于我的寫(xiě)作水平和寫(xiě)作時(shí)間，書(shū)中難免存在不妥之處，所以特地開(kāi)通了一個(gè)讀者郵箱（under-standingjvm@gmail.com），大家如有任何意見(jiàn)或建議歡迎與我聯(lián)系。相信寫(xiě)書(shū)與寫(xiě)程序一樣，作品一定都是不完美的，因?yàn)椴煌昝�，我們才有不斷追求完美的�?dòng)力。

Acknowledgements 致　　謝
首先要感謝我的家人，在本書(shū)寫(xiě)作期間全靠他們對(duì)我的悉心照顧，才讓我能夠全身心地投入到寫(xiě)作之中，而無(wú)后顧之憂。
其次要感謝本書(shū)第1、2版的讀者們，因你們的支持，讓本書(shū)成為國(guó)內(nèi)暢銷的原創(chuàng)編程書(shū)籍之一，累計(jì)印刷36次，銷量超過(guò)30萬(wàn)冊(cè)；因你們的反饋，讓我能夠在新版中修正前兩版里若干不成熟、不完整，乃至不正確的地方。
同時(shí)要感謝我的工作單位遠(yuǎn)光軟件，公司為我提供了寶貴的工作、學(xué)習(xí)和實(shí)踐的環(huán)境，書(shū)中的許多知識(shí)點(diǎn)都來(lái)自于工作實(shí)踐；也感謝與我一起工作的同事們，非常榮幸能與你們一起在這個(gè)富有激情的團(tuán)隊(duì)中共同奮斗。
還要專門感謝莫樞（@RednaxelaFX），我認(rèn)為他是國(guó)內(nèi)對(duì)高級(jí)語(yǔ)言虛擬機(jī)知識(shí)普及最有貢獻(xiàn)的幾個(gè)人之一。尤其感謝他在百忙之中抽空審閱本書(shū)，提出了許多寶貴的建議和意見(jiàn)。
最后，感謝機(jī)械工業(yè)出版社華章公司的編輯，本書(shū)能夠順利出版，離不開(kāi)他們的敬業(yè)精神和一絲不茍的工作態(tài)度。

周志明