深入Java虚拟机：JVM G1GC的算法与实现
作者：[日] 中村成洋 著，吴炎昌，杨文轩 译
出版时间：2021
内容简介
本书深入Java虚拟机底层原理，对JVM内存管理中的垃圾回收算法G1GC进行了详细解读。全书分为“算法篇”和“实现篇”两大部分：前一部分主要介绍G1GC的算法原理，内容包括G1GC的并发标记、转移功能、软实时性的实现和分代G1GC模式；后一部分聚焦算法篇中没有详细讲解的实现部分，基于HotSpotVM源码，讲解对象管理功能、内存分配器的机制、线程管理方法和G1GC的具体实现。本书以图配文，通俗易懂，既系统介绍了G1GC的基础算法，又贴近现实，剖析了实用JVM中的G1GC实现，同时还包含了作者对G1GC的研究成果和独到见解，是深入理解JVM和G1GC机制的佳作。
目录
算法篇
第 1章 G1GC是什么
1．1 G1GC和实时性 2
1．2 堆结构 5
1．3 执行过程 5
1．4 并发标记和转移 7
第 2章 并发标记
2．1 什么是并发标记 8
2．2 标记位图 9
2．3 执行步骤 10
2．4 步骤①——初始标记阶段 10
2．5 步骤②——并发标记阶段 12
2．6 步骤③——最终标记阶段 18
2．7 步骤④——存活对象计数 19
2．8 步骤⑤——收尾工作 21
2．9 总结 22
第3章 转移
3．1 什么是转移 25
3．2 转移专用记忆集合 26
3．3 转移专用写屏障 28
3．4 转移专用记忆集合维护线程 31
3．5 热卡片 32
3．6 执行步骤 32
3．7 步骤①——选择回收集合 33
3．8 步骤②——根转移 34
3．9 步骤③——转移 39
3．10 标记信息的作用 39
3．11 总结 40
第4章 软实时性
4．1 用户的需求 41
4．2 预测转移时间 42
4．3 预测可信度 43
4．4 GC暂停处理的调度 44
4．5 并发标记中的暂停处理 46
第5章 分代G1GC模式
5．1 不同点 47
5．2 新生代区域 48
5．3 分代对象转移 49
5．4 执行过程简述 49
5．5 分代选择回收集合 51
5．6 设置最大新生代区域数 51
5．7 GC的切换 52
5．8 GC执行的时机 52
第6章 算法篇总结
6．1 关系图 53
6．2 优点 54
6．3 缺点 54
6．4 结束语 55
实现篇
第7章 准备工作
7．1 什么是HotSpotVM 58
7．2 什么是OpenJDK 58
7．3 获取源码 59
7．4 代码结构 60
7．5 两个特殊类 61
7．6 适用于各种操作系统的接口 63
第8章 对象管理功能
8．1 对象管理功能的接口 64
8．2 对象管理功能的全貌 65
8．3 CollectedHeap类 66
8．4 CollectorPolicy类 67
8．5 各个GC类 68
第9章 堆结构
9．1 VM堆 70
9．2 G1GC堆 72
9．3 常驻空间 75
第 10章 分配器
10．1 内存分配的流程 76
10．2 VM堆的申请 77
10．3 VM堆的分配 79
10．4 对象的分配 86
10．5 TLAB 90
第 11章 对象结构
11．1 oopDesc类 92
11．2 klassOopDesc类 93
11．3 Klass类 94
11．4 类之间的关系 95
11．5 不要在oopDesc类中定义虚函数 96
11．6 对象头 97
第 12章 HotSpotVM的线程管理
12．1 线程操作的抽象化 103
12．2 Thread类 103
12．3 线程的生命周期 104
12．4 Windows线程的创建 107
12．5 Windows线程的处理开始 110
12．6 Linux线程的创建 113
12．7 开始Linux线程的处理 117
第 13章 线程的互斥处理
13．1 什么是互斥处理 119
13．2 互斥量 119
13．3 监视器 120
13．4 监视器的实现 122
13．5 Monitor类 127
13．6 Mutex类 129
13．7 MutexLocker类 130
第 14章 GC线程（并行篇）
14．1 并行执行的流程 132
14．2 AbstractWorkGang类 136
14．3 AbstractGangTask类 137
14．4 GangWorker类 137
14．5 并行GC的执行示例 138
第 15章 GC线程（并发篇）
15．1 ConcurrentGCThread类 146
15．2 SuspendibleThreadSet类 147
15．3 安全点 150
15．4 VM线程 152
第 16章 并发标记
16．1 并发标记的全貌 155
16．2 步骤①——初始标记阶段 160
16．3 步骤②——并发标记阶段 168
16．4 步骤③——最终标记阶段 170
16．5 步骤④——存活对象计数 172
16．6 步骤⑤——收尾工作 172
第 17章 转移
17．1 转移的全貌 174
17．2 步骤①——选择回收集合 178
17．3 步骤②——根转移 181
17．4 步骤③——转移 185
第 18章 预测与调度
18．1 根据历史记录进行预测 187
18．2 并发标记的调度 194
18．3 转移的调度 195
第 19章 准确式GC的实现
19．1 栈图 197
19．2 句柄区域与句柄标记 209
第 20章 写屏障的性能开销
20．1 运行时切换GC算法 212
20．2 解释器的写屏障 214
20．3 JIT编译器的写屏障 216
后记 220
参考文献 223
