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                企業??AI智能體構建引擎,智能編排和調試,一鍵部署,支持知識庫和私有化部署方案 廣告
                你好,我是你的 JVM 講師李國,曾任京東金融、陌陌科技高級架構師,專注分享基礎架構方面的知識。 ### JVM 目前情況 我在工作期間,因為接觸的都是比較底層的中間件和操作系統,會涉及大量高并發場景下的調優工作。其中,JVM 的調優和故障排查,是非常重要的一項工作內容。 許多同學對 JVM 有一些恐懼,這是可以理解的。JVM 是“Java 虛擬機”的意思,“虛擬”這兩個字,證明了它要實現一個龐大的生態,有點類似于“操作系統”,內容肯定是非常多的。 而隨著互聯網進入下半場,好公司對程序員的要求也水漲船高,各大互聯網公司的崗位描述中,JVM 幾乎是逃不掉的關鍵詞,我們舉幾個來自拉勾網的 JD 實例。 ![](https://img.kancloud.cn/85/40/8540b4067985bf20d05fc1949a8febd3_834x434.png) ![](https://img.kancloud.cn/d1/38/d1382ff47e031d7b9e95a92429470aa1_832x645.png) 你會發現,在 Java 高級工程師崗位要求中,JVM 幾乎成了必須掌握的技能點,而在面經里涉及 JVM 的知識也數不勝數,本專欄各課時涉及的知識點,也正是各大廠 Java 高級工程師面試的高頻考題。 只要你是在做 Java 方面的工作,JVM 便是必備的知識。 ### JVM 在學習過程中的難點和問題 #### 實踐資料太少,不太容易系統化 其實,我們開發人員離 JVM 很近,它也沒有那么神秘。許多問題,你可能在平常的工作中就已經遇到了。 * 正在運行的 Java 進程,可能突然就 OOM 內存溢出了。 * 線上系統產生卡頓,CPU 瘋狂運轉,GC 時間飆升,嚴重影響了服務響應時間。 * 面對一堆 JVM 的參數無從下手,錯失了性能提升的可能,或者因為某個參數的錯誤配置,產生了尷尬的負面效果。 * 想要了解線上應用的垃圾回收狀況,卻不知從何開始,服務監控狀況無法掌控。 * 一段代碼有問題,執行效率低,但就是無法找到深層次原因。 這些都是經常發生的事情,我就不止一次在半夜被報警鈴聲叫起,并苦于問題的追蹤。別擔心,我也是從這個階段過來的,通過大量的線上實操,積累了非常豐富的經驗。還記得當時花了整整一周時間,才定位到一個棘手的堆外內存泄漏問題。現在再回頭看這些問題,就顯得比較風輕云淡了。 #### 相關問題太多,概念太雜了 同時,JVM 的版本更新很快,造成了很多同學會對 JVM 有一些疑問。網絡上的一些博主,可能會從自己的角度去分析問題,讀者無法產生代入感。甚至,一些錯誤的知識會產生比較嚴重的后果,你會經常看到一些有沖突的概念。 * Java 源代碼是怎么變成字節碼的,字節碼又是怎么進入 JVM 的? * JVM 是怎么執行字節碼的?哪些數據放在棧?哪些數據放在堆? * Java 的一些特性是如何與字節碼產生關聯的? * 如何監控 JVM 的運行,才能夠做到問題自動發現? 如果你有這方面的疑問,那再正常不過了。我們在專欄中將從實際的應用場景出發,來探討一些比較深入的問題。 那為什么要學習 JVM?不學習 JVM 會影響我寫 Java 代碼么?嚴格意義上來說,并不會。但是,如果不學習 JVM 你可能可以寫出功能完善的代碼,但是一定無法寫出更加高效的代碼。更別說常見的性能優化和故障排查了。 ### 學習 JVM 有什么用? 由于 JVM 是一個虛擬的體系,它擁有目前最前沿的垃圾回收算法實現,雖然 JVM 也有一些局限性,但學習它之后,在遇到其他基于“虛擬機”的語言時,便能夠觸類旁通。 #### 面試必考 學習 JVM 最重要的一點就是體系化,僅靠零零散散的知識是無法形成有效的知識系統的。這樣,在回答面試官的問題時,便會陷入模棱兩可的境地。如果你能夠觸類旁通,既有深度又有廣度地做進一步升華,會讓面試官眼前一亮。 #### 職業提升 JVM 是 Java 體系中非常重要的內容,不僅僅因為它是面試必考,更因為它與我們的工作息息相關。同時,我們也認識到,JVM 是一塊難啃的骨頭。市面上有很多大牛分享的書籍,但大部分都是側重于理論,不會教你什么時候用什么參數,也不會教你怎么去優化代碼。理論與實踐是有很大出入的,你可能非常了解 JVM 的內存模型,但等到真正發生問題時,還是會一頭霧水。 如果能夠理論聯系實際,在面臨一些棘手問題時,就能夠快速定位到它的根本問題,為你的職業發展助力。 #### 業務場景強相關 不同的業務,JVM 的配置肯定也是不同的。比如高并發的互聯網業務,與傳統的報表導出業務,就是完全不同的兩個應用場景:它們有的對服務響應時間 RT 要求比較高,不允許有長尾請求;有的對功能完整度要求比較高,不能運行到一半就宕機了。所以大家在以后的 JVM 優化前,一定要先確立場景,如果隨便從網絡上搬下幾個配置參數進行設置,那是非常危險的。 鑒于以上這些問題,我會在課程中分享一些對線上 JVM 的實踐和思考。課程中還會有很多代碼示例來配合講解,輔之以實戰案例,讓你對理論部分的知識有更深的理解。本門課程,我就以自己對 JVM 的理解,用盡量簡單、活潑的語言,來解答這些問題。 ### JVM 怎么學? 為了準備這個課程,我同時研讀了大量的中英文資料。我發現這方面的內容,有一個非常顯著的特點,就是比較晦澀。很多大牛講得比較深入,但你可能讀著讀著就進行不下去了。很容易產生當時感覺非常有道理,過幾天就忘了的結果。 我在公眾號(xjjdog)上分享了大量高價值的文章,但有些需要系統性講解的知識點,我決定做成精品課程,JVM 就是其中優先級比較高的。問題探討會產生更多思想碰撞,也能加深記憶,大家可以多多交流。 我將整個課程分為四個部分,一個問題可能會從不同的角度去解析,每個課時都會做一個簡單的總結。 1. 基礎原理:主要講解 JVM 基礎概念,以及內存區域劃分和類加載機制等。最后,會根據需求實現一個自定義類加載器。 2. 垃圾回收:Java 中有非常豐富的垃圾回收器,此部分以理論為主,是通往高級工程師之路無法繞過的知識點。我會橫向比較工作中常用的垃圾回收器并以主題深入的方式講解 G1、GMS、ZGC 等主流垃圾回收器。 3. 實戰部分:我會模擬工作中涉及的 OOM 溢出全場景,用 23 個大型工作實例分析線上問題,并針對這些問題提供排查的具體工具的使用介紹,還會提供一個高階的對堆外內存問題的排查思路。 4. 進階部分:介紹 JMM,以及從字節碼層面來剖析 Java 的基礎特性以及并發方面的問題。還會重點分析應用較多的 Java Agent 技術。這部分內容比較底層,可以加深我們對 Java 底層實現的理解。 5. 彩蛋:帶你回顧 JVM 的歷史并展望未來,即使 JVM 版本不斷革新也能夠洞悉未來掌握先機,最后會給你提供一份全面的 JVM 面試題,助力高級 Java 崗位面試。 ### 你將獲得什么? #### 建立完整的 JVM 知識體系 通過這門課程,你可以系統地學習 JVM 相關知識,而不是碎片化獲取。我會以大量的實例來增加你的理解和記憶,理論結合實踐,進而加深對 Java 語言的理解。 #### 能夠對線上應用進行優化和故障排查 課程中包含大量的實戰排查工具,掌握它們,你能夠非常容易地定位到應用中有問題的點,并提供優化思路,尤其是 MAT 等工具的使用,這通常是普通開發人員非常缺乏的一項技能。 我還會分享一些在線的 JVM 監控系統建設方案,讓你實時掌控整個 JVM 的健康狀況,輔助故障的排查。 #### 面試中獲取 Offer 的利器 本課程的每小節,都是 Java 面試題的重災區。在課程中以實際工作場景為出發點來解答面試中的問題,既能在面試中回答問題的理論知識,又能以實際工作場景為例與面試官深入探討問題,可以說通過本課程學習 JVM 是成為 Java 高級、資深工程師的必經之路。 #### 講師寄語 如果你平時只能接觸到 CRUD 的項目,想要進一步提高技術水平;如果你只管開發基礎功能,根本接觸不到線上系統的優化和排查;如果你想要跳槽加薪,面試卻屢屢碰壁,那么學習本課程會幫助你突破“瓶頸”,進階到下一個層級。 希望這個專欄可以讓 JVM 這個非常難啃的老大難問題變得“平易近人”“通俗易懂”“一點就通”,希望可以讓你體會到“哦,JVM 原來如此簡單!”的感覺,體會到久違的學習的快樂,并能夠走到實踐中去。
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