前 言
第 1 章 虛擬機架構 /1
1.1 Java 與 Java 虛擬機 /1
1.1.1 設計背景 /1
1.1.2 Java 技術棧的組成要素 /2
1.1.3 Java 字節碼 /3
1.2 Java 虛擬機架構 /5
1.3 實例：J 語言及其編譯 /7
1.3.1 J 語言語法 /7
1.3.2 棧式計算機 /13
1.3.3 J 字節碼 /17
1.3.4 J 語言編譯到 J 字節碼 /19
1.4 實例：J 虛擬機 /23
1.4.1 字節碼加載子系統 /23
1.4.2 字節碼驗證器 /24
1.4.3 解釋執行引擎 /27
第 2 章 類加載器 /30
2.1 實例：Java 的類加載 /30
2.2 類的二進制定義 /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 屬性 /38
2.3 方法區 /41
2.3.1 代碼區 /41
2.3.2 運行時常量池 /45
2.3.3 類輔助數據結構 /47
2.4 類裝載 /49
2.4.1 遞歸下降裝載 /50
2.4.2 接口的裝載 /57
2.4.3 數組的裝載 /57
2.4.4 基本類的裝載 /59
2.5 驗證 /61
2.5.1 為什么要進行驗證 /61
2.5.2 驗證的目標 /63
2.5.3 實例：驗證規則 /63
2.5.4 結構化約束 /68
2.5.5 類型推導 /69
2.6 準備 /75
2.6.1 靜態字段的準備 /76
2.6.2 非靜態字段的準備 /77
2.6.3 虛方法表 /80
2.7 解析 /86
2.7.1 實例：類的解析 /86
2.7.2 類的解析 /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 常量池其他表項的解析 /101
2.8 初始化 /101
2.8.1 類初始化方法 /102
2.8.2 類初始化算法 /103
2.9 類加載各階段的執行順序 /110
2.9.1 急切策略和惰性策略 /111
2.9.2 類解析和類初始化的耦合性 /113
2.10 自定義類加載器 /114
2.10.1 獨立加載模型 /116
2.10.2 雙親委派模型 /118
2.11 實例：類加載器的典型應用 /123
2.11.1 動態代理 /124
2.11.2 熱替換 /133
第 3 章 執行引擎 /139
3.1 棧幀結構 /139
3.2 調用規范 /140
3.3 執行引擎架構 /141
3.3.1 序列式架構 /142
3.3.2 跳轉表架構 /143
3.4 執行引擎實現 /145
3.4.1 常量加載指令 /145
3.4.2 數據加載指令 /147
3.4.3 數據存儲指令 /149
3.4.4 棧操作指令 /151
3.4.5 數學運算指令 /152
3.4.6 數值轉換指令 /155
3.4.7 比較運算指令 /157
3.4.8 控制轉移指令 /159
3.4.9 引用指令 /176
3.4.10 擴展與虛擬機保留指令 /185
3.5 本地方法執行引擎 /187
3.6 可重入方法 /194
3.7 匯編模板 /198
第 4 章 本地方法接口 /201
4.1 實例：Java 本地方法 /201
4.2 方法綁定 /202
4.2.1 本地方法的數據結構 /203
4.2.2 動態庫加載 /205
4.2.3 動態綁定 /206
4.2.4 靜態綁定 /209
4.3 本地方法攔截 /213
4.3.1 攔截機制 /213
4.3.2 耦合性 /216
4.3.3 反射 /217
4.4 本地方法回調 Java 方法 /218
4.4.1 JNI 回調函數 /220
4.4.2 本地方法棧幀 /223
第 5 章 異常處理 /226
5.1 實例：Java 異常處理 /226
5.2 異常棧 /228
5.3 異常表 /236
5.4 棧回滾 /243
5.5 本地方法異常 /247
5.6 其他問題 /250
5.6.1 隱式異常 /250
5.6.2 異常處理與多線程 /253
5.6.3 執行效率 /254
第 6 章 堆和垃圾收集 /255
6.1 實例：對象與垃圾 /255
6.1.1 語法垃圾與語義垃圾 /256
6.1.2 內存泄漏 /257
6.2 堆 /258
6.2.1 堆數據結構 /258
6.2.2 堆分配接口 /259
6.3 存儲布局 /259
6.3.1 對象的存儲布局 /259
6.3.2 類的存儲布局 /263
6.3.3 數組的存儲布局 /264
6.4 垃圾收集 /265
6.4.1 根節點 /266
6.4.2 復制收集 /270
6.4.3 終結 /276
6.4.4 垃圾收集的觸發 /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 對象引用相關 JNI 函數的實現 /283
6.6 其他問題 /285
6.6.1 多線程與垃圾收集 /285
6.6.2 無中斷垃圾收集 /289
6.6.3 類型標記 /291
第 7 章 多線程 /293
7.1 線程語義模型 /293
7.1.1 線程方法 /293
7.1.2 線程狀態 /294
7.1.3 實例：線程中斷 /297
7.2 管程 /303
7.2.1 管程數據結構 /303
7.2.2 接口與實現 /307
7.2.3 管程指令 /314
7.2.4 管程與對象 /316
7.3 多線程的實現 /318
7.3.1 線程數據結構 /319
7.3.2 創建線程對象 /321
7.3.3 啟動 /323
7.3.4 讓出 /325
7.3.5 睡眠 /325
7.3.6 中斷 /327
7.3.7 停止、掛起和繼續 /335
7.3.8 原子性和可見性 /337
7.3.9 線程與信號 /338
7.4 多線程與虛擬機其他子系統的交互 /342
7.4.1 全局數據結構與鎖 /343
7.4.2 類初始化 /345
7.4.3 垃圾收集 /350
第 8 章 調試 /357
8.1 調試器架構 /357
8.1.1 客戶端{服務器架構 /358
8.1.2 JDWP 調試協議 /359
8.1.3 數據類型 /360
8.1.4 實例：斷點 /361
8.2 調試代理 /364
8.2.1 通信模塊 /365
8.2.2 執行引擎模塊 /366
8.2.3 對象管理模塊 /370
8.2.4 事件處理模塊 /371
8.3 實例：jdb 調試器 /376
8.4 調試的其他問題 /384
8.4.1 薛定諤困境 /384
8.4.2 調試與安全性 /386
8.4.3 實例：JVM 滲透 /387