课程大纲

第一天上午：JVM 原理

第一部分 Java 类加载和内存管理

• Java Class：讲解 Java Class 解析、校验以及加载的过程

• Class 与 ClassLoader 之间的关系：通过源码级别理解 Class 与 ClassLoader 之间的关系

• ClassLoader 双亲委派原理：通过底层实现理解双亲委派的设计和局限性

• Java 类存储：Java 类对象存储细节

• Java 内存区域：介绍 Java 内存区域的组成，深入讨论 Java Heap、方法区、JVM Stack 等职责范围以及设计目的

第二部分 Java 垃圾回收器调优

• Serial 收集器特征和调优

• Parallel 收集器特征和调优

• CMS 收集器特征和调优

• G1 收集器特征和调优

第一天下午：Java Trouble-Shooting

第一部分 Java 故障案例分析

• CPU 过高案例：介绍高消耗CPU代码的常用分析方法，逐一排查可能性

• GC 案例：介绍 Young GC 和 Full GC 的基本表象，以及如何在代码实现中尽可能地避免 Full GC

• 主要内容

• OOM 错误案例：分析 Java 内存泄露的症状，以及快速定位泄露位置（堆、Perm 或 Metasapce）以及解决方案

• 诊断 JVM Crash ：介绍 Java 内存泄露引起的 JVM 进程 Crash 的现象和排查手段

• 诊断 Java 代码：讨论由 Java 代码引起的 Java 内存泄漏的特征以及如何借助诊断工具定位问题代码

• 诊断 Native 代码：讨论由 Java Native 代码引起的 Java 内存泄漏的特征以及如何借助诊断工具定位问题代码

第二部分 Java 运维工具

• 工具介绍：Java 进程工具（jps）、线程 dump 工具（jstack）、内存 dump 工具（jmap）、Java 调试工具（jdb）、图形化工具（jmc、jvisualvm、jconsole）

• 工具与JMX：理解 JMX 运维 JVM 的适用范围，以及它与运维工具之间的关系

• Java Tools API：介绍 Java 编译器、Java Attatch API、Java Dump API 以及对象查询语言（OQL）

第二天上午：应用优化

第一部分 关系型数据库优化

• 数据库优化：慢 SQL 查询和分析，索引优化、数据垂直拆分、水平拆分

• JDBC 事务：JDBC 事务原理以及 EJB 和 Spring 事务实现

• JDBC 优化：数据库连接池选型，PreparedStatement 性能优化以及 MyBatis 和 JPA 最佳实践

第二部分 分布式优化

• 缓存优化：解决缓存并发、缓存穿透以及缓存雪崩问题

• 分布式锁：理解和实现分布式锁（基于 Zookeeper 和 Redis）

• 分布式事务：理解分布式事务原理，合理地选型实现

第二天下午：分布式优化

第一部分 Web 优化

• 异步 Web：异步 Servlet 提升系统吞吐量

• 分布式 Session：实现分布式 Session 实现单点登录

第二部分 其他优化

• 异步优化：使用并发框架实现异步特性

• 日志优化：比较 Java Logging、logback、Log4j 1 和 2 的特点和优势，合理地使用日志

• I/O 优化：文件锁、修改通知，零拷贝等优化手段

• 网络优化：合理地设置 Socket 连接数量、TCP 网络参数优化

• 内存优化：理解 OS OOM 原理，堆外内存、虚拟内存等合理使用