深入理解JVM字节码

图书标准信息

• 作者 张亚 著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2020-06
• ISBN 9787111653721
• 定价 89.00元
• 装帧 其他

【内容简介】

这是一本揭示JVM字节码“黑科技”的著作，它从原理和应用两个维度深入剖析了JVM字节码。书中内容涉及JVM字节码的大部分应用场景，如Java性能优化、软件防护与破解、APM等，通过大量实战案例讲解了它在这些场景中的实操技巧。

 

本书共 12 章，从逻辑上分为两大部分。

 

 

【第壹部分：原理篇（第1~8章）】
第1章详细剖析了class文件的内部结构；

 

第2章介绍了字节码的概念以及Java虚拟机栈和栈帧的相关内容；

 

第3章介绍了字节码的进阶知识，包括泛型擦除、synchronized关键字、反射的底层实现原理；

 

第4章介绍了javac编译器的原理，以及javac编译的七大阶段和各阶段的作用；

 

第5章从字节码的角度介绍Kotlin的常见语法糖、coroutine等原理；

 

第6章介绍了ASM和Javassist这两个字节码操作工具；

 

第7章介绍了Java Instrumentation的原理；

 

第8章介绍了JSR 269插件化注解处理原理。

 

【第二部分：应用篇（第9~12章）】
第9章介绍了字节码在cglib、Fastjson等框架上的应用；

 

第10章介绍了反编译、破解、防破解和逆向工程的相关内容；

 

第11章介绍了APM的概况、分布式跟踪的基本原理等；

 

第12章详细介绍了Android dex文件的组成结构，以及Android字节码指令与Java字节码指令的区别。

 

【作者简介】

★张亚

 

资深后端工程师和Java工程师，CVTE（视源股份，股票代码：002841）高级技术经理，带领20多人的研发团队做教育相关的产品。

 

 

主要方向是 JVM 调优及故障诊断、TCP 源码剖析、高并发系统设计，致力于后端底层技术细节的研究。独立实现了公司级全链路APM 产品，在字节码、ASM、软件破解等方向有丰富的实战经验。

 

 

 

vim 狂热爱好者，热衷分享，是掘金平台的优秀作者，在掘金上撰写过两本关于JVM和TCP 底层原理的小册子。

 

【目录】

第1章 深入剖析 class 文件结构 1

 

1.1 初探 class 文件  1

 

1.2 class 文件结构剖析  3

 

1.2.1 魔数  4

 

1.2.2 版本号  6

 

1.2.3 常量池  7

 

1.2.4 Access flags  18

 

1.2.5 this_class、super_name、interfaces  19

 

1.2.6 字段表  20

 

1.2.7 方法表  23

 

1.2.8 属性表  25

 

1.3 使用 javap 查看类文件  30

 

1.4 小结  32

 

 

 

第2章 字节码基础 33

 

2.1字节码概述  33

 

2.2 Java 虚拟机栈和栈帧  34

 

2.3 字节码指令  41

 

2.3.1 加载和存储指令  41

 

2.3.2 操作数栈指令  42

 

2.3.3 运算和类型转换指令  45

 

2.3.4 控制转移指令  46

 

2.3.5 for语句的字节码原理  48

 

2.3.6 switch-case底层实现原理  54

 

2.3.7 String的switch-case实现的字节码原理  55

 

2.3.8  i和i 的字节码原理  60

 

2.3.9 try-catch-finally的字节码原理  63

 

2.3.10 try-with-resources 的字节码原理  71

 

2.3.11 对象相关的字节码指令  74

 

2.4 小结  77

 

 

 

第3章 字节码进阶 78

 

3.1 方法调用指令  78

 

3.1.1 invokestatic指令  79

 

3.1.2 invokevirtual指令  79

 

3.1.3 invokespecial指令  80

 

3.1.4 invokeinterface指令  80

 

3.1.5 invokedynamic指令  90

 

3.2 Lambda 表达式的原理  95

 

3.3 泛型与字节码  100

 

3.4 synchronized 的实现原理  102

 

3.5 反射的实现原理  106

 

3.5.1 反射方法源码分析  107

 

3.5.2 反射的inflation机制  109

 

3.6 小结  110

 

 

 

第4章 javac 编译原理简介 111

 

4.1 javac 源码调试  112

 

4.2 javac 的七个阶段  114

 

4.2.1 parse阶段  115

 

4.2.2 enter阶段  116

 

4.2.3 process阶段  118

 

4.2.4 attr阶段  118

 

4.2.5 flow阶段  121

 

4.2.6 desugar阶段  122

 

4.2.7 generate阶段  126

 

4.3 小结  129

 

 

 

第5章 从字节码角度看 Kotlin语言 130

 

5.1 Metadata 注解  130

 

5.2 顶层方法  132

 

5.3 object 单例  133

 

5.4 扩展方法  134

 

5.5 接口默认方法  135

 

5.6 默认参数  137

 

5.7 高级 for 循环  140

 

5.8 data class  142

 

5.9 多返回值  143

 

5.10 协程的实现原理  144

 

5.10.1 CPS 介绍  145

 

5.10.2 suspend 关键字  146

 

5.11 从字节码分析 Kotlin 编译器的bug  149

 

5.12 小结  153

 

 

 

第6章 ASM 和 Javassist 字节码操作工具 154

 

6.1 ASM 介绍  154

 

6.1.1 ASM Core API核心类  156

 

6.1.2 ASM操作字节码示例  158

 

6.2 Javassist 介绍  169

 

6.2.1 Javassist核心API  169

 

6.2.2 Javassist操作字节码示例  170

 

6.3 小结  174

 

 

 

第7章 Java Instrumentation 原理 175

 

7.1 Java Instrumentation 简介  175

 

7.2 Instrumentation 与 -javaagent启动参数  176

 

7.3 JVM Attach API 介绍  180

 

7.3.1 JVM Attach API基本使用  181

 

7.3.2 JVM Attach API的底层原理  183

 

7.4 小结  190

 

 

 

第8章 JSR 269 插件化注解处理原理 191

 

8.1 JSR 269 简介  191

 

8.2 抽象语法树操作 API  193

 

8.2.1 Names介绍  193

 

8.2.2 JCTree介绍  193

 

8.2.3 TreeMaker介绍  198

 

8.2.4 自定义注解处理实战  202

 

8.3 JSR 269 在常用框架上的应用  207

 

8.3.1 案例一：ButterKnife  207

 

8.3.2 案例二：Lombok  209

 

8.4 小结  212

 

 

 

第9章 字节码的应用 213

 

9.1 cglib 动态代理原理分析  213

 

9.2字节码在 Fastjson 上的应用  218

 

9.3 字节码在 Dubbo 上的应用  221

 

9.4 字节码在 JaCoCo 代码覆盖率上的应用  222

 

9.5 字节码在 Mock 上的应用  225

 

9.6 小结  227

 

 

 

第10章 软件破解和防破解 228

 

10.1 反编译  228

 

10.2 软件破解  229

 

10.3 软件防破解  234

 

10.4 小结  250

 

 

 

第11章 全链路分布式跟踪与APM 251

 

11.1 全链路分布式跟踪介绍  251

 

11.2 见微知著之 APM  260

 

11.3 小结  273

 

 

 

第12章 Android字节码与 APM 274

 

12.1 dex 文件结构  274

 

12.2 Android字节码  288

 

12.3 Gradle 插件编写  295

 

12.4 Android字节码注入原理  297

 

12.5 小结  301