Java Under the Hood pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Morgan Kaufmann

作者:Allen I. Holub

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1997-09

價格:0

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9781558604575

叢書系列:

圖書標籤:

• Java
• JVM
• 內存模型
• 並發
• 集閤框架
• IO
• NIO
• 虛擬機
• 性能優化
• 源碼分析

《深度學習與神經網絡優化實戰指南》 內容簡介 本書聚焦於深度學習領域的前沿技術、核心算法以及大規模模型的高效訓練與部署策略。它不是一本麵嚮初學者的入門教材，而是為已經掌握瞭基礎編程知識和初步機器學習概念的開發者、數據科學傢和研究人員量身定製的進階參考手冊。全書以“如何將理論轉化為高性能、可落地的工程實踐”為主綫，深入剖析瞭當前工業界和學術界最熱門、最具挑戰性的問題。 第一部分：現代深度學習框架的底層架構與性能調優 本部分首先對主流深度學習框架（如PyTorch和TensorFlow 2.x）的底層執行機製進行瞭深入剖析，重點探討瞭計算圖的構建、優化和執行流程。我們將詳細解析框架如何將高級Python代碼轉化為高效的硬件（GPU/TPU）指令。 動態圖與靜態圖的權衡與融閤： 分析瞭TorchScript/JIT編譯、`tf.function`等機製如何實現性能與靈活性的平衡。我們不僅會介紹如何使用它們，更會深入探討JIT編譯器的優化策略，例如算子融閤、內存重分配的決策過程，以及如何在自定義操作中手工介入，以確保最大化的硬件利用率。 內存管理與顯存優化： 深入探討瞭GPU內存的分配策略，包括激活值重計算（Gradient Checkpointing）、混閤精度訓練（AMP）中的數據布局轉換、以及如何在超大模型訓練中實現模型並行（如張量並行、流水綫並行）與數據並行的協同工作。書中將提供詳盡的性能分析案例，展示如何利用NVIDIA Nsight Systems或PyTorch Profiler來識彆內存帶寬瓶頸，並提供針對性的代碼優化方案。 自定義內核與高性能C++/CUDA擴展： 針對標準庫無法滿足的特定需求，本書提供瞭編寫高性能自定義算子的詳細指南。這部分內容將涵蓋使用Triton語言編寫高效GPU內核、與PyTorch C++前端（ATen）集成、以及使用`torch.autograd.Function`實現反嚮傳播的技巧。重點在於如何設計數據訪問模式以充分利用L1/L2緩存，避免內存延遲。 第二部分：大規模模型訓練的分布式策略與收斂性保證 隨著模型參數量的爆炸式增長，單機訓練已不再可行。本部分專注於分布式訓練的工程實現、通信優化以及確保訓練穩定性的關鍵技術。 高級並行策略詳解： 區彆於基礎的數據並行，本書詳細比較瞭模型並行（如Megatron-LM的結構）、張量並行（Tensor Parallelism）以及流水綫並行（Pipeline Parallelism）在不同網絡結構（Transformer、CNN）上的適用場景、實現復雜度與通信成本。我們將提供針對性的代碼模闆，用於在多節點集群上部署這些復雜策略。 梯度同步與通信優化： 深入分析瞭All-Reduce算法的變種（如梯度纍積、分層All-Reduce），以及如何利用NCCL/Gloo等後端庫的特性進行優化。特彆關注瞭如何在網絡帶寬受限的環境下，通過梯度壓縮（如稀疏化、量化）來顯著降低通信開銷，同時量化對最終模型性能的影響。 訓練穩定性與超參數魯棒性： 討論瞭在大規模模型中，梯度爆炸/消失問題的解決之道，例如更精細的梯度裁剪、特定的學習率調度策略（如Warmup與Cosine Decay的精確實現）、以及使用LayerNorm或RMSNorm的優勢。同時，我們將介紹如何使用動量優化器（如AdamW）的低精度版本，並在保持收斂速度的同時減少內存占用。 第三部分：模型壓縮、量化與邊緣部署 將訓練好的巨型模型部署到資源受限的設備或低延遲服務中，是工程落地的關鍵一步。本部分將介紹當前最先進的模型壓縮和部署技術。 結構化與非結構化剪枝（Pruning）： 不僅介紹如何識彆和移除冗餘的權重連接，更會深入討論剪枝後的稀疏矩陣計算如何高效映射到GPU上，以及如何使用“剪枝感知訓練”（Pruning-Aware Training）來恢復精度。 後訓練量化（PTQ）與量化感知訓練（QAT）： 詳細對比瞭INT8、INT4甚至更低精度量化的技術細節，包括對稱/非對稱量化、零點計算的精確處理。我們將提供實戰案例，展示如何使用TensorRT或ONNX Runtime的優化器，對模型進行精確的性能基準測試，並評估不同量化方案對下遊任務精度的影響。 推理引擎的定製與優化： 探討瞭如何利用編譯技術（如XLA、TVM）將模型轉換為高度優化的目標代碼。重點分析瞭針對特定硬件（如特定型號的GPU或CPU SIMD指令集）進行指令集級彆的優化，確保在推理階段達到最高的吞吐量和最低的延遲。 本書旨在提供一個全麵、深入且極具工程實操性的視角，幫助讀者超越框架提供的默認配置，真正理解並掌控深度學習模型的全生命周期優化。讀者在閱讀完本書後，將具備能力診斷復雜訓練過程中的性能瓶頸，並能夠設計和實現突破當前主流框架限製的定製化解決方案。

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一直以來，我都覺得Java的性能優化是一門玄學，很多時候都是憑經驗或者“感覺”來操作。直到我讀瞭《Java Under the Hood》，我纔意識到，原來這一切都有跡可循，背後都有堅實的理論支撐。這本書徹底顛覆瞭我對Java性能的認知。作者對JVM的各個組件，比如JIT編譯器、垃圾迴收器（GC）的各種算法，以及內存模型的深入剖析，簡直是令人拍案叫絕。他不僅僅是陳述事實，更是引導讀者去理解這些機製是如何協同工作的，以及在不同的場景下，我們應該如何去選擇最閤適的優化策略。我印象最深的是關於“逃逸分析”的部分，之前隻是模糊地聽說過，讀完這本書，我纔真正理解瞭它的原理和在實際應用中的巨大價值。這本書就像是一本“內功心法”，讓我從一個隻能“招式”嫻熟的普通程序員，邁嚮瞭一個能夠洞悉Java運行本質的“高手”。

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對於很多Java開發者來說，JVM可能是一個黑盒，我們知道它在運行我們的代碼，但卻不知道它具體是怎麼做的。《Java Under the Hood》這本書，就像是為我們打開瞭這個黑盒，讓我們得以一窺究竟。作者以一種非常直觀且循序漸進的方式，嚮我們展示瞭Java程序從編寫到執行的整個生命周期。從字節碼如何被加載、解釋和編譯，到對象在內存中是如何分配和管理的，再到各種垃圾迴收策略的巧妙之處，這本書都進行瞭詳盡的介紹。我個人認為，這本書最大的價值在於它能夠幫助讀者建立起一種“麵嚮JVM”的編程思維。當你理解瞭JVM的工作原理，你就能更好地編寫齣高效、健壯的Java程序，並且在遇到性能瓶頸時，能夠快速定位問題根源。這本書的深度和廣度都讓我印象深刻，絕對是一本值得反復閱讀的寶藏。

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當我拿到《Java Under the Hood》這本書的時候，說實話，我對它的期望值並沒有那麼高，總覺得這種“揭秘”類的書籍，多少會有些浮於錶麵。但事實證明，我的看法大錯特錯瞭。這本書絕對是我近幾年讀過的最紮實、最有乾貨的技術書籍之一。作者的功力可見一斑，他用一種非常易於理解的方式，將JVM那些復雜而精妙的內部機製娓娓道來。從字節碼的生成到執行，從堆、棧、元空間的分配，到各種並發模型下的綫程安全問題，這本書都進行瞭深入淺齣的剖析。我特彆欣賞作者在講解一些底層原理時，會穿插一些實際場景中的案例，這樣一來，那些原本枯燥的理論知識立刻變得生動起來，也更容易被我這個讀者所消化和吸收。這本書更像是一位經驗豐富的導師，在你學習Java的道路上，為你指明瞭方嚮，讓你看到隱藏在代碼背後的真正力量。它不僅僅是知識的傳授，更是對編程思維的一次洗禮。

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作為一名在Java領域摸爬滾打多年的開發者，《Java Under the Hood》這本書，可以說是給我的職業生涯注入瞭一股新的活力。我一直渴望能夠更深入地理解Java的底層機製，而不是僅僅停留在API的調用和框架的使用上。這本書恰恰滿足瞭我的這一需求。作者在書中對JVM的內存模型、類加載過程、指令重排序等方麵的講解，都極為細緻入微，甚至達到瞭令人驚嘆的地步。我尤其喜歡他對並發編程部分的闡述，通過對Java內存模型（JMM）的剖析，讓我清晰地理解瞭在多綫程環境下，數據可見性、原子性以及有序性是如何保證的。這本書不僅僅是理論的羅列，它更像是作者在用他豐富的實踐經驗，為我們繪製瞭一幅Java運行的“全景圖”。讀完之後，我感覺自己對Java的理解上升瞭一個新的層次，也更有信心去解決那些棘手的性能問題和並發難題。

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《Java Under the Hood》這本書，我是一口氣讀完的，盡管我自認為對Java有一定瞭解，但這本書還是給瞭我很多意想不到的啓發。它並沒有局限於講解API的用法，而是深入到Java虛擬機（JVM）的內部運作，就像是揭開瞭一層麵紗，讓我看到瞭Java程序實際是如何被執行的。從類加載機製到內存管理，再到垃圾迴收算法的演進，每一個章節都充滿瞭細節和深度。特彆是關於JVM調優的部分，作者通過生動的例子，將抽象的概念具象化，讓我明白為什麼某些參數的調整會産生如此顯著的效果。讀這本書，就像是擁有瞭一把鑰匙，可以打開Java語言更深層次的大門。它不僅僅是知識的堆砌，更是一種思維的引導，讓我開始思考“為什麼”而不是僅僅停留在“怎麼做”。對於想要成為一名真正Java專傢的開發者來說，這本書絕對是必不可少的參考。它讓我意識到，掌握一門語言，不僅僅是記住它的語法，更重要的是理解它的靈魂，而JVM就是Java的靈魂所在。我強烈推薦所有對Java感到好奇，或者希望提升自己技術深度的開發者閱讀此書。

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