第九卷：语言深度

同一句“这个变量没变”，在不可变对象、共享引用和多线程程序里可能需要不同的证据。本卷比较类型系统、内存管理、并发、函数式抽象、JVM 与 DSL。语言排名先放一边，先看这段程序究竟保证了什么。

先修知识

• 熟悉函数、对象、泛型和异常；可从编程基础补齐。
• 读过栈、堆、线程和同步的基本模型；遇到机器层面的疑问时参考计算机系统。

覆盖内容

前两章区分类型规则、运行时存储与线程间的内存模型；第 3、4 章比较并发和函数式组织方式；第 5、6 章沿 JVM 与元编程查看抽象如何实现。

第 1 章

• 1.1 类型、子类型与多态：程序能做什么
• 1.2 泛型与型变：生产者、消费者和运行时表示
• 1.3 代数数据类型与类型推导：让状态空间可见

第 2 章

• 2.1 运行时存储：栈帧、对象、值语义与逃逸
• 2.2 内存管理：Tracing GC、引用计数与所有权
• 2.3 语言内存模型：原子性、可见性与 Happens-Before

第 3 章

• 3.1 共享内存并发：锁、原子操作与不变量
• 3.2 消息并发：Actor、Channel 与背压
• 3.3 任务并发：Async、结构化并发与 STM

第 4 章

• 4.1 纯函数与不可变数据：先控制变化
• 4.2 高阶函数与组合：把控制流程变成数据
• 4.3 代数抽象与副作用：从 Monoid 到 Monad

第 5 章

• 5.1 Class 文件与栈帧：读懂 javap 输出
• 5.2 加载、链接与调用：从符号引用到 invokedynamic
• 5.3 JIT、去优化与观测：从字节码到机器码

第 6 章

• 6.1 编译期元编程：宏、注解处理与代码生成
• 6.2 运行时元编程：反射、装饰器与类创建
• 6.3 DSL 设计：语法、语义、工具链与安全边界

学完能做什么

• 根据读取和写入需求解释泛型的型变约束，并识别不合法的替换。
• 分开讨论对象生命周期、内存可见性和程序不变量，选择相应的管理或同步手段。
• 用字节码、运行时观察或一个小型 DSL 说明抽象的行为、成本与输入边界。

怎样使用这份目录

比较某种语言机制时，先写出它承诺的语义，再运行一个最小例子和一个失败例子。JVM 部分按 class 文件、加载调用、JIT 的顺序读；其他语言的片段用于对照机制，运行前按所在课次准备工具链。