📕我是廖志伟，一名Java开发工程师、《Java项目实战——深入理解大型互联网企业通用技术》（基础篇）、（进阶篇）、（架构篇）清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、优快云博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。
📘拥有多年一线研发和团队管理经验，研究过主流框架的底层源码(Spring、SpringBoot、SpringMVC、SpringCloud、Mybatis、Dubbo、Zookeeper)，消息中间件底层架构原理(RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)、Redis缓存、MySQL关系型数据库、 ElasticSearch全文搜索、MongoDB非关系型数据库、Apache ShardingSphere分库分表读写分离、设计模式、领域驱动DDD、Kubernetes容器编排等。不定期分享高并发、高可用、高性能、微服务、分布式、海量数据、性能调优、云原生、项目管理、产品思维、技术选型、架构设计、求职面试、副业思维、个人成长等内容。
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JVM知识体系补充说明
类加载机制
类加载机制是JVM的核心，其实现细节如下：
- 加载阶段：JVM使用类加载器（ClassLoader）查找类文件。类加载器分为启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）、扩展类加载器（Extension ClassLoader）和应用类加载器（Application ClassLoader）。启动类加载器负责加载核心API，扩展类加载器加载JVM扩展库，应用类加载器加载用户类路径中的类。
- 连接阶段：在连接阶段，JVM会进行验证、准备和解析。验证确保类文件的字节码是有效的，准备为类变量分配内存并设置默认初始值，解析将符号引用转换为直接引用。
- 初始化阶段：初始化类变量和静态代码块，调用类构造器（ ()方法）。
类加载过程
类加载过程的三个阶段在技术实现上分别如下：
- 加载：JVM通过类加载器读取类文件，并使用类加载器的方法区分配内存，存储类信息。
- 连接：包括验证、准备和解析三个步骤。验证通过字节码验证器（Bytecode Verifier）进行，准备为类变量分配内存并设置默认初始值，解析过程将符号引用转换为直接引用。
- 初始化：执行类构造器（ ()方法），该方法的逻辑通常包括类变量的赋值动作和静态代码块的执行。
双亲委派模型
双亲委派模型在技术实现上的关键点：
- 除了启动类加载器外，其他类加载器都采用双亲委派机制。当类加载器请求加载某个类时，它会首先请求其父类加载器加载该类，只有当父类加载器无法完成类加载任务时，才由自己加载该类。
- 这种模型保证了Java类库的稳定性和安全性，因为自定义类加载器无法加载核心API中的类。
自定义类加载器
自定义类加载器需要考虑以下技术实现细节：
- 自定义类加载器需要继承ClassLoader类，并重写findClass()方法。
- findClass()方法负责将类文件的字节数组转换成Class对象。
- 自定义类加载器可以设置命名空间，限制加载的类。
模块化系统（JPMS）
Java Platform Module System（JPMS）在技术实现上的关键点：
- JPMS引入了模块的概念，将应用程序分解为多个模块，每个模块都包含自己的类路径、资源路径和模块依赖。
- 模块之间的隔离性通过模块声明文件（module-info.java）来定义，该文件指定了模块的名称、主类、资源、依赖和打开的包。
内存模型
JVM的内存模型在技术实现上的细节如下：
- 堆：使用分代收集算法，包括新生代和老年代。新生代采用复制算法，老年代采用标记-清除或标记-整理算法。
- 栈：每个线程拥有一个栈，用于存储局部变量和方法调用栈。
- 方法区：存储类信息、常量、静态变量等。方法区使用元空间（Metaspace）来存储类元数据，元空间是使用本地内存的。
- PC寄存器：用于存储当前线程所执行的指令的地址。
内存溢出场景分析
内存溢出的技术实现细节：
- 堆内存溢出：通过JVM参数设置-Xmx来限制堆的最大大小，避免创建大量对象。
- 栈内存溢出：通过JVM参数设置-Xss来限制栈的大小，避免递归调用或方法调用深度过大。
- 方法区溢出：通过JVM参数设置-XX:MaxMetaspaceSize来限制方法区的最大大小，避免类定义过多或过大。
垃圾回收
垃圾回收在技术实现上的关键点：
- GC Roots可达性分析：使用引用计数和GC Roots可达性分析来识别不再使用的对象。
- 分代收集理论：将对象分为新生代和老年代，分别采用不同的回收策略。
- 引用类型：强引用、软引用、弱引用和虚引用对垃圾回收有不同的影响。
- 垃圾回收算法：标记-清除、复制和整理算法。
- 并发收集器：如CMS和G1，它们在垃圾回收时尽量减少对应用程序的干扰。
- 停顿时间控制策略：如G1的动态停顿时间目标（DST）。
性能调优
JVM性能调优的技术实现细节：
- JVM参数配置：通过调整JVM参数来优化内存使用和性能，如-Xms、-Xmx、-XX:+UseG1GC等。
- 内存泄漏诊断：使用工具如JProfiler或VisualVM来诊断内存泄漏。
- JIT编译优化：JIT编译器对字节码进行即时编译，提高程序运行效率。
Spring Boot知识体系补充说明
自动配置
Spring Boot的自动配置原理如下：
- Spring Boot通过@EnableAutoConfiguration注解自动配置Spring应用。当Spring Boot启动时，它会扫描类路径下的jar依赖，并根据这些依赖自动配置项目所需的bean。
- 自动配置的过程是条件化的，Spring Boot会根据类路径下存在的类、方法或属性来决定是否启用某个配置。
自定义Starter开发
自定义Starter的开发步骤如下：
- 在Maven或Gradle中定义起步依赖，以便自动添加所需的依赖项。
- 使用Spring的依赖注入容器来管理第三方库的实例。
- 通过配置文件来定义起步依赖的属性。
第三方库集成模式
Spring Boot集成第三方库的技术实现细节如下：
- 使用Spring的依赖注入容器来管理第三方库的实例。
- 通过Spring的事件机制来监听第三方库的事件。
Actuator
Spring Boot Actuator提供了一系列端点，用于监控和管理Spring Boot应用程序。以下是一些关键技术点：
- 健康检查端点：提供应用程序的健康状态信息，可以通过自定义健康指标来扩展。
- 度量指标收集：收集应用程序的性能指标，可以通过自定义指标来扩展。
- 自定义Endpoint开发：允许开发者自定义端点来扩展Actuator的功能。
配置文件管理
Spring Boot配置文件管理的技术实现细节如下：
- Spring Boot使用配置文件来管理应用程序的配置，包括application.properties和application.yml文件。
- 通过配置文件的多环境配置功能，可以支持不同环境的配置。
- 支持动态刷新配置，无需重启应用程序。
监控与日志
Spring Boot监控与日志的技术实现细节如下：
- 使用Micrometer集成不同的监控系统，如Prometheus、Grafana等。
- 使用Logback或SLF4J配置日志记录器，支持不同的日志级别和输出格式。
分布式链路追踪扩展机制
Spring Boot支持分布式链路追踪的技术实现细节如下：
- 通过自定义AutoConfigurationBean的生命周期扩展点，允许开发者自定义AutoConfigurationBean的生命周期，以便在特定时机进行扩展。
响应式编程支持
Spring Boot支持响应式编程模型的技术实现细节如下：
- Spring WebFlux使用Reactor库来实现响应式编程，允许异步处理请求，提高应用程序的性能和可伸缩性。
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