📕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。
🌾阅读前，快速浏览目录和章节概览可帮助了解文章结构、内容和作者的重点。了解自己希望从中获得什么样的知识或经验是非常重要的。建议在阅读时做笔记、思考问题、自我提问，以加深理解和吸收知识。阅读结束后，反思和总结所学内容，并尝试应用到现实中，有助于深化理解和应用知识。与朋友或同事分享所读内容，讨论细节并获得反馈，也有助于加深对知识的理解和吸收。💡在这个美好的时刻，笔者不再啰嗦废话，现在毫不拖延地进入文章所要讨论的主题。接下来，我将为大家呈现正文内容。
一、JVM知识体系
类加载机制
Java虚拟机（JVM）的类加载机制是确保Java程序安全运行的关键。它通过类加载器将类文件（.class）转换成JVM能够识别的运行时数据结构，这一过程涉及到复杂的内存管理、命名空间隔离和类型安全检查。
类加载过程
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加载：类加载器首先通过文件名找到类文件，然后将其读取到内存中。加载过程包括读取并解析类文件头部信息，确定类的版本、访问权限等信息。
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连接：
- 验证：确保类文件中的信息符合JVM规范，包括字节码结构、符号引用等。
- 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，例如将符号引用的类、接口、字段和方法的常量池中的符号引用替换为直接引用。
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初始化：执行类构造器 ()方法，完成类的初始化。
双亲委派模型
双亲委派模型是一种安全机制，它规定类加载器在加载类时，首先委托给父类加载器进行加载，只有当父类加载器无法加载该类时，才由自己来加载。这种模型确保了JVM中不会出现重复的类，同时也防止了核心API被随意篡改。
自定义类加载器
自定义类加载器允许开发者实现自己的类加载逻辑，例如，可以加载特定格式的类文件，或者实现热部署功能。
模块化系统（JPMS）
Java Platform Module System（JPMS）是Java 9引入的模块化系统，它通过模块的划分、模块间依赖和模块的解析与加载，提高了Java应用程序的模块化和安全性。
内存模型
JVM的内存模型包括方法区、堆、栈、程序计数器（PC寄存器）和本地方法栈。
- 方法区：存储所有类信息、常量、静态变量等。
- 堆：存储所有类的实例和数组的内存分配。
- 栈：存储局部变量和方法参数。
- PC寄存器：指示下一条要执行的指令。
- 本地方法栈：存储与本地方法相关的数据。
内存溢出场景分析
内存溢出通常发生在堆内存不足时，常见原因包括：
- 长期存在的对象无法被回收。
- 大型对象导致内存占用过高。
- 内存泄漏：对象生命周期结束，但引用仍然存在，导致对象无法被垃圾回收。
垃圾回收
垃圾回收（GC）是JVM自动回收不再使用的对象所占用的内存。垃圾回收算法包括标记-清除、复制和整理算法。
- 标记-清除：标记所有可达对象，然后清除未被标记的对象。
- 复制：将对象复制到其他区域，然后清空原区域。
- 整理：移动对象以减少碎片，提高空间利用率。
GC Roots可达性分析
GC Roots是一组特殊的对象，作为垃圾回收的起点。只有从GC Roots可达的对象才被视为存活对象。
分代收集理论
分代收集理论将对象分为新生代和老年代，针对不同年代的特点进行不同的回收策略。
引用类型
Java中的引用类型包括强引用、软引用、弱引用和虚引用。
- 强引用：最常用的引用类型，垃圾回收器不会回收强引用的对象。
- 软引用：用于缓存对象，垃圾回收器会回收软引用的对象，但不是必须的。
- 弱引用：类似于软引用，但垃圾回收器会尽可能回收弱引用的对象。
- 虚引用：没有任何实际引用，垃圾回收器随时可以回收虚引用的对象。
垃圾回收算法
垃圾回收算法包括标记-清除、复制和整理算法。
- 标记-清除：标记所有可达对象，然后清除未被标记的对象。
- 复制：将对象复制到其他区域，然后清空原区域。
- 整理：移动对象以减少碎片，提高空间利用率。
并发收集器
并发收集器如CMS（Concurrent Mark Sweep）和G1（Garbage-First）在用户线程运行时进行垃圾回收，减少停顿时间。
停顿时间控制策略
停顿时间控制策略包括最大停顿时间目标、响应时间目标和吞吐量目标。
性能调优
JVM性能调优包括JVM参数配置、内存泄漏诊断和JIT编译优化。
- JVM参数配置：通过配置Xms、Xmx等参数来控制堆内存大小。
- 内存泄漏诊断：使用工具诊断内存泄漏问题。
- JIT编译优化：JVM在运行时对热点代码进行优化。
二、Spring Boot知识体系
自动配置
Spring Boot的自动配置功能能够根据添加的依赖自动配置Spring应用，极大地简化了Spring应用的配置过程。
@EnableAutoConfiguration原理
@EnableAutoConfiguration注解是自动配置的入口。Spring Boot在启动时会扫描所有可用的自动配置类，并根据条件判断是否启用。
条件化配置（@Conditional）
条件化配置允许开发者根据特定条件启用或禁用配置。例如，可以通过@ConditionalOnClass注解指定只有当存在某个类时，才启用某个配置。
自定义Starter开发
自定义Starter是Spring Boot项目开发的关键步骤。它允许开发者将一组依赖和配置打包成一个可重用的模块。
起步依赖
起步依赖是Spring Boot项目的基础依赖，它简化了项目构建和依赖管理。
依赖管理机制（BOM文件）
BOM（Bill of Materials）文件是Spring Boot项目的依赖管理文件，它确保了依赖的一致性和兼容性。
版本冲突解决
版本冲突是依赖管理中的常见问题。Spring Boot通过依赖树分析和传递性依赖来解决版本冲突。
第三方库集成模式
Spring Boot支持多种第三方库集成模式，如Starter POM、Gradle插件和Maven插件。
Actuator
Spring Boot Actuator提供了一系列端点，用于监控和管理Spring Boot应用。
健康检查端点
健康检查端点允许开发者检查应用的运行状态。
度量指标收集
度量指标收集是监控应用性能的关键步骤。
自定义Endpoint开发
自定义Endpoint允许开发者扩展Actuator的功能。
配置文件管理
Spring Boot使用配置文件来管理应用配置。
多环境配置（application-{profile}.yml）
多环境配置允许开发者针对不同环境（如开发、测试和生产）使用不同的配置文件。
配置加载优先级
Spring Boot按照优先级顺序加载配置文件，以确保配置的正确性。
动态配置刷新
动态配置刷新允许开发者实时更新应用配置。
监控与日志
Spring Boot提供多种监控和日志解决方案，如Micrometer和Logback/SLF4J。
分布式链路追踪
分布式链路追踪是监控分布式系统的重要手段。
扩展机制
Spring Boot提供多种扩展机制，如自定义AutoConfigurationBean和生命周期扩展点。
响应式编程支持
Spring Boot支持响应式编程，如Spring WebFlux。
通过以上对JVM和Spring Boot知识体系的详细解析，读者可以对这两个技术有一个全面且深入的理解。在实际应用中，这些知识点可以相互结合，解决复杂的问题，提高开发效率。
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