📕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。
由于原文内容较为丰富，以下是对每个技术点的补充说明：
一、JVM知识体系
1. 类加载机制
类加载机制涉及了类加载器的双亲委派模型，其设计原理是确保类型的加载被控制在一个层次结构中，防止类的重复加载。在Java虚拟机中，类加载器分为启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。启动类加载器负责加载JDK的rt.jar包中的类，扩展类加载器负责加载JDK的扩展库，应用程序类加载器负责加载应用程序路径下的类。
2. 类加载过程
类加载过程包括以下步骤：
- 加载：查找并加载类的二进制数据到运行时数据区中。
- 验证：确保加载的类信息符合Java语言规范，不含有安全问题的字节码。
- 准备：为类变量分配内存，并设置默认初始值。
- 解析：将符号引用替换为直接引用，即指向方法区的指针。
3. 双亲委派模型
双亲委派模型的具体实现是，子类加载器首先请求其父类加载器进行加载，只有当父类加载器无法加载时，才由子类加载器自行加载。
4. 自定义类加载器
自定义类加载器可以扩展类加载机制，例如，可以加载特定格式的资源文件，或者实现热部署功能。
5. 模块化系统（JPMS）
JPMS引入了模块的概念，每个模块可以包含自己的类路径、资源路径和包声明，模块之间的依赖通过模块描述文件（module-info.java）进行定义。
6. 内存模型
内存模型中，堆是JVM管理的最大一块内存区域，栈用于存储局部变量和对象引用，方法区存储已经被加载的类信息，PC寄存器存储当前执行的线程所指向的字节码指令地址。
7. 运行时数据区
- 堆：是动态分配内存的地方，用于存储几乎所有的Java对象实例以及数组。
- 栈：用于存储局部变量表、操作数栈、方法出口等信息，具有线程隔离性。
- 方法区：用于存储已经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等数据。
- PC寄存器：每个线程有一个独立的PC寄存器，用于存储线程当前执行的字节码指令地址。
8. 内存溢出场景分析
内存溢出通常发生在堆溢出和栈溢出两种情况：
- 堆溢出：由于堆空间不足，无法创建新的对象实例。
- 栈溢出：由于栈空间不足，导致线程栈溢出。
9. 直接内存管理
直接内存管理是Java NIO中的一种内存管理方式，它允许应用程序直接分配堆外内存，这种内存不受垃圾回收器管理。
10. 垃圾回收
垃圾回收是一种自动内存管理机制，通过标记-清除、复制、整理等算法回收不再使用的对象占用的内存空间。
11. GC Roots可达性分析
GC Roots可达性分析是垃圾回收的一种策略，通过遍历GC Roots并跟踪可达对象来识别可回收的对象。
12. 分代收集理论（Young/Old区）
分代收集理论将堆空间分为Young区、Old区和持久代（Perm区），针对不同生命周期对象进行回收。
13. 引用类型（强/软/弱/虚）
引用类型决定了对象在内存中的存活程度，其中强引用是最常见的引用类型，而软引用、弱引用和虚引用则分别对应不同的内存管理策略。
14. 垃圾回收算法
垃圾回收算法包括标记-清除算法、复制算法、整理算法等，每种算法都有其优缺点和适用场景。
15. 并发收集器（CMS/G1/ZGC）
并发收集器如CMS、G1和ZGC等，旨在在程序运行时进行垃圾回收，尽量减少程序停顿时间。
16. 停顿时间控制策略
停顿时间控制策略包括降低CPU占用率、减少内存占用和减少GC次数等。
17. 性能调优
性能调优包括JVM参数配置、内存泄漏诊断和JIT编译优化等。
二、Spring Boot知识体系
1. 自动配置
Spring Boot通过自动配置实现对Spring应用的生命周期管理，简化了Spring应用的开发过程。
2. @EnableAutoConfiguration原理
@EnableAutoConfiguration注解通过扫描类路径下的jar包，根据类路径下的类和配置文件信息自动配置Spring应用。
3. 条件化配置（@Conditional）
条件化配置使得自动配置更加灵活，根据不同条件实现自动配置的扩展。
4. 自定义Starter开发
自定义Starter可以将自己的库封装成一个Maven坐标，方便其他开发者依赖。
5. 起步依赖
起步依赖是Spring Boot项目的基本依赖，通过添加起步依赖，可以简化项目依赖管理。
6. 依赖管理机制（BOM文件）
BOM（Bill of Materials）文件用于定义项目依赖的版本，保证项目在不同环境中依赖的一致性。
7. 版本冲突解决
解决依赖版本冲突的方法包括使用BOM文件、排除依赖、升级依赖等。
8. 第三方库集成模式
第三方库集成模式主要包括手动集成和自动集成两种方式。
9. Actuator
Actuator是Spring Boot提供的一个功能丰富的模块，用于监控和管理Spring Boot应用。
10. 健康检查端点
健康检查端点可以检查应用的健康状况，如HTTP请求、命令行工具等。
11. 度量指标收集
度量指标收集可以监控应用运行过程中的性能数据，如内存、CPU等。
12. 自定义Endpoint开发
自定义Endpoint可以扩展Actuator的功能，实现自定义的监控和管理。
13. 配置文件管理
Spring Boot使用配置文件（如application.properties、application.yml）管理应用配置。
14. 多环境配置（application-{profile}.yml）
多环境配置使得应用可以在不同环境下配置不同的参数，如开发环境、测试环境、生产环境等。
15. 配置加载优先级
配置加载优先级决定了不同配置文件的配置信息覆盖顺序。
16. 动态配置刷新
动态配置刷新使得应用可以在运行时修改配置文件，实现配置热更新。
17. 监控与日志
Spring Boot提供了丰富的监控和日志功能，可以方便地监控和管理应用运行过程中的状态。
18. 分布式链路追踪扩展机制
分布式链路追踪扩展机制可以实现对微服务架构中应用调用链路的监控和追踪。
19. 自定义AutoConfigurationBean生命周期扩展点
自定义AutoConfigurationBean生命周期扩展点可以实现对Spring Boot应用生命周期管理的扩展。
20. 响应式编程支持
Spring Boot支持响应式编程，使得应用可以更好地应对高并发、异步处理等场景。
总结： 本文对JVM和Spring Boot的相关知识点进行了详细且连贯的描述，涵盖了类加载机制、内存模型、垃圾回收、自动配置、依赖管理、监控与日志等方面。通过对这些知识点的了解和掌握，可以更好地进行Java应用开发和优化。
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