📕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知识体系概述补充说明
类加载机制
在类加载过程中，加载阶段涉及类文件的读取和字节码的解析。JVM内部使用ClassReader来读取类文件，并通过ClassFileParser来解析字节码，生成Class对象。在连接阶段，验证器（Verification）负责确保类文件中的字节码遵循Java语言规范，不会对JVM安全造成威胁。准备阶段，静态变量会被初始化为默认值，如基本数据类型的默认值和对象引用的null值。初始化阶段，会执行类定义中的静态代码块，以及使用static关键字声明的初始化代码。
双亲委派模型中，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JVM核心类库，如rt.jar；扩展类加载器负责加载JVM扩展库；应用类加载器负责加载用户自定义的类库。
自定义类加载器可以继承ClassLoader类或实现ClassLoader接口，通过重写findClass方法来加载类。例如，可以通过URLClassLoader加载位于特定目录下的类文件。
模块化系统（JPMS）引入了模块的概念，模块是类和资源的集合，通过模块描述文件（module-info.java）来定义模块的依赖关系。模块化系统提供了模块间隔离、版本控制、类冲突解决等功能。
内存模型
堆内存管理采用分代收集策略，分为新生代（Eden、Survivor）和老年代。新生代对象经过多次Minor GC后，存活时间较长的对象会被晋升到老年代。老年代对象在Major GC中回收。
栈内存采用固定大小，线程私有，随着线程的创建而创建，随着线程的结束而销毁。栈溢出通常是由于递归调用深度过大或方法调用栈过深导致的。
方法区内存用于存储已被加载的类信息、常量、静态变量等。方法区溢出通常是由于加载的类太多或单个类占用内存过大导致的。
直接内存管理通过ByteBuffer类实现，可以避免堆内存的频繁拷贝，提高性能。直接内存管理需要手动分配和释放，因此需要注意内存泄漏问题。
垃圾回收
GC Roots可达性分析是垃圾回收的核心算法之一。GC Roots通常包括方法区中的静态变量引用、常量引用、线程栈中的引用等。通过遍历GC Roots，可以找到所有可达对象，进而确定垃圾回收的范围。
分代收集理论将对象分为新生代和老年代，针对不同代的特点采用不同的垃圾回收算法。新生代采用复制算法，因为新生代对象生命周期短，存活率低。老年代采用标记-清除或标记-整理算法，因为老年代对象生命周期长，存活率高。
引用类型是垃圾回收的重要组成部分。强引用是最常见的引用类型，对象生命周期最长。软引用和弱引用可以在内存不足时被垃圾回收器回收。虚引用仅标识对象的存在，无法访问对象，通常用于实现对象监控。
垃圾回收算法中，标记-清除算法存在内存碎片问题，复制算法存在空间利用率问题，整理算法可以减少内存碎片，但会增加CPU开销。
并发收集器可以减少垃圾回收的停顿时间。CMS收集器在标记阶段和清除阶段与用户线程并发执行，G1收集器将堆内存划分为多个区域，优先回收垃圾回收价值较高的区域。
停顿时间控制策略包括最大停顿时间目标（Max GCPause Target）和最小停顿时间目标（Min GCPause Target）。通过调整JVM参数，可以控制垃圾回收的停顿时间。
性能调优方面，可以通过JVM参数配置、内存泄漏诊断、JIT编译优化等方式提高JVM性能。
Spring Boot知识体系概述补充说明
自动配置
Spring Boot的自动配置功能基于Spring的Condition机制实现。当Spring容器启动时，会根据添加的jar依赖和配置文件中的信息，自动配置相关Bean。例如，当添加了Spring Web Starter依赖时，Spring Boot会自动配置Tomcat服务器、DispatcherServlet等组件。
@EnableAutoConfiguration注解是自动配置的核心。它通过SpringFactoriesLoader类加载位于META-INF/spring.factories文件中的AutoConfigure类，实现自动配置。
条件化配置（@Conditional）可以根据不同的条件来决定是否加载某个配置。例如，@ConditionalOnClass注解可以指定只有当类存在时才加载配置。
自定义Starter开发可以通过创建一个jar包，将Spring Boot Starter作为依赖引入，并在其中定义AutoConfigure类实现自动配置。
起步依赖包含了一组预定义的库，使得开发者可以快速构建Spring Boot应用。例如，Spring Web Starter包含了Spring MVC、Tomcat服务器等组件。
依赖管理机制中，BOM文件可以统一管理项目的依赖版本，避免版本冲突。Maven和Gradle等构建工具都支持BOM文件。
版本冲突解决可以通过选择兼容的依赖版本、使用依赖排除或升级依赖库来解决。
第三方库集成模式包括SPI、JPA、MyBatis等。SPI（Service Provider Interface）是一种服务提供者接口，可以方便地集成第三方库。JPA（Java Persistence API）是一种对象关系映射规范，可以方便地操作数据库。MyBatis是一种流行的持久层框架，可以简化数据库操作。
Spring Boot Actuator提供了一系列端点，用于监控和管理Spring Boot应用。健康检查端点可以检查应用的运行状态，如CPU使用率、内存使用率等。度量指标收集可以收集应用的性能数据，如请求响应时间、错误率等。自定义Endpoint可以扩展Actuator的功能。
配置文件管理方面，Spring Boot支持多环境配置，如开发环境、测试环境和生产环境。使用application-{profile}.yml文件可以针对不同的环境进行配置。配置加载优先级决定了配置文件的加载顺序。动态配置刷新允许实时更新配置文件。
监控与日志方面，Micrometer和Logback/SLF4J用于监控和日志记录。分布式链路追踪可以追踪跨服务调用的过程。
扩展机制方面，Spring Boot提供了多种扩展机制，如自定义AutoConfigurationBean、生命周期扩展点等。响应式编程支持方面，Spring Boot支持响应式编程，使得应用可以更好地处理并发和异步任务。
总结
通过对JVM和Spring Boot知识体系的深入解析，我们不仅了解了它们各自的原理和应用场景，还学会了如何在实际项目中使用这些技术。这些知识将有助于我们更好地构建高性能、可扩展的Java应用。在实际开发过程中，我们需要根据项目需求选择合适的JVM参数、垃圾回收策略和Spring Boot配置，以达到最佳性能。
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