JVM与Spring Boot解析

于 2025-08-08 09:07:57 发布
阅读量550 收藏 16
点赞数 21
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： Java场景面试宝典 文章标签： Java JVM Spring Boot
##############阁下如果是抄袭，爬取文章作恶或误导他人的开发者,请阅读中国现行法律的相关处罚条例再动手，转载之前最好先验证#############
本文链接：https://blog.csdn.net/Java_programmer_liao/article/details/150054181

📕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）、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。

Java程序员廖志伟

💡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。

CSDN

一、JVM知识体系详解

1. JVM知识体系概述

Java虚拟机（JVM）是Java程序运行的核心，它提供了一个运行Java字节码的平台，确保了“一次编写，到处运行”的理念。JVM知识体系涵盖了从字节码的加载、执行到内存管理、垃圾回收等方方面面，其设计理念和技术实现细节体现了计算机科学中的许多重要概念。

2. 类加载机制

类加载机制是JVM的核心功能之一，它负责将类定义从文件系统或网络中加载到JVM中，并为之创建一个Java类型。类加载器负责查找和加载类文件，并且确保只加载一次。

  • 类加载过程：类加载过程分为三个阶段：加载、连接、初始化。
    • 加载：查找并加载类的.class文件，使用Java类加载器完成。
    • 连接：验证类信息，准备类变量，解析符号引用。
      • 验证：确保类在运行时符合JVM规范，包括字节码验证、符号引用验证等。
      • 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。
    • 初始化：初始化类变量，执行静态代码块。
3. 双亲委派模型

双亲委派模型是JVM中类加载器的一种层次结构，要求子类加载器先委托父类加载器进行类加载，只有父类加载器无法完成类加载时，才由子类加载器尝试加载。这种模型保证了类型安全，防止了类替换攻击。

4. 自定义类加载器

自定义类加载器允许开发者对类加载过程进行扩展，实现特定的加载逻辑，如加载JAR包、插件等。

5. 模块化系统（JPMS）

Java Platform Module System（JPMS）是Java 9引入的模块化系统，它允许将应用程序分解为多个模块，从而提高安全性和性能。模块化系统通过模块描述符来定义模块之间的依赖关系，实现了模块的隔离和复用。

6. 内存模型

JVM的内存模型包括运行时数据区和内存溢出场景分析。

  • 运行时数据区：

    • 堆：存储所有类的实例和数组的对象，是垃圾回收的主要区域。
    • 栈：存储局部变量和方法调用，栈帧是栈中的数据结构，包括局部变量表、操作数栈、方法返回地址等。
    • 方法区：存储类信息、常量、静态变量等，是JVM的永久代，在Java 8及以后版本中，永久代被元空间取代。
    • PC寄存器：存储当前线程所执行的指令地址。

  • 内存溢出场景分析：如堆溢出、栈溢出等，可以通过JVM参数调整、代码优化等方式解决。

7. 直接内存管理

直接内存管理允许JVM直接在本地内存中分配内存，不受垃圾回收器的管理。这种内存称为直接内存或堆外内存，可以提高大对象的处理能力和性能。

8. 垃圾回收

垃圾回收是JVM自动管理内存的重要机制，通过标记-清除、复制、整理算法等回收算法，回收不再使用的对象占用的内存。

  • GC Roots可达性分析：从GC Roots开始，向上遍历，可达的实例不会被回收。
  • 分代收集理论：将内存划分为年轻代和老年代，针对不同代的实例采用不同的回收策略。
  • 引用类型：强引用、软引用、弱引用、虚引用，不同类型的引用对垃圾回收的影响不同。
  • 垃圾回收算法：标记-清除、复制、整理算法，每种算法都有其优缺点。
  • 并发收集器：CMS、G1、ZGC等并发收集器，可以在应用程序运行时进行垃圾回收，减少停顿时间。
  • 停顿时间控制策略：如G1的并发标记、并行标记等，通过控制停顿时间来提高应用程序的响应速度。
9. 性能调优

JVM参数配置、内存泄漏诊断、JIT编译优化等都是性能调优的关键点。

二、Spring Boot知识体系详解

1. Spring Boot知识体系概述

Spring Boot是一个开源的Java框架，旨在简化Spring应用的创建和部署。它提供了自动配置、起步依赖、配置文件管理等功能，使开发者能够快速构建应用程序。

2. 自动配置

Spring Boot的自动配置功能可以自动配置Spring应用，减少手动配置的工作量。自动配置的实现依赖于Spring Factories机制和条件化配置。

  • @EnableAutoConfiguration原理：通过扫描类路径下的配置文件，根据条件自动配置Spring Bean。例如，如果存在某个数据库驱动的类，Spring Boot会自动配置数据源、事务管理器等组件。
3. 条件化配置（@Conditional）

条件化配置允许在特定条件下启用或禁用配置。例如，根据操作系统类型、数据库类型等条件来启用或禁用特定的配置。

  • 自定义Starter开发：创建自定义Starter，提供依赖管理和自动配置。例如，创建一个名为spring-boot-starter-mybatis的Starter，将MyBatis依赖和自动配置添加到Starter中。
4. 起步依赖、依赖管理机制

起步依赖简化了依赖管理，而BOM文件则用于统一版本。

  • 依赖管理机制：Maven和BOM文件。
  • 版本冲突解决：使用依赖管理策略解决版本冲突，例如排除依赖、使用限定版本等。
5. 第三方库集成

Spring Boot支持第三方库的集成，如数据库连接池、缓存等。

6. Actuator、健康检查端点

Actuator提供了一系列端点，用于监控和管理Spring Boot应用。

  • 度量指标收集：收集应用运行时的各种指标，例如内存使用情况、线程状态等。
  • 自定义Endpoint开发：自定义端点，提供特定功能，例如自定义健康检查、监控数据导出等。
7. 配置文件管理、多环境配置

Spring Boot支持配置文件管理，如application.yml和application-{profile}.yml。

  • 配置加载优先级：不同配置文件的优先级。
  • 动态配置刷新：实时更新配置，例如通过Spring Cloud Config实现配置中心。
8. 监控与日志

Spring Boot提供了监控和日志功能，如Micrometer集成Logback/SLF4J。

9. 分布式链路追踪

Spring Boot支持分布式链路追踪，如Zipkin和Jaeger。

10. 扩展机制

Spring Boot允许开发者扩展AutoConfiguration、Bean生命周期、响应式编程支持等。

11. 自定义AutoConfigurationBean生命周期扩展点

Spring Boot允许开发者自定义AutoConfigurationBean的生命周期扩展点。

12. 响应式编程支持

Spring Boot支持响应式编程，如WebFlux。

通过以上对JVM和Spring Boot知识体系的详细解析，我们可以看到这两个技术领域的紧密联系。JVM为Java应用提供了运行环境，而Spring Boot则基于JVM，简化了Java应用的创建和部署。在实际开发中，我们需要深入了解这两个领域的知识，以便更好地构建高性能、可维护的Java应用。

CSDN

博主分享

📥博主的人生感悟和目标

Java程序员廖志伟

📙经过多年在CSDN创作上千篇文章的经验积累，我已经拥有了不错的写作技巧。同时，我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约，并将陆续出版。

面试备战资料

八股文备战
场景描述链接
时间充裕（25万字）Java知识点大全（高频面试题）Java知识点大全
时间紧急（15万字）Java高级开发高频面试题Java高级开发高频面试题

理论知识专题（图文并茂，字数过万）

技术栈链接
RocketMQRocketMQ详解
KafkaKafka详解
RabbitMQRabbitMQ详解
MongoDBMongoDB详解
ElasticSearchElasticSearch详解
ZookeeperZookeeper详解
RedisRedis详解
MySQLMySQL详解
JVMJVM详解

集群部署（图文并茂，字数过万）

技术栈部署架构链接
MySQL使用Docker-Compose部署MySQL一主二从半同步复制高可用MHA集群Docker-Compose部署教程
Redis三主三从集群（三种方式部署/18个节点的Redis Cluster模式）三种部署方式教程
RocketMQDLedger高可用集群（9节点）部署指南
Nacos+Nginx集群+负载均衡（9节点）Docker部署方案
Kubernetes容器编排安装最全安装教程

开源项目分享

项目名称链接地址
高并发红包雨项目https://gitee.com/java_wxid/red-packet-rain
微服务技术集成demo项目https://gitee.com/java_wxid/java_wxid

管理经验

【公司管理与研发流程优化】针对研发流程、需求管理、沟通协作、文档建设、绩效考核等问题的综合解决方案：https://download.csdn.net/download/java_wxid/91148718

希望各位读者朋友能够多多支持！

现在时代变了，信息爆炸，酒香也怕巷子深，博主真的需要大家的帮助才能在这片海洋中继续发光发热，所以，赶紧动动你的小手，点波关注❤️，点波赞👍，点波收藏⭐，甚至点波评论✍️，都是对博主最好的支持和鼓励！

🔔如果您需要转载或者搬运这篇文章的话，非常欢迎您私信我哦~

博客
Spring框架核心技术解析
08-08 380
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
Spring框架核心技术解析
08-08 411
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
Spring框架核心技术解析
08-08 397
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
Spring框架核心技术解析
08-08 440
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
Spring框架核心技术解析
08-08 798
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
Spring框架核心技术解析
08-08 619
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
Spring框架核心技术解析
08-08 441
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
并发编程与MyBatis核心解析
08-08 679
自定义缓存可以通过实现MyBatis的Cache接口来创建。这允许用户自定义缓存实现，如使用Redis或Ehcache。并发编程和MyBatis是现代软件开发中的关键技术。通过深入理解并发编程的原理和实现细节，我们可以编写出高效、安全的并发程序。MyBatis提供的强大数据库操作能力简化了数据库开发过程，提高了开发效率。在应用这些技术时，需要结合实际需求，合理选择和配置，以确保系统性能和可靠性。
博客
并发编程与MyBatis解析
08-08 577
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
微服务架构核心技术解析
08-08 498
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
Spring Cloud微服务精髓
08-08 406
服务治理不仅仅是对服务的管理，还包括服务之间的交互管理。它通过服务治理框架来管理服务的生命周期，包括服务的启动、运行、监控、扩展等。例如，通过Spring Cloud的Eureka或Consul等注册中心，可以实现对服务的自动注册、注销和监控。
博客
Spring MVC 框架解析
08-08 445
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
Spring MVC核心技术解析
08-08 499
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
JVM与Spring Boot核心解析
08-08 251
通过自定义类加载器，开发者可以实现对类加载过程的扩展，例如实现自定义的类加载逻辑，或者加载非标准的类文件格式。自定义Starter可以将库作为依赖项自动集成到Spring Boot项目中。自定义Endpoint开发可以扩展Actuator的功能，实现自定义的监控和管理功能。
博客
Spring框架核心技术解析
08-08 489
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
领域驱动设计核心解析
08-07 458
限界上下文是领域模型的一个区域，它定义了领域模型的边界。限界上下文有助于隔离变化，使得系统更容易适应业务需求的变化。边界线：定义了限界上下文的边界，通常通过代码、数据库或消息队列来实现。例如，可以通过定义领域服务、领域事件等方式来划分限界上下文。内聚性：限界上下文内的模型应具有高内聚性，即模型中的各个部分应紧密相关，共同完成一个功能。
博客
领域驱动设计核心要点
08-07 548
限界上下文边界定义是确保领域逻辑不泄漏的关键。在定义边界时，需要考虑领域模型与外部系统（如数据库、消息队列等）的交互。例如，可以将数据库访问层定义为限界上下文，确保所有的数据库操作都在这个上下文中进行。
博客
ShardingSphere核心技术解析
08-07 486
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
ShardingSphere 分布式数据库解析
08-07 832
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
博客
并发编程与MyBatis精髓
08-07 673
📕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》、（架构篇）、作者、清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、CSDN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。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值