Java全栈面试宝典：JVM与Spring核心模块深度解析

目录

一、JVM核心机制进阶

问题10：元空间 vs 永久代：内存管理的代际革命

技术演进对比表

技术演进关键点

问题11：JVM性能调优三剑客参数解析

核心参数详解

问题12：堆与栈的六大核心差异

内存结构对比图

二、Spring框架全景解析

Spring核心价值三大支柱

Spring模块架构全景图

核心模块矩阵

模块依赖关系

Spring高频面试题集锦

1. Spring的核心功能是什么？

2. Spring中常用的设计模式？

3. Spring Boot与Spring的关系？

4. 依赖注入的三种方式？

三、Java全栈实战技巧

1. Spring Boot配置优化

2. JVM监控命令速查

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一、JVM核心机制进阶

问题10：元空间 vs 永久代：内存管理的代际革命

技术演进对比表

维度	永久代（PermGen）	元空间（MetaSpace）
实现位置	JVM内存	本地内存（Native Memory）
内存管理	固定大小，需手动设置	自动扩展，默认无上限
主要存储内容	类信息、方法信息、运行时常量池	类信息、方法信息
OOM错误类型	java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space	java.lang.OutOfMemoryError: MetaSpace
垃圾回收	Full GC时回收	由元空间分配器自动管理
调优参数	-XX:PermSize -XX:MaxPermSize	-XX:MetaspaceSize -XX:MaxMetaspaceSize

技术演进关键点

1. 字符串常量池迁移：JDK1.7迁移到堆内存，避免永久代OOM

2. 元空间优势：

   • 动态扩容避免内存溢出

   • 减少Full GC频率

   • 支持类元数据并发卸载

实战配置建议：

# 生产环境推荐配置
-XX:MetaspaceSize=256M 
-XX:MaxMetaspaceSize=512M

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问题11：JVM性能调优三剑客参数解析

核心参数详解

1. -Xss（Stack Size）

   • 默认值：1MB（Linux/x64）

   • 调优建议：微服务场景建议512K

   -Xss512k  # 适合Spring Cloud微服务

2. -Xms/-Xmx（Heap Size）

   • 黄金法则：设置相同值避免扩容抖动

   -Xms4g -Xmx4g  # 电商系统推荐配置

3. 组合调优案例：

   # 高并发Web服务配置
   -Xss256k 
   -Xms8g -Xmx8g 
   -XX:MaxMetaspaceSize=1g

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问题12：堆与栈的六大核心差异

内存结构对比图

对比维度	堆（Heap）	栈（Stack）
存储内容	对象实例、数组	局部变量、方法参数
线程共享	是	否（每个线程独有）
内存分配	动态分配	编译期确定
空间大小	较大（GB级）	较小（MB级）
垃圾回收	由GC管理	自动出栈回收
异常类型	OOM	StackOverflowError

典型场景分析：

// 堆内存示例
User user = new User();  // user引用在栈，对象在堆

// 栈内存示例
public void calculate() {
    int a = 10;          // 基本类型变量在栈
    String s = "test";   // 引用在栈，对象在堆
}

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二、Spring框架全景解析

Spring核心价值三大支柱

Spring模块架构全景图

核心模块矩阵

模块组	核心模块	功能说明	应用场景
核心容器	spring-core	基础工具类和DI支持	所有Spring应用
	spring-beans	Bean工厂与配置
	spring-context	应用上下文与资源加载
数据访问	spring-jdbc	JDBC抽象层	数据库操作
	spring-tx	声明式事务管理	金融交易系统
	spring-orm	ORM框架集成	Hibernate/MyBatis整合
Web开发	spring-web	基础Web功能	RESTful服务开发
	spring-webmvc	MVC框架	传统Web应用
	spring-websocket	双工通信支持	实时聊天系统
安全	spring-security	认证与授权	权限管理系统
测试	spring-test	集成测试支持	单元测试与集成测试
云原生	spring-cloud	微服务架构解决方案	分布式系统开发

模块依赖关系

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Spring高频面试题集锦

1. Spring的核心功能是什么？

• IoC容器：通过依赖注入管理对象生命周期

• AOP编程：通过动态代理实现横切关注点分离

• 事务管理：声明式事务与编程式事务的统一抽象

2. Spring中常用的设计模式？

• 工厂模式（BeanFactory）

• 代理模式（AOP实现）

• 模板方法模式（JdbcTemplate）

• 单例模式（默认Bean作用域）

3. Spring Boot与Spring的关系？

4. 依赖注入的三种方式？

1. 构造器注入（推荐）

2. Setter方法注入

3. 字段注入（@Autowired）

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三、Java全栈实战技巧

1. Spring Boot配置优化

properties

# application.yml
spring:
  datasource:
    url: jdbc:oracle:thin:@//localhost:1521/ORCL
    username: system
    password: oracle
    hikari:
      maximum-pool-size: 20
      connection-timeout: 30000

  jpa:
    show-sql: true
    hibernate:
      ddl-auto: validate

2. JVM监控命令速查

# 查看堆内存使用
jstat -gcutil  1000 5

# 生成堆转储快照
jmap -dump:format=b,file=heap.bin 

# 线程状态分析
jstack  > thread.log

立即行动：

1. 在Spring Boot项目中尝试配置MetaSpace参数

2. 使用JVisualVM分析本地应用的堆内存分布

3. 通过@Profile注解实现多环境配置切换

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