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Java工程師成神之路(2018修訂版)

Java工程師成神之路(2018修訂版)

來源 :公衆号| 作者 : Hollis

主要版本更新時間備注

v1.02015-08-01首次釋出

v1.12018-03-18增加新技術知識、完善知識體系

Java工程師成神之路(2018修訂版)

一、基礎篇

JVM

JVM記憶體結構

堆、棧、方法區、直接記憶體、堆和棧差別

Java記憶體模型

記憶體可見性、重排序、順序一緻性、volatile、鎖、final

垃圾回收

記憶體配置設定政策、垃圾收集器(G1)、GC算法、GC參數、對象存活的判定 

JVM參數及調優

Java對象模型

oop-klass、對象頭

HotSpot

即時編譯器、編譯優化

類加載機制

classLoader、類加載過程、雙親委派(破壞雙親委派)、子產品化(jboss modules、osgi、jigsaw)

虛拟機性能監控與故障處理工具

jps, jstack, jmap、jstat, jconsole, jinfo, jhat, javap, btrace、TProfiler

編譯與反編譯

javac 、javap 、jad 、CRF

Java基礎知識

閱讀源代碼

String、Integer、Long、Enum、BigDecimal、ThreadLocal、ClassLoader & URLClassLoader、ArrayList & LinkedList、 HashMap & LinkedHashMap & TreeMap & CouncurrentHashMap、HashSet & LinkedHashSet & TreeSet

Java中各種變量類型

熟悉Java String的使用,熟悉String的各種函數

JDK 6和JDK 7中substring的原理及差別、

replaceFirst、replaceAll、replace差別、

String對“+”的重載、

String.valueOf和Integer.toString的差別、

字元串的不可變性

自動拆裝箱

Integer的緩存機制

熟悉Java中各種關鍵字

transient、instanceof、volatile、synchronized、final、static、const 原理及用法。

集合類

常用集合類的使用

ArrayList和LinkedList和Vector的差別 

SynchronizedList和Vector的差別

HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap差別

Java 8中stream相關用法

apache集合處理工具類的使用

不同版本的JDK中HashMap的實作的差別以及原因

枚舉

枚舉的用法、枚舉與單例、Enum類

Java IO&Java NIO,并學會使用

bio、nio和aio的差別、三種IO的用法與原理、netty

Java反射與javassist

反射與工廠模式、 java.lang.reflect.*

Java序列化

什麼是序列化與反序列化、為什麼序列化

序列化底層原理

序列化與單例模式

protobuf

為什麼說序列化并不安全

注解

元注解、自定義注解、Java中常用注解使用、注解與反射的結合

JMS

什麼是Java消息服務、JMS消息傳送模型

JMX

java.lang.management.*、 javax.management.*

泛型

泛型與繼承

類型擦除

泛型中K T V E  

object等的含義、泛型各種用法

單元測試

junit、mock、mockito、記憶體資料庫(h2)

正規表達式

java.lang.util.regex.*

常用的Java工具庫

commons.lang, commons.*... guava-libraries netty

什麼是API&SPI

異常

異常類型、正确處理異常、自定義異常

時間處理

時區、時令、Java中時間API

編碼方式

解決亂碼問題、常用編碼方式

文法糖

Java中文法糖原理、解文法糖

Java并發程式設計

什麼是線程,與程序的差別

閱讀源代碼,并學會使用

Thread、Runnable、Callable、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Atomic*、Semaphore、CountDownLatch、、ConcurrentHashMap、Executors

線程池

自己設計線程池、submit() 和 execute()

線程安全

死鎖、死鎖如何排查、Java線程排程、線程安全和記憶體模型的關系

CAS、樂觀鎖與悲觀鎖、資料庫相關鎖機制、分布式鎖、偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖、monitor、鎖優化、鎖消除、鎖粗化、自旋鎖、可重入鎖、阻塞鎖、死鎖

死鎖

volatile

happens-before、編譯器指令重排和CPU指令重

synchronized

synchronized是如何實作的?

synchronized和lock之間關系

不使用synchronized如何實作一個線程安全的單例

sleep 和 wait

wait 和 notify

notify 和 notifyAll

ThreadLocal

寫一個死鎖的程式

寫代碼來解決生産者消費者問題

守護線程

守護線程和非守護線程的差別以及用法

Java工程師成神之路(2018修訂版)

二、 進階篇

Java底層知識

位元組碼、class檔案格式

CPU緩存,L1,L2,L3和僞共享

尾遞歸

位運算

用位運算實作加、減、乘、除、取餘

設計模式

了解23種設計模式

會使用常用設計模式

單例、政策、工廠、擴充卡、責任鍊。

實作AOP

實作IOC

不用synchronized和lock,實作線程安全的單例模式

nio和reactor設計模式

網絡程式設計

tcp、udp、http、https等常用協定

三次握手與四次關閉、流量控制和擁塞控制、OSI七層模型、tcp粘包與拆包

http/1.0 http/1.1 http/2之前的差別

Java RMI,Socket,HttpClient

cookie 與 session

cookie被禁用,如何實作session

用Java寫一個簡單的靜态檔案的HTTP伺服器

實作用戶端緩存功能,支援傳回304 實作可并發下載下傳一個檔案 使用線程池處理用戶端請求 使用nio處理用戶端請求 支援簡單的rewrite規則 上述功能在實作的時候需要滿足“開閉原則”

了解nginx和apache伺服器的特性并搭建一個對應的伺服器

用Java實作FTP、SMTP協定

程序間通訊的方式

什麼是CDN?如果實作?

什麼是DNS?

反向代理

架構知識

Servlet線程安全問題

Servlet中的filter和listener

Hibernate的緩存機制

Hiberate的懶加載

Spring Bean的初始化

Spring的AOP原理

自己實作Spring的IOC

Spring MVC

Spring Boot2.0

Spring Boot的starter原理,自己實作一個starter

Spring Security

應用伺服器

JBoss

tomcat

jetty

Weblogic

工具

git & svn

maven & gradle

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三、 進階篇

新技術

Java 8

lambda表達式、Stream API、

Java 9

Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

Java 10

局部變量類型推斷、G1的并行Full GC、ThreadLocal握手機制

Spring 5

響應式程式設計

Spring Boot 2.0

性能優化

使用單例、使用Future模式、使用線程池、選擇就緒、減少上下文切換、減少鎖粒度、資料壓縮、結果緩存

線上問題分析

dump擷取

線程Dump、記憶體Dump、gc情況

dump分析

分析死鎖、分析記憶體洩露

自己編寫各種outofmemory,stackoverflow程式

HeapOutOfMemory、 Young OutOfMemory、MethodArea OutOfMemory、ConstantPool OutOfMemory、DirectMemory OutOfMemory、Stack OutOfMemory Stack OverFlow

常見問題解決思路

記憶體溢出、線程死鎖、類加載沖突

使用工具嘗試解決以下問題,并寫下總結

當一個Java程式響應很慢時如何查找問題、

當一個Java程式頻繁FullGC時如何解決問題、

如何檢視垃圾回收日志、

當一個Java應用發生OutOfMemory時該如何解決、

如何判斷是否出現死鎖、

如何判斷是否存在記憶體洩露

編譯原理知識

Java代碼的編譯與反編譯

Java的反編譯工具

詞法分析,文法分析(LL算法,遞歸下降算法,LR算法),語義分析,運作時環境,中間代碼,代碼生成,代碼優化

作業系統知識

Linux的常用指令

程序同步

緩沖區溢出

分段和分頁

虛拟記憶體與主存

資料庫知識

MySql 執行引擎

MySQL 執行計劃

如何檢視執行計劃,如何根據執行計劃進行SQL優化

SQL優化

事務

事務的隔離級别、事務能不能實作鎖的功能

資料庫鎖

行鎖、表鎖、使用資料庫鎖實作樂觀鎖、

資料庫主備搭建

binlog

記憶體資料庫

h2

常用的nosql資料庫

redis、memcached

分别使用資料庫鎖、NoSql實作分布式鎖

性能調優

資料結構與算法知識

簡單的資料結構

棧、隊列、連結清單、數組、哈希表、

二叉樹、字典樹、平衡樹、排序樹、B樹、B+樹、R樹、多路樹、紅黑樹

排序算法

各種排序算法和時間複雜度 深度優先和廣度優先搜尋 全排列、貪心算法、KMP算法、hash算法、海量資料處理

大資料知識

Zookeeper

基本概念、常見用法

Solr,Lucene,ElasticSearch

在linux上部署solr,solrcloud,,新增、删除、查詢索引

Storm,流式計算,了解Spark,S4

在linux上部署storm,用zookeeper做協調,運作storm hello world,local和remote模式運作調試storm topology。

Hadoop,離線計算

HDFS、MapReduce

分布式日志收集flume,kafka,logstash

資料挖掘,mahout

網絡安全知識

什麼是XSS

XSS的防禦

什麼是CSRF

什麼是注入攻擊

SQL注入、XML注入、CRLF注入

什麼是檔案上傳漏洞

加密與解密

MD5,SHA1、DES、AES、RSA、DSA

什麼是DOS攻擊和DDOS攻擊

memcached為什麼可以導緻DDos攻擊、什麼是反射型DDoS

SSL、TLS,HTTPS

如何通過Hash碰撞進行DOS攻擊

用openssl簽一個證書部署到apache或nginx

Java工程師成神之路(2018修訂版)

四、架構篇

分布式

資料一緻性、服務治理、服務降級

分布式事務

2PC、3PC、CAP、BASE、 可靠消息最終一緻性、最大努力通知、TCC

Dubbo

服務注冊、服務發現,服務治理

分布式資料庫

怎樣打造一個分布式資料庫、什麼時候需要分布式資料庫、mycat、otter、HBase

分布式檔案系統

mfs、fastdfs

分布式緩存

緩存一緻性、緩存命中率、緩存備援

微服務

SOA、康威定律

ServiceMesh

Docker & Kubernets

Spring Boot

Spring Cloud

高并發

分庫分表

CDN技術

消息隊列

ActiveMQ

監控

監控什麼

CPU、記憶體、磁盤I/O、網絡I/O等

監控手段

程序監控、語義監控、機器資源監控、資料波動

監控資料采集

日志、埋點

Dapper

負載均衡

tomcat負載均衡、Nginx負載均衡

DNS

DNS原理、DNS的設計

CDN

資料一緻性

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五、 擴充篇

雲計算

IaaS、SaaS、PaaS、虛拟化技術、openstack、Serverlsess

搜尋引擎

Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

權限管理

Shiro

區塊鍊

雜湊演算法、Merkle樹、公鑰密碼算法、共識算法、Raft協定、Paxos 算法與 Raft 算法、拜占庭問題與算法、消息認證碼與數字簽名

比特币

挖礦、共識機制、閃電網絡、側鍊、熱點問題、分叉

以太坊

超級賬本

人工智能

數學基礎、機器學習、人工神經網絡、深度學習、應用場景。

常用架構

TensorFlow、DeepLearning4J

其他語言

Groovy、Python、Go、NodeJs、Swift、Rust

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