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Java大神修煉之路

       一、基礎篇

  1.1 JVM

  1.1.1. Java記憶體模型,Java記憶體管理,Java堆和棧,垃圾回收

  http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id=133

  http://ifeve.com/jmm-faq/

  1.1.2. 瞭解JVM各種引數及調優

  1.1.3. 學習使用Java工具

       jps, jstack, jmap, jconsole, jinfo, jhat, javap, …

       http://kenai.com/projects/btrace

       http://www.crashub.org/

       https://github.com/taobao/TProfiler

       https://github.com/CSUG/HouseMD

       http://wiki.cyclopsgroup.org/jmxterm

       https://github.com/jlusdy/TBJMap

  1.1.4. 學習Java診斷工具

  http://www.eclipse.org/mat/

  http://visualvm.java.net/oqlhelp.html

  1.1.5. 自己編寫各種outofmemory,stackoverflow程式

  HeapOutOfMemory

  Young OutOfMemory

  MethodArea OutOfMemory

  ConstantPool OutOfMemory

  DirectMemory OutOfMemory

  Stack OutOfMemory

  Stack OverFlow

  1.1.6. 使用工具嘗試解決以下問題,並寫下總結

  當一個Java程式響應很慢時如何查詢問題

  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誌

  當一個Java應用發生OutOfMemory時該如何解決,年輕代、年老代、永久代解決辦法不同,導致原因也不同

  1.1.7. 參考資料

  http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/

  http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/

  http://gee.cs.oswego.edu/dl/jmm/cookbook.html

  1.2. Java基礎知識

  1.2.1. 閱讀原始碼

  java.lang.String

  java.lang.Integer

  java.lang.Long

  java.lang.Enum

  java.math.BigDecimal

  java.lang.ThreadLocal

  java.lang.ClassLoader & java.net.URLClassLoader

  java.util.ArrayList & java.util.LinkedList

  java.util.HashMap & java.util.LinkedHashMap & java.util.TreeMap

  java.util.HashSet & java.util.LinkedHashSet & java.util.TreeSet

  1.2.2. 熟悉Java中各種變數型別

  1.2.3. 熟悉Java String的使用,熟悉String的各種函式

  1.2.4. 熟悉Java中各種關鍵字

  1.2.5. 學會使用List,Map,Stack,Queue,Set

  上述資料結構的遍歷

  上述資料結構的使用場景

  Java實現對Array/List排序

  java.uti.Arrays.sort()

  java.util.Collections.sort()

  Java實現對List去重

  Java實現對List去重,並且需要保留資料原始的出現順序

  Java實現最近最少使用cache,用LinkedHashMap

  1.2.6. Java IO&Java NIO,並學會使用

  java.io.*

  java.nio.*

  nio和reactor設計模式

  檔案編碼,字符集

  1.2.7. Java反射與javassist

  反射與工廠模式

  java.lang.reflect.*

  1.2.8. Java序列化

  java.io. Serializable

  什麼是序列化,為什麼序列化

  序列化與單例模式

  google序列化protobuf

  1.2.9. 虛引用,弱引用,軟引用

  java.lang.ref.*

  實驗這些引用的回收

  1.2.10. 熟悉Java系統屬性

  java.util.Properties

  1.2.11. 熟悉Annotation用法

  java.lang.annotation.*

  1.2.12. JMS

  javax.jms.*

  1.2.13. JMX

  java.lang.management.*

  javax.management.*

  1.2.14. 泛型和繼承,泛型和擦除

  1.2.15. 自動拆箱裝箱與位元組碼

  1.2.16. 實現Callback

  1.2.17. java.lang.Void類使用

  1.2.18. Java Agent,premain函式

  java.lang.instrument

  1.2.19. 單元測試

  Junit,http://junit.org/

  Jmockit,https://code.google.com/p/jmockit/

  djUnit,http://works.dgic.co.jp/djunit/

  1.2.20. Java實現通過正則表示式提取一段文字中的電子郵件,並將@替換為#輸出

  java.lang.util.regex.*

  1.2.21. 學習使用常用的Java工具庫

  commons.lang, commons.*…

  guava-libraries

  netty

  1.2.22. 什麼是API&SPI

  http://en.wikipedia.org/wiki/Application_programming_interface

  http://en.wikipedia.org/wiki/Service_provider_interface

  1.2.23. 參考資料

  JDK src.zip 原始碼

  http://openjdk.java.net/

  http://commons.apache.org/

  https://code.google.com/p/guava-libraries/

  http://netty.io/

  http://stackoverflow.com/questions/2954372/difference-between-spi-and-api

  http://stackoverflow.com/questions/11404230/how-to-implement-the-api-spi-pattern-in-java

  1.3. Java併發程式設計

  1.3.1. 閱讀原始碼,並學會使用

  java.lang.Thread

  java.lang.Runnable

  java.util.concurrent.Callable

  java.util.concurrent.locks.ReentrantLock

  java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock

  java.util.concurrent.atomic.Atomic*

  java.util.concurrent.Semaphore

  java.util.concurrent.CountDownLatch

  java.util.concurrent.CyclicBarrier

  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap

  java.util.concurrent.Executors

  1.3.2. 學習使用執行緒池,自己設計執行緒池需要注意什麼

  1.3.3. 鎖

  什麼是鎖,鎖的種類有哪些,每種鎖有什麼特點,適用場景是什麼

  在併發程式設計中鎖的意義是什麼

  1.3.4. synchronized的作用是什麼,synchronized和lock

  1.3.5. sleep和wait

  1.3.6. wait和notify

  1.3.7. 寫一個死鎖的程式

  1.3.8. 什麼是守護執行緒,守護執行緒和非守護執行緒的區別以及用法

  1.3.9. volatile關鍵字的理解

  C++ volatile關鍵字和Java volatile關鍵字

  happens-before語義

  編譯器指令重排和CPU指令重排

  http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_ordering

  http://en.wikipedia.org/wiki/Volatile_variable

  http://preshing.com/20130702/the-happens-before-relation/

  1.3.10. 以下程式碼是不是執行緒安全?為什麼?如果為count加上volatile修飾是否能夠做到執行緒安全?你覺得該怎麼做是執行緒安全的?

Java程式碼
  1. publicclass Sample {  
  2.   privatestaticint count = 0;  
  3.   publicstaticvoid increment() {  
  4.     count++;  
  5.   }  
  6. }  

  1.3.11. 解釋一下下面兩段程式碼的差別

Java程式碼
  1. // 程式碼1
  2. publicclass Sample {  
  3.   privatestaticint count = 0;  
  4.   synchronizedpublicstaticvoid increment() {  
  5.     count++;  
  6.   }  
  7. }  
  8. // 程式碼2
  9. publicclass Sample {  
  10.   privatestatic AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);  
  11.   publicstaticvoid increment() {  
  12.     count.getAndIncrement();  
  13.   }  
  14. }  

  1.3.12. 參考資料

  http://book.douban.com/subject/10484692/

  http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/architectures-software-developer-manuals.html

  二、 進階篇

  2.1. Java底層知識

  2.1.1. 學習瞭解位元組碼、class檔案格式

  http://en.wikipedia.org/wiki/Java_class_file

  http://en.wikipedia.org/wiki/Java_bytecode

  http://en.wikipedia.org/wiki/Java_bytecode_instruction_listings

  http://www.csg.ci.i.u-tokyo.ac.jp/~chiba/javassist/

  http://asm.ow2.org/

  2.1.2. 寫一個程式要求實現javap的功能(手工完成,不借助ASM等工具)

  如Java原始碼:

Java程式碼
  1. publicstaticvoid main(String[] args) {  
  2.    int i = 0;  
  3.    i += 1;  
  4.    i *= 1;  
  5.    System.out.println(i);  
  6.  }  

  編譯後讀取class檔案輸出以下程式碼:

Java程式碼
  1. publicstaticvoid main(java.lang.String[]);  
  2.   Code:  
  3.    Stack=2, Locals=2, Args_size=1
  4.    0:   iconst_0  
  5.    1:   istore_1  
  6.    2:   iinc    11
  7.    5:   iload_1  
  8.    6:   iconst_1  
  9.    7:   imul  
  10.    8:   istore_1  
  11.    9:   getstatic       #2//Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
  12.    12:  iload_1  
  13.    13:  invokevirtual   #3//Method java/io/PrintStream.println:(I)V
  14.    16:  return
  15.   LineNumberTable:   
  16.    line 40
  17.    line 52
  18.    line 65
  19.    line 79
  20.    line 816

  2.1.3. CPU快取,L1,L2,L3和偽共享

  http://duartes.org/gustavo/blog/post/intel-cpu-caches/

  http://mechanical-sympathy.blogspot.com/2011/07/false-sharing.html

  2.1.4. 什麼是尾遞迴

  2.1.5. 熟悉位運算

  用位運算實現加、減、乘、除、取餘

  2.1.6. 參考資料

  http://book.douban.com/subject/1138768/

  http://book.douban.com/subject/6522893/

  http://en.wikipedia.org/wiki/Java_class_file

  http://en.wikipedia.org/wiki/Java_bytecode

  http://en.wikipedia.org/wiki/Java_bytecode_instruction_listings

  2.2. 設計模式

  2.2.1. 實現AOP

  CGLIB和InvocationHandler的區別

  http://cglib.sourceforge.net/

  動態代理模式

  Javassist實現AOP

  http://www.csg.ci.i.u-tokyo.ac.jp/~chiba/javassist/

  ASM實現AOP

  http://asm.ow2.org/

  2.2.2. 使用模板方法設計模式和策略設計模式實現IOC

  2.2.3. 不用synchronized和lock,實現執行緒安全的單例模式

  2.2.4. nio和reactor設計模式

  2.2.5. 參考資料

  http://asm.ow2.org/

  http://cglib.sourceforge.net/

  http://www.javassist.org/

  2.3. 網路程式設計知識

  2.3.1. Java RMI,Socket,HttpClient

  2.3.2. 用Java寫一個簡單的靜態檔案的HTTP伺服器

  實現客戶端快取功能,支援返回304

  實現可併發下載一個檔案

  使用執行緒池處理客戶端請求

  使用nio處理客戶端請求

  支援簡單的rewrite規則

  上述功能在實現的時候需要滿足“開閉原則”

  2.3.3. 瞭解nginx和apache伺服器的特性並搭建一個對應的伺服器

  http://nginx.org/

  http://httpd.apache.org/

  2.3.4. 用Java實現FTP、SMTP協議

  2.3.5. 什麼是CDN?如果實現?DNS起到什麼作用?

  搭建一個DNS伺服器

  搭建一個 Squid 或 Apache Traffic Server 伺服器

  http://www.squid-cache.org/

  http://trafficserver.apache.org/

  http://en.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System

  2.3.6. 參考資料

  http://www.ietf.org/rfc/rfc2616.txt

  http://tools.ietf.org/rfc/rfc5321.txt

  http://en.wikipedia.org/wiki/Open/closed_principle

  2.4. 框架知識

  spring,spring mvc,閱讀主要原始碼

  ibatis,閱讀主要原始碼

  用spring和ibatis搭建java server

  2.5. 應用伺服器知識

  熟悉使用jboss,https://www.jboss.org/overview/

  熟悉使用tomcat,http://tomcat.apache.org/

  熟悉使用jetty,http://www.eclipse.org/jetty/

  三、 高階篇

  3.1. 編譯原理知識

  3.1.1. 用Java實現以下表達式解析並返回結果(語法和Oracle中的select sysdate-1 from dual類似)

Java程式碼
  1. sysdate  
  2. sysdate - 1
  3. sysdate - 1/24
  4. sysdate - 1/(12*2)  

  3.1.2. 實現對一個List通過DSL篩選

Java程式碼
  1. QList<Map<String, Object>> mapList = new QList<Map<String, Object>>;  
  2. mapList.add({"name""hatter test"});  
  3. mapList.add({"id": -1,"name""hatter test"});  
  4. mapList.add({"id"0"name""hatter test"});  
  5. mapList.add({"id"1"name""test test"});  
  6. mapList.add({"id"2"name""hatter test"});  
  7. mapList.add({"id"3"name""test hatter"});  
  8. mapList.query("id is not null and id > 0 and name like '%hatter%'");  

  要求返回列表中匹配的物件,即最後兩個物件;

  3.1.3. 用Java實現以下程式(語法和變數作用域處理都和JavaScript類似):

  程式碼:

Java程式碼
  1. var a = 1;  
  2. var b = 2;  
  3. var c = function() {  
  4.   var a = 3;  
  5.   println(a);  
  6.   println(b);  
  7. };  
  8. c();  
  9. println(a);  
  10. println(b);  

  輸出:

  3 2 1 2

  3.1.4. 參考資料

  http://en.wikipedia.org/wiki/Abstract_syntax_tree

  https://javacc.java.net/

  http://www.antlr.org/

  3.2. 作業系統知識

  Ubuntu

  Centos

  使用linux,熟悉shell指令碼

  3.3. 資料儲存知識

  3.3.1. 關係型資料庫

  MySQL

  如何看執行計劃

  如何搭建MySQL主備

  binlog是什麼

  Derby,H2,PostgreSQL

  SQLite

  3.3.2. NoSQL

  Cache

  Redis

  Memcached

  Leveldb

  Bigtable

  HBase

  Cassandra

  Mongodb

  圖資料庫

  neo4j

  3.3.3. 參考資料

  http://db-engines.com/en/ranking

  http://redis.io/

  https://code.google.com/p/leveldb/

  http://hbase.apache.org/

  http://cassandra.apache.org/

  http://www.mongodb.org/

  http://www.neo4j.org/

  3.4. 大資料知識

  3.4.1. Zookeeper,在linux上部署zk

  3.4.2. Solr,Lucene,ElasticSearch

  在linux上部署solr,solrcloud,,新增、刪除、查詢索引

  3.4.3. Storm,流式計算,瞭解Spark,S4

  在linux上部署storm,用zookeeper做協調,執行storm hello world,local和remote模式執行除錯storm topology。

  3.4.4. Hadoop,離線計算

  Hdfs:部署NameNode,SecondaryNameNode,DataNode,上傳檔案、開啟檔案、更改檔案、刪除檔案

  MapReduce:部署JobTracker,TaskTracker,編寫mr job

  Hive:部署hive,書寫hive sql,得到結果

  Presto:類hive,不過比hive快,非常值得學習

  3.4.5. 分散式日誌收集flume,kafka,logstash

  3.4.6. 資料探勘,mahout

  3.4.7. 參考資料

  http://zookeeper.apache.org/

  https://lucene.apache.org/solr/

  https://github.com/nathanmarz/storm/wiki

  http://hadoop.apache.org/

  http://prestodb.io/

  http://flume.apache.org/,http://logstash.net/,http://kafka.apache.org/

  http://mahout.apache.org/

  3.5. 網路安全知識

  3.5.1. 什麼是DES、AES

  3.5.2. 什麼是RSA、DSA

  3.5.3. 什麼是MD5,SHA1

  3.5.4. 什麼是SSL、TLS,為什麼HTTPS相對比較安全

  3.5.5. 什麼是中間人攻擊、如果避免中間人攻擊

  3.5.6. 什麼是DOS、DDOS、CC攻擊

  3.5.7. 什麼是CSRF攻擊

  3.5.8. 什麼是CSS攻擊

  3.5.9. 什麼是SQL注入攻擊

  3.5.10. 什麼是Hash碰撞拒絕服務攻擊

  3.5.11. 瞭解並學習下面幾種增強安全的技術

  http://www.openauthentication.org/

  HOTP http://www.ietf.org/rfc/rfc4226.txt

  TOTP http://tools.ietf.org/rfc/rfc6238.txt

  OCRA http://tools.ietf.org/rfc/rfc6287.txt

  http://en.wikipedia.org/wiki/Salt_(cryptography)

  3.5.12. 用openssl籤一個證書部署到apache或nginx

  3.5.13. 參考資料

  http://en.wikipedia.org/wiki/Cryptographic_hash_function

  http://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher

  http://en.wikipedia.org/wiki/Public-key_cryptography

  http://en.wikipedia.org/wiki/Transport_Layer_Security

  http://www.openssl.org/

  https://code.google.com/p/google-authenticator/

  四、 擴充套件篇

  4.1. 相關知識

  4.1.1. 雲端計算,分散式,高可用,可擴充套件

  4.1.2. 虛擬化

  https://linuxcontainers.org/

  http://www.linux-kvm.org/page/Main_Page

  http://www.xenproject.org/

  https://www.docker.io/

  4.1.3. 監控

  http://www.nagios.org/

  http://ganglia.info/

  4.1.4. 負載均衡

  http://www.linuxvirtualserver.org/

  4.1.5. 學習使用git

  https://github.com/

  https://git.oschina.net/

  4.1.6. 學習使用maven

  http://maven.apache.org/

  4.1.7. 學習使用gradle

  http://www.gradle.org/

  4.1.8. 學習一個小語種語言

  Groovy

  Scala

  LISP, Common LISP, Schema, Clojure

  R

  Julia

  Lua

  Ruby

  4.1.9. 嘗試瞭解編碼的本質

  瞭解以下概念

  ASCII, ISO-8859-1

  GB2312, GBK, GB18030

  Unicode, UTF-8

  不使用 String.getBytes() 等其他工具類/函式完成下面功能

Java程式碼
  1. publicstaticvoid main(String[] args) throws IOException {  
  2.     String str = "Hello, 我們是中國人。";  
  3.     byte[] utf8Bytes = toUTF8Bytes(str);  
  4.     FileOutputStream fos = new FileOutputStream("f.txt");  
  5.     fos.write(utf8Bytes);  
  6.     fos.close();  
  7. }  
  8. publicstaticbyte[] toUTF8Bytes(String str) {  
  9.     returnnull// TODO
  10. }  

  想一下上面的程式能不能寫一個轉GBK的?

  寫個程式自動判斷一個檔案是哪種編碼

  4.1.10. 嘗試瞭解時間的本質

  時區 & 冬令時、夏令時

  http://en.wikipedia.org/wiki/Time_zone

  ftp://ftp.iana.org/tz/data/asia

  http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%9C%8B%E6%99%82%E5%8D%80

  閏年

  http://en.wikipedia.org/wiki/Leap_year

  閏秒

  ftp://ftp.iana.org/tz/data/leapseconds

  System.currentTimeMillis() 返回的時間是什麼

  4.1.11. 參考資料

  http://git-scm.com/

  http://en.wikipedia.org/wiki/UTF-8

  http://www.iana.org/time-zones

  4.2. 擴充套件學習

  4.2.1. JavaScript知識

  4.2.1.1. 什麼是PROTOTYPE

  修改程式碼,使程式輸出“1 3 5”:

  http://jsfiddle.net/Ts7Fk/

  4.2.1.2. 什麼是閉包

  看一下這段程式碼,並解釋一下為什麼按Button1時沒有alert出“This is button: 1”,如何修改:

  http://jsfiddle.net/FDPj3/1/

  4.2.1.3. 瞭解並學習一個JS框架

  jQuery

  ExtJS

  ArgularJS

  4.2.1.4. 寫一個GREASEMONKEY外掛

  http://en.wikipedia.org/wiki/Greasemonkey

  4.2.1.5. 學習NODE.JS

  http://nodejs.org/

  4.2.2. 學習html5

  ArgularJS,https://docs.angularjs.org/api

  4.2.3. 參考資料

  http://www.ecmascript.org/

  http://jsfiddle.net/

  http://jsbin.com/

  http://runjs.cn/

  http://userscripts.org/

  五、 推薦書籍

  《深入Java虛擬機器》

  《深入理解Java虛擬機器》

  《Effective Java》

  《七週七語言》

  《七週七資料》

  《Hadoop技術內幕》

  《Hbase In Action》

  《Mahout In Action》

  《這就是搜尋引擎》

  《Solr In Action》

  《深入分析Java Web技術內幕》

  《大型網站技術架構》

  《高效能MySQL》

  《演算法導論》

  《計算機程式設計藝術》

  《程式碼大全》

  《JavaScript權威指南》