Java成神之路——技術棧
阿新 • • 發佈：2019-02-16
這個是我在一篇部落格上看到的文章，覺得寫的挺全的，我也應該往這個方向充實自己，粘下來和大家共勉。
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 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？ public class Sample{ private static int count =0; public static void increment(){ count++; } } 1.3.11. 解釋一下下面兩段程式碼的差別 // 程式碼1 public class Sample { private static int count = 0; synchronized public static void increment() { count++; } } // 程式碼2 public class Sample { private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0); public static void increment() { count.getAndIncrement(); } } 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：
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
i += 1;
i *= 1;
System.out.println(i);
}
編譯後讀取class檔案輸出以下程式碼：
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
Stack=2, Locals=2, Args_size=1
0: iconst_0
1: istore_1
2: iinc 1, 1
5: iload_1
6: iconst_1
7: imul
8: istore_1
9: getstatic #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
12: iload_1
13: invokevirtual #3; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V
16: return
LineNumberTable:
line 4: 0
line 5: 2
line 6: 5
line 7: 9
line 8: 16
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/
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）
sysdate
sysdate -1
sysdate -1/24
sysdate -1/(12*2)
3.1.2. 實現對一個List通過DSL篩選
QList<Map<String, Object>> mapList = new QList<Map<String, Object>>;
mapList.add({"name": "hatter test"});
mapList.add({"id": -1,"name": "hatter test"});
mapList.add({"id": 0, "name": "hatter test"});
mapList.add({"id": 1, "name": "test test"});
mapList.add({"id": 2, "name": "hatter test"});
mapList.add({"id": 3, "name": "test hatter"});
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：
var a = 1;
var b = 2;
var c = function() {
var a = 3;
println(a);
println(b);
};
c();
println(a);
println(b);
輸出：
3212
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
public static void main(String[] args) throws IOException {
String str = "Hello, 我們是中國人。";
byte[] utf8Bytes = toUTF8Bytes(str);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("f.txt");
fos.write(utf8Bytes);
fos.close();
}
public static byte[] toUTF8Bytes(String str) {
return null; // TODO
}
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》