Java工程师成神之路

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-08-22 05:47 285阅读 0赞

来自：HollisChuang's Blog

链接：http://www.hollischuang.com/archives/489

## 一、基础篇 ##

### 1.1 JVM ###

#### 1.1.1. Java内存模型，Java内存管理，Java堆和栈，垃圾回收 ####

> http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id=133
> 
> http://ifeve.com/jmm-faq/

#### 1.1.2. 了解JVM各种参数及调优 ####

#### 1.1.3. 学习使用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. 学习Java诊断工具 ####

> http://www.eclipse.org/mat/
> 
> http://visualvm.java.net/oqlhelp.html

#### 1.1.5. 自己编写各种outofmemory，stackoverflow程序 ####

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

#### 1.1.6. 使用工具尝试解决以下问题，并写下总结 ####

> 当一个Java程序响应很慢时如何查找问题
> 
> 当一个Java程序频繁FullGC时如何解决问题，如何查看垃圾回收日志
> 
> 当一个Java应用发生OutOfMemory时该如何解决，年轻代、年老代、永久代解决办法不同，导致原因也不同

#### 1.1.7. 参考资料 ####

> 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基础知识 ###

#### 1.2.1. 阅读源代码 ####

> 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中各种变量类型 ####

#### 1.2.3. 熟悉Java String的使用，熟悉String的各种函数 ####

#### 1.2.4. 熟悉Java中各种关键字 ####

#### 1.2.5. 学会使用List，Map，Stack，Queue，Set ####

> 上述数据结构的遍历
> 
> 上述数据结构的使用场景
> 
> Java实现对Array/List排序
> 
> java.uti.Arrays.sort()
> 
> java.util.Collections.sort()
> 
> Java实现对List去重
> 
> Java实现对List去重，并且需要保留数据原始的出现顺序
> 
> Java实现最近最少使用cache，用LinkedHashMap

#### 1.2.6. Java IO&Java NIO，并学会使用 ####

> java.io.\*
> 
> java.nio.\*
> 
> nio和reactor设计模式
> 
> 文件编码，字符集

#### 1.2.7. Java反射与javassist ####

> 反射与工厂模式
> 
> java.lang.reflect.\*

#### 1.2.8. Java序列化 ####

> java.io. Serializable
> 
> 什么是序列化，为什么序列化
> 
> 序列化与单例模式
> 
> google序列化protobuf

#### 1.2.9. 虚引用，弱引用，软引用 ####

> java.lang.ref.\*
> 
> 实验这些引用的回收

#### 1.2.10. 熟悉Java系统属性 ####

> 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. 泛型和继承，泛型和擦除 ####

#### 1.2.15. 自动拆箱装箱与字节码 ####

#### 1.2.16. 实现Callback ####

#### 1.2.17. java.lang.Void类使用 ####

#### 1.2.18. Java Agent，premain函数 ####

> java.lang.instrument

#### 1.2.19. 单元测试 ####

> Junit，http://junit.org/
> 
> Jmockit，https://code.google.com/p/jmockit/
> 
> djUnit，http://works.dgic.co.jp/djunit/

#### 1.2.20. Java实现通过正则表达式提取一段文本中的电子邮件，并将@替换为\#输出 ####

> java.lang.util.regex.\*

#### 1.2.21. 学习使用常用的Java工具库 ####

> commons.lang, commons.\*…  
> 
> 
> guava-libraries
> 
> netty

#### 1.2.22. 什么是API&SPI ####

> http://en.wikipedia.org/wiki/Application\_programming\_interface
> 
> http://en.wikipedia.org/wiki/Service\_provider\_interface

#### 1.2.23. 参考资料 ####

> JDK src.zip 源代码
> 
> 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并发编程 ###

#### 1.3.1. 阅读源代码，并学会使用 ####

> 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. 学习使用线程池，自己设计线程池需要注意什么 ####

#### 1.3.3. 锁 ####

> 什么是锁，锁的种类有哪些，每种锁有什么特点，适用场景是什么
> 
> 在并发编程中锁的意义是什么

#### 1.3.4. synchronized的作用是什么，synchronized和lock ####

#### 1.3.5. sleep和wait ####

#### 1.3.6. wait和notify ####

#### 1.3.7. 写一个死锁的程序 ####

#### 1.3.8. 什么是守护线程，守护线程和非守护线程的区别以及用法 ####

#### 1.3.9. volatile关键字的理解 ####

> C++ volatile关键字和Java volatile关键字
> 
> happens-before语义
> 
> 编译器指令重排和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. 以下代码是不是线程安全？为什么？如果为count加上volatile修饰是否能够做到线程安全？你觉得该怎么做是线程安全的？ ####

> public class Sample \{
> 
> private static int count = 0;
> 
> public static void increment() \{
> 
> count++;
> 
> \}
> 
> \}

#### 1.3.11. 解释一下下面两段代码的差别 ####

> // 代码1
> 
> public class Sample \{
> 
> private static int count = 0;
> 
> synchronized public static void increment() \{
> 
> count++;
> 
> \}
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> // 代码2
> 
> public class Sample \{
> 
> private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
> 
> public static void increment() \{
> 
> count.getAndIncrement();
> 
> \}
> 
> \}

#### 1.3.12. 参考资料 ####

> http://book.douban.com/subject/10484692/
> 
> http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/architectures-software-developer-manuals.html

## 二、 进阶篇 ##

### 2.1. Java底层知识 ###

#### 2.1.1. 学习了解字节码、class文件格式 ####

> 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. 写一个程序要求实现javap的功能（手工完成，不借助ASM等工具） ####

如Java源代码：

> public static void main(String\[\] args) \{
> 
> int i = 0;
> 
> i += 1;
> 
> i \*= 1;
> 
> System.out.println(i);
> 
> \}

编译后读取class文件输出以下代码：

> 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缓存，L1，L2，L3和伪共享 ####

> http://duartes.org/gustavo/blog/post/intel-cpu-caches/
> 
> http://mechanical-sympathy.blogspot.com/2011/07/false-sharing.html

#### 2.1.4. 什么是尾递归 ####

#### 2.1.5. 熟悉位运算 ####

> 用位运算实现加、减、乘、除、取余

#### 2.1.6. 参考资料 ####

> 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. 设计模式 ###

#### 2.2.1. 实现AOP ####

> CGLIB和InvocationHandler的区别
> 
> http://cglib.sourceforge.net/
> 
> 动态代理模式
> 
> Javassist实现AOP
> 
> http://www.csg.ci.i.u-tokyo.ac.jp/~chiba/javassist/
> 
> ASM实现AOP
> 
> http://asm.ow2.org/

#### 2.2.2. 使用模板方法设计模式和策略设计模式实现IOC ####

#### 2.2.3. 不用synchronized和lock，实现线程安全的单例模式 ####

#### 2.2.4. nio和reactor设计模式 ####

#### 2.2.5. 参考资料 ####

> http://asm.ow2.org/
> 
> http://cglib.sourceforge.net/
> 
> http://www.javassist.org/

### 2.3. 网络编程知识 ###

#### 2.3.1. Java RMI，Socket，HttpClient ####

#### 2.3.2. 用Java写一个简单的静态文件的HTTP服务器 ####

> 实现客户端缓存功能，支持返回304
> 
> 实现可并发下载一个文件
> 
> 使用线程池处理客户端请求
> 
> 使用nio处理客户端请求
> 
> 支持简单的rewrite规则
> 
> 上述功能在实现的时候需要满足“开闭原则”

#### 2.3.3. 了解nginx和apache服务器的特性并搭建一个对应的服务器 ####

> http://nginx.org/
> 
> http://httpd.apache.org/

#### 2.3.4. 用Java实现FTP、SMTP协议 ####

#### 2.3.5. 什么是CDN？如果实现？DNS起到什么作用？ ####

> 搭建一个DNS服务器
> 
> 搭建一个 Squid 或 Apache Traffic Server 服务器
> 
> http://www.squid-cache.org/
> 
> http://trafficserver.apache.org/
> 
> http://en.wikipedia.org/wiki/Domain\_Name\_System

#### 2.3.6. 参考资料 ####

> http://www.ietf.org/rfc/rfc2616.txt
> 
> http://tools.ietf.org/rfc/rfc5321.txt
> 
> http://en.wikipedia.org/wiki/Open/closed\_principle

### 2.4. 框架知识 ###

> spring，spring mvc，阅读主要源码
> 
> ibatis，阅读主要源码
> 
> 用spring和ibatis搭建java server

### 2.5. 应用服务器知识 ###

> 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、 高级篇 ##

### 3.1. 编译原理知识 ###

#### 3.1.1. 用Java实现以下表达式解析并返回结果（语法和Oracle中的select sysdate-1 from dual类似） ####

> sysdate
> 
> sysdate - 1
> 
> sysdate - 1/24
> 
> sysdate - 1/(12\*2)

#### 3.1.2. 实现对一个List通过DSL筛选 ####

> 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对象，即最后两个对象；

####     ####

#### 3.1.3. 用Java实现以下程序（语法和变量作用域处理都和JavaScript类似）： ####

代码：

> var a = 1;
> 
> var b = 2;
> 
> var c = function() \{
> 
> var a = 3;
> 
> println(a);
> 
> println(b);
> 
> \};
> 
> c();
> 
> println(a);
> 
> println(b);

输出：

> 3
> 
> 2
> 
> 1
> 
> 2

#### 3.1.4. 参考资料 ####

> http://en.wikipedia.org/wiki/Abstract\_syntax\_tree
> 
> https://javacc.java.net/
> 
> http://www.antlr.org/

### 3.2. 操作系统知识 ###

> Ubuntu
> 
> Centos
> 
> 使用linux，熟悉shell脚本

### 3.3. 数据存储知识 ###

#### 3.3.1. 关系型数据库 ####

> MySQL
> 
> 如何看执行计划
> 
> 如何搭建MySQL主备
> 
> binlog是什么
> 
> Derby，H2，PostgreSQL
> 
> SQLite

### 3.3.2. NoSQL ###

> Cache
> 
> Redis
> 
> Memcached
> 
> Leveldb
> 
> Bigtable
> 
> HBase
> 
> Cassandra
> 
> Mongodb
> 
> 图数据库
> 
> neo4j

### 3.3.3. 参考资料 ###

> 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. 大数据知识 ###

#### 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、删除、查询索引

#### 3.4.3. Storm，流式计算，了解Spark，S4 ####

> 在linux上部署storm，用zookeeper做协调，运行storm hello world，local和remote模式运行调试storm topology。

#### 3.4.4. Hadoop，离线计算 ####

> Hdfs：部署NameNode，SecondaryNameNode，DataNode，上传文件、打开文件、更改文件、删除文件
> 
> MapReduce：部署JobTracker，TaskTracker，编写mr job
> 
> Hive：部署hive，书写hive sql，得到结果
> 
> Presto：类hive，不过比hive快，非常值得学习

#### 3.4.5. 分布式日志收集flume，kafka，logstash ####

#### 3.4.6. 数据挖掘，mahout ####

#### 3.4.7. 参考资料 ####

> 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. 网络安全知识 ###

#### 3.5.1. 什么是DES、AES ####

#### 3.5.2. 什么是RSA、DSA ####

#### 3.5.3. 什么是MD5，SHA1 ####

#### 3.5.4. 什么是SSL、TLS，为什么HTTPS相对比较安全 ####

#### 3.5.5. 什么是中间人攻击、如果避免中间人攻击 ####

#### 3.5.6. 什么是DOS、DDOS、CC攻击 ####

#### 3.5.7. 什么是CSRF攻击 ####

#### 3.5.8. 什么是CSS攻击 ####

#### 3.5.9. 什么是SQL注入攻击 ####

#### 3.5.10. 什么是Hash碰撞拒绝服务攻击 ####

#### 3.5.11. 了解并学习下面几种增强安全的技术 ####

> 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签一个证书部署到apache或nginx ####

#### 3.5.13. 参考资料 ####

> 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、 扩展篇 ##

### 4.1. 相关知识 ###

#### 4.1.1. 云计算，分布式，高可用，可扩展 ####

#### 4.1.2. 虚拟化 ####

> https://linuxcontainers.org/
> 
> http://www.linux-kvm.org/page/Main\_Page
> 
> http://www.xenproject.org/
> 
> https://www.docker.io/

#### 4.1.3. 监控 ####

> http://www.nagios.org/
> 
> http://ganglia.info/

#### 4.1.4. 负载均衡 ####

> http://www.linuxvirtualserver.org/

#### 4.1.5. 学习使用git ####

> https://github.com/
> 
> https://git.oschina.net/

#### 4.1.6. 学习使用maven ####

> http://maven.apache.org/

#### 4.1.7. 学习使用gradle ####

> http://www.gradle.org/

#### 4.1.8. 学习一个小语种语言 ####

> Groovy
> 
> Scala
> 
> LISP, Common LISP, Schema, Clojure
> 
> R
> 
> Julia
> 
> Lua
> 
> Ruby

#### 4.1.9. 尝试了解编码的本质 ####

> 了解以下概念
> 
> ASCII, ISO-8859-1
> 
> GB2312, GBK, GB18030
> 
> Unicode, UTF-8
> 
> 不使用 String.getBytes() 等其他工具类/函数完成下面功能

> public static void main(String\[\] args) throws IOException \{
> 
> String str = "Hello, 我们是中国人。";
> 
> byte\[\] utf8Bytes = toUTF8Bytes(str);
> 
> FileOutputStream fos = new FileOutputStream("f.txt");
> 
> fos.write(utf8Bytes);
> 
> fos.close();
> 
> \}
> 
> public static byte\[\] toUTF8Bytes(String str) \{
> 
> return null; // TODO
> 
> \}

> 想一下上面的程序能不能写一个转GBK的？
> 
> 写个程序自动判断一个文件是哪种编码

#### 4.1.10. 尝试了解时间的本质 ####

> 时区 & 冬令时、夏令时
> 
> 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
> 
> 闰年
> 
> http://en.wikipedia.org/wiki/Leap\_year
> 
> 闰秒
> 
> ftp://ftp.iana.org/tz/data/leapseconds
> 
> System.currentTimeMillis() 返回的时间是什么

#### 4.1.11. 参考资料 ####

> http://git-scm.com/
> 
> http://en.wikipedia.org/wiki/UTF-8
> 
> http://www.iana.org/time-zones

### 4.2. 扩展学习 ###

#### 4.2.1. JavaScript知识 ####

##### 4.2.1.1. 什么是prototype #####

> 修改代码，使程序输出“1 3 5”：  
> http://jsfiddle.net/Ts7Fk/

##### 4.2.1.2. 什么是闭包 #####

> 看一下这段代码，并解释一下为什么按Button1时没有alert出“This is button: 1”，如何修改：
> 
> http://jsfiddle.net/FDPj3/1/

##### 4.2.1.3. 了解并学习一个JS框架 #####

> jQuery
> 
> ExtJS
> 
> ArgularJS

##### 4.2.1.4. 写一个Greasemonkey插件 #####

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