Java架構師技術大全

必看！java後端，亮劍誅仙（最全知識點） 原文連接：mp.weixin.qq.com/s/Cuv0Syjza…

你可能有所感悟。零散的資料讀了不少，可是很難有提高。處處是乾貨，可是並沒什麼用，簡單來講就是缺少系統化。另外，噪音太多，雷同的框架一大把，我不至於全都要去學了吧。

這裏，我大致根據基礎、Java基礎、Java進階給分了下類，挑的也都是最經常使用最重要的工具。

這篇文章耗費了我大量的精力，你要是以爲好，請不要吝嗇你的贊。若是你認同，能夠關注個人微信公衆號xjjdog，裏面講的就是這些內容。我會嘗試更加系統化。

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基礎知識

數據結構

基本的數據結構是很是重要的，不管接觸什麼編程語言，這些基本數據結構都是首先要掌握的。具體的實現，就體如今java的集合類中。這些數據結構，就是這些複雜工具的具體原始形態，要爛記於心。

培訓機構通常沒有時間普及基礎知識，經過算法和數據結構，「一般」可以一眼看出是不是通過培訓。

經常使用算法

算法是某些大廠的門檻。毫無疑問，某些參加過ACM的應屆生，可以秒殺大多數工做多年的碼農。算法可以培養邏輯思惟能力和動手能力，在剛參加工做的前幾年，是很是大的加分項。但隨着工做年限的增長，它的比重在能力體系中的比重，會慢慢下降。

算法的學習方式就是經過不斷的練習與重複。不精此道的同窗，永遠不要試圖解決一個沒見過的問題。一些問題的最優解，可能耗費了某個博士畢生的精力，你須要的就是理解記憶以及觸類旁通。最快的進階途徑就是刷leetcode。

對於普通研發，排序算法和時間複雜度是必需要掌握的，也是工做和麪試中最經常使用的。時間充裕，也可涉獵動態規劃、揹包等較高階的算法知識，就是下圖的左列。

書籍

《算法導論》 《編程之美》 《數學之美》

數據庫基礎 MySQL

MySQL是應用最廣的關係型數據庫。除了瞭解基本的使用和建模，一些稍底層的知識也是必要的。

MySQL有存儲引擎的區別。InnoDB和MyISAM是最經常使用的，優缺點應該明曉。ACID是關係型數據庫的基本屬性，須要瞭解背後的事務隔離級別。髒讀、幻讀問題的產生緣由也要了解。

爲了加快查詢速度，索引是數據庫中很是重要的一個結構，B+樹是最經常使用的索引結構。因字符集的問題，亂碼問題也是常常被說起的。

專業的DBA一般能幫你解決一些規範和性能問題，但並不老是有DBA，不少事情須要後端本身動手。

書籍

《MySQL技術內幕——InnoDB存儲引擎》

《高性能MySQL》

《高可用MySQL》

網絡基礎

網絡通訊是互聯網時代最有魅力的一個特色，能夠說咱們的工做和生活，每時每刻都在和它打交道。

鏈接的三次握手和四次揮手，至今還有不少人很是模糊。形成的後果就是對網絡鏈接處於的狀態不慎瞭解，程序在性能和健壯性上大打折扣。

HTTP是使用最普遍的協議，一般都會要求對其有較深刻的瞭解。對於Java來講，熟悉Netty開發是入門網絡開發的捷徑。

爬蟲是網絡開發中另一個極具魅力的點，但建議使用python而不是java去作。

書籍

《HTTP權威指南》 《TCP/IP詳解 卷一》

操做系統 Linux

科班出身的都學過《計算機組成機構》這門課，這很是重要，但很枯燥。結合Linux理解會直觀的多。鑑於目前大多數服務器環境都是Linux，提早接觸可以相輔相成。

須要搞清楚CPU、內存、網絡、I/O設備之間的交互和速度差異。對於計算密集型應用，就須要關注程序執行的效率；對於I/O密集型，要關注進程（線程）之間的切換以及I/O設備的優化以及調度。這部分知識是開發一些高性能高可靠中間件的前提，沒法繞過。

對於Linux，首先應該掌握的就是平常運維，包括經常使用命令的使用和軟件安裝配置。正則也是必需要掌握的一個知識點。

腳本編程對後端來講是一個很是大的加分項。它不只能增長開發效率，也能在一些突發問題上使你遊刃有餘。

書籍 《UNIX環境高級編程（第3版）》 《鳥哥的Linux私房菜》 《Linux內核設計與實現》 《Linux命令行大全》

相關文章 《Linux上，最經常使用的一批命令解析（10年精選）》

Java基礎

JVM Java程序員的最愛和噩夢。以oracle版本爲準，各個jvm版本之間有差異。JVM的知識包含兩方面。一個是存儲級別的，一個是執行級別的。

以存儲爲例，又分爲堆內的和堆外的兩種，各有千秋。垃圾回收器就是針對堆內內存設計的，目前最經常使用的有CMS和G1。JVM有很是豐富的配置參數來控制這個過程。在字節碼層面，會有鎖升級以及內存屏障一類的知識，並經過JIT編譯來增長執行速度。

JVM還有一個內存模型JMM，用來協調多線程的併發訪問。JVM的spec很是龐大，但面試常常說起。

另外，jdk還提供了一系列工具來窺探這些信息。包含jstat，jmap，jstack，jvisualvm等，都是最經常使用的。

書籍 《深刻理解Java虛擬機》

JDK 如今，終於到了java程序員的核心了：JDK，一套依據jvm規範實現的一套API。咱們日常的工做，就是組合這些API，來控制程序的行爲。

jdk的代碼很是龐大，內容也很是繁雜。最重要的大致包括：集合、多線程、NIO、反射、文件操做、Lambda語法等。這部份內容加上下面的SSM，基本上就是大多數小夥伴玩耍的地方。

假如說數據結構和算法是理論，這裏就是支撐理論的實現。Java玩的好很差，就是說這裏。

書籍 《Effective Java 中文版》 《數據結構與算法分析：Java語言描述》

SSM 你可能會用SSM開發項目，以爲編程無非就這些東西。設計模式爛記於心，IOC、AOP手到擒來。這裏集中了大部分同行，有些可能到此爲止就Ok了，由於有些同窗接下來的重點是項目管理，而不是技術。

SSM最擅長的是Web開發。目前的表現形式逐漸多樣化，隨着先後端分離的盛行，Restful這種有着明確語義的模式逐漸流行。

書籍 《Head First 設計模式》 《Spring揭祕》 《SpringBoot揭祕》 《MyBatis技術內幕》 《深刻剖析Tomcat》

其實跟着文檔走一遍就好了，不少書籍就是翻譯而已。

併發編程 如今的服務器都是多核的了，併發編程也來越多。java有多種建立多線程的方式，不過目前使用線程池的多一些。線程池的基礎就是AQS，基於AQS，又有不少的工具類擴展。

java同時有不少加鎖和線程同步的方式，鎖有樂觀鎖/悲觀鎖之分，又有公平鎖/非公平鎖之分，寫一段死鎖代碼仍是有點難度的。

有兩個問題被考察的頻率很是高，一個是ABA，一個是僞共享。併發編程通常和網絡編程配對，提供對某個問題的一系列解決方案。

這是java中一塊難啃的骨頭。

書籍 《Java核心技術系列：Java多線程編程核心技術》 《Java性能權威指南》 《Java併發編程實戰》

性能優化 & 故障排查 有人認爲這應該是SRE的範疇，但一般最熟悉業務的倒是開發，技術並無什麼明顯的界限。掌握這些內容，會讓你在芸芸大衆中脫穎而出。

從操做系統的內核優化到數據庫的索引和事務優化，這部分的技能是創建在牢固的基礎之上的。也就是操做系統的基礎。

操做系統的每一個組件都有可能出現問題，對於一個java後端來講，要可以很是容易的定位到這些問題。好比常見的內存溢出問題。

書籍 《性能之巔：洞悉系統、企業與雲計算》 《高性能Linux服務器構建實戰》

Java進階 下面有些知識點，界限是很是模糊的。它們你中有我，我中有你，能夠說是一個總體。

Redis 緩存能夠說是計算機系統中應用最普遍的技術了。對於分佈式緩存來講，最經常使用的就是Redis了。因爲其數據結構豐富，被應用的場景愈來愈多。

基本的5種數據類型都知道，但你要說出其餘幾種，給人的印象就不同了。Redis有主從和Cluster兩種集羣模式，高可用配置也不相同。

Redis幾乎能適應除搜索外的全部互聯網業務，對於其使用來講，一些規範限制是很是有必要的。通常速度越快的系統，越容易被長尾操做給拖死。因此，對於info命令的內容，也應有了解。

有三個點要尤爲注意：分佈式鎖、限流，以及和源數據的同步問題。

書籍 《Redis實戰 》 《Redis開發與運維》 《Redis設計與實現》

相關文章 《這多是最中肯的Redis規範了》

Kafka MQ是分佈式系統中很是重要的組件，目前使用最普遍的就是Kafka。除了用在大數據場景中，Kafka也可以在業務系統中使用。

Kafka的速度很是快，根據ACK的級別配置，可靠性會增長，但速度會減緩。對於消息系統來講，監控報警是很是重要的一環，可以提早預知系統的問題。Kafka的集羣自身就是高可用的，依賴Zookeeper組件，瞭解一些基本概念，包括ISR，可以更加詳細的瞭解這個過程。

書籍 《Kafka入門與實踐》 《Kafka技術內幕》

相關文章 《Kafka基礎知識索引》

分庫分表 ShardingJDBC 隨着數據的增加，MySQL自己出現了瓶頸。分庫分表是針對關係型數據庫的一套解決方案，把它改形成分佈式數據庫。

根據切分層次，最像回事的是在代理層和驅動層進行切入。ShardingJDBC就是在驅動層的一個組件。

組件自己只是一個問題。在真正的切分以前，會有垂直拆分和水平拆分之分。咱們的線上業務也要不停機的進行拆分和切換，一個全量和增量同步工具都是須要的。

有條件經歷這個過程的，都是一筆寶貴的財富。它不只在技術上，並且在流程上都有諸多挑戰。你會體驗到技術、流程、管理，是不分家的。

相關文章 《「分庫分表」 ？選型和流程要慎重，不然會失控》

微服務 & 中間件 目前最火的微服務架構就是SpringCloud。這對熟悉SSM開發的同窗來講， 是很是容易上手的。微服務有註冊中心、RPC、負載均衡、熔斷限流、網關等關鍵組件，有些組件有不少不一樣的替代品。

微服務拆分後又引伸出一些列問題，須要一些其餘中間件支持。好比監控報警、ELKB、配置中心、調度中心、調用鏈等。雖然沒有微服務也須要它們，但明顯組合起來，效果會好的多。 各類A/B測試，金絲雀，灰度等，基本是終極目標之一。 微服務是一個複雜的總體，同時融合了技術和流程管理方面的內容。

書籍 《可伸縮服務架構：框架與中間件》 《Spring Cloud與Docker微服務架構實戰》 《架構修煉之道》

分佈式 當服務器數量增長，一些服務，包括上面提到的微服務，都須要進行協調和交互。這就是分佈式系統。

分佈式的理論基礎有CAP、BASE等。針對一致性，有特別多的算法，其中Raft做爲易懂的新貴，使用愈來愈普遍。

這部分側重於理論，一旦開始進入實踐，寫出來的都是些你們夥。這裏有一篇文章，雖然不是很全，聊表心意吧。

相關文章 《也淺談下分佈式存儲要點》

書籍 《NoSQL精粹》 《ZooKeeper：分佈式過程協同技術詳解》 《從Paxos到Zookeeper分佈式一致性原理與實踐》

支撐技術 基本運維 我傾向於基礎架構和運維不分家，由於它們有太多重合和類似的地方。基本運維和架構配合起來，典型的特色就是平臺化+規範化。

這裏是檢驗綜合素質的地方，有廣度也有深度。

相關文章 《這麼多監控組件，總有一款適合你》

書籍 《奔跑吧Ansible》 《Docker——容器與容器雲》 《Kubernetes權威指南》 《Jenkins權威指南》 《深刻理解Nginx》

安全 安全無小事，建築工地和系統安全同樣的道理。熟悉一些經常使用的攻擊和加密解密算法是必要的。

就像是你給家裏的門上鎖：可以阻擋大部分心懷不軌的人，但沒法阻擋無所顧忌的暴徒。

End 你可能發現並無本身關注的組件。這不奇怪，好比我的喜歡的的ES，就找不到一個合適的位置。這裏只是最主要的一點內容，就已顯繁雜，一個大雜燴並不見得好。

值得提醒的是，這些知識，是衆多發展路線上的一個分支。可能有的朋友，目前只在其中的一個點上面奮鬥，缺少所謂的廣度；也可能有的朋友，有着全棧的標籤，卻作着SSM的工做。不一樣的公司須要的技術水平不盡相同。一個專一ERP業務的公司，會在項目管理上多些文章；一個專作IM的團隊，可能對網絡開發倒背如流。

再次強調。此技術要點爲我的整理，爲了修復認知上的誤差，我會維護一個github項目，實時跟進分類和增長新的相關文章(歡迎提交PR)。若是你有什麼想法，請儘快反饋給我，很是感謝。