java工程師成神之路

時間  2019-11-11
標籤 java 工程師 之路 欄目 Java 简体版
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http://www.hollischuang.com/archives/489
https://linux.cn/article-6739-1.htmlhtml

1、基礎篇

1.1 JVM

1.1.1. Java內存模型，Java內存管理，Java堆和棧，垃圾回收

http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id=133 
http://ifeve.com/jmm-faq/ html5

1.1.2. 瞭解JVM各類參數及調優

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 java

1.1.4. 學習Java診斷工具

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

1.1.5. 本身編寫各類outofmemory，stackoverflow程序

HeapOutOfMemory
Young OutOfMemory
MethodArea OutOfMemory
ConstantPool OutOfMemory
DirectMemory OutOfMemory
Stack OutOfMemory
Stack OverFlowreact

1.1.6. 使用工具嘗試解決如下問題，並寫下總結

當一個Java程序響應很慢時如何查找問題
當一個Java程序頻繁FullGC時如何解決問題，如何查看垃圾回收日誌
當一個Java應用發生OutOfMemory時該如何解決，年輕代、年老代、永久代解決辦法不一樣，致使緣由也不一樣linux

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 ios

1.2. Java基礎知識

1.2.1. 閱讀源代碼

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.TreeSetnginx

1.2.2. 熟悉Java中各類變量類型

1.2.3. 熟悉Java String的使用，熟悉String的各類函數

1.2.4. 熟悉Java中各類關鍵字

1.2.5. 學會使用List，Map，Stack，Queue，Set

上述數據結構的遍歷
上述數據結構的使用場景
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，而且須要保留數據原始的出現順序
Java實現最近最少使用cache，用LinkedHashMapgit

1.2.6. Java IO&Java NIO，並學會使用

java.io.*
java.nio.*
nio和reactor設計模式
文件編碼，字符集angularjs

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，爲何序列化
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. 自動拆箱裝箱與字節碼

1.2.16. 實現Callback

1.2.17. java.lang.Void類使用

1.2.18. Java Agent，premain函數

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實現經過正則表達式提取一段文本中的電子郵件，並將@替換爲#輸出

java.lang.util.regex.*

1.2.21. 學習使用經常使用的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 源代碼
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併發編程

1.3.1. 閱讀源代碼，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. 學習使用線程池，本身設計線程池須要注意什麼

1.3.3. 鎖

什麼是鎖，鎖的種類有哪些，每種鎖有什麼特色，適用場景是什麼
在併發編程中鎖的意義是什麼

1.3.4. synchronized的做用是什麼，synchronized和lock

1.3.5. sleep和wait

1.3.6. wait和notify

1.3.7. 寫一個死鎖的程序

1.3.8. 什麼是守護線程，守護線程和非守護線程的區別以及用法

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. 如下代碼是否是線程安全？爲何？若是爲count加上volatile修飾是否可以作到線程安全？你以爲該怎麼作是線程安全的？

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

1.3.11. 解釋一下下面兩段代碼的差異

  1. // 代碼1
  2. public class Sample {
  3. private static int count = 0;
  4. synchronized public static void increment() {
  5. count++;
  6. }
  7. }
  9. // 代碼2
  10. public class Sample {
  11. private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
  12. public static void increment() {
  13. count.getAndIncrement();
  14. }
  15. }

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 

2、 進階篇

2.1. Java底層知識

2.1.1. 學習瞭解字節碼、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. 寫一個程序要求實現javap的功能（手工完成，不借助ASM等工具）

如Java源代碼：

  1. public static void 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文件輸出如下代碼：

  1. public static void 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 1, 1
  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 4: 0
  17. line 5: 2
  18. line 6: 5
  19. line 7: 9
  20. line 8: 16

2.1.3. CPU緩存，L1，L2，L3和僞共享

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

2.1.4. 什麼是尾遞歸

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，實現線程安全的單例模式

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. 網絡編程知識

2.3.1. Java RMI，Socket，HttpClient

2.3.2. 用Java寫一個簡單的靜態文件的HTTP服務器

實現客戶端緩存功能，支持返回304
實現可併發下載一個文件
使用線程池處理客戶端請求
使用nio處理客戶端請求
支持簡單的rewrite規則
上述功能在實現的時候須要知足「開閉原則」

2.3.3. 瞭解nginx和apache服務器的特性並搭建一個對應的服務器

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？若是實現？DNS起到什麼做用？

搭建一個DNS服務器
搭建一個 Squid 或 Apache Traffic Server 服務器
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，閱讀主要源碼
ibatis，閱讀主要源碼
用spring和ibatis搭建java server

2.5. 應用服務器知識

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/ 

3、 高級篇

3.1. 編譯原理知識

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

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

3.1.2. 實現對一個List經過DSL篩選

  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對象，即最後兩個對象；

3.1.3. 用Java實現如下程序（語法和變量做用域處理都和JavaScript相似）：

代碼：

  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：

  1. 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. 操做系統知識

Ubuntu
Centos
使用linux，熟悉shell腳本

3.3. 數據存儲知識

3.3.1. 關係型數據庫

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
圖數據庫
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. 大數據知識

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作協調，運行storm hello world，local和remote模式運行調試storm topology。

3.4.4. Hadoop，離線計算

Hdfs：部署NameNode，SecondaryNameNode，DataNode，上傳文件、打開文件、更改文件、刪除文件
MapReduce：部署JobTracker，TaskTracker，編寫mr job
Hive：部署hive，書寫hive sql，獲得結果
Presto：類hive，不過比hive快，很是值得學習

3.4.5. 分佈式日誌收集flume，kafka，logstash

3.4.6. 數據挖掘，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. 網絡安全知識

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，爲何HTTPS相對比較安全

3.5.5. 什麼是中間人攻擊、若是避免中間人攻擊

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加強安全的技術

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/ 

4、 擴展篇

4.1. 相關知識

4.1.1. 雲計算，分佈式，高可用，可擴展

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

瞭解如下概念
ASCII, ISO-8859-1
GB2312, GBK, GB18030
Unicode, UTF-8
不使用 String.getBytes() 等其餘工具類/函數完成下面功能

  1. public static void main(String[] args) throws IOException {
  2. String str = "Hello, 咱們是中國人。";
  3. byte[] utf8Bytes = toUTF8Bytes(str);
  4. FileOutputStream fos = new FileOutputStream("f.txt");
  5. fos.write(utf8Bytes);
  6. fos.close();
  7. }
  8. public static byte[] toUTF8Bytes(String str) {
  9. return null; // TODO
  10. }

想一下上面的程序能不能寫一個轉GBK的？
寫個程序自動判斷一個文件是哪一種編碼

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. 擴展學習

4.2.1. JavaScript知識

4.2.1.1. 什麼是prototype

修改代碼，使程序輸出「1 3 5」： http://jsfiddle.net/Ts7Fk/ 

4.2.1.2. 什麼是閉包

看一下這段代碼，並解釋一下爲何按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插件

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/ 

5、 推薦書籍

《深刻Java虛擬機》《深刻理解Java虛擬機》《Effective Java》《七週七語言》《七週七數據》《Hadoop技術內幕》《Hbase In Action》《Mahout In Action》《這就是搜索引擎》《Solr In Action》《深刻分析Java Web技術內幕》《大型網站技術架構》《高性能MySQL》《算法導論》《計算機程序設計藝術》《代碼大全》《JavaScript權威指南》

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