Java學習路線（轉）

時間 2019-11-11

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

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=133html

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, …java

http://kenai.com/projects/btracenode

http://www.crashub.org/react

https://github.com/taobao/TProfilerlinux

https://github.com/CSUG/HouseMDios

http://wiki.cyclopsgroup.org/jmxtermnginx

https://github.com/jlusdy/TBJMapgit

1.1.4. 學習Java診斷工具

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

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

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 OverFlow

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

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. 閱讀源代碼

java.lang.String java.lang.Integer`` java.lang.Long java.lang.Enumjava.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LinkedHashMap

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

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.ReentrantLockjava.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLockjava.util.concurrent.atomic.Atomic* java.util.concurrent.Semaphorejava.util.concurrent.CountDownLatch java.util.concurrent.CyclicBarrierjava.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？

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

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

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：

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

編譯後讀取class文件輸出如下代碼：

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）

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

3.1.2. 實現對一個List經過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：

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

public static void main(String[] args) throws IOException { String str = "Hello, 咱們是中國人。"; 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》