你和阿里資深架構師之間，差的不單單是年齡（進階必看）

時間 2019-11-16

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導讀：閱讀本文須要有足夠的時間，筆者會由淺到深帶你一步一步瞭解一個資深架構師所要掌握的各種知識點，你也能夠按照文章中所列的知識體系對比自身，對本身進行查漏補缺，以爲本文對你有幫助的話，能夠點贊關注一下。前端

1、基礎篇

2、進階篇

3、高級篇

4、架構篇

5、擴展篇

6、體系篇

7、推薦書籍

8、總結

1、基礎篇

JVM

JVM內存結構java

堆、棧、方法區、直接內存、堆和棧區別react

Java內存模型linux

內存可見性、重排序、順序一致性、volatile、鎖、finalnginx

垃圾回收git

內存分配策略、垃圾收集器（G1）、GC算法、GC參數、對象存活的斷定程序員

JVM參數及調優面試

Java對象模型正則表達式

oop-klass、對象頭redis

HotSpot

即時編譯器、編譯優化

類加載機制

classLoader、類加載過程、雙親委派（破壞雙親委派）、模塊化（jboss modules、osgi、jigsaw）

虛擬機性能監控與故障處理工具

jps, jstack, jmap、jstat, jconsole, jinfo, jhat, javap, btrace、TProfiler

編譯與反編譯

javac 、javap 、jad 、CRF

Java基礎知識

閱讀源代碼

String、Integer、Long、Enum、BigDecimal、ThreadLocal、ClassLoader & URLClassLoader、ArrayList & LinkedList、 HashMap & LinkedHashMap & TreeMap & CouncurrentHashMap、HashSet & LinkedHashSet & TreeSet

Java中各類變量類型

熟悉Java String的使用，熟悉String的各類函數

JDK 6和JDK 7中substring的原理及區別、

replaceFirst、replaceAll、replace區別、

String對「+」的重載、

String.valueOf和Integer.toString的區別、

字符串的不可變性

自動拆裝箱

Integer的緩存機制

熟悉Java中各類關鍵字

transient、instanceof、volatile、synchronized、final、static、const 原理及用法。

集合類

經常使用集合類的使用

ArrayList和LinkedList和Vector的區別

SynchronizedList和Vector的區別

HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap區別

Java 8中stream相關用法

apache集合處理工具類的使用

不一樣版本的JDK中HashMap的實現的區別以及緣由

枚舉

枚舉的用法、枚舉與單例、Enum類

Java IO&Java NIO，並學會使用

bio、nio和aio的區別、三種IO的用法與原理、netty

Java反射與javassist

反射與工廠模式、 java.lang.reflect.*

Java序列化

什麼是序列化與反序列化、爲何序列化

序列化底層原理

序列化與單例模式

protobuf

爲何說序列化並不安全

註解

元註解、自定義註解、Java中經常使用註解使用、註解與反射的結合

JMS

什麼是Java消息服務、JMS消息傳送模型

JMX

java.lang.management.*、 javax.management.*

泛型

泛型與繼承

類型擦除

泛型中K T V E

object等的含義、泛型各類用法

單元測試

junit、mock、mockito、內存數據庫（h2）

正則表達式

java.lang.util.regex.*

經常使用的Java工具庫

commons.lang, commons.*... guava-libraries netty

什麼是API&SPI

異常

異常類型、正確處理異常、自定義異常

時間處理

時區、時令、Java中時間API

編碼方式

解決亂碼問題、經常使用編碼方式

語法糖

Java中語法糖原理、解語法糖

Java併發編程

什麼是線程，與進程的區別

閱讀源代碼，並學會使用

Thread、Runnable、Callable、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Atomic*、Semaphore、CountDownLatch、、ConcurrentHashMap、Executors

線程池

本身設計線程池、submit() 和 execute()

線程安全

死鎖、死鎖如何排查、Java線程調度、線程安全和內存模型的關係

鎖

CAS、樂觀鎖與悲觀鎖、數據庫相關鎖機制、分佈式鎖、偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖、monitor、鎖優化、鎖消除、鎖粗化、自旋鎖、可重入鎖、阻塞鎖、死鎖

死鎖

volatile

happens-before、編譯器指令重排和CPU指令重

synchronized

synchronized是如何實現的？

synchronized和lock之間關係

不使用synchronized如何實現一個線程安全的單例

sleep 和 wait

wait 和 notify

notify 和 notifyAll

ThreadLocal

寫一個死鎖的程序

寫代碼來解決生產者消費者問題

守護線程

守護線程和非守護線程的區別以及用法

2、進階篇

Java底層知識

字節碼、class文件格式

CPU緩存，L1，L2，L3和僞共享

尾遞歸

位運算

用位運算實現加、減、乘、除、取餘

設計模式

瞭解23種設計模式

會使用經常使用設計模式

單例、策略、工廠、適配器、責任鏈。

實現AOP

實現IOC

不用synchronized和lock，實現線程安全的單例模式

nio和reactor設計模式

網絡編程知識

tcp、udp、http、https等經常使用協議

三次握手與四次關閉、流量控制和擁塞控制、OSI七層模型、tcp粘包與拆包

http/1.0 http/1.1 http/2以前的區別

Java RMI，Socket，HttpClient

cookie 與 session

cookie被禁用，如何實現session

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」

瞭解nginx和apache服務器的特性並搭建一個對應的服務器

用Java實現FTP、SMTP協議

進程間通信的方式

什麼是CDN？若是實現？

什麼是DNS？

反向代理

框架知識

Servlet線程安全問題

Servlet中的filter和listener

Hibernate的緩存機制

Hiberate的懶加載

Spring Bean的初始化

Spring的AOP原理

本身實現Spring的IOC

Spring MVC

Spring Boot2.0

Spring Boot的starter原理，本身實現一個starter

Spring Security

應用服務器

JBoss

tomcat

jetty

Weblogic

工具

git & svn

maven & gradle

3、高級篇

新技術

Java 8

lambda表達式、Stream API、

Java 9

Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

Java 10

局部變量類型推斷、G1的並行Full GC、ThreadLocal握手機制

Spring 5

響應式編程

Spring Boot 2.0

性能優化

使用單例、使用Future模式、使用線程池、選擇就緒、減小上下文切換、減小鎖粒度、數據壓縮、結果緩存

線上問題分析

dump獲取

線程Dump、內存Dump、gc狀況

dump分析

分析死鎖、分析內存泄露

本身編寫各類outofmemory，stackoverflow程序

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

常見問題解決思路

內存溢出、線程死鎖、類加載衝突

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、

如何判斷是否出現死鎖、

如何判斷是否存在內存泄露

編譯原理知識

編譯與反編譯

Java代碼的編譯與反編譯

Java的反編譯工具

詞法分析，語法分析（LL算法，遞歸降低算法，LR算法），語義分析，運行時環境，中間代碼，代碼生成，代碼優化

操做系統知識

Linux的經常使用命令

進程同步

緩衝區溢出

分段和分頁

虛擬內存與主存

數據庫知識

MySql 執行引擎

MySQL 執行計劃

如何查看執行計劃，如何根據執行計劃進行SQL優化

SQL優化

事務

事務的隔離級別、事務能不能實現鎖的功能

數據庫鎖

行鎖、表鎖、使用數據庫鎖實現樂觀鎖、

數據庫主備搭建

binlog

內存數據庫

經常使用的nosql數據庫

redis、memcached

分別使用數據庫鎖、NoSql實現分佈式鎖

性能調優

數據結構與算法知識

簡單的數據結構

棧、隊列、鏈表、數組、哈希表、

樹

二叉樹、字典樹、平衡樹、排序樹、B樹、B+樹、R樹、多路樹、紅黑樹

排序算法

各類排序算法和時間複雜度深度優先和廣度優先搜索全排列、貪心算法、KMP算法、hash算法、海量數據處理

大數據知識

Zookeeper

基本概念、常見用法

Solr，Lucene，ElasticSearch

在linux上部署solr，solrcloud，，新增、刪除、查詢索引

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。

Hadoop，離線計算

HDFS、MapReduce

分佈式日誌收集flume，kafka，logstash

數據挖掘，mahout

網絡安全知識

什麼是XSS

XSS的防護

什麼是CSRF

什麼是注入攻擊

SQL注入、XML注入、CRLF注入

什麼是文件上傳漏洞

加密與解密

MD5，SHA一、DES、AES、RSA、DSA

什麼是DOS攻擊和DDOS攻擊

memcached爲何能夠致使DDos攻擊、什麼是反射型DDoS

SSL、TLS，HTTPS

如何經過Hash碰撞進行DOS攻擊

用openssl籤一個證書部署到apache或nginx

4、架構篇

分佈式

數據一致性、服務治理、服務降級

分佈式事務

2PC、3PC、CAP、BASE、可靠消息最終一致性、最大努力通知、TCC

Dubbo

服務註冊、服務發現，服務治理

分佈式數據庫

怎樣打造一個分佈式數據庫、何時須要分佈式數據庫、mycat、otter、HBase

分佈式文件系統

mfs、fastdfs

分佈式緩存

緩存一致性、緩存命中率、緩存冗餘

微服務

SOA、康威定律

ServiceMesh

Docker & Kubernets

Spring Boot

Spring Cloud

高併發

分庫分表

CDN技術

消息隊列

ActiveMQ

監控

監控什麼

CPU、內存、磁盤I/O、網絡I/O等

監控手段

進程監控、語義監控、機器資源監控、數據波動

監控數據採集

日誌、埋點

Dapper

負載均衡

tomcat負載均衡、Nginx負載均衡

DNS

DNS原理、DNS的設計

CDN

數據一致性

想要了解更多Java架構技術的，能夠關注我一下，我後續也會整理更多關於架構技術這一塊的知識點分享出來，另外順便給你們推薦一個架構交流學習羣：650385180，裏面會分享一些資深架構師錄製的視頻錄像：有Spring，MyBatis，Netty源碼分析，高併發、高性能、分佈式、微服務架構的原理，JVM性能優化，併發編程這些成爲架構師必備的知識體系。還能領取免費的學習資源，目前受益良多，如下的課程體系圖也是在羣裏獲取。

5、擴展篇

雲計算

IaaS、SaaS、PaaS、虛擬化技術、openstack、Serverlsess

搜索引擎

Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

權限管理

Shiro

區塊鏈

哈希算法、Merkle樹、公鑰密碼算法、共識算法、Raft協議、Paxos 算法與 Raft 算法、拜占庭問題與算法、消息認證碼與數字簽名

比特幣

挖礦、共識機制、閃電網絡、側鏈、熱點問題、分叉

以太坊

超級帳本

人工智能

數學基礎、機器學習、人工神經網絡、深度學習、應用場景。

經常使用框架

TensorFlow、DeepLearning4J

其餘語言

Groovy、Python、Go、NodeJs、Swift、Rust

6、體系篇

一、性能調優

無論是應付前端面試仍是改進產品體驗，性能優化都是躲不開的話題。

優化的目的是讓用戶有「快」的感覺，那如何讓用戶感覺到快呢？

加載速度真的很快，用戶打開輸入網址按下回車當即看到了頁面

加載速度並無變快，但用戶感受你的網站很快

性能優化取決於多個因素，包括垃圾收集、虛擬機和底層操做系統（OS）設置。有多個工具可供開發人員進行分析和優化時使用，你能夠經過閱讀 Java Tools for Source Code Optimization and Analysis 來學習和使用它們。

必需要明白的是，沒有兩個應用程序可使用相同的優化方式，也沒有完美的優化 java 應用程序的參考路徑。使用最佳實踐而且堅持採用適當的方式處理性能優化。想要達到真正最高的性能優化，你做爲一個 Java 開發人員，須要對 Java 虛擬機（JVM）和底層操做系統有正確的理解。

如下五大知識體系是我從業多年總結出來的經驗，都是當前最主流的技術。想要詳細瞭解、深刻學習的能夠加羣：650385180，裏面會分享一些資深架構師錄製的視頻錄像：有Spring，MyBatis，Netty源碼分析，高併發、高性能、分佈式、微服務架構的原理，JVM性能優化、併發編程這些成爲架構師必備的知識體系。

下圖是我總結性能優化應該學習理解的幾大知識體系：

二、源碼解讀

源碼分析是一種臨界知識，掌握了這種臨界知識，能不變應萬變，源碼分析對於不少人來講很枯燥，生澀難懂。

源碼閱讀，我以爲最核心有三點：技術基礎+強烈的求知慾+耐心。

我認爲是閱讀源碼的最核心驅動力。我見到絕大多數程序員，對學習的態度，基本上就是這幾個層次(很偏激哦)：

1.只關注項目自己，不懂就baidu一下。

2.除了作好項目，還會閱讀和項目有關的技術書籍，看wikipedia。

3.除了閱讀和項目相關的書外，還會閱讀IT行業的書，好比學Java時，還會去了解函數語言，如LISP。

4.找一些開源項目看看，大量試用第三方框架，還會寫寫demo。

5.閱讀基礎框架、J2EE規範、Debug服務器內核。

大多數程序都是第1種，到第5種不光須要濃厚的興趣，還須要勇氣：我能讀懂嗎？其實，你可以讀懂的。

耐心，真的很重要。由於你極少看到閱讀源碼的指導性文章或書籍，也沒有人要求或建議你讀。你讀的過程當中常常會卡住，而一卡主可能就陷進了迷宮。這時，你須要作的，多是暫時中斷一下，再從外圍看看它：如API結構、框架的設計圖。

下圖是我總結出目前最應該學習的源碼知識點：

三、分佈式

分佈式系統是一個古老而寬泛的話題，而近幾年由於「大數據」概念的興起，又煥發出了新的青春與活力。除此以外，分佈式系統也是一門理論模型與工程技法並重的學科內容。相比於機器學習這樣的研究方向，學習分佈式系統的同窗每每會感受：「入門容易，深刻難」。的確，學習分佈式系統幾乎不須要太多數學知識。

分佈式系統是一個複雜且寬泛的研究領域，學習一兩門在線課程，看一兩本書可能都是不能徹底覆蓋其全部內容的。

總的來講，分佈式系統要作的任務就是把多臺機器有機的組合、鏈接起來，讓其協同完成一件任務，能夠是計算任務，也能夠是存儲任務。若是必定要給近些年的分佈式系統研究作一個分類的話，我我的認爲大概能夠包括三大部分：

1.分佈式存儲系統

2.分佈式計算系統

3.分佈式管理系統

下圖是我總結近幾年目前分佈式最主流的技術：

四、微服務

當前微服務很熱，你們都號稱在使用微服務架構，但究竟什麼是微服務架構？微服務架構是否是發展趨勢？對於這些問題，咱們都缺少清楚的認識。

爲解決單體架構下的各類問題，微服務架構應運而生。與其構建一個臃腫龐大、難以馴服的怪獸，還不如及早將服務拆分。微服務的核心思想即是服務拆分與解耦，下降複雜性。微服務強調將功能合理拆解，儘量保證每一個服務的功能單一，按照單一責任原則（Single Responsibility Principle）明確角色。將各個服務作輕，從而作到靈活、可複用，亦可根據各個服務自身資源需求，單獨佈署，單獨做橫向擴展。

下圖是我總結出微服務須要學習的知識點：