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Java 工程师成神之路

2015-12-15 09:50    评论: 10 收藏: 17 分享: 1    

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:

3212

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   

4.2.1.5. 学习node.js

http://nodejs.org/ 

4.2.2. 学习html5

ArgularJS, https://docs.angularjs.org/api 

4.2.3. 参考资料

http://www.ecmascript.org/ 
http://jsfiddle.net/ 
http://jsbin.com/ 
http://runjs.cn/ 
http://userscripts.org/ 

五、 推荐书籍

《深入Java虚拟机》
《深入理解Java虚拟机》
《Effective Java》
《七周七语言》
《七周七数据》
《Hadoop技术内幕》
《Hbase In Action》
《Mahout In Action》
《这就是搜索引擎》
《Solr In Action》
《深入分析Java Web技术内幕》
《大型网站技术架构》
《高性能MySQL》
《算法导论》
《计算机程序设计艺术》
《代码大全》
《JavaScript权威指南》

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来自北京的 Chrome 47.0|Windows 7 用户 2016-4-18 16:00
然而工作以后大部分时间是在理清业务,增删查改
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来自湖北武汉的 Chrome 48.0|Fedora 用户 2016-1-24 03:45
从高级篇开始就有点瞎扯了
1 回复
来自浙江杭州的 Chrome 47.0|GNU/Linux 用户 2016-1-23 20:34
这篇文章就像是一个大杂烩,就像你学会了世界上所有交通工具的启动方式,你就能称为赛车之神吗?   这篇文章就是误人子弟。
6 回复
来自广东深圳的 Chrome 41.0|Windows 7 用户 2015-12-21 16:52
能够搞完这些是可以称为java的神了
5 回复
来自河北石家庄的 Firefox 40.0|Windows 7 用户 2015-12-16 16:07
都学会了,然后退休了
9 回复
来自江苏无锡的 Maxthon 4.4|Windows 8.1 用户 2015-12-16 13:03
好东西
5 回复
linux [Chrome 46.0|Mac 10.11] 2015-12-16 09:53
1
枫落夜舞 [Firefox 42.0|GNU/Linux] 发表于 2015-12-15 22:56 的评论:
收藏了,基本全篇都是干货,期待以后多发这样的文章。。。。
哈哈,是不是太干了。
2 回复
FoamValue [Chrome 46.0|Windows 7] 2015-12-15 23:31
mark
1 回复
枫落夜舞 [Firefox 42.0|GNU/Linux] 2015-12-15 22:56
收藏了,基本全篇都是干货,期待以后多发这样的文章。。。。
5 回复
绿色圣光 [Firefox 20.0|Ubuntu] 2015-12-15 14:24
这……什么啊?
算了,反正我 Java 学完就再也没用过。
15 回复

热点评论

绿色圣光 [Firefox 20.0|Ubuntu] 2015-12-15 14:24
这……什么啊?
算了,反正我 Java 学完就再也没用过。
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来自河北石家庄的 Firefox 40.0|Windows 7 用户 2015-12-16 16:07
都学会了,然后退休了
9
来自浙江杭州的 Chrome 47.0|GNU/Linux 用户 2016-1-23 20:34
这篇文章就像是一个大杂烩,就像你学会了世界上所有交通工具的启动方式,你就能称为赛车之神吗?   这篇文章就是误人子弟。
6
来自广东深圳的 Chrome 41.0|Windows 7 用户 2015-12-21 16:52
能够搞完这些是可以称为java的神了
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来自江苏无锡的 Maxthon 4.4|Windows 8.1 用户 2015-12-16 13:03
好东西
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