Java学习之路

Posted 2020-11-22 monkey7788

一、基础篇
　　JVM

　　JVM内存结构

　　堆、栈、方法区、直接内存、堆和栈区别

　　Java内存模型

　　内存可见性、重排序、顺序一致性、volatile、锁、final

　　垃圾回收

　　内存分配策略、垃圾收集器（G1）、GC算法、GC参数、对象存活的判定

　　JVM参数及调优

　　Java对象模型

　　oop-klass、对象头

　　HotSpot

　　即时编译器、编译优化

　　类加载机制

　　classLoader、类加载过程、双亲委派（破坏双亲委派）、模块化（jboss modules、osgi、jigsaw）

　　虚拟机性能监控与故障处理工具

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

　　编译与反编译

　　javac 、javap 、jad 、CRF

　　Java基础知识

　　阅读源代码

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

　　Java中各种变量类型

　　熟悉Java String的使用，熟悉String的各种函数

　　JDK 6和JDK 7中substring的原理及区别、

　　replaceFirst、replaceAll、replace区别、

　　String对“+”的重载、

　　String.valueOf和Integer.toString的区别、

　　字符串的不可变性

　　自动拆装箱

　　Integer的缓存机制

　　熟悉Java中各种关键字

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

　　集合类

　　常用集合类的使用

　　ArrayList和LinkedList和Vector的区别

　　SynchronizedList和Vector的区别

　　HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap区别

　　Java 8中stream相关用法

　　apache集合处理工具类的使用

　　不同版本的JDK中HashMap的实现的区别以及原因

　　枚举

　　枚举的用法、枚举与单例、Enum类

　　Java IO&Java NIO，并学会使用

　　bio、nio和aio的区别、三种IO的用法与原理、netty

　　Java反射与javassist

　　反射与工厂模式、 java.lang.reflect.*

　　Java序列化

　　什么是序列化与反序列化、为什么序列化

　　序列化底层原理

　　序列化与单例模式

　　protobuf

　　为什么说序列化并不安全

　　注解

　　元注解、自定义注解、Java中常用注解使用、注解与反射的结合

　　JMS

　　什么是Java消息服务、JMS消息传送模型

　　JMX

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

　　泛型

　　泛型与继承

　　类型擦除

　　泛型中K T V E

　　object等的含义、泛型各种用法

　　单元测试

　　junit、mock、mockito、内存数据库（h2）

　　正则表达式

　　java.lang.util.regex.*

　　常用的Java工具库

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

　　什么是API&SPI

　　异常

　　异常类型、正确处理异常、自定义异常

　　时间处理

　　时区、时令、Java中时间API

　　编码方式

　　解决乱码问题、常用编码方式

　　语法糖

　　Java中语法糖原理、解语法糖

　　Java并发编程

　　什么是线程，与进程的区别

　　阅读源代码，并学会使用

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

　　线程池

　　自己设计线程池、submit() 和 execute()

　　线程安全

　　死锁、死锁如何排查、Java线程调度、线程安全和内存模型的关系

　　锁

　　CAS、乐观锁与悲观锁、数据库相关锁机制、分布式锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁、monitor、锁优化、锁消除、锁粗化、自旋锁、可重入锁、阻塞锁、死锁

　　死锁

　　volatile

　　happens-before、编译器指令重排和CPU指令重

　　synchronized

　　synchronized是如何实现的？

　　synchronized和lock之间关系

　　不使用synchronized如何实现一个线程安全的单例

　　sleep 和 wait

　　wait 和 notify

　　notify 和 notifyAll

　　ThreadLocal

　　写一个死锁的程序

　　写代码来解决生产者消费者问题

　　守护线程

　　守护线程和非守护线程的区别以及用法

　　二、 进阶篇
　　Java底层知识

　　字节码、class文件格式

　　CPU缓存，L1，L2，L3和伪共享

　　尾递归

　　位运算

　　用位运算实现加、减、乘、除、取余

　　设计模式

　　了解23种设计模式

　　会使用常用设计模式

　　单例、策略、工厂、适配器、责任链。

　　实现AOP

　　实现IOC

　　不用synchronized和lock，实现线程安全的单例模式

　　nio和reactor设计模式

　　网络编程

　　tcp、udp、http、https等常用协议

　　三次握手与四次关闭、流量控制和拥塞控制、OSI七层模型、tcp粘包与拆包

　　http/1.0 http/1.1 http/2之前的区别

　　Java RMI，Socket，HttpClient

　　cookie 与 session

　　cookie被禁用，如何实现session

　　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”
　　了解nginx和apache服务器的特性并搭建一个对应的服务器

　　用Java实现FTP、SMTP协议

　　进程间通讯的方式

　　什么是CDN？如果实现？

　　什么是DNS？

　　反向代理

　　框架知识

　　Servlet线程安全问题

　　Servlet中的filter和listener

　　Hibernate的缓存机制

　　Hiberate的懒加载

　　Spring Bean的初始化

　　Spring的AOP原理

　　自己实现Spring的IOC

　　Spring MVC

　　Spring Boot2.0

　　Spring Boot的starter原理，自己实现一个starter

　　Spring Security

　　应用服务器

　　JBoss

　　tomcat

　　jetty

　　Weblogic

　　工具

　　git & svn

　　maven & gradle

　　三、 高级篇
　　新技术

　　Java 8

　　lambda表达式、Stream API、

　　Java 9

　　Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

　　Java 10

　　局部变量类型推断、G1的并行Full GC、ThreadLocal握手机制

　　Spring 5

　　响应式编程

　　Spring Boot 2.0

　　性能优化

　　使用单例、使用Future模式、使用线程池、选择就绪、减少上下文切换、减少锁粒度、数据压缩、结果缓存

　　线上问题分析

　　dump获取

　　线程Dump、内存Dump、gc情况

　　dump分析

　　分析死锁、分析内存泄露

　　自己编写各种outofmemory，stackoverflow程序

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

　　常见问题解决思路

　　内存溢出、线程死锁、类加载冲突

　　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、

　　如何判断是否出现死锁、

　　如何判断是否存在内存泄露

　　编译原理知识

　　编译与反编译

　　Java代码的编译与反编译

　　Java的反编译工具

　　词法分析，语法分析（LL算法，递归下降算法，LR算法），语义分析，运行时环境，中间代码，代码生成，代码优化

　　操作系统知识

　　Linux的常用命令

　　进程同步

　　缓冲区溢出

　　分段和分页

　　虚拟内存与主存

　　数据库知识

　　mysql 执行引擎

　　MySQL 执行计划

　　如何查看执行计划，如何根据执行计划进行SQL优化

　　SQL优化

　　事务

　　事务的隔离级别、事务能不能实现锁的功能

　　数据库锁

　　行锁、表锁、使用数据库锁实现乐观锁、

　　数据库主备搭建

　　binlog

　　内存数据库

　　h2

　　常用的nosql数据库

　　redis、memcached

　　分别使用数据库锁、NoSql实现分布式锁

　　性能调优

　　数据结构与算法知识

　　简单的数据结构

　　栈、队列、链表、数组、哈希表、

　　树

　　二叉树、字典树、平衡树、排序树、B树、B+树、R树、多路树、红黑树

　　排序算法

　　各种排序算法和时间复杂度 深度优先和广度优先搜索 全排列、贪心算法、KMP算法、hash算法、海量数据处理

　　大数据知识

　　Zookeeper

　　基本概念、常见用法

　　Solr，Lucene，ElasticSearch

　　在linux上部署solr，solrcloud，，新增、删除、查询索引

　　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。

　　Hadoop，离线计算

　　HDFS、MapReduce

　　分布式日志收集flume，kafka，logstash

　　数据挖掘，mahout

　　网络安全知识

　　什么是XSS

　　XSS的防御

　　什么是CSRF

　　什么是注入攻击

　　SQL注入、XML注入、CRLF注入

　　什么是文件上传漏洞

　　加密与解密

　　MD5，SHA1、DES、AES、RSA、DSA

　　什么是DOS攻击和DDOS攻击

　　memcached为什么可以导致DDos攻击、什么是反射型DDoS

　　SSL、TLS，HTTPS

　　如何通过Hash碰撞进行DOS攻击

　　用openssl签一个证书部署到apache或nginx

　　四、架构篇
　　分布式

　　数据一致性、服务治理、服务降级

　　分布式事务

　　2PC、3PC、CAP、BASE、 可靠消息最终一致性、最大努力通知、TCC

　　Dubbo

　　服务注册、服务发现，服务治理

　　分布式数据库

　　怎样打造一个分布式数据库、什么时候需要分布式数据库、mycat、otter、HBase

　　分布式文件系统

　　mfs、fastdfs

　　分布式缓存

　　缓存一致性、缓存命中率、缓存冗余

　　微服务

　　SOA、康威定律

　　ServiceMesh

　　Docker & Kubernets

　　Spring Boot

　　Spring Cloud

　　高并发

　　分库分表

　　CDN技术

　　消息队列

　　ActiveMQ

　　监控

　　监控什么

　　CPU、内存、磁盘I/O、网络I/O等

　　监控手段

　　进程监控、语义监控、机器资源监控、数据波动

　　监控数据采集

　　日志、埋点

　　Dapper

　　负载均衡

　　tomcat负载均衡、Nginx负载均衡

　　DNS

　　DNS原理、DNS的设计

　　CDN

　　数据一致性

　　五、 扩展篇
　　云计算

　　IaaS、SaaS、PaaS、虚拟化技术、openstack、Serverlsess

　　搜索引擎

　　Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

　　权限管理

　　Shiro

　　区块链

　　哈希算法、Merkle树、公钥密码算法、共识算法、Raft协议、Paxos 算法与 Raft 算法、拜占庭问题与算法、消息认证码与数字签名

　　比特币

　　挖矿、共识机制、闪电网络、侧链、热点问题、分叉

　　以太坊

　　超级账本

　　人工智能

　　数学基础、机器学习、人工神经网络、深度学习、应用场景。

　　常用框架

　　TensorFlow、DeepLearning4J

　　其他语言

　　Groovy、Python、Go、NodeJs、Swift、Rust

　　六、 推荐书籍
　　《深入理解Java虚拟机》

　　《Effective Java》

　　《深入分析Java Web技术内幕》

　　《大型网站技术架构》

　　《代码整洁之道》

　　《Head First设计模式》

　　《maven实战》

　　《区块链原理、设计与应用》

　　《Java并发编程实战》

　　《鸟哥的Linux私房菜》

　　《从Paxos到Zookeeper》

　　《架构即未来》