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Java工程師成神之路~

2018-07-20    來源:編程學習網

容器云強勢上線!快速搭建集群,上萬Linux鏡像隨意使用

 一、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/

  1.1.2. 了解JVM各種參數(shù)及調優(yōu)

  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

  1.1.4. 學習Java診斷工具

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

  1.1.5. 自己編寫各種outofmemory,stackoverflow程序

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

  1.1.6. 使用工具嘗試解決以下問題,并寫下總結

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志
當一個Java應用發(fā)生OutOfMemory時該如何解決,年輕代、年老代、永久代解決辦法不同,導致原因也不同

  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.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中各種變量類型

  1.2.3. 熟悉Java String的使用,熟悉String的各種函數(shù)

  1.2.4. 熟悉Java中各種關鍵字

  1.2.5. 學會使用List,Map,Stack,Queue,Set

上述數(shù)據(jù)結構的遍歷
上述數(shù)據(jù)結構的使用場景
Java實現(xiàn)對Array/List排序
java.uti.Arrays.sort()
java.util.Collections.sort()
Java實現(xiàn)對List去重
Java實現(xiàn)對List去重,并且需要保留數(shù)據(jù)原始的出現(xiàn)順序
Java實現(xiàn)最近最少使用cache,用LinkedHashMap

  1.2.6. Java IO&Java NIO,并學會使用

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
什么是序列化,為什么序列化
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(tǒng)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(jié)碼

  1.2.16. 實現(xiàn)Callback

  1.2.17. java.lang.Void類使用

  1.2.18. Java Agent,premain函數(shù)

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(xiàn)通過正則表達式提取一段文本中的電子郵件,并將@替換為#輸出

java.lang.util.regex.*

  1.2.21. 學習使用常用的Java工具庫

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. 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并發(fā)編程

  1.3.1. 閱讀源代碼,并學會使用

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,自己設計線程池需要注意什么

  1.3.3. 鎖

什么是鎖,鎖的種類有哪些,每種鎖有什么特點,適用場景是什么
在并發(fā)編程中鎖的意義是什么

  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. 寫一個死鎖的程序

  1.3.8. 什么是守護線程,守護線程和非守護線程的區(qū)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. 以下代碼是不是線程安全?為什么?如果為count加上volatile修飾是否能夠做到線程安全?你覺得該怎么做是線程安全的?

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別

// 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

 二、 進階篇

  2.1. Java底層知識

  2.1.1. 學習了解字節(jié)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(xiàn)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);
  }

  編譯后讀取class文件輸出以下代碼:

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和偽共享

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

  2.1.4. 什么是尾遞歸

  2.1.5. 熟悉位運算

用位運算實現(xiàn)加、減、乘、除、取余

  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(xiàn)AOP

CGLIB和InvocationHandler的區(qū)別
http://cglib.sourceforge.net/
動態(tài)代理模式
Javassist實現(xiàn)AOP
http://www.csg.ci.i.u-tokyo.ac.jp/~chiba/javassist/
ASM實現(xiàn)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(xiàn)IOC

  2.2.3. 不用synchronized和lock,實現(xiàn)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(tài)文件的HTTP服務器

實現(xiàn)客戶端緩存功能,支持返回304
實現(xiàn)可并發(fā)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(guī)則
上述功能在實現(xiàn)的時候需要滿足“開閉原則”

  2.3.3. 了解nginx和apache服務器的特性并搭建一個對應的服務器

http://nginx.org/
http://httpd.apache.org/

  2.3.4. 用Java實現(xiàn)FTP、SMTP協(xié)議

  2.3.5. 什么是CDN?如果實現(xiàn)?DNS起到什么作用?

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/

 三、 高級篇

  3.1. 編譯原理知識

  3.1.1. 用Java實現(xiàn)以下表達式解析并返回結果(語法和Oracle中的select sysdate-1 from dual類似)

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

  3.1.2. 實現(xiàn)對一個List通過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,即最后兩個對象;

  3.1.3. 用Java實現(xiàn)以下程序(語法和變量作用域處理都和JavaScript類似):

  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. 操作系統(tǒng)知識

Ubuntu
Centos
使用linux,熟悉shell腳本

  3.3. 數(shù)據(jù)存儲知識

  3.3.1. 關系型數(shù)據(jù)庫

MySQL
如何看執(zhí)行計劃
如何搭建MySQL主備
binlog是什么
Derby,H2,PostgreSQL
SQLite

  3.3.2. NoSQL

Cache
Redis
Memcached
Leveldb
Bigtable
HBase
Cassandra
Mongodb
圖數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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,了解Spark,S4

在linux上部署storm,用zookeeper做協(xié)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,得到結果
Presto:類hive,不過比hive快,非常值得學習

  3.4.5. 分布式日志收集flume,kafka,logstash

  3.4.6. 數(shù)據(jù)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,為什么HTTPS相對比較安全

  3.5.5. 什么是中間人攻擊、如果避免中間人攻擊

  3.5.6. 什么是DOS、DDOS、CC攻擊

  3.5.7. 什么是CSRF攻擊

  3.5.8. 什么是CSS攻擊

  3.5.9. 什么是SQL注入攻擊

  3.5.10. 什么是Hash碰撞拒絕服務攻擊

  3.5.11. 了解并學習下面幾種增強安全的技術

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簽一個證書部署到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/

 四、 擴展篇

  4.1. 相關知識

  4.1.1. 云計算,分布式,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(jiān)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. 嘗試了解編碼的本質

了解以下概念
ASCII, ISO-8859-1
GB2312, GBK, GB18030
Unicode, UTF-8
不使用 String.getBytes() 等其他工具類/函數(shù)完成下面功能

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

  4.1.10. 嘗試了解時間的本質

時區(qū) & 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() 返回的時間是什么

  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. 什么是prototype

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

  4.2.1.2. 什么是閉包

看一下這段代碼,并解釋一下為什么按Button1時沒有alert出“This is button: 1”,如何修改:
http://jsfiddle.net/FDPj3/1/

  4.2.1.3. 了解并學習一個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/

 五、 推薦書籍

《深入Java虛擬機》
《深入理解Java虛擬機》
《Effective Java》
《七周七語言》
《七周七數(shù)據(jù)》
《Hadoop技術內幕》
《Hbase In Action》
《Mahout In Action》
《這就是搜索引擎》
《Solr In Action》
《深入分析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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