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Java工程師成神之路~

 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)621 2015-12-15

一、基礎(chǔ)篇

1.1 JVM

1.1.1. Java內(nèi)存模型，Java內(nèi)存管理，Java堆和棧，垃圾回收

http://www./en/jsr/detail?id=133
http:///jmm-faq/

1.1.2. 了解JVM各種參數(shù)及調(diào)優(yōu)

1.1.3. 學(xué)習(xí)使用Java工具

jps, jstack, jmap, jconsole, jinfo, jhat, javap, …
http:///projects/btrace
http://www./
https://github.com/CSUG/HouseMD
http://wiki./jmxterm
https://github.com/jlusdy/TBJMap

1.1.4. 學(xué)習(xí)Java診斷工具

http://www./mat/
http://visualvm./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(jié)

當(dāng)一個Java程序響應(yīng)很慢時如何查找問題
當(dāng)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(dāng)一個Java應(yīng)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(dǎo)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./~pugh/java/memoryModel/
http://gee.cs./dl/jmm/cookbook.html

1.2. Java基礎(chǔ)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 & .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(guān)鍵字

1.2.5. 學(xué)會使用List，Map，Stack，Queue，Set

上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的遍歷
上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用場景
Java實(shí)現(xiàn)對Array/List排序
java.uti.Arrays.sort()
java.util.Collections.sort()
Java實(shí)現(xiàn)對List去重
Java實(shí)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(shí)現(xiàn)最近最少使用cache，用LinkedHashMap

1.2.6. Java IO&Java NIO，并學(xué)會使用

java.io.*
java.nio.*
nio和reactor設(shè)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(shí)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(shí)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:///
Jmockit，https://code.google.com/p/jmockit/
djUnit，http://works./djunit/

1.2.20. Java實(shí)現(xiàn)通過正則表達(dá)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(xué)習(xí)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./wiki/Application_programming_interface
http://en./wiki/Service_provider_interface

1.2.23. 參考資料

JDK src.zip 源代碼
http://openjdk./
http://commons./
https://code.google.com/p/guava-libraries/
http:///
http:///questions/2954372/difference-between-spi-and-api
http:///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(xué)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(xué)習(xí)使用線程池，自己設(shè)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(diǎn)，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(hù)線程，守護(hù)線程和非守護(hù)線程的區(qū)別以及用法

1.3.9. volatile關(guān)鍵字的理解

C++ volatile關(guān)鍵字和Java volatile關(guān)鍵字
happens-before語義
編譯器指令重排和CPU指令重排
http://en./wiki/Memory_ordering
http://en./wiki/Volatile_variable
http:///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(jìn)階篇

2.1. Java底層知識

2.1.1. 學(xué)習(xí)了解字節(jié)碼、class文件格式

http://en./wiki/Java_class_file
http://en./wiki/Java_bytecode
http://en./wiki/Java_bytecode_instruction_listings
http://www.csg.ci.i./~chiba/javassist/
http://asm./

2.1.2. 寫一個程序要求實(shí)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:///gustavo/blog/post/intel-cpu-caches/
http://mechanical-sympathy./2011/07/false-sharing.html

2.1.4. 什么是尾遞歸

2.1.5. 熟悉位運(yùn)算

用位運(yùn)算實(shí)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./wiki/Java_class_file
http://en./wiki/Java_bytecode
http://en./wiki/Java_bytecode_instruction_listings

2.2. 設(shè)計模式

2.2.1. 實(shí)現(xiàn)AOP

CGLIB和InvocationHandler的區(qū)別
http://cglib./
動態(tài)代理模式
Javassist實(shí)現(xiàn)AOP
http://www.csg.ci.i./~chiba/javassist/
ASM實(shí)現(xiàn)AOP
http://asm./

2.2.2. 使用模板方法設(shè)計模式和策略設(shè)計模式實(shí)現(xiàn)IOC

2.2.3. 不用synchronized和lock，實(shí)現(xiàn)線程安全的單例模式

2.2.4. nio和reactor設(shè)計模式

2.2.5. 參考資料

http://asm./
http://cglib./
http://www./

2.3. 網(wǎng)絡(luò)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(wù)器

實(shí)現(xiàn)客戶端緩存功能，支持返回304
實(shí)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(shí)現(xiàn)的時候需要滿足“開閉原則”

2.3.3. 了解nginx和apache服務(wù)器的特性并搭建一個對應(yīng)的服務(wù)器

http:///
http://httpd./

2.3.4. 用Java實(shí)現(xiàn)FTP、SMTP協(xié)議

2.3.5. 什么是CDN？如果實(shí)現(xiàn)？DNS起到什么作用？

搭建一個DNS服務(wù)器
搭建一個 Squid 或 Apache Traffic Server 服務(wù)器
http://www./
http://trafficserver./
http://en./wiki/Domain_Name_System

2.3.6. 參考資料

http://www./rfc/rfc2616.txt
http://tools./rfc/rfc5321.txt
http://en./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(yīng)用服務(wù)器知識

熟悉使用jboss，https://www./overview/
熟悉使用tomcat，http://tomcat./
熟悉使用jetty，http://www./jetty/

三、 高級篇

3.1. 編譯原理知識

3.1.1. 用Java實(shí)現(xiàn)以下表達(dá)式解析并返回結(jié)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(shí)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(shí)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./wiki/Abstract_syntax_tree
https://javacc./
http://www./

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(guān)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:///en/ranking
http:///
https://code.google.com/p/leveldb/
http://hbase./
http://cassandra./
http://www./
http://www./

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(diào)，運(yùn)行storm hello world，local和remote模式運(yùn)行調(diào)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(jié)果
Presto：類hive，不過比hive快，非常值得學(xué)習(xí)

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./
https://lucene./solr/
https://github.com/nathanmarz/storm/wiki
http://hadoop./
http:///
http://flume./，http:///，http://kafka./
http://mahout./

3.5. 網(wǎng)絡(luò)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(wù)攻擊

3.5.11. 了解并學(xué)習(xí)下面幾種增強(qiáng)安全的技術(shù)

http://www./
HOTP http://www./rfc/rfc4226.txt
TOTP http://tools./rfc/rfc6238.txt
OCRA http://tools./rfc/rfc6287.txt
http://en./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./wiki/Cryptographic_hash_function
http://en./wiki/Block_cipher
http://en./wiki/Public-key_cryptography
http://en./wiki/Transport_Layer_Security
http://www./
https://code.google.com/p/google-authenticator/

四、 擴(kuò)展篇

4.1. 相關(guān)知識

4.1.1. 云計算，分布式，高可用，可擴(kuò)展

4.1.2. 虛擬化

https:///
http://www./page/Main_Page
http://www./
https://www./

4.1.3. 監(jiān)控

http://www./
http:///

4.1.4. 負(fù)載均衡

http://www./

4.1.5. 學(xué)習(xí)使用git

https://github.com/
https://git.oschina.net/

4.1.6. 學(xué)習(xí)使用maven

http://maven./

4.1.7. 學(xué)習(xí)使用gradle

http://www./

4.1.8. 學(xué)習(xí)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(zhì)

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(zhuǎn)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(zhì)

時區(qū) & 冬令時、夏令時
http://en./wiki/Time_zone
ftp://ftp./tz/data/asia
http://zh./wiki/%E4%B8%AD%E5%9C%8B%E6%99%82%E5%8D%80
閏年
http://en./wiki/Leap_year
閏秒
ftp://ftp./tz/data/leapseconds
System.currentTimeMillis() 返回的時間是什么

4.1.11. 參考資料

http:///
http://en./wiki/UTF-8
http://www./time-zones

4.2. 擴(kuò)展學(xué)習(xí)

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:///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:///FDPj3/1/

4.2.1.3. 了解并學(xué)習(xí)一個JS框架

jQuery
ExtJS
ArgularJS

4.2.1.4. 寫一個Greasemonkey插件
http://en./wiki/Greasemonkey
4.2.1.5. 學(xué)習(xí)node.js

http:///

4.2.2. 學(xué)習(xí)html5

ArgularJS，https://docs./api

4.2.3. 參考資料

http://www./
http:///
http:///
http:///
http:///

五、 推薦書籍

《深入Java虛擬機(jī)》
《深入理解Java虛擬機(jī)》
《Effective Java》
《七周七語言》
《七周七數(shù)據(jù)》
《Hadoop技術(shù)內(nèi)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(shù)內(nèi)幕》
《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)》
《高性能MySQL》
《算法導(dǎo)論》
《計算機(jī)程序設(shè)計藝術(shù)》
《代碼大全》
《JavaScript權(quán)威指南》

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