Java工程師成神之路，java工程師之路

Java工程師成神之路，java工程師之路

學習Java的同學注意了！！！ 
學習過程中遇到什麼問題或者想獲取學習資源的話，歡迎加入Java學習交流群，群號碼：279558494 我們一起學Java！

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各種參數及調優

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，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志 當一個Java應用發生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
http://www.guru99.com/java-virtual-machine-jvm.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.Enumjava.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

1.2.4. 熟悉Java中各種關鍵字

1.2.5. 學會使用List，Map，Stack，Queue，Set

上述數據結構的遍歷 上述數據結構的使用場景 Java實現對Array/List排序java.uti.Arrays.sort() java.util.Collections.sort() Java實現對List去重 Java實現對List去重，並且需要保留數據原始的出現順序 Java實現最近最少使用cache，用LinkedHashMap

1.2.6. Java IO&Java NIO，並學會使用

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 什麼是序列化，為什麼序列化 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碼

1.2.16. 實現Callback

1.2.17. java.lang.Void類使用

1.2.18. Java Agent，premain函數

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實現通過正則表達式提取一段文本中的電子郵件，並將@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. 什麼是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並發編程

1.3.1. 閱讀源代碼，並學會使用

java.lang.Thread java.lang.Runnable java.util.concurrent.Callablejava.util.concurrent.locks.ReentrantLockjava.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLockjava.util.concurrent.atomic.Atomic* java.util.concurrent.Semaphorejava.util.concurrent.CountDownLatch java.util.concurrent.CyclicBarrierjava.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麼

1.3.3. 鎖

什麼是鎖，鎖的種類有哪些，每種鎖有什麼特點，適用場景是什麼 在並發編程中鎖的意義是什麼

1.3.4. synchronized的作用是什麼，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. 什麼是守護線程，守護線程和非守護線程的區別以及用法

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？為什麼？如果為count加上volatile修飾是否能夠做到線程安全？你覺得該怎麼做是線程安全的？

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);
  }

編譯後讀取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. 什麼是尾遞歸

2.1.5. 熟悉位運算

用位運算實現加、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AOP

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

2.2.3. 不用synchronized和lock，實現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寫一個簡單的靜態文件的HTTP服務器

實現客戶端緩存功能，支持返回304 實現可並發下載一個文件 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需要滿足“開閉原則”

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

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

2.3.4. 用Java實現FTP、SMTP協議

2.3.5. 什麼是CDN？如果實現？DNS起到什麼作用？

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實現以下表達式解析並返回結果（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，即最後兩個對象；

3.1.3. 用Java實現以下程序（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. 操作系統知識

Ubuntu Centos 使用linux，熟悉shell腳本

3.3. 數據存儲知識

3.3.1. 關系型數據庫

MySQL 如何看執行計劃 如何搭建MySQL主備 binlog是什麼 Derby，H2，PostgreSQL SQLite

3.3.2. NoSQL

Cache Redis Memcached Leveldb Bigtable HBase Cassandra Mongodb 圖數據庫 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. 大數據知識

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. 數據挖掘，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. 什麼是DES、AES

3.5.2. 什麼是RSA、DSA

3.5.3. 什麼是MD5，SHA1

3.5.4. 什麼是SSL、TLS，為什麼HTTPS相對比較安全

3.5.5. 什麼是中間人攻擊、如果避免中間人攻擊

3.5.6. 什麼是DOS、DDOS、CC攻擊

3.5.7. 什麼是CSRF攻擊

3.5.8. 什麼是CSS攻擊

3.5.9. 什麼是SQL注入攻擊

3.5.10. 什麼是Hash碰撞拒絕服務攻擊

3.5.11. 了解並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. 雲計算，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 & 冬令時、夏令時 http://en.wikipedia.org/wiki/Time_zoneftp://ftp.iana.org/tz/data/asiahttp://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() 返回的時間是什麼

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. 什麼是prototype

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

4.2.1.2. 什麼是閉包

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

4.2.1.3. 了解並學習一個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》
《七周七數據》
《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》

學習Java的同學注意了！！！ 
學習過程中遇到什麼問題或者想獲取學習資源的話，歡迎加入Java學習交流群，群號碼：279558494 我們一起學Java！