Java 工程师神之路 | 2019正式版

网友投稿 499 2022-05-29

主要版本

更新时间

备注

v1.0

2015-08-01

首次发布

v1.1

2018-03-12

增加新技术知识、完善知识体系

v2.0

2019-02-19

结构调整,更适合从入门到精通;进一步完善知识体系; 新技术补充;

1

基础篇

面向对象

面向对象、面向过程

面向对象的三大基本特征和五大基本原则

Java 如何实现的平台无关

JVM 还支持哪些语言(Kotlin、Groovy、JRuby、Jython、Scala)

值传递、引用传递

为什么说 Java 中只有值传递

什么是多态、方法重写与重载

Java 的继承与实现

构造函数与默认构造函数

类变量、成员变量和局部变量

Java 工程师成神之路 | 2019正式版

成员变量和方法作用域

8 种基本数据类型:整型、浮点型、布尔型、字符型

整型中 byte、short、int、long 的取值范围

什么是浮点型?什么是单精度和双精度?为什么不能用浮点型表示金额?

什么是包装类型、什么是基本类型、什么是自动拆装箱

Integer 的缓存机制

字符串的不可变性

JDK 6 和 JDK 7 中 substring 的原理及区别、

replaceFirst、replaceAll、replace 区别、

String 对“+”的重载、字符串拼接的几种方式和区别

String.valueOf 和 Integer.toString 的区别、

switch 对 String 的支持

字符串池、常量池(运行时常量池、Class 常量池)、intern

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

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、

Set 和 List 区别?Set 如何保证元素不重复?

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

Collection 和 Collections 区别

Arrays.asList 获得的 List 使用时需要注意什么

Enumeration 和 Iterator 区别

fail-fast 和 fail-safe

CopyOnWriteArrayList、ConcurrentSkipListMap

枚举的用法、枚举的实现、枚举与单例、Enum 类

Java 枚举如何比较

switch 对枚举的支持

枚举的序列化如何实现

枚举的线程安全性问题

字符流、字节流、输入流、输出流、

同步、异步、阻塞、非阻塞、Linux 5 种 IO 模型

BIO、NIO 和 AIO 的区别、三种 IO 的用法与原理、netty

反射与工厂模式、反射有什么用

Class 类、java.lang.reflect.*

静态代理、动态代理

动态代理和反射的关系

动态代理的几种实现方式

AOP

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

元注解、自定义注解、Java 中常用注解使用、注解与反射的结合

Spring 常用注解

什么是 Java 消息服务、JMS 消息传送模型

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

泛型与继承、类型擦除、泛型中 KTVE? object 等的含义、泛型各种用法

限定通配符和非限定通配符、上下界限定符 extends 和 super

List 和原始类型 List 之间的区别?

List 和 List 之间的区别是什么?

junit、mock、mockito、内存数据库(h2)

java.lang.util.regex.*

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

API、API 和 SPI 的关系和区别

如何定义 SPI、SPI 的实现原理

异常类型、正确处理异常、自定义异常

Error 和 Exception

异常链、try-with-resources

finally 和 return 的执行顺序

时区、冬令时和夏令时、时间戳、Java 中时间 API

格林威治时间、CET,UTC,GMT,CST 几种常见时间的含义和关系

SimpleDateFormat 的线程安全性问题

Java 8 中的时间处理

如何在东八区的计算机上获取美国时间

Unicode、有了 Unicode 为啥还需要 UTF-8

GBK、GB2312、GB18030 之间的区别

UTF8、UTF16、UTF32 区别

URL 编解码、Big Endian 和 Little Endian

如何解决乱码问题

Java 中语法糖原理、解语法糖

语法糖:switch 支持 String 与枚举、泛型、自动装箱与拆箱、方法变长参数、枚举、内部类、条件编译、 断言、数值字面量、for-each、try-with-resource、Lambda 表达式

String、Integer、Long、Enum、

BigDecimal、ThreadLocal、ClassLoader & URLClassLoader、

ArrayList & LinkedList、

HashMap & LinkedHashMap & TreeMap & CouncurrentHashMap、HashSet & LinkedHashSet & TreeSet

什么是并发、什么是并行

并发与并行的区别

线程的实现、线程的状态、优先级、线程调度、创建线程的多种方式、守护线程

线程与进程的区别

自己设计线程池、submit() 和 execute()、线程池原理

为什么不允许使用 Executors 创建线程池

死锁、死锁如何排查、线程安全和内存模型的关系

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

什么是死锁

死锁如何解决

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

synchronized 和原子性、可见性和有序性之间的关系

happens-before、内存屏障、编译器指令重排和 CPU 指令重

volatile 的实现原理

volatile 和原子性、可见性和有序性之间的关系

有了 symchronized 为什么还需要 volatile

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

2

底层篇

class 文件格式、运行时数据区:堆、栈、方法区、直接内存、运行时常量池、

堆和栈区别

Java 中的对象一定在堆上分配吗?

计算机内存模型、缓存一致性、MESI 协议

可见性、原子性、顺序性、happens-before、

内存屏障、synchronized、volatile、final、锁

GC 算法:标记清除、引用计数、复制、标记压缩、分代回收、增量式回收

GC 参数、对象存活的判定、垃圾收集器(CMS、G1、ZGC、Epsilon)

-Xmx、-Xmn、-Xms、Xss、-XX:SurvivorRatio、

-XX:PermSize、-XX:MaxPermSize、-XX:MaxTenuringThreshold

oop-klass、对象头

即时编译器、编译优化

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

Arthas

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

什么是编译(前端编译、后端编译)、什么是反编译

JIT、JIT 优化(逃逸分析、栈上分配、标量替换、锁优化)

编译工具:javac

反编译工具:javap 、jad 、CRF

3

进阶篇

用位运算实现加、减、乘、除、取余

设计模式的六大原则:

开闭原则(Open Close Principle)、里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)

接口隔离原则(Interface Segregation Principle)、迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)、合成复用原则(Composite Reuse Principle)

→ 了解 23 种设计模式

创建型模式:单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式。

结构型模式:适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。

行为型模式:模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式(Interpreter 模式)、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)、访问者模式。

单例的七种写法:懒汉——线程不安全、懒汉——线程安全、饿汉、饿汉——变种、静态内部类、枚举、双重校验锁

工厂模式、适配器模式、策略模式、模板方法模式、观察者模式、外观模式、代理模式等必会

→ 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 中 get 和 post 区别

常见的 web 请求返回的状态码

404、302、301、500分别代表什么

cookie 被禁用,如何实现 session

域名解析、根域名服务器

DNS 污染、DNS 劫持、公共 DNS:114 DNS、Google DNS、OpenDNS

正向代理、反向代理

反向代理服务器

→ Servlet

生命周期

线程安全问题

filter 和 listener

web.xml 中常用配置及作用

什么是 OR Mapping

Hibernate 的缓存机制

Hibernate / Ibatis / MyBatis 之间的区别

什么是 MVC

Spring mvc 与 Struts mvc 的区别

Spring Boot 2.0、起步依赖、自动配置、

Spring Boot 的 starter 原理,自己实现一个 starter

→ Spring Cloud

服务发现与注册:Eureka、Zookeeper、Consul

负载均衡:Feign、Spring Cloud Loadbalance

服务配置:Spring Cloud Config

服务限流与熔断:Hystrix

服务链路追踪:Dapper

服务网关、安全、消息

→ JBoss

→ git & svn

常用插件:Maven Helper 、FindBugs-IDEA、阿里巴巴代码规约检测、GsonFormat

Lombok plugin、.ignore、Mybatis plugin

4

高级篇

→ Java 8

lambda 表达式、Stream API、时间 API

Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

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

ZGC、Epsilon、增强 var

响应式编程

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

→ dump 获取

线程 Dump、内存 Dump、gc 情况

分析死锁、分析内存泄露

jstack、jstat、jmap、jhat、Arthas

HeapOutOfMemory、 Young OutOfMemory、

MethodArea OutOfMemory、ConstantPool OutOfMemory、

DirectMemory OutOfMemory、Stack OutOfMemory Stack OverFlow

jvm 相关、class/classloader 相关、monitor/watch/trace 相关、

options、管道、后台异步任务

文档:https://alibaba.github.io/arthas/advanced-use.html

内存溢出、线程死锁、类加载冲突

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

使用 Arthas 快速排查 Spring Boot 应用404/401问题

使用 Arthas 排查线上应用日志打满问题

利用 Arthas 排查 Spring Boot 应用 NoSuchMethodError

→ 编译与反编译

javap 、jad 、CRF

生产者消费者问题、哲学家就餐问题、读者写者问题

→ MySQL 执行引擎

如何查看执行计划,如何根据执行计划进行 SQL 优化

Hash 索引、B 树索引(B+树、和B树、R树)

普通索引、唯一索引

覆盖索引、最左前缀原则、索引下推

事务的隔离级别、事务能不能实现锁的功能

行锁、表锁、使用数据库锁实现乐观锁、

内连接,左连接,右连接

h2

redis、memcached

→ 简单的数据结构

栈、队列、链表、数组、哈希表、

栈和队列的相同和不同之处

栈通常采用的两种存储结构

二叉树、字典树、平衡树、排序树、

B 树、B+ 树、R 树、多路树、红黑树

大根堆、小根堆

有向图、无向图、拓扑

稳定的排序:冒泡排序、插入排序、鸡尾酒排序、桶排序、计数排序、归并排序、原地归并排序、二叉排序树排序、鸽巢排序、基数排序、侏儒排序、图书馆排序、块排序

不稳定的排序:选择排序、希尔排序、Clover 排序算法、梳排序、堆排序、平滑排序、快速排序、内省排序、耐心排序

各种排序算法和时间复杂度

分治,hash 映射,堆排序,双层桶划分,Bloom Filter,bitmap,数据库索引,mapreduce 等。

→ Zookeeper

基本概念、常见用法

在 linux 上部署 solr,solrcloud,新增、删除、查询索引

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。

HDFS、MapReduce

→ XSS

XSS 的防御

SQL 注入、XML 注入、CRLF 注入

对称加密、非对称加密、哈希算法、加盐哈希算法

MD5,SHA1、DES、AES、RSA、DSA

彩虹表

DOS 攻击、DDOS 攻击

memcached 为什么可以导致 DDos 攻击、什么是反射型 DDoS

如何通过 Hash 碰撞进行 DOS 攻击

5

架构篇

数据一致性、服务治理、服务降级

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

服务注册、服务发现,服务治理

http://dubbo.apache.org/zh-cn/

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

mfs、fastdfs

缓存一致性、缓存命中率、缓存冗余

Hystrix、Sentinal

共识算法、Raft 协议、Paxos 算法与 Raft 算法、

拜占庭问题与算法、2PC、3PC

SOA、康威定律

sidecar

→ 分库分表

ActiveMQ

监控

→ 监控什么

CPU、内存、磁盘 I/O、网络 I/O 等

进程监控、语义监控、机器资源监控、数据波动

日志、埋点

tomcat 负载均衡、Nginx 负载均衡

四层负载均衡、七层负载均衡

DNS 原理、DNS 的设计

数据一致性

6

扩展篇

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

Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

Shiro

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

挖矿、共识机制、闪电网络、侧链、热点问题、分叉

数学基础、机器学习、人工神经网络、深度学习、应用场景。

TensorFlow、DeepLearning4J

Groovy、Python、Go、NodeJs、Swift、Rust

7

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》

《架构整洁之道》

《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》

后台对话回复:"成神导图",

即可获得成神之路系列思维导图。

Java 任务调度 缓存 数据库

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