原文转自Java工程师成神之路,并对原文根据自己的学习及经验做了一些修改。

基础篇

先推荐一个网址Google Code Style for Java,这是Google出的一个关于Java代码规范化的文章,代码规范化的好处及重要性这里就不再叙述了,希望大家都能按照这个要求去写代码,这样才能写出真正易读的优秀代码。

JVM

Java内存模型

  • Java内存管理;
  • Java堆和栈;
  • 垃圾回收

学习资料:

了解JVM各种参数及调优

学习使用Java工具

  • jps;
  • jstack;
  • jmap;
  • jconsole;
  • jinfo;
  • jhat;
  • javap …

学习资料:

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

学习Java诊断工具

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

自己编写各种outofmemory,stackoverflow程序

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

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,年轻代、年老代、永久代解决办法不同,导致原因也不同

参考资料

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

Java基础知识

阅读源代码

  • 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

熟悉Java中各种变量类型

熟悉Java String的使用,熟悉String的各种函数

熟悉Java中各种关键字

学会使用List,Map,Stack,Queue,Set上述数据结构的遍历、上述数据结构的使用场景

  • Java实现对Array/List排序
  • java.uti.Arrays.sort()
  • java.util.Collections.sort()
  • Java实现对List去重
  • Java实现对List去重,并且需要保留数据原始的出现顺序
  • Java实现最近最少使用cache,用LinkedHashMap

Java IO

  • Java NIO,并学会使用java.io.*
  • java.nio.*
  • nio和reactor设计模式
  • 文件编码,字符集
  • 几种不同I/O类型(与UNIX网络编程模式做对比)

Java反射与javassist反射与工厂模式

  • java.lang.reflect.*

Java序列化java.io. Serializable

  • 什么是序列化,为什么序列化
  • 序列化与单例模式
  • google序列化protobuf

虚引用,弱引用,软引用java.lang.ref.*

  • 这些引用概念、区别使用;
  • 实验这些引用的回收

熟悉Java系统属性java.util.Properties

熟悉Annotation用法java.lang.annotation.*

JMSjavax.jms.*

JMXjava.lang.management.、javax.management.

泛型和继承,泛型和擦除

1.2.15. 自动拆箱装箱与字节码

实现Callback

java.lang.Void类使用

Java Agent,premain函数java.lang.instrument

单元测试

Java实现通过正则表达式提取一段文本中的电子邮件,并将@替换为#输出java.lang.util.regex.*

学习使用常用的Java工具库commons.lang, commons.*…

  • guava-libraries
  • netty、jetty(storm、hadoop、spark也用到了)

什么是API&SPI

http://en.wikipedia.org/wiki/Application_programming_interface
http://en.wikipedia.org/wiki/Service_provider_interface

参考资料JDK src.zip 源代码

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

Java并发编程

阅读源代码

阅读源代码,并学会使用

  • 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

学习使用线程池,自己设计线程池需要注意什么

锁什么是锁,锁的种类有哪些,每种锁有什么特点,适用场景是什么,在并发编程中锁的意义是什么

synchronized的作用是什么,synchronized和lock

sleep和wait

wait和notify

写一个死锁的程序

什么是守护线程,守护线程和非守护线程的区别以及用法

volatile关键字的理解C++ volatile关键字和Java volatile关键字

happens-before语义
编译器指令重排和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/

以下代码是不是线程安全?为什么?如果为count加上volatile修饰是否能够做到线程安全?你觉得该怎么做是线程安全的?

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public class Sample {
private static int count = 0;
public static void increment() {
count++;
}
}

解释一下下面两段代码的差别// 代码1

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public class Sample {
private static int count = 0;
synchronized public static void increment() {
count++;
}
}
// 代码2
public class Sample {
private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
public static void increment() {
count.getAndIncrement();
}
}

参考资料http://book.douban.com/subject/10484692/

http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/architectures-software-developer-manuals.html

进阶篇

Java底层知识

学习了解字节码、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/

写一个程序要求实现javap的功能(手工完成,不借助ASM等工具)如Java源代码:

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public static void main(String[] args) {
int i = 0;
i += 1;
i *= 1;
System.out.println(i);
}

编译后读取class文件输出以下代码:

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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

CPU缓存,L1,L2,L3和伪共享

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

什么是尾递归

熟悉位运算用位运算实现加、减、乘、除、取余

参考资料

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

设计模式

实现AOPCGLIB和InvocationHandler的区别

http://cglib.sourceforge.net/
动态代理模式
Javassist实现AOP
http://www.csg.ci.i.u-tokyo.ac.jp/~chiba/javassist/
ASM实现AOP
http://asm.ow2.org/

使用模板方法设计模式和策略设计模式实现IOC

不用synchronized和lock,实现线程安全的单例模式

nio和reactor设计模式

参考资料http://asm.ow2.org/

http://cglib.sourceforge.net/
http://www.javassist.org/

网络编程知识

Java RMI,Socket,HttpClient

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

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

用Java实现FTP、SMTP协议

什么是CDN?如果实现?DNS起到什么作用?搭建一个DNS服务器

搭建一个 Squid 或 Apache Traffic Server 服务器
http://www.squid-cache.org/
http://trafficserver.apache.org/
http://en.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System

参考资料

http://www.ietf.org/rfc/rfc2616.txt
http://tools.ietf.org/rfc/rfc5321.txt
http://en.wikipedia.org/wiki/Open/closed_principle

框架知识spring,spring mvc,阅读主要源码

ibatis,阅读主要源码
用spring和ibatis搭建java server

应用服务器知识熟悉使用jboss,https://www.jboss.org/overview/

高级篇

编译原理知识

用Java实现以下表达式解析并返回结果(语法和Oracle中的select sysdate-1 from dual类似) sysdate

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

实现对一个List通过DSL筛选 QList> mapList = new QList>;

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对象,即最后两个对象;

用Java实现以下程序(语法和变量作用域处理都和JavaScript类似):

代码:

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var a = 1;
var b = 2;
var c = function() {
var a = 3;
println(a);
println(b);
};
c();
println(a);
println(b);

输出:
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2
1
2

参考资料

http://en.wikipedia.org/wiki/Abstract_syntax_tree
https://javacc.java.net/
http://www.antlr.org/

操作系统知识Ubuntu

Centos
使用linux,熟悉shell脚本

数据存储知识

关系型数据库MySQL

  • 如何看执行计划
  • 如何搭建MySQL主备
  • binlog是什么
  • Derby,H2,PostgreSQL
  • SQLite

NoSQLCache

  • Redis
  • Memcached
  • Leveldb
  • Bigtable
  • HBase
  • Cassandra
  • Mongodb
  • 图数据库
  • neo4j

参考资料

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/

大数据知识

Zookeeper,在linux上部署zk

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:部署NameNode,SecondaryNameNode,DataNode,上传文件、打开文件、更改文件、删除文件

MapReduce:部署JobTracker,TaskTracker,编写mr job
Hive:部署hive,书写hive sql,得到结果
Presto:类hive,不过比hive快,非常值得学习

分布式日志收集flume,kafka,logstash

数据挖掘,mahout

参考资料

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/

网络安全知识

什么是DES、AES

什么是RSA、DSA

什么是MD5,SHA1

什么是SSL、TLS,为什么HTTPS相对比较安全

什么是中间人攻击、如果避免中间人攻击

什么是DOS、DDOS、CC攻击

什么是CSRF攻击

什么是CSS攻击

什么是SQL注入攻击

什么是Hash碰撞拒绝服务攻击

了解并学习下面几种增强安全的技术

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)

用openssl签一个证书部署到apache或nginx

参考资料

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/

扩展篇

相关知识

云计算,分布式,高可用,可扩展

虚拟化

https://linuxcontainers.org/
http://www.linux-kvm.org/page/Main_Page
http://www.xenproject.org/
https://www.docker.io/

监控

http://www.nagios.org/
http://ganglia.info/

负载均衡

http://www.linuxvirtualserver.org/

学习使用

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

学习使用

mavenhttp://maven.apache.org/

学习使用

gradlehttp://www.gradle.org/

学习一个小语种语言

  • Groovy
  • Scala
  • LISP, Common LISP, Schema, Clojure
  • R
  • Julia
  • Lua
  • Ruby

尝试了解编码的本质了解以下概念

ASCII, ISO-8859-1
GB2312, GBK, GB18030
Unicode, UTF-8
不使用 String.getBytes() 等其他工具类/函数完成下面功能

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public static void main(String[] args) throws IOException {
String str = "Hello, 我们是中国人。";
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写一个转GBK的?
写个程序自动判断一个文件是哪种编码

尝试了解时间的本质时区 & 冬令时、夏令时

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
闰年
http://en.wikipedia.org/wiki/Leap_year
闰秒
ftp://ftp.iana.org/tz/data/leapseconds
System.currentTimeMillis() 返回的时间是什么

参考资料

http://git-scm.com/
http://en.wikipedia.org/wiki/UTF-8
http://www.iana.org/time-zones

扩展学习

JavaScript知识

什么是prototype修改代码,使程序输出“1 3 5”:

http://jsfiddle.net/Ts7Fk/

什么是闭包看一下这段代码,并解释一下为什么按Button1时没有alert出“This is button: 1”,如何修改:

http://jsfiddle.net/FDPj3/1/

了解并学习一个JS框架jQuery

ExtJS
ArgularJS

写一个Greasemonkey插件

http://en.wikipedia.org/wiki/Greasemonkey

学习node.

jshttp://nodejs.org/

学习html5ArgularJS,

https://docs.angularjs.org/api

参考资料

http://www.ecmascript.org/
http://jsfiddle.net/
http://jsbin.com/
http://runjs.cn/
http://userscripts.org/

推荐书籍

  • 《深入Java虚拟机》
  • 《深入理解Java虚拟机》
  • 《Effective Java》
  • 《七周七语言》
  • 《七周七数据》
  • 《Hadoop技术内幕》
  • 《Hbase In Action》
  • 《Mahout In Action》
  • 《这就是搜索引擎》
  • 《Solr In Action》
  • 《深入分析Java Web技术内幕》
  • 《大型网站技术架构》
  • 《高性能MySQL》
  • 《算法导论》
  • 《计算机程序设计艺术》
  • 《代码大全》
  • 《JavaScript权威指南》

想要说的

之所以要转载这篇文章,是感觉在做了一年多Java开发之后,发现自己很多的基础知识掌握得很不好,尤其是在面试中发现了自己很多的问题,所以准备系统再去学习一下,好好补补基础部分。