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    Java工程师成神之路

    出处：IT技术网

    一、基础篇

    1.1 JVM

    1.1.1. Java内存模型，Java内存管理，Java堆和栈，垃圾回收

    http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id=133
    http://ifeve.com/jmm-faq/

    1.1.2. 了解JVM各种参数及调优

    1.1.3. 学习使用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. 学习Java诊断工具

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

    1.1.5. 自己编写各种outofmemory，stackoverflow程序

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

    1.1.6. 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

    1.1.7. 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

    1.2. Java基础知识

    1.2.1. 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

    1.2.2. 熟悉Java中各种变量类型

    1.2.3. 熟悉Java String的使用，熟悉String的各种函数

    1.2.4. 熟悉Java中各种关键字

    1.2.5. 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

    1.2.6. 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

    1.2.7. Java反射与javassist

    反射与工厂模式
    java.lang.reflect.*

    1.2.8. 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

    1.2.9. 虚引用，弱引用，软引用

    java.lang.ref.*
    实验这些引用的回收

    1.2.10. 熟悉Java系统属性

    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. 泛型和继承，泛型和擦除

    1.2.15. 自动拆箱装箱与字节码

    1.2.16. 实现Callback

    1.2.17. java.lang.Void类使用

    1.2.18. Java Agent，premain函数

    java.lang.instrument

    1.2.19. 单元测试

    Junit，http://junit.org/
    Jmockit，https://code.google.com/p/jmockit/
    djUnit，http://works.dgic.co.jp/djunit/

    1.2.20. 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.*

    1.2.21. 学习使用常用的Java工具库

    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. 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

    1.3. Java并发编程

    1.3.1. 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

    1.3.2. 学习使用线程池，自己设计线程池需要注意什么

    1.3.3. 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

    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. 写一个死锁的程序

    1.3.8. 什么是守护线程，守护线程和非守护线程的区别以及用法

    1.3.9. 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/

    1.3.10. 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？

    1 public class Sample {
    2   private static int count = 0;
    3   public static void increment() {
    4     count++;
    5   }
    6 }

    1.3.11. 解释一下下面两段代码的差别

    01 // 代码1
    02 public class Sample {
    03   private static int count = 0;
    04   synchronized public static void increment() {
    05     count++;
    06   }
    07 }
    08  
    09 // 代码2
    10 public class Sample {
    11   private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    12   public static void increment() {
    13     count.getAndIncrement();
    14   }
    15 }

    1.3.12. 参考资料

    http://book.douban.com/subject/10484692/
    http://www.intel.com/content/www/us/en/processors/architectures-software-developer-manuals.html

    二、 进阶篇

    2.1. Java底层知识

    2.1.1. 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/

    2.1.2. 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：

    1 public static void main(String[] args) {
    2    int i = 0;
    3    i += 1;
    4    i *= 1;
    5    System.out.println(i);
    6  }

     

    编译后读取class文件输出以下代码：

    01 public static void main(java.lang.String[]);
    02   Code:
    03    Stack=2, Locals=2, Args_size=1
    04    0:   iconst_0
    05    1:   istore_1
    06    2:   iinc    1, 1
    07    5:   iload_1
    08    6:   iconst_1
    09    7:   imul
    10    8:   istore_1
    11    9:   getstatic       #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
    12    12:  iload_1
    13    13:  invokevirtual   #3; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V
    14    16:  return
    15   LineNumberTable:
    16    line 4: 0
    17    line 5: 2
    18    line 6: 5
    19    line 7: 9
    20    line 8: 16

     

    2.1.3. 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

    2.1.4. 什么是尾递归

    2.1.5. 熟悉位运算

    用位运算实现加、减、乘、除、取余

    2.1.6. 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

    2.2. 设计模式

    2.2.1. 实现AOP

    CGLIB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/

    2.2.2. 使用模板方法设计模式和策略设计模式实现IOC

    2.2.3. 不用synchronized和lock，实现线程安全的单例模式

    2.2.4. nio和reactor设计模式

    2.2.5. 参考资料

    http://asm.ow2.org/
    http://cglib.sourceforge.net/
    http://www.javassist.org/

    2.3. 网络编程知识

    2.3.1. Java RMI，Socket，HttpClient

    2.3.2. 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”

    2.3.3. 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/

    2.3.4. 用Java实现FTP、SMTP协议

    2.3.5. 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

    2.3.6. 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

    2.4. 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

    2.5. 应用服务器知识

    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、 高级篇

    3.1. 编译原理知识

    3.1.1. 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）

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


    3.1.2. 实现对一个List通过DSL筛选

    1 QList<Map<String, Object>> mapList = new QList<Map<String, Object>>;
    2 mapList.add({"name": "hatter test"});
    3 mapList.add({"id": -1,"name": "hatter test"});
    4 mapList.add({"id": 0, "name": "hatter test"});
    5 mapList.add({"id": 1, "name": "test test"});
    6 mapList.add({"id": 2, "name": "hatter test"});
    7 mapList.add({"id": 3, "name": "test hatter"});
    8 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；

    3.1.3. 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：

    01 var a = 1;
    02 var b = 2;
    03 var c = function() {
    04   var a = 3;
    05   println(a);
    06   println(b);
    07 };
    08 c();
    09 println(a);
    10 println(b);

    输出：

    3 2 1 2

    3.1.4. 参考资料

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

    3.2. 操作系统知识

    Ubuntu
    Centos
    使用linux，熟悉shell脚本

    3.3. 数据存储知识

    3.3.1. 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

    3.3.2. NoSQL

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

    3.3.3. 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/

    3.4. 大数据知识

    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、删除、查询索引

    3.4.3. 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。

    3.4.4. 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

    3.4.5. 分布式日志收集flume，kafka，logstash

    3.4.6. 数据挖掘，mahout

    3.4.7. 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/

    3.5. 网络安全知识

    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，为什么HTTPS相对比较安全

    3.5.5. 什么是中间人攻击、如果避免中间人攻击

    3.5.6. 什么是DOS、DDOS、CC攻击

    3.5.7. 什么是CSRF攻击

    3.5.8. 什么是CSS攻击

    3.5.9. 什么是SQL注入攻击

    3.5.10. 什么是Hash碰撞拒绝服务攻击

    3.5.11. 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)

    3.5.12. 用openssl签一个证书部署到apache或nginx

    3.5.13. 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/

    四、 扩展篇

    4.1. 相关知识

    4.1.1. 云计算，分布式，高可用，可扩展

    4.1.2. 虚拟化

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

    4.1.3. 监控

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

    4.1.4. 负载均衡

    http://www.linuxvirtualserver.org/

    4.1.5. 学习使用git

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

    4.1.6. 学习使用maven

    http://maven.apache.org/

    4.1.7. 学习使用gradle

    http://www.gradle.org/

    4.1.8. 学习一个小语种语言

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

    4.1.9. 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

    01 public static void main(String[] args) throws IOException {
    02     String str = "Hello, 我们是中国人。";
    03     byte[] utf8Bytes = toUTF8Bytes(str);
    04     FileOutputStream fos = new FileOutputStream("f.txt");
    05     fos.write(utf8Bytes);
    06     fos.close();
    07 }
    08 public static byte[] toUTF8Bytes(String str) {
    09     return null; // TODO
    10 }

    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

    4.1.10. 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

    4.1.11. 参考资料

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

    4.2. 扩展学习

    4.2.1. JavaScript知识

    4.2.1.1. 什么是PROTOTYPE

    修改代码，使程序输出“1 3 5”：
    http://jsfiddle.net/Ts7Fk/

    4.2.1.2. 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/

    4.2.1.3. 了解并学习一个JS框架

    jQuery
    ExtJS
    ArgularJS

    4.2.1.4. 写一个GREASEMONKEY插件
    http://en.wikipedia.org/wiki/Greasemonkey
    4.2.1.5. 学习NODE.JS

    http://nodejs.org/

    4.2.2. 学习html5

    ArgularJS，https://docs.angularjs.org/api

    4.2.3. 参考资料

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

    来源：http://www.hollischuang.com/archives/489
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