Java工程师成神之路
数据
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.Integerjava.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.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. 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
2
3
4
5
6 public class Sample {
private static int count = 0;
public static void increment() {
count++;
}
}
1.3.11. 解释一下下面两段代码的差别
1
2
3
4
5
6
7
8
9 // 代码1public class Sample {
private static int count = 0;
synchronized public static void increment() {
count++;
}}// 代码2public class Sample {
private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
public static void increment() {
count.getAndIncrement();
}}
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
2
3
4
5
6 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：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 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
2
3
4 sysdate
sysdate - 1
sysdate - 1/24
sysdate - 1/(122)
3.1.2. 实现对一个List通过DSL筛选
1
2
3
4
5
6
7
8 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；
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：
1
2
3
4 var a = 1;var b = 2;var c = function() {
var a = 3;
println(a);
println(b);};c();println(a);println(b);
输出：
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
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}
7 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
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://jsfiddle.net/
http://jsbin.com/
http://runjs.cn/
http://userscripts.org/
五、 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》