Java大神修炼之路



       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？

Java代码

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

Java代码

// 代码1
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();
  }
}

　　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：

Java代码

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：

Java代码

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）

Java代码

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

　　3.1.2. 实现对一个List通过DSL筛选

Java代码

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；

　　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：

Java代码

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

Java代码

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》

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