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let's begin!

一、基础篇

JVM

1、JVM内存结构

2、堆、栈、方法区、直接内存、堆和栈区别

3、Java内存模型

4、内存可见性、重排序、顺序一致性、volatile、锁、final

5、垃圾回收

6、内存分配策略、垃圾收集器（G1）、GC算法、GC参数、对象存活的判定

7、JVM参数及调优

8、Java对象模型

9、oop-klass、对象头

10、HotSpot

11、即时编译器、编译优化

12、类加载机制

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

14、虚拟机性能监控与故障处理工具

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

编译与反编译

1、javac 、javap 、jad 、CRF

Java基础知识

1、阅读源代码

String、Integer、Long、Enum、BigDecimal、ThreadLocal、ClassLoader & URLClassLoader、ArrayList & LinkedList、 HashMap & LinkedHashMap & TreeMap & CouncurrentHashMap、HashSet & LinkedHashSet & TreeSet

Java中各种变量类型

熟悉Java String的使用，熟悉String的各种函数

JDK 6和JDK 7中substring的原理及区别、

replaceFirst、replaceAll、replace区别、

String对“+”的重载、

String.valueOf和Integer.toString的区别、

字符串的不可变性

自动拆装箱

Integer的缓存机制

熟悉Java中各种关键字

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

常用集合类原理与使用

ArrayList和LinkedList和Vector的区别

SynchronizedList和Vector的区别

HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap区别

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

枚举

枚举的用法、枚举与单例、Enum类

Java IO&Java NIO，并学会使用

bio、nio和aio的区别、三种IO的用法与原理、netty

Java反射与javassist

反射与工厂模式、 java.lang.reflect.*

Java序列化

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

注解

元注解、自定义注解、Java中常用注解使用、注解与反射的结合

JMS：什么是Java消息服务、JMS消息传送模型

JMX：java.lang.management.、 javax.management.

泛型

泛型与继承

类型擦除

泛型中K T V E

object等的含义、泛型各种用法

单元测试

junit、mock、mockito、内存数据库（h2）

正则表达式：java.lang.util.regex.*

常用的Java工具库

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

什么是API&SPI

异常：异常类型、正确处理异常、自定义异常

时间处理：时区、时令、Java中时间API

编码方式：解决乱码问题、常用编码方式

语法糖：Java中语法糖原理、解语法糖

Java并发编程：什么是线程，与进程的区别

阅读源代码，并学会使用Thread、Runnable、Callable、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Atomic*、Semaphore、CountDownLatch、、ConcurrentHashMap、Executors

线程池

自己设计线程池、submit() 和 execute()

线程安全

死锁、死锁如何排查、Java线程调度、线程安全和内存模型的关系

锁

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

死锁

volatile

happens-before、编译器指令重排和CPU指令重

synchronized

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

sleep 和 wait

wait 和 notify

notify 和 notifyAll

ThreadLocal

写一个死锁的程序

写代码来解决生产者消费者问题

守护线程

守护线程和非守护线程的区别以及用法

二、 进阶篇

Java底层知识

字节码、class文件格式

CPU缓存，L1，L2，L3和伪共享

尾递归

位运算

用位运算实现加、减、乘、除、取余

设计模式:了解23种设计模式
常用设计模式：单例、策略、工厂、适配器、责任链。

实现AOP/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

网络编程知识

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/1.0 http/1.1 http/2之前的区别

Java RMI，Socket，HttpClient

cookie 与 session

cookie被禁用，如何实现session

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

用Java实现FTP、SMTP协议

进程间通讯的方式

什么是CDN？如果实现？

什么是DNS？

反向代理

框架知识

Servlet线程安全问题

Servlet中的filter和listener

Hibernate的缓存机制

Hiberate的懒加载

Spring Bean的初始化

Spring的AOP原理

自己实现Spring的IOC

Spring MVC

Spring Boot2.0

Spring Boot的starter原理，自己实现一个starter

Spring Security

应用服务器

JBoss

tomcat

jetty

Weblogic

工具

git & svn

maven & gradle

三、 高级篇

新技术

Java 8

lambda表达式、Stream API、

Java 9

Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

Java 10

局部变量类型推断、G1的并行Full GC、ThreadLocal握手机制

Spring 5

响应式编程

Spring Boot 2.0

性能优化

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

线上问题分析

dump获取

线程Dump、内存Dump、gc情况

dump分析

分析死锁、分析内存泄露

自己编写各种outofmemory，stackoverflow程序

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

常见问题解决思路

内存溢出、线程死锁、类加载冲突

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、

如何判断是否出现死锁、

如何判断是否存在内存泄露

编译原理知识

编译与反编译

Java代码的编译与反编译

Java的反编译工具

词法分析，语法分析（LL算法，递归下降算法，LR算法），语义分析，运行时环境，中间代码，代码生成，代码优化

操作系统知识

Linux的常用命令

进程同步

缓冲区溢出

分段和分页

虚拟内存与主存

数据库知识

MySql 执行引擎

MySQL 执行计划

如何查看执行计划，如何根据执行计划进行SQL优化

SQL优化

事务

事务的隔离级别、事务能不能实现锁的功能

数据库锁

行锁、表锁、使用数据库锁实现乐观锁、

数据库主备搭建

binlog

内存数据库

h2

常用的nosql数据库

redis、memcached

分别使用数据库锁、NoSql实现分布式锁

性能调优

数据结构与算法知识

简单的数据结构

栈、队列、链表、数组、哈希表、

树

二叉树、字典树、平衡树、排序树、B树、B+树、R树、多路树、红黑树

排序算法

各种排序算法和时间复杂度 深度优先和广度优先搜索 全排列、贪心算法、KMP算法、hash算法、海量数据处理

大数据知识

Zookeeper

基本概念、常见用法

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、MapReduce

分布式日志收集flume，kafka，logstash

数据挖掘，mahout

网络安全知识

什么是XSS

XSS的防御

什么是CSRF

什么是注入攻击

SQL注入、XML注入、CRLF注入

什么是文件上传漏洞

加密与解密

MD5，SHA1、DES、AES、RSA、DSA

什么是DOS攻击和DDOS攻击

memcached为什么可以导致DDos攻击、什么是反射型DDoS

SSL、TLS，HTTPS

如何通过Hash碰撞进行DOS攻击

用openssl签一个证书部署到apache或nginx

四、架构篇

分布式

数据一致性、服务治理、服务降级

分布式事务

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

Dubbo

服务注册、服务发现，服务治理

分布式数据库

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

分布式文件系统

mfs、fastdfs

分布式缓存

缓存一致性、缓存命中率、缓存冗余

微服务

SOA、康威定律

ServiceMesh

Docker & Kubernets

Spring Boot

Spring Cloud

高并发

分库分表

CDN技术

消息队列

ActiveMQ

监控

监控什么

CPU、内存、磁盘I/O、网络I/O等

监控手段

进程监控、语义监控、机器资源监控、数据波动

监控数据采集

日志、埋点

Dapper

负载均衡

tomcat负载均衡、Nginx负载均衡

DNS

DNS原理、DNS的设计

CDN

数据一致性

五、 扩展篇

云计算

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

搜索引擎

Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

权限管理

Shiro

区块链

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

比特币

挖矿、共识机制、闪电网络、侧链、热点问题、分叉

以太坊

超级账本

人工智能

数学基础、机器学习、人工神经网络、深度学习、应用场景。

常用框架

TensorFlow、DeepLearning4J

其他语言

Groovy、Python、Go、NodeJs、Swift、Rust

六、体系篇

1、性能调优

不管是应付前端面试还是改进产品体验，性能优化都是躲不开的话题。

优化的目的是让用户有“快”的感受，那如何让用户感受到快呢？

加载速度真的很快，用户打开输入网址按下回车立即看到了页面

加载速度并没有变快，但用户感觉你的网站很快

性能优化取决于多个因素，包括垃圾收集、虚拟机和底层操作系统（OS）设置。有多个工具可供开发人员进行分析和优化时使用，你可以通过阅读 Java Tools for Source Code Optimization and Analysis 来学习和使用它们。

必须要明白的是，没有两个应用程序可以使用相同的优化方式，也没有完美的优化 java 应用程序的参考路径。使用最佳实践并且坚持采用适当的方式处理性能优化。想要达到真正最高的性能优化，你作为一个 Java 开发人员，需要对 Java 虚拟机（JVM）和底层操作系统有正确的理解。

2、源码解读

源码分析是一种临界知识，掌握了这种临界知识，能不变应万变，源码分析对于很多人来说很枯燥，生涩难懂。

源码阅读，我觉得最核心有三点：技术基础+强烈的求知欲+耐心。

我认为是阅读源码的最核心驱动力。我见到绝大多数程序员，对学习的态度，基本上就是这几个层次(很偏激哦)：

1.只关注项目本身，不懂就baidu一下。

2.除了做好项目，还会阅读和项目有关的技术书籍，看wikipedia。

3.除了阅读和项目相关的书外，还会阅读IT行业的书，比如学Java时，还会去了解函数语言，如LISP。

4.找一些开源项目看看，大量试用第三方框架，还会写写demo。

5.阅读基础框架、J2EE规范、Debug服务器内核。

大多数程序都是第1种，到第5种不光需要浓厚的兴趣，还需要勇气：我能读懂吗？其实，你能够读懂的。

耐心，真的很重要。因为你极少看到阅读源码的指导性文章或书籍，也没有人要求或建议你读。你读的过程中经常会卡住，而一卡主可能就陷进了迷宫。这时，你需要做的，可能是暂时中断一下，再从外围看看它：如API结构、框架的设计图。

国人写的模板引擎，代码质量很高：subchen/jetbrick-template-2x

数据结构和算法类的，同时有测试代码：buptdavid/datastructure|kdn251/interviews

Java写的高性能数据库：jankotek/mapdb

Netty实现的高性能RPC，有写博文分析：tang-jie/NettyRPC

Java编写的原子组件库，内功非常深厚：mindwind/craft-atom

前点评网的一位大牛黄艺华写的爬虫框架：code4craft/webmagic

针对Java8的一系列代码示例，纯干货无废话：winterbe/java8-tutorial

Java设计模式的总结以及代码和文章：iluwatar/java-design-patterns

最优雅的网络请求库，一个Java文件：kevinsawicki/http-request

3、分布式

分布式系统是一个古老而宽泛的话题，而近几年因为 “大数据” 概念的兴起，又焕发出了新的青春与活力。除此之外，分布式系统也是一门理论模型与工程技法并重的学科内容。相比于机器学习这样的研究方向，学习分布式系统的同学往往会感觉：“入门容易，深入难”。的确，学习分布式系统几乎不需要太多数学知识。

分布式系统是一个复杂且宽泛的研究领域，学习一两门在线课程，看一两本书可能都是不能完全覆盖其所有内容的。

总的来说，分布式系统要做的任务就是把多台机器有机的组合、连接起来，让其协同完成一件任务，可以是计算任务，也可以是存储任务。如果一定要给近些年的分布式系统研究做一个分类的话，我个人认为大概可以包括三大部分：

1.分布式存储系统

2.分布式计算系统

3.分布式管理系统

下图是我总结近几年目前分布式最主流的技术：

4、微服务

当前微服务很热，大家都号称在使用微服务架构，但究竟什么是微服务架构？微服务架构是不是发展趋势？对于这些问题，我们都缺乏清楚的认识。

为解决单体架构下的各种问题，微服务架构应运而生。与其构建一个臃肿庞大、难以驯服的怪兽，还不如及早将服务拆分。微服务的核心思想便是服务拆分与解耦，降低复杂性。微服务强调将功能合理拆解，尽可能保证每个服务的功能单一，按照单一责任原则（Single Responsibility Principle）明确角色。 将各个服务做轻，从而做到灵活、可复用，亦可根据各个服务自身资源需求，单独布署，单独作横向扩展。

下图是我总结出微服务需要学习的知识点：

5、团队协作开发

工欲善其事，必先利其器，不管是小白，还是资深开发，都需要先选择好的工具。提升开发效率何团队协作效率。让自己有更多时间来思考。

七、 推荐书籍

1、《深入理解Java虚拟机》

2、《Effective Java》

3、《深入分析Java Web技术内幕》

4、《大型网站技术架构》

5、《代码整洁之道》

6、《Head First设计模式》

7、《maven实战》

8、《区块链原理、设计与应用》

9、《Java并发编程实战》

10、《鸟哥的Linux私房菜》

11、《从Paxos到Zookeeper》

12、《架构即未来》

作者：JAVA高级架构开发
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