两年JAVA后端研发路线

序言
今天有同事问，两年的Java后端开发应达到什么水平？讨论一番，趁着余热，简要记录一下，技术栈JAVA，鉴于博主水平有限，如有不周之处，欢迎各位读者拍砖

• 算法能力
• JDK 基础数据结构
• JVM 内存模型分析
• 多线程并发
• 常用中间件
• 数据库
• 设计、架构思维
• 心态

一、算法能力

算法能力为什么要摆在第一位？
第一，这是后端开发能力的根基。作为初级软件开发人员，你的本职工作就是玩内存，使用最小的时间复杂度、空间复杂度实现系统功能。有算法能力作为内力保证，就像天龙八部里面的乔大帮主，无论什么招式，在你的手里就是发挥出与众不同的能量；
第二，这直接关联到你的薪水。务实一点，现在哪个大厂面试不要求算法呢？20分钟内手写算法题目且BUG FREE，是最基础的要求。

那如何提升算法能力呢？
无它，努力刷LeetCode！但是，刷题讲究方法：
第一，讲究由易到难，循序渐进，建议有一定做题经验后，按主题刷题，难度选Middle即可；
第二，及时总结经验，形成产出。博主挑选了部分经典算法题，总结如下：

双指针
	• LRU算法：使用链表+Map实现，队头是在容量不足时候，会首先出队的数据；所以凡是初次插入或被访问，都会从队列中先移出，再放入队尾
	• 三数之和：锁定第一位，后两位采用双指针（一个在头，一个在尾），去重的关键是找到相邻数，值不相同
	• 四数之和：锁定第一位和第二位，后两位采用双指针（一个在头，一个在尾），去重的关键是找到相邻数，值不相同
	• 盛最多水的容器：容器取决于短的边，稳住长边，短的边迭代，取面积比较

滑动窗口
	• 最长无重复字符串：Map记录<字符,最新下标>，窗口的左侧是上一个出现在map里的字符下标+1，右侧是遍历字符串的I，实时计算长度
	• 数组中连续数字之和为K：算出前K 个元素的前缀和dp[]，left到right之和为dp[right+1] - dp[left]，两层for循环遍历

排序
	• 插入排序的本质：插入排序的本质是，从尾部往首部看，当前要插入的元素>=当前元素I，则找到插入位置为I+1,否则，当前元素往后搓一位
	• 数组中逆序对总和：
		○ 归并排序先分别megersort左、右子集，再merge子集，自底向上的过程
		○ 在merge时候统计逆序对总和
	• 快速排序：自顶向下的过程，partition先获取mid，然后再分别左、右两边排序（quicksort)
	• 堆排序：在java里就是PriorityQueue，往构造函数内传Comparator比较器，排序的依据可在外部数据结构中，只要比较的时能找到，比如Map
	• 下一个字典序排列：从后往前找相邻的顺序对，定位小数，再从后往前找，定位大数，进行交换后，排序后方数
	• 搜索旋转数组：本质上也是变种的二分查找，mid后必然有一段是有序的，若不在当前范围，则找另一段
	• 升序数组中查找给定值的开始、结束位置：做两次二分查找，第一次拿left,第二次拿right
	• 最大的第K个数：快速排序
	• 最大的K个数：优先队列
	
栈：能记录下遍历前的信息
	• 字符串解码：使用栈，数字、字符串、左括号均存下；遇到右括号出栈字符串、数字、左括号，存入字符串；出栈到空
	• 接雨水：单调栈，栈顶元素最小，当前值大于栈顶时，将栈顶元素出队，计算当前填充值，直到小于栈顶元素，入队
	• 每日温度：单调栈，栈顶元素最小，当前值大于栈顶时，将栈顶元素出队，记录下当前值与出栈元素之差，直到小于栈顶元素，入队


数组
	• 除自身外数组乘积：以当前下标为中心，将左、右两边之和相乘
	• 跳跃游戏：维护一个最远端的值，遍历数组更新
	• 合并区间：先做Arrays.sort()对数组排序，然后遍历数组，将结果加入使用链表数组，最后转换为数组

链表
	• 排序链表：插入排序
	• 合并两个有序链表：简单的归并排序，声明头结点dummy，next指向两个有序链表头较小的node，直到两个链表有一个是null，退出，接上非null的链表
	• 合并多个排序链表：声明小顶堆，定义头结点最小的链表放堆顶，每次堆顶出队，再入队（出队链表的下一个结点），直到堆空

二进制 
	• 比特位计数：高位加1，与之前生成的数组组合，可以生成新序列：// 0生1，0-1生2-3，0-3生4-7，0-7生8-15，等等

BFS 
	• 课程表（拓扑排序）：
		○ 每门课程表记录自己的入度Int[]，入度代表先修课程的数量，入度为0代表本门课程可修，无前置课程
		○ 使用数组链表，记录课程间的关系，获取入度为0的课程，入队列
			§ List<Integer>[] union = new ArrayList[numCourses];
		○ 使用队列，执行入度为0课程的后续结点入度-1，并实时判断入度为0的结点入队列
	• 在二维矩阵，标记下标时，（M，N）可以使用一个int值表示， X = M*矩阵列数+N

DFS  
	• 排列组合题：括号的生成((()))：核心是只要左括号大于等于右括号，该迭代可以继续，dfs关注好剪枝条件
	• 组合总和：搜索回溯，剪枝的关键是判断剩余量大于0，去重的关键是数组做排序，dfs时候记录下当前下标
	• 数组全排列：排列过的元素移到数组的前方，记录下当前的下标，回溯时候再移回来
	• N 皇后问题：声明数组array,第n行的array[n]列存皇后，专注于当前行，往上、往左上、往右上方向，不存在皇后，则当前存皇后，继续下一行

树
	• 后序遍历，注意退栈后若右树存在且没处理过，则访问右树
	• 层次遍历，注意保存当前队列长度后，再行出队；万万不可边出队，边计算长度
	• 将二叉树原地换成链表：采取前序遍历，用栈存储右、左子结点，出栈时候，接到root结点后（视为根访问）
	• 反转二叉树，迭代使用BFS，出队根节点，反转左、右子树，入队子树
	• 检验标准二叉树，dfs返回树的深度，同时比较左、右子树相差值
	• 检验搜索二叉树，使用中序遍历，看是否是递增序列，有相同值的结点不算
	• 树的最大路径，dfs返回当前结点作为子树的最大值，result=Max（全局最大，当前结点作为根结点的深度）
	• 前序和中序生成树：前序第一个是根，在中序找到相应位置，左侧是左儿子，右侧是右儿子
	
动态规划（关键是状态转移方程）
	• 最长回文字符串、回文子串个数：dp[I,j] = (dp[i+1][j-1]  or j-i<2 ) && s[i] ==s[j]
	• 零钱凑整：A[amount] = (min) A[amount-coin[i]]  +1,min的获取需要通过迭代来实现，不涉及递归
	• 不同路径：dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1];
	• 单词拆分：dp[i]=  dp[j]  && check（s[j…i] ） 
	• 乘积最大子数组：维护当前下标对应的最大值，最小值：dp[i][0]=Math.max(dp[i-1][0]*nums[i],nums[i] if(nums[i]>0)
	• 打家劫舍：f是选当前结点，g是不选当前结点，选当前结点：g(L) + g(R)+ root.val ；不选当前结点：Max（g(L)，f（L））+Max（g（R）+f（R））
	• 最大正方形：以当前结点为正方形右下角的最大长度：dp[i][j]=Math.min(Math.min(dp[i-1][j],dp[i][j-1]),dp[i-1][j-1])+1;
	• 最长递增子序列：dp[i]=Math.max(dp[i],dp[j]+1); dp[i]代表当前下标，递增序列长度
	• 通配符匹配：若通配符是*，dp[i][j]=dp[i][j-1]||dp[i-1][j];通配符是*或者点， dp[i][j]=dp[i-1][j-1];
	• 分割两个子集和相同：0-i个元素中任选，值为target，dp[i][j]=dp[i-1][j]|| dp[i-1][j-nums[i]];
	• 目标和：符号可正可负，所以整体的取值范围为[-sum,sum],dp[i][j]=dp[i-1][j-nums[i]]+dp[i-1][j+nums[i]];

二、JDK基础数据结构

问自己两个问题

• JDK是什么
• 应该怎么深入理解

JDK是什么？JAVA提供的开发工具包，特别是Java的基础类库，是前浪大佬们给你造好的轮子。
那我们后浪应该怎么做？建议“三步走”：会用轮子，理解轮子，再造轮子。如何理解这句话？举个简单的例子：

• HashMap会用么
• 深入看过源码理解么
• 能自己实现一个简单的HashMap么

想不起来的话，贴心的博主已经帮你准备好了，开始阅读吧

Go语言手撸HashMap（转载）

理解HashMap原理（转载）

三、JVM 内存模型分析

问自己两个问题

• volatile的应用场景是什么
• volatile的实现是什么

分别从Java程序、JVM内存模型、处理器、CPU，分析一下吧

深入了解的话，建议阅读《深入理解Java内存模型》，程晓明版本，本书的优点是简明扼要，薄薄的一本，静下心来一天一口气读完，相信你会收益颇丰。比周志明的大部头《深入理解JAVA虚拟机》，好太多。

找不到本书，可给博主留言或发邮件，[email protected]

JVM的基础知识（转载）

四、多线程并发

作为Java程序提升系统性能的利器，开多线程是最普遍的方式，不过博主入门Go语言的goroutine之后，感觉原生的语言级并发还是好用太多，学有余力的读者可深入了解。

问自己两个问题

• 线程的状态流转是什么
• 线程池单例会使用么

想不起来的话，贴心的博主已经帮你准备好了，开始阅读吧

多线程并发专题（原创）

实现一个简单的线程池（转载）

五、常用中间件

你和新手最大的差距在于，会用好轮子了，博主总结了三个轮子的使用方式：SpringBoot框架下的Redis、Kafka、ES的使用。
走过路过，不要错过

中间件专题（原创）

SpringBoot配置数据源（转载）

redis集群部署（转载）

Kafka消息指定分区设置（转载）

Kafka ACK设置（转载）

ES分片介绍（转载）

ES的聚合查询

六、数据库

面试的另一个分水岭是，数据库理解么？
问自己三个问题

• MySQL你是用了什么隔离级别？
• 数据库索引的原理是什么?
• Innodb引擎的三大特性是什么?

贴心的博主已经帮你整理好了

索引原理B+树（转载）

Mysql的13个基础问题（转载）

Innodb 的三个特性（转载）

死锁问题定位（转载）

Mysql集群主从切换（转载）

七、设计、架构思维

咱们稍微务虚一下吧，上面都是初级开发工程师必备的知识点，如果想要成为一个资深的工程师，那你和天天解BUG的他们，区别在哪里呢？思想！设计思路，架构思维，冰冻三尺，非一日之功

博主一家之言，读者辩证看待即可

系统设计专题（原创）

共识算法Raft（转载）

PCI-DSS安全标准（转载）

八、心态

心态，这个有点形而上学了，但确实很重要！浮云难能终蔽日，风物长宜放眼量

总结	正解
开放心态	面对复杂环境，勇于拥抱变化
严谨表达	思考后再表述，说话过脑子
提升学历	能力提升下限，学历提升上限
学习方法	做题要有标准答案，提出问题，在文章中寻找到答案，形成自己的思考
深耕领域	选定长期发展的业务领域与技术栈，选择比努力更重要，战略的缺失无法用战术的勤奋弥补