Java架构百科大全——年薪50W必备的百科手册

一、强化篇-修炼内功心法

1.1 夯实基础及原理

1.1.1 CoreJAVA 

反射

• 初始反射-泛聊反射历史及机制原理
• 理解JVM中Class字节码的生命周期
• Java中9大内置反射操作对象
• 方法、字段、构造器的反射使用
• 反射应用场景及实战总结

泛型

• 理解Java的自动装箱及拆箱
• 泛型的正确使用方式
• 何为泛型的类型擦除
• 泛型使用中关于类型和限制的通配符理解
• 泛型的实战场景和总结

集合

• 理解Java中集合体系结构及层次关系
• Collection体系
• Map体系

注解

• 理解注解给Java带来的优雅之道
• 注解的本质及原理
• 注解的使用场景及自主实现注解
• 掌握注解和反射的搭配使用

其他工具类

• HTTP
• DecodeAndEncode
• JSON
• Log

1.1.2 JVM服务调优

JVM运行时数据区（Run-Time Data Areas）

• 方法区(Method Area)
• 堆(Heap)
• 虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)
• 程序计数器(The pc Register)
• 本地方法栈(Native Method Stacks)

架构师思维带你认识JVM内存模型 （JMM）

• 内存模型跟运行时数据区不得不说的秘密
• 对象创建过程推导内存模型
• 为什么需要S区？只有Eden不行吗？
• 为什么需要两个S区？
• 体验与验证内存模型

阿里面试必问垃圾回收（GC）

• 如何确定一个对象是垃圾
• 垃圾收集算法
• 标记-清除(Mark-Sweep)
• 复制算法(Copying)
• 标记-整理(Mark-Compact)
• 垃圾收集器
• 串行收集器
• 并行收集器
• 并发收集器
• 互联网行业实践之各垃圾回收器使用场景

架构师教你如何进行JVM优化

• JVM参数详解与常用命令
• 常用工具实操及介绍
• 实战MAT分析dump文件
• OOM排查与分析
• G1调优与最佳实战
• JVM性能优化指南
• jvisualvm性能分析及问题定位

1.1.3 MySQL性能调优

• 深入MySQL B+Tree索引机制
• 了解MySQL体系结构和插拔式的各大存储引擎特性做到因需而变
• 理解SQL执行，做到心中有数
• 让你看到不一样的数据库执行计划Explain
• 深入Innodb引擎及详细分析其几大特性
• 深入剖析Innodb中 LBCC、MVCC等高级特性
• 理解MySQL的binlog日志原理，掌握数据拯救的方式方法
• MySQL主从复制和读写分离理论及实战

1.1.4 数据结构与算法

散列表

• 散列函数
• Hash冲突
• 链表法
• 开放寻址
• 位图

树型结构

• 二叉查找树
• 平衡二叉树
• 平衡二叉查找树
• 多路查找树
• B树
• B+树
• 2-3树
• 堆
• 大顶堆
• 小顶堆
• 斐波那契堆
• 其他树
• 树状数组
• 线段树

线性表

• 栈
• 顺序栈
• 链式栈
• 队列
• 普通队列
• 双端队列
• 阻塞并发队列

排序算法

• 比较类排序
• 交换排序
• 冒泡排序
• 快速排序
• 插入排序
• 简单插入排序
• 希尔排序
• 选择排序
• 简单选择排序
• 堆排序
• 归并排序
• 二路归并排序
• 多路归并排序
• 非比较类排序
• 计数排序
• 桶排序
• 基数排序
• Letcode真题实战

1.1.5 JAVA高效的并发编程 

并发编程基础与原理

• 从线程的生命周期分析对线程的控制
• 站在设计者角度思考synchronized底层原理
• 从硬件到软件，彻底搞懂volatile可见性本质

深入面试常客并发容器

• ConcurrentHashMap原理源码剖析
• ConcurrentLinkedQueue原理源码剖析

CAS原子操作及相关类

• AtomicInteger
• AtomicIntegerArray
• AtommicReference
• ABA问题及解决方案

J.U.C

• 深入分析AbstractQueuedSynchronizer底层原理
• ConcurrentHashMap源码分析
• 阻塞队列的实战及源码分析
• 并发工具CountDownLatch/CyclicBarrier源码分析及实际应用
• 线程池的实现原理及手写实现

1.1.6 Java IO及网络编程

• File及Stream的认识和深度理解
• Java IO体系及常用类
• Java对象序列化及工具序列化
• 网络通讯及Java中的网络编程
• BIO 与 NIO 网络编程案例详解及分析

1.1.7 Linux基操及进阶

• Linux操作系统概述及准备
• Linux的文件系统介绍和实操
• Linux用户权限管理及实操
• Linux的网络配置及实操
• Linux软件安装及实操
• Linux系统资源服务管理及实操
• Linux Bash Shell编程

1.2 提升技术壁垒和竞争力 

1.2.1 软件架构模式及重要设计模式

常用软件架构模式

• MVC架构模型
• RPC架构模型
• 三层架构设计
• 干净架构与洋葱架构

软件架构设计原则实战场景 

• 利用开闭原则进行多形式的数据源配置存储实战
• 依赖倒置原则对第三方API实行接口化实战
• 单一职责原则解决订单模块从下单到售后一系列耦合问题实战
• 接口隔离原则价值观之宁缺毋滥
• 迪米特法则教你如何优雅的设计接口
• 里氏替换原则如何在互联网应用中解决实际问题
• 合成复用原则之优先使用聚合复用场景解析实战

常用设计模式

• 创造类(工厂,单例,原型)
• 结构类(适配器,装饰器,代理)
• 行为类(策略,模板,委派,观察者)

1.2.2 JDK自带工具类源码分析

• ArrayList & LinkedList 源码分析
• HashMap & ConcurrentHashMap源码分析
• AQS锁源码分析
• ThreadLocal源码分析
• ThreadPoolExecutor源码分析

1.2.3 Spring源码分析

Spring官方文档阅读技巧及源码学习

Spring核心组件构成详解及分析

Spring核心原理篇

• Spring源码版本升级命名规则
• 基于Gradle的Spring源码构建技巧
• 手绘Spring IOC运行时序图并理解
• 手绘Spring DI运行时序图并理解
• 手绘Spring AOP运行时序图并理解
• 手绘Spring MVC运行时序图并理解

Spring数据访问篇

• Spring事务传播原理及数据库事务操作原理
• 基于Spring JDBC手写定制自己的ORM框架

1.2.4 MyBatis高级及源码分析

MyBatis原理篇

• MyBatis的本质与特性
• 持久化层框架的历史和各大框架分析
• Mybatis体系结构、工作原理深入剖析
• MyBatis一二级缓存实战案例及原理详解
• 体会设计者思想，Mybatis源码解读

MyBatis实用篇

• 掌握Mybatis的插件机制并自定义插件
• MyBatis在Spring中如何保证线程安全

1.2.5 Dubbo源码分析

• Dubbo内核剖析
• Dubbo的SPI机制及adaptive原理
• Dubbo服务发布原理剖析
• Dubbo如何基于Zookeeper实现服务注册
• Dubbo集群容错设计
• Dubbo LoadBalance负载均衡原理
• Dubbo服务降级原理剖析

1.2.6 Netty源码分析

• Netty高性能之道
• 揭开BootStrap的神秘面纱
• 大名鼎鼎的EventLoop
• Netty大动脉Pipeline
• Promise与Future双子星的秘密
• Netty内存分配ByteBuf
• Netty编解码的艺术
• Netty中的设计模式

1.2.7 提炼手写框架能力

MyBatis手写篇

• 提炼需求整理思路手写MyBatis的需求分析与实现
• 手把手带你实现MyBatis的核心实现

手写Spring核心框架 

• 用几百行行代码手写提炼Spring的核心原理
• 用高仿真类浓缩手写Spring框架V2.0

手写RPC框架

• 基于JAVACore内容手写实现RPC通信机制V1.0
• V1.0升级实现带注册中心的分布式RPC框架

二. 进阶篇-成为优秀的互联网JAVAER

2.1 分布式微服务技术栈 

2.1.1 分布式架构筑基 

分布式系统的演进

• 深刻理解单体应用架构的诟病及优势
• SOA架构的发展及解决的系统问题
• 分布式架构解决的核心矛盾辩证
• 理解分布式系统架构演进的核心要素

分布式架构横向基本素质要求

• 分布式文件系统的搭建及实战
• CDN加速及如何快速的基于云服务实战
• 分布式系统的健壮性如何保证,理解监控及预警系统的重要性
• 如何跨区,跨机进行合理的部署规划,做好灾备,高可用

分布式架构设计必备的知识储备

• 架构中必须满足系统的高并发,高可用
• 如何运用DDD来进行系统的分层和模块化
• 什么是CAP,BASE及在架构设计过程中如何满足
• 高可用,可伸缩的系统架构的几大要素和思考点

分布式常见的问题及解决方案

• 分布式全局ID的生成策略及对比
• 分布式全局锁的实现及对比
• 服务跨域访问及Session共享,单点登录
• 为什么会产生分布式事务及通用型解决方案TCC,2PC
• 如何应对高并发场景及限流,服务降级策略详解

2.1.2 Spring Boot 原理及实操

• Spring Boot 与微服务之间的关系
• Spring Boot 热部署实战
• 核心组件之Starter、Actuator、Auto-configuration、Cli
• Spring Boot 集成Mybatis实现多数据源路由实战
• Spring Boot 集成Dubbo 实战
• Spring Boot 集成Redis缓存实战
• Swagger与Spring Boot构建API管理及测试体系 
• Spring Boot 实现多环境配置动态解析

2.1.3 Spring Cloud Netflix体系

• Eureka注册中心
• Ribbon集成REST实现负载均衡
• Feign声明式服务调用
• Hystrix服务熔断降级方式
• Zuul实现微服务网关
• Config分布式统一配置中心
• Sleuth调用链路跟踪
• Bus消息总线
• 基于Hystrix实现接口降级实战
• Spring Boot集成Spring Cloud实现统一整合方案

2.1.4 Spring Cloud Alibaba体系

Nacos详解

• 动态配置服务
• 服务发现及管理
• 动态DNS服务

Sentinel服务熔断及限流

• 限流及熔断的场景
• Sentinel对于限流及熔断的支持及原理分析
• SpringBoot集成Sentinel实战

SpringBoot+Dubbo实现微服务

• Dubbo管理中心及监控平台安装部署
• Dubbo分布式服务模块划分（领域驱动）
• 基于Dubbo的分布式系统架构实战
• Dubbo负载均衡策略分析
• Dubbo服务调试之服务只订阅及服务只注册配置
• Dubbo服务接口的设计原则（实战经验分享）
• 基于Dubbo构建大型分布式电商平台实战雏形
• Dubbo容错机制及高扩展性分析

2.1.5 ELK微服务监控及日志分析套件EC

ELK应用背景、基本思路和原理

Logstash原理介绍及应用

• 理解LogStash的基本工作流程和核心概念
• 基于Linux服务器搭建LogStash实战
• input,filter,output插件的基本使用
• Logstash采集日志和输送日志流程测试
• 日志文件中读取日志，输出到elasticsearch集群中

Kibana原理介绍及应用

ELK的常用部署方案

2.1.6  Elasticsearch作用及原理

• 分布式搜索引擎背景介绍及ElasticSearch中的基本概念
• 环境搭建，快速搭建Elasticsearch的分布式集群环境，熟知其中概念
• 快速掌握Elasticsearch的各种使用，包括document管理，索引管理，搜索，聚合分析
• 理解掌握Elasticsearch的各种高级核心知识点，包括乐观锁并发控制，mget+bulk批处理，零停机场景下重建索引，dynamic mapping模板定制，分词器定制
• 深入理解Elasticsearch的各种核心原理，包括分布式架构原理，分布式文档系统原理，分布式搜索引擎原理，内核级原理
• 快速掌握基于Java集成，实现包括document增删改查，常见的搜索操作，常见的聚合分析操作

2.1.7 中台架构

中台预备之业务拆分原则

• 中台出现的历史背景现状及意义
• 企业级产品中如何规划业务中台
• 企业级产品如何规划技术中台
• 业务中台与技术中台相辅相成的过程
• DDD
• CAP/BASE/KISS/SMART
• 单一职责

2.1.8 云原生

• 理解云原生发展背景
• ServiceMesh功能原理介绍
• ServiceMesh开源工具实战
• ServiceMesh服务应用实战

2.2. 分布式中间件

2.2.1 分布式通信框架 

RPC通信技术

• 传统RPC技术在大型分布式架构下面临的问题
• 分布式架构下的RPC解决方案

Netty框架使用及百万级连接实战 

• 核心四大组件解读
• Channel与ChannelPipeLine关联关系及模式理解
• NioEventLoopGroup源码分析及线程设定
• ByteBuffer的底层实现及原理
• Reator模式透彻分析及应用
• Netty自定义编解码及TCP粘包拆包问题详解
• 单机百万连接的案例分析及实战

2.2.2 Nginx 高性能Web容器

• 基于OpenResty部署应用层Nginx以及Nginx+Lua实践
• Nginx反向代理服务器及负载均衡服务配置实战
• 利用KeepAlived+Nginx实践Nginx高可用方案
• 基于Nginx实现访问控制、连接限制
• Nginx动静分离实战
• Nginx Location、Rewrite等语法配置及原理分析
• Nginx 提供HTTPS服务
• 基于Nginx+Lua完成访问流量实时上报kafka的实战

2.2.3 Zookeeper分布式协调服务

• 从0开始搭建3个节点的Zookeeper集群
• 深入分析Zookeeper在disconf配置中心的应用
• 基于Zookeeper的分布式锁解决方案
• Zookeeper Watcher核心机制深入源码分析
• Zookeeper集群升级、迁移
• 基于Zookeeper实现分布式服务器动态上下线感知
• 深入分析Zookeeper Zab协议及选举机制源码解读

2.2.4 Elastic Job分布式定时任务调度

• Quartz体系结构及API
• Quartz与Spring Boot集成
• Quartz源码解读及工作原理
• Quartz集群及协调原理
• Elastic-Job架构及核心概念
• Elastic-Job配置使用
• Elastic-Job运行原理
• Elastic-Job运维监控

2.2.5 分布式消息中间件  

RocketMQ原理详解

• RocketMQ整体认知、概念模型
• 核心配置参数讲解、主从同步机制分析
• 消息同步发送机制分析、Netty通信机制分析
• 消息的延迟投递、自定义投递
• 核心配置参数优化、消费端集群、广播模式
• 消息的同步刷盘与异步刷盘机制、同步复制与异步复制机制

RabbitMQ原理详解     

• RabbitMQ基本使用
• RabbitMQ死信队列与延迟队列
• Spring Boot集成RabbitMQ实战
• RabbitMQ集群与高可用
• RabbitMQ如何解决消息丢失与重复的问题？
• RabbitMQ生产实践总结

Kafka原理详解

• Kafka基于Zookeeper搭建高可用集群实战
• Kafka消息处理过程剖析
• Java 客户端实现kafka生产者与消费者实例
• Kafka的副本机制及选举原理剖析

2.2.6 分布式缓存技术

Redis原理详解  

• Redis特性与基本使用
• Redis数据类型与互联网应用场景
• Redis内存淘汰机制之LRU LFU
• Redis持久化原理之RDB AOF
• Redis集群与分布式之Sentinel和Redis Cluster
• Redis客户端比较Jedis、Luttece、Redisson

MongoDB原理详解

• MongoDB应用场景及实现原理
• MongoDB常用命令及配置
• 基于MongoDB手写ORM框架
• 基于MongoDB GirdFS实现一个分布式网盘实战
• MongoDB高可用实战及V4.0新特性

2.2.7 数据库分库分表

MySQL实践  

• MySQL+KeepAlived实现双主高可用方案实践
• MySQL高性能解决方案之分库分表

MyCat分库分表解决方案  

• 数据库中间件初识MyCat
• 多少数据量才需要分库分表？
• 分库分表在数据库性能优化中的位置
• 水平切分和垂直切分的区别
• 分库分表后的问题与解决方案
• Mycat实现数据分片和读写分离
• MyCat全局表、ER表、分片策略分析

MySQL主从复制及读写分离

ShardingSphere分库分表详解

• 客户端分片和代理层分片优劣对比
• Sharding-JDBC架构与核心概念面试必问
• Spring Boot实现分库分表实战
• Sharding-JDBC分库分表策略解析
• Sharding-JDBC原理分析

三. 实用篇-真实项目架构

3.1 闪送微服务项目源码

3.1.1 Netflix 项目技术体系

3.1.2 社区电商项目重点难点剖析

用户模块

• 海量用户该如何进行鉴权以及分权
• 百万并发分布式跨域共享单点登录SSO实战
• 用户权限实现无缝切换

快递模块

• 如何在高并发情况下防止快递单号丢失
• 快递单号丢失之后的补偿策略

仓储模块

• 风控如何解决漏单错单问题
• 社区电商生鲜超卖警戒线如何设置

结算系统

• 海量数据批处理补偿机制对账实战

营销模块

• 双十一活动并发问题实现方案实战
• 限时拼团，一分抢活动冲突问题解决方案实战

第三方模块

• 外接快递100接口
• 对接京东无界宙斯平台
• 对接讯飞OCR人脸识别系统

3.1.3 海量并发一站式解决方案

• 优惠券批量过期导致缓存雪崩问题
• 海量用户数据埋点构建用户行为画像

3.1.4 Netflix五大核心组件实战调优  

• Eureka注册中心实现自动化注册发布以及多级缓存调优设计
• Ribbon集成REST实现负载均衡以及调优
• Feign声明式服务调用原理深度解析，快速定位常见问题
• Hystrix实现服务熔断，降级最优配置
• Zuul实现微服务网关，完成网关限流以及优化

3.1.5 组件集成

• 携程apollo分布式配置中心集中化管理微服务配置场景
• XXL-job分布式调度中心完成海量快递单批处理任务
• Sleuth+zipkin实现链路追踪定位问题

3.2 在线商城分布式全家桶设计

3.2.1 Alibaba 项目技术体系

• Nacos 
• Dubbo 
• Redis 
• 分布式搜索引擎 
• ShardingSphere

3.2.2 微服务架构设计之模块拆解

用户模块

• 百万并发分布式跨域共享单点登录SSO实战
• 集成微信/QQ一站式快捷登陆

商品模块

• 商品售出超卖问题

支付模块

• 使用策略模式重构支付方式选择场景

支付账单错单自动补偿机制

结算系统

• 海量数据批处理补偿机制对账实战

搜索模块

• 使用ES实现高级搜索
• 架构师如何高效的使用分词系统
• 架构师智能推荐算法
• ES实现集群数据的同步---MQ异步实现最终同步

运营平台

• 千万用户分销层级展示算法演练
• 分销规则算法动态规划

营销模块

• 分布式事务，幂等性问题

3.2.3 高并发请求解决方案

阿里旺旺瞬时聊天防雪崩方案

京东618优惠券大放送幂等性问题解决实战

阿里电商连接池-Druid调优

秒杀系统设计

• Redis+MQ实现分流库存防止超卖
• Redis实现全局唯一自增ID
• 秒杀接口安全性校验及隐藏机制
• MQ流量削峰策略
• MQ异步通信解耦

Redis缓存设计

• Redis缓存与数据库一致性问题解决方案
• 分布式环境下基于Redis实现分布式锁实战
• 海量数据下Redis实现读写分离
• Redis哨兵架构及数据丢失问题实战分析
• 淘宝双十一Redis高可用及高伸缩架构实战
• 热点商品缓存雪崩，缓存穿透，缓存击穿解决方案实战解决

3.2.4 分布式事务阿里级解决方案

Seata/Fescar

• 分布式事务的产生背景以及常用解决方案
• 搞懂Seata的分布式事务及实现原理
• Dubbo集成Seata实现分布式事务

3.2.5 分布式实战解决方案 

• 分布式全局ID生成方案
• Session及SSO解决方案实战
• 分布式事务解决方案实战
• 高并发下的服务降级、限流实战
• 基于分布式架构下分布式锁的解决方案实战
• 分布式架构下实现分布式定时调度

Sentinel服务熔断及限流

• 限流及熔断的场景
• Sentinel对于限流及熔断的支持及原理分析
• SpringBoot集成Sentinel实战

ELK分布式日志监控   

• 海量日志分析实战
• 基于Kafka实现应用日志实时上报统计分析

3.2.6 海量数据场景实现

ElasticSearch  

• ES千万级商品SKU检索实战
• ElasticSearch分布式日志检索
• ElasticSearch与分布式爬虫实现大数据风控

Kafka处理海量数据深度解析实战 

• Kafka海量数据筛选队列实战
• Kafka解决海量消息堆积多线程方案
• Kafka经典算法实现分区平均问题
• 基于Kafka实现应用日志实时上报统计分析

MySQL数据库解决方案  

• 数据库之父带你走进不可提交读解决方案之MVCC机制实战
• 淘宝MySQL集群搭建、高可用方案
• 喜马拉雅海量数据插入，数据该如何进行拯救
• 科大讯飞亿级数据量数据库表设计实战
• 淘宝双十一数据库参数如何设置

3.2.7 RabbitMQ消息服务总线

• 初步认识RabbitMQ及高可用集群部署
• 详解RabbitMQ消息分发机制及主题消息分发
• 基于实例再次加深RabbitMQ消息路由机制
• 依托RabbitMQ实现订单消息确认
• RabbitMQ中订单消息可靠性及一致性调优

3.2.8 Elastic-Job分布式定时任务调

• Quartz体系结构及API
• Quartz与Spring Boot集成
• Quartz源码解读及工作原理
• Quartz集群及协调原理
• Elastic-Job架构及核心概念
• Elastic-Job配置使用
• Elastic-Job运行原理
• Elastic-Job运维监控

3.2.9 微服务容器化自动构建及部署实战

Docke介绍与底层原理

• 初始Docker的镜像、仓库、容器
• Containers和Virtual Machines
• 理解Docker Engine和架构体系结构
• Docker网络配置详解及实操
• Docker数据持久化基操和实战
• Docker实战之Nginx+Spring Boot项目+MySQL
• Docker Compose详解
• Docker Swarm详解

Kubernetes介绍与底层原理

• Kubernetes集群与单点安装
• Kubernetes基础篇
• 微服务部署到Kubernetes
• 微服务CI/CD基于Kubernetes实战
• Kubernetes系统核心组件
• Log和Monitor
• Trouble Shooting

四. 丰富篇-不容忽视的软性技能

4.1 互联网架构师必备软技能 

4.1.1 Maven高级使用方法

• 基于Maven如何生成可执行jar、理解scope生成最精确的jar
• 解决类冲突、包依赖  NoClassDefFoundError问题定位及解决
• 全面理解Maven的Lifecycle\Phase\Goal
• 架构师必备之Maven生成Archetype
• Maven流行插件实战、手写自己的插件
• 搭建私服、上传、配置 
• Gradle与Maven对比 

4.1.2 Git百科

• Git的基本使用及Git的工作原理
• Git常用命令Best Practise
• Git的冲突问题及解决方案实战
• 从架构师角度看Git Flow规范团队git使用规程
• 真实团队案例分享

4.1.3 Jenkins百科

• Jenkins持续集成基本思路
• Jenkins上手应用及高级技巧详解
• Jenkins Build避坑指南
• 实战项目基于Jenkins的持续集成

4.1.4 技术文档编写技巧 

• 需求文档编写技巧
• 技术升级计划和方案书
• 开发规范文档编写技巧
• 前端页面开发规范文档
• 数据库表结构设计说明书
• 系统详细设计说明书
• 开放API接口格式规范

4.1.5 重新认识UML

重新认识UML

• UML的定义
• UML应用场景
• UML基本构建简介
• 事物
• 关系
• 图

设计模式常用的UML图

• 类图（Class Diagrams）
• 类与类继承关系
• 类与类实现关系
• 类与类组合关系
• 聚合关系
• 关联关系
• 依赖关系
• 类关系图记忆技巧
• 基于Idea如何快速查看类结构关系
• 时序图（Sequence Diagrams）
• 时序图的作用
• 时序图组成元素
• 时序图组合片段
• 时序图画法及实践
• 案例分析
• 实战项目UML构建和组成分析
• 实战案例关系图详细解析