Java程序员需要掌握的技能

一、基础篇

1.JVM

    JVM内存结构   堆、栈、方法区、直接内存、堆和栈区别

    Java内存模型  内存可见性、重排序、顺序一致性、volatile、锁、final

    垃圾回收  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 

   JVM参数及调优

2.Java对象模型  oop-klass、对象头

     HotSpot 即时编译器、编译优化

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

3.虚拟机性能监控与故障处理工具

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

4.编译与反编译  javac 、javap 、jad 、CRF

二、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

2.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

3.自动拆装箱 

      Integer的缓存机制

4.熟悉Java中各种关键字

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

5.集合类

常用集合类的使用

       ArrayList和LinkedList和Vector的区别 

       SynchronizedList和Vector的区别

       HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap区别

6.Java 8中stream相关用法

7.apache集合处理工具类的使用

8.不同版本的JDK中HashMap的实现的区别以及原因

9.枚举  枚举的用法、枚举与单例、Enum类

10.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

11.Java反射与javassist

       反射与工厂模式、 java.lang.reflect.*

 12.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

13.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

14.JMS  什么是Java消息服务、JMS消息传送模型 JMX

         java.lang.management.*、 javax.management.*

15.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

16.单元测试 junit、mock、mockito、内存数据库(h2)

17.正则表达式 java.lang.util.regex.*

18.常用的Java工具库  commons.lang, commons.*... guava-libraries netty

19.什么是API&SPI

20.异常  异常类型、正确处理异常、自定义异常

21.时间处理 时区、时令、Java中时间API

22.编码方式 解决乱码问题、常用编码方式

23.语法糖 Java中语法糖原理、解语法糖

24.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

25.线程池  自己如何设计线程池、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

26.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

27.volatile

happens-before、编译器指令重排和CPU指令重

28.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

29.sleep 和 wait

30.wait 和 notify

31.notify 和 notifyAll

32.ThreadLocal

33.写一个死锁的程序

34.写代码来解决生产者消费者问题

35.守护线程 守护线程和非守护线程的区别以及用法

36.Java底层知识  

      字节码、class文件格式

      CPU缓存,L1,L2,L3和伪共享

37.尾递归

38.位运算

39.用位运算实现加、减、乘、除、取余

40.设计模式,了解23种设计模式,会使用常用设计模式单例、策略、工厂、适配器、责任链。

41.实现AOP

42.实现IOC

43.不用synchronized和lock,实现线程安全的单例模式

44.nio和reactor设计模式

45.网络编程

     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

46.http/1.0 http/1.1 http/2之前的区别

47.Java RMI,Socket,HttpClient

48.cookie 与 session 。cookie被禁用,如何实现session

49.用Java写一个简单的静态文件的HTTP服务器

50.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”

51.了解nginx和apache服务器的特性并搭建一个对应的服务器

52.用Java实现FTP、SMTP协议

53.进程间通讯的方式

54.CDN

55.DNS

56.反向代理

57.框架知识

58.Servlet线程安全问题

     Servlet中的filter和listener

59.Hibernate 缓存机制、Hiberate的懒加载

60.Spring 。 Spring Bean的初始化、Spring的AOP原理

     自己实现Spring的IOC

    Spring MVC

    Spring Boot。Spring Boot的starter原理,自己实现一个starter

    Spring Security

61.应用服务器

JBoss、tomcat、jetty、Weblogic

62.工具 git & svn;maven & gradle

63.Java 8 lambda表达式、Stream API、

64.Java 9 Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

65.Java 10 局部变量类型推断、G1的并行Full GC、ThreadLocal握手机制

66.Spring 5 响应式编程、Spring Boot 2.0

67.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

68.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

69.常见问题解决思路

     内存溢出、线程死锁、类加载冲突;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

61.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

62.操作系统知识. Linux的常用命令

63.进程同步

64.缓冲区溢出

65.分段和分页

66.虚拟内存与主存

67.数据库知识

68.MySql 执行引擎

69.MySQL 执行计划

70.如何查看执行计划,如何根据执行计划进行SQL优化

71.SQL优化

72.事务 事务的隔离级别、事务能不能实现锁的功能

73.数据库锁 行锁、表锁、使用数据库锁实现乐观锁、

74.数据库主备搭建

75.binlog

76.内存数据库 h2

77.常用的nosql数据库 redis、memcached

78.分别使用数据库锁、NoSql实现分布式锁

79.性能调优

80.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

81.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

82.网络安全知识

83.什么是XSS.XSS的防御

84.什么是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

85.加密与解密 MD5,SHA1、DES、AES、RSA、DSA

86.什么是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

87.SSL、TLS,HTTPS

     如何通过Hash碰撞进行DOS攻击

88.用openssl签一个证书部署到apache或nginx

89.分布式 数据一致性、服务治理、服务降级

90.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

91.Dubbo 服务注册、服务发现,服务治理

92.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

93.分布式文件系统 mfs、fastdfs

94.分布式缓存.缓存一致性、缓存命中率、缓存冗余

95.微服务、SOA、康威定律、ServiceMesh

96、Docker & Kubernets

97.Spring Cloud

98.高并发

99.分库分表 mycat 

100.CDN技术

101.消息队列 ActiveMQ、kafka、rocket、rabbit

102.监控 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

103.负载均衡 tomcat负载均衡、Nginx负载均衡

104.DNS DNS原理、DNS的设计

105.PageRank 、连通分量和三角形计数这三个经典的图计算算法

三、 扩展篇

1.云计算     IaaS、SaaS、PaaS、虚拟化技术、openstack、Serverlsess

2.搜索引擎 Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

3.权限管理 Shiro

4.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

5.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

6.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

7. 其他语言

Groovy、Python、Go、NodeJs、Swift、Rust

四、 推荐书籍

《深入理解Java虚拟机》 

《Effective Java》 

《深入分析Java Web技术内幕》 

《大型网站技术架构》 

《代码整洁之道》 

《Head First设计模式》 

《maven实战》 

《区块链原理、设计与应用》 

《Java并发编程实战》 

《鸟哥的Linux私房菜》 

《从Paxos到Zookeeper》 

《架构即未来》

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