1、基礎篇

01：面向對象

→ 什麼是面向對象

面向對象、面向過程

面向對象的三大基本特徵和五大基本原則

→ 平臺無關性

Java 如何實現的平臺無關

JVM 還支持哪些語言（Kotlin、Groovy、JRuby、Jython、Scala）

→ 值傳遞

值傳遞、引用傳遞

為什麼說 Java 中只有值傳遞

→ 封裝、繼承、多態

什麼是多態、方法重寫與重載

Java 的繼承與實現

構造函數與默認構造函數

類變量、成員變量和局部變量

成員變量和方法作用域

02：Java 基礎知識

→ 基本數據類型

7 種基本數據類型：整型、浮點型、布爾型、字符型

整型中 byte、short、int、long 的取值範圍

什麼是浮點型？什麼是單精度和雙精度？為什麼不能用浮點型表示金額？

→ 自動拆裝箱

什麼是包裝類型、什麼是基本類型、什麼是自動拆裝箱

Integer 的緩存機制

→ String

字符串的不可變性

JDK 6 和 JDK 7 中 substring 的原理及區別、

replaceFirst、replaceAll、replace 區別、

String 對“+”的重載、字符串拼接的幾種方式和區別

String.valueOf 和 Integer.toString 的區別、

switch 對 String 的支持

字符串池、常量池（運行時常量池、Class 常量池）、intern

→ 熟悉 Java 中各種關鍵字

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

→ 集合類

常用集合類的使用、ArrayList 和 LinkedList 和 Vector 的區別 、SynchronizedList 和 Vector 的區別、HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap 區別、

Set 和 List 區別？Set 如何保證元素不重複？

Java 8 中 stream 相關用法、apache 集合處理工具類的使用、不同版本的 JDK 中 HashMap 的實現的區別以及原因

Collection 和 Collections 區別

Arrays.asList 獲得的 List 使用時需要注意什麼

Enumeration 和 Iterator 區別

fail-fast 和 fail-safe

CopyOnWriteArrayList、ConcurrentSkipListMap

→ 枚舉

枚舉的用法、枚舉的實現、枚舉與單例、Enum 類

Java 枚舉如何比較

switch 對枚舉的支持

枚舉的序列化如何實現

枚舉的線程安全性問題

→ IO

字符流、字節流、輸入流、輸出流、

同步、異步、阻塞、非阻塞、Linux 5 種 IO 模型

BIO、NIO 和 AIO 的區別、三種 IO 的用法與原理、netty

→ 反射

反射與工廠模式、反射有什麼用

Class 類、java.lang.reflect.*

→ 動態代理

靜態代理、動態代理

動態代理和反射的關係

動態代理的幾種實現方式

AOP

→ 序列化

什麼是序列化與反序列化、為什麼序列化、序列化底層原理、序列化與單例模式、protobuf、為什麼說序列化並不安全

→ 註解

元註解、自定義註解、Java 中常用註解使用、註解與反射的結合

Spring 常用註解

→ JMS

什麼是 Java 消息服務、JMS 消息傳送模型

→ JMX

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

→ 泛型

泛型與繼承、類型擦除、泛型中 KTVE? object 等的含義、泛型各種用法

限定通配符和非限定通配符、上下界限定符 extends 和 super

List<object> 和原始類型 List 之間的區別?/<object>

List> 和 List<object> 之間的區別是什麼?/<object>

→ 單元測試

junit、mock、mockito、內存數據庫（h2）

→ 正則表達式

java.lang.util.regex.*

→ 常用的 Java 工具庫

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

→ API & SPI

API、API 和 SPI 的關係和區別

如何定義 SPI、SPI 的實現原理

→ 異常

異常類型、正確處理異常、自定義異常

Error 和 Exception

異常鏈、try-with-resources

finally 和 return 的執行順序

→ 時間處理

時區、冬令時和夏令時、時間戳、Java 中時間 API

格林威治時間、CET,UTC,GMT,CST 幾種常見時間的含義和關係

SimpleDateFormat 的線程安全性問題

Java 8 中的時間處理

如何在東八區的計算機上獲取美國時間

→ 編碼方式

Unicode、有了 Unicode 為啥還需要 UTF-8

GBK、GB2312、GB18030 之間的區別

UTF8、UTF16、UTF32 區別

URL 編解碼、Big Endian 和 Little Endian

如何解決亂碼問題

→ 語法糖

Java 中語法糖原理、解語法糖

語法糖：switch 支持 String 與枚舉、泛型、自動裝箱與拆箱、方法變長參數、枚舉、內部類、條件編譯、 斷言、數值字面量、for-each、try-with-resource、Lambda 表達式

03：閱讀源代碼

String、Integer、Long、Enum、

BigDecimal、ThreadLocal、ClassLoader & URLClassLoader、

ArrayList & LinkedList、

HashMap & LinkedHashMap & TreeMap & CouncurrentHashMap、HashSet & LinkedHashSet & TreeSet

04：Java 併發編程

→ 併發與並行

什麼是併發、什麼是並行

併發與並行的區別

→ 什麼是線程，與進程的區別

線程的實現、線程的狀態、優先級、線程調度、創建線程的多種方式、守護線程

線程與進程的區別

→ 線程池

自己設計線程池、submit() 和 execute()、線程池原理

為什麼不允許使用 Executors 創建線程池

→ 線程安全

死鎖、死鎖如何排查、線程安全和內存模型的關係

→ 鎖

CAS、樂觀鎖與悲觀鎖、數據庫相關鎖機制、分佈式鎖、偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖、monitor、

鎖優化、鎖消除、鎖粗化、自旋鎖、可重入鎖、阻塞鎖、死鎖

→ 死鎖

什麼是死鎖

死鎖如何解決

→ synchronized

synchronized 是如何實現的？

synchronized 和 lock 之間關係、不使用 synchronized 如何實現一個線程安全的單例

synchronized 和原子性、可見性和有序性之間的關係

→ volatile

happens-before、內存屏障、編譯器指令重排和 CPU 指令重

volatile 的實現原理

volatile 和原子性、可見性和有序性之間的關係

有了 symchronized 為什麼還需要 volatile

→ sleep 和 wait

→ wait 和 notify

→ notify 和 notifyAll

→ ThreadLocal

→ 寫一個死鎖的程序

→ 寫代碼來解決生產者消費者問題

→ 並方包

Thread、Runnable、Callable、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Atomic*、Semaphore、CountDownLatch、ConcurrentHashMap、Executors

2、底層篇

01：JVM

→ JVM 內存結構

class 文件格式、運行時數據區：堆、棧、方法區、直接內存、運行時常量池、

堆和棧區別

Java 中的對象一定在堆上分配嗎？

→ Java 內存模型

計算機內存模型、緩存一致性、MESI 協議

可見性、原子性、順序性、happens-before、

內存屏障、synchronized、volatile、final、鎖

→ 垃圾回收

GC 算法：標記清除、引用計數、複製、標記壓縮、分代回收、增量式回收

GC 參數、對象存活的判定、垃圾收集器（CMS、G1、ZGC、Epsilon）

→ JVM 參數及調優

-Xmx、-Xmn、-Xms、Xss、-XX:SurvivorRatio、

-XX:PermSize、-XX:MaxPermSize、-XX:MaxTenuringThreshold

→ Java 對象模型

oop-klass、對象頭

→ HotSpot

即時編譯器、編譯優化

→ 虛擬機性能監控與故障處理工具

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

Arthas

02：類加載機制

classLoader、類加載過程、雙親委派（破壞雙親委派）、模塊化（jboss modules、osgi、jigsaw）

03：編譯與反編譯

什麼是編譯（前端編譯、後端編譯）、什麼是反編譯

JIT、JIT 優化（逃逸分析、棧上分配、標量替換、鎖優化）

編譯工具：javac

反編譯工具：javap 、jad 、CRF

3、進階篇

01：Java 底層知識

→ 字節碼、class 文件格式

→ CPU 緩存，L1，L2，L3 和偽共享

→ 尾遞歸

→ 位運算

用位運算實現加、減、乘、除、取餘

02：設計模式

設計模式的六大原則：

開閉原則（Open Close Principle）、里氏代換原則（Liskov Substitution Principle）、依賴倒轉原則（Dependence Inversion Principle）

接口隔離原則（Interface Segregation Principle）、迪米特法則（最少知道原則）（Demeter Principle）、合成複用原則（Composite Reuse Principle）

→ 瞭解 23 種設計模式

創建型模式：單例模式、抽象工廠模式、建造者模式、工廠模式、原型模式。

結構型模式：適配器模式、橋接模式、裝飾模式、組合模式、外觀模式、享元模式、代理模式。

行為型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、觀察者模式、中介者模式、備忘錄模式、解釋器模式（Interpreter 模式）、狀態模式、策略模式、職責鏈模式(責任鏈模式)、訪問者模式。

→ 會使用常用設計模式

單例的七種寫法：懶漢——線程不安全、懶漢——線程安全、餓漢、餓漢——變種、靜態內部類、枚舉、雙重校驗鎖

工廠模式、適配器模式、策略模式、模板方法模式、觀察者模式、外觀模式、代理模式等必會

→ 不用 synchronized 和 lock，實現線程安全的單例模式

→ 實現 AOP

→ 實現 IOC

→ nio 和 reactor 設計模式

03：網絡編程知識

→ tcp、udp、http、https 等常用協議

三次握手與四次關閉、流量控制和擁塞控制、OSI 七層模型、tcp 粘包與拆包

→ http/1.0 http/1.1 http/2 之前的區別

http 中 get 和 post 區別

常見的 web 請求返回的狀態碼

404、302、301、500分別代表什麼

→ http/3

→ Java RMI，Socket，HttpClient

→ cookie 與 session

cookie 被禁用，如何實現 session

→ 用 Java 寫一個簡單的靜態文件的 HTTP 服務器

→ 瞭解 nginx 和 apache 服務器的特性並搭建一個對應的服務器

→ 用 Java 實現 FTP、SMTP 協議

→ 進程間通訊的方式

→ DNS

什麼是 DNS 、記錄類型: A 記錄、CNAME 記錄、AAAA 記錄等

域名解析、根域名服務器

DNS 汙染、DNS 劫持、公共 DNS：114 DNS、Google DNS、OpenDNS

→ 反向代理

正向代理、反向代理

反向代理服務器

04：框架知識

→ Servlet

生命週期

線程安全問題

filter 和 listener

web.xml 中常用配置及作用

→ Hibernate

什麼是 OR Mapping

Hibernate 的懶加載

Hibernate 的緩存機制

Hibernate / Ibatis / MyBatis 之間的區別

→ Spring

Bean 的初始化

AOP 原理

實現 Spring 的IOC

Spring 四種依賴注入方式

→ Spring MVC

什麼是 MVC

Spring mvc 與 Struts mvc 的區別

→ Spring Boot

Spring Boot 2.0、起步依賴、自動配置、

Spring Boot 的 starter 原理，自己實現一個 starter

→ Spring Security

→ Spring Cloud

服務發現與註冊：Eureka、Zookeeper、Consul

負載均衡：Feign、Spring Cloud Loadbalance

服務配置：Spring Cloud Config

服務限流與熔斷：Hystrix

服務鏈路追蹤：Dapper

服務網關、安全、消息

05：應用服務器知識

→ JBoss

→ tomcat

→ jetty

→ Weblogic

06：工具

→ git & svn

→ maven & gradle

常用插件：Maven Helper 、FindBugs-IDEA、阿里巴巴代碼規約檢測、GsonFormat

Lombok plugin、.ignore、Mybatis plugin

4、高級篇

01：新技術

→ Java 8

lambda 表達式、Stream API、時間 API

→ Java 9

Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

→ Java 10

局部變量類型推斷、G1 的並行 Full GC、ThreadLocal 握手機制

→ Java 11

ZGC、Epsilon、增強 var

→ Spring 5

響應式編程

→ Spring Boot 2.0

→ HTTP/2

→ HTTP/3

02：性能優化

使用單例、使用 Future 模式、使用線程池

選擇就緒、減少上下文切換、減少鎖粒度、數據壓縮、結果緩存

03：線上問題分析

→ dump 獲取

線程 Dump、內存 Dump、gc 情況

→ dump 分析

分析死鎖、分析內存洩露

→ dump 分析及獲取工具

jstack、jstat、jmap、jhat、Arthas

→ 自己編寫各種 outofmemory，stackoverflow 程序

HeapOutOfMemory、 Young OutOfMemory、

MethodArea OutOfMemory、ConstantPool OutOfMemory、

DirectMemory OutOfMemory、Stack OutOfMemory Stack OverFlow

→ Arthas

jvm 相關、class/classloader 相關、monitor/watch/trace 相關、

options、管道、後臺異步任務

文檔：https://alibaba.github.io/arthas/advanced-use.html

→ 常見問題解決思路

內存溢出、線程死鎖、類加載衝突

→ 使用工具嘗試解決以下問題，並寫下總結

當一個 Java 程序響應很慢時如何查找問題

當一個 Java 程序頻繁 FullGC 時如何解決問題

如何查看垃圾回收日誌

當一個 Java 應用發生 OutOfMemory 時該如何解決

如何判斷是否出現死鎖

如何判斷是否存在內存洩露

使用 Arthas 快速排查 Spring Boot 應用404/401問題

使用 Arthas 排查線上應用日誌打滿問題

利用 Arthas 排查 Spring Boot 應用 NoSuchMethodError

04：編譯原理知識

→ 編譯與反編譯

→ Java 代碼的編譯與反編譯

→ Java 的反編譯工具

javap 、jad 、CRF

→ 即時編譯器

→ 編譯過程

詞法分析，語法分析（LL 算法，遞歸下降算法，LR 算法）

語義分析，運行時環境，中間代碼，代碼生成，代碼優化

05：操作系統知識

→ Linux 的常用命令

→ 進程間通信

→ 進程同步

生產者消費者問題、哲學家就餐問題、讀者寫者問題

→ 緩衝區溢出

→ 分段和分頁

→ 虛擬內存與主存

→ 虛擬內存管理

→ 換頁算法

→ MySQL 執行引擎

→ MySQL 執行計劃

如何查看執行計劃，如何根據執行計劃進行 SQL 優化

→ 索引

Hash 索引、B 樹索引（B+樹、和B樹、R樹）

普通索引、唯一索引

覆蓋索引、最左前綴原則、索引下推

→ SQL 優化

→ 數據庫事務和隔離級別

事務的隔離級別、事務能不能實現鎖的功能

→ 數據庫鎖

行鎖、表鎖、使用數據庫鎖實現樂觀鎖、

→ 連接

內連接，左連接，右連接

→ 數據庫主備搭建

→ binlog

→ redolog

→ 內存數據庫

h2

→ 分庫分表

→ 讀寫分離

→ 常用的 NoSql 數據庫

redis、memcached

→ 分別使用數據庫鎖、NoSql 實現分佈式鎖

→ 性能調優

→ 數據庫連接池

07：數據結構與算法知識

→ 簡單的數據結構

棧、隊列、鏈表、數組、哈希表、

棧和隊列的相同和不同之處

棧通常採用的兩種存儲結構

→ 樹

二叉樹、字典樹、平衡樹、排序樹、

B 樹、B+ 樹、R 樹、多路樹、紅黑樹

→ 堆

大根堆、小根堆

→ 圖

有向圖、無向圖、拓撲

→ 排序算法

穩定的排序：冒泡排序、插入排序、雞尾酒排序、桶排序、計數排序、歸併排序、原地歸併排序、二叉排序樹排序、鴿巢排序、基數排序、侏儒排序、圖書館排序、塊排序

不穩定的排序：選擇排序、希爾排序、Clover 排序算法、梳排序、堆排序、平滑排序、快速排序、內省排序、耐心排序

各種排序算法和時間複雜度

→ 兩個棧實現隊列，和兩個隊列實現棧

→ 深度優先和廣度優先搜索

→ 全排列、貪心算法、KMP 算法、hash 算法

→ 海量數據處理

分治，hash 映射，堆排序，雙層桶劃分，Bloom Filter，bitmap，數據庫索引，mapreduce 等。

08：大數據知識

→ Zookeeper

基本概念、常見用法

→ Solr，Lucene，ElasticSearch

在 linux 上部署 solr，solrcloud，新增、刪除、查詢索引

→ Storm，流式計算，瞭解 Spark，S4

在 linux 上部署 storm，用 zookeeper 做協調，運行 storm hello world，local 和 remote 模式運行調試 storm topology。

→ Hadoop，離線計算

HDFS、MapReduce

→ 分佈式日誌收集 flume，kafka，logstash

→ 數據挖掘，mahout

09：網絡安全知識

XSS 的防禦

→ CSRF

→ 注入攻擊

SQL 注入、XML 注入、CRLF 注入

→ 文件上傳漏洞

→ 加密與解密

對稱加密、非對稱加密、哈希算法、加鹽哈希算法

MD5，SHA1、DES、AES、RSA、DSA

彩虹表

→ DDOS攻擊

DOS 攻擊、DDOS 攻擊

memcached 為什麼可以導致 DDos 攻擊、什麼是反射型 DDoS

如何通過 Hash 碰撞進行 DOS 攻擊

→ SSL、TLS，HTTPS

→ 用 openssl 籤一個證書部署到 apache 或 nginx

5、架構篇

01：分佈式

數據一致性、服務治理、服務降級

→ 分佈式事務

2PC、3PC、CAP、BASE、 可靠消息最終一致性、最大努力通知、TCC

→ Dubbo

服務註冊、服務發現，服務治理

http://dubbo.apache.org/zh-cn/

→ 分佈式數據庫

怎樣打造一個分佈式數據庫、什麼時候需要分佈式數據庫、

mycat、otter、HBase

→ 分佈式文件系統

mfs、fastdfs

→ 分佈式緩存

緩存一致性、緩存命中率、緩存冗餘

→ 限流降級

Hystrix、Sentinal

→ 算法

共識算法、Raft 協議、Paxos 算法與 Raft 算法、

拜占庭問題與算法、2PC、3PC

02：微服務

SOA、康威定律

→ ServiceMesh

sidecar

→ Docker & Kubernets

→ Spring Boot

→ Spring Cloud

03：高併發

→ 分庫分表

→ CDN 技術

→ 消息隊列

ActiveMQ

04：監控

→ 監控什麼

CPU、內存、磁盤 I/O、網絡 I/O 等

→ 監控手段

進程監控、語義監控、機器資源監控、數據波動

→ 監控數據採集

日誌、埋點

→ Dapper

05：負載均衡

tomcat 負載均衡、Nginx 負載均衡

四層負載均衡、七層負載均衡

06：DNS

DNS 原理、DNS 的設計

07：CDN

數據一致性

6、擴展篇

01：雲計算

IaaS、SaaS、PaaS、虛擬化技術、openstack、Serverlsess

02：搜索引擎

Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

03：權限管理

Shiro

04：區塊鏈

哈希算法、Merkle 樹、公鑰密碼算法、共識算法、

Raft 協議、Paxos 算法與 Raft 算法、拜占庭問題與算法、消息認證碼與數字簽名

→ 比特幣

挖礦、共識機制、閃電網絡、側鏈、熱點問題、分叉

→ 以太坊

→ 超級賬本

05：人工智能

數學基礎、機器學習、人工神經網絡、深度學習、應用場景。

→ 常用框架

TensorFlow、DeepLearning4J

07：量子計算

08：AR & VR

09：其他語言

Groovy、Python、Go、NodeJs、Swift、Rust

7、推薦書籍

《深入理解 Java 虛擬機》

《Effective Java》

《深入分析 Java Web 技術內幕》

《大型網站技術架構》

《代碼整潔之道》

《架構整潔之道》

《Head First 設計模式》

《maven 實戰》

《區塊鏈原理、設計與應用》

《Java 併發編程實戰》

《鳥哥的 Linux 私房菜》

《從Paxos 到 Zookeeper》

《架構即未來》

實戰書籍

2019一年來的總結，要學習的技術羅列出來了推薦書籍也同樣列出來了，那麼有沒有更方便的方法獲取到呢？當然有的，小編今天就把自己多年整理出來的一些架構學習資料以及電子書籍分享給大家，那麼要如何分享呢？關注我，轉發此文後，後臺私信“架構資料”即可獲得獲取方法。

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