Java 复习知识点提纲

​ 感谢菊苣提供的复习提纲，适用于 Java 开发3-5年。

​ —— 出品未明，疑似hollischuang.com出品

1. Java 基础篇

• 阅读源代码

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

• 各种变量类型

  熟悉 String 的使用，熟悉 String 的各种函数

• String 变量

  • 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 各种关键字

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

• 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
• 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 Thrift
  • 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

2. 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

• 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）

• 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

  javac 、javap 、jad 、CRF

3. Java 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
  • 会使用常用设计模式
  • 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
  • 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
  • Servlet线程安全问题
  • Servlet中的filter和listener
• Hibernate
  • Hibernate的缓存机制
  • Hiberate的懒加载
• Spring
  • 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

4. Java 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

5. 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

6. 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

7. 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》