01.物件導向

什麼是物件導向

物件導向和麵向過程

• 程式導向： 物件導向的概念是相對於程式導向的。我們這邊解釋一下什麼是物件導向，什麼是程式導向。其實程式設計開始的過程中並沒有物件導向的概念，只有程式導向的概念。程式導向很好理解的，就是程式設計師接到需求的時候，把所有的功能拆成一個一個的命令，然後通過串起來執行的方式交給計算機去執行。用程式導向的玩法實現的功能一般都是一系列的函式，然後用序列的過程來實現的。 然後如果遇到需求變更的時候程式設計師就必須把原來的系統通讀一遍，然後找出可用的函式（沒有的話就寫一個），之後再次呼叫它們，這樣會導致系統越來越難以管理。
• 物件導向： 物件導向拋棄了函式，把物件作為程式的基本單元。物件就是對事物的一種抽象描述。物件導向的世界中都到都是物件。物件不僅僅有數字和能力，還能接受命令。物件導向的三大特性：繼承、封裝、多型。

物件導向的三大基本特徵和五大基本原則

• 面向的物件的三大基本特性是：封裝、整合和多型。
• 物件導向的五大基本原則是：單一職責原則、開放封閉原則、替換原則、依賴原則、介面分離原則。

平臺無關性

Java如何實現的平臺無關

JVM還支援哪些語言

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、多型

什麼是多型、方法重寫與過載

Java 的繼承與實現

建構函式與預設建構函式

類變數、成員變數和區域性變數

成員變數和方法作用域

02. Java 基礎知識

基本資料型別

8種基本資料型別：整型、浮點型、布林型、字元型

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

什麼是包裝型別、什麼是基本型別、什麼是自動拆裝箱

Integer 的快取機制

String字串的不可變性

JDK 6 和 JDK 7 中 substring 的原理及區別、

replaceFirst、replaceAll、replace 區別、

String 對“+”的過載、字串拼接的幾種方式和區別

String.valueOf 和 Integer.toString 的區別、

switch 對 String 的支援

字串池、常量池（執行時常量池、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

列舉：列舉的用法、列舉的實現、列舉與單例、Enum 類

Java 列舉如何比較

Switch 對列舉的支援

列舉的序列化如何實現

列舉的執行緒安全性問題

IO：字元流、位元組流、輸入流、輸出流、

同步、非同步、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 訊息服務、JMS 訊息傳送模型

JMX：java.lang.management.、 javax.management.

泛型：泛型與繼承、型別擦除、泛型中 KTVE? Object 等的含義、泛型各種用法

限定萬用字元和非限定萬用字元、上下界限定符 extends 和 super

List 和原始型別 List 之間的區別?

List<?> 和 List 之間的區別是什麼?

單元測試：junit、mock、mockito、記憶體資料庫（h2）

正規表示式：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：異常型別、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 的執行緒安全性問題

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 支援 String 與列舉、泛型、自動裝箱與拆箱、方法變長引數、列舉、內部類、條件編譯、 斷言、數值字面量、for-each、try-with-resource、Lambda 表示式

03.閱讀原始碼

String、Integer、Long、Enum、

BigDecimal、ThreadLocal、ClassLoader & URLClassLoader、

ArrayList & LinkedList、

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

04.Java併發程式設計、併發與並行

什麼是併發、什麼是並行

併發與並行的區別

什麼是執行緒，與程式的區別**

執行緒的實現、執行緒的狀態、優先順序、執行緒排程、建立執行緒的多種方式、守護執行緒

執行緒與程式的區別

執行緒池：自己設計執行緒池、submit() 和 execute()、執行緒池原理

為什麼不允許使用 Executors 建立執行緒池

執行緒安全：死鎖、死鎖如何排查、執行緒安全和記憶體模型的關係

鎖：CAS、樂觀鎖與悲觀鎖、資料庫相關鎖機制、分散式鎖、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 如何實現一個執行緒安全的單例

Synchronized 和原子性、可見性和有序性之間的關係

volatile、happens-before、記憶體屏障、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

寫一個死鎖的程式

寫程式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記憶體結構、class 檔案格式、執行時資料區：堆、棧、方法區、直接記憶體、執行時常量池

堆和棧區別

Java 中的物件一定在堆上分配嗎？

Java 記憶體模型

計算機記憶體模型、快取一致性、MESI 協議

可見性、原子性、順序性、happens-before、

記憶體屏障、synchronized、volatile、final、鎖

垃圾回收——GC 演算法：標記清除、引用計數、複製、標記壓縮、分代回收、增量式回收

GC 引數、物件存活的判定、垃圾收集器（CMS、G1、ZGC、Epsilon）

JVM 引數及調優 -Xmx、-Xmn、-Xms、Xss、-XX:SurvivorRatio、

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

Java 物件模型：oop-klass、物件頭

HotSpot：即時編譯器、編譯優化

虛擬機器效能監控與故障處理工具：jps, jstack, jmap, jstat, jconsole, jinfo, jhat, javap, btrace, TProfiler

Arthas

02.類載入機制

classLoader、類載入過程、雙親委派（破壞雙親委派）、模組化（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:位元組碼、class 檔案格式

CPU 快取，L1，L2，L3 和偽共享

尾遞迴

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）

介面隔離原則（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

建立型模式：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：介面卡模式、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、直譯器模式（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——執行緒不安全、懶漢——執行緒安全、餓漢、餓漢——變種、靜態內部類、列舉、雙重校驗鎖

工廠模式、介面卡模式、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，實現執行緒安全的單例模式

實現 AOP

實現 IOC

nio 和 reactor 設計模式

03.網路程式設計知識: 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 寫一個簡單的靜態檔案的 HTTP 伺服器

瞭解 nginx 和 apache 伺服器的特性並搭建一個對應的伺服器

用 Java 實現 FTP、SMTP 協議

程式間通訊的方式

什麼是 CDN？如果實現？

DNS

什麼是 DNS 、記錄型別: A 記錄、CNAME 記錄、AAAA 記錄等

域名解析、根域名伺服器

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

反向代理伺服器

04.框架知識：Servlet

生命週期

執行緒安全問題

filter 和 listener

web.xml 中常用配置及作用

Hibernate

什麼是 OR Mapping

Hibernate 的懶載入

Hibernate 的快取機制

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

服務閘道器、安全、訊息

05.應用伺服器知識

JBoss

tomcat

jetty

Weblogic

06.工具

git & svn

maven & gradle

Intellij IDEA

常用外掛：Maven Helper 、FindBugs-IDEA、阿里巴巴程式碼規約檢測、GsonFormat

Lombok plugin、.ignore、Mybatis plugin

4.高階篇

01.新技術

Java 8

lambda 表示式、Stream API、時間 API

Java 9

Jigsaw、Jshell、Reactive Streams

Java 10

區域性變數型別推斷、G1 的並行 Full GC、ThreadLocal 握手機制

Java 11

ZGC、Epsilon、增強 var

Spring 5

響應式程式設計

Spring Boot 2.0

HTTP/2

HTTP/3

02.效能優化

使用單例、使用 Future 模式、使用執行緒池

選擇就緒、減少上下文切換、減少鎖粒度、資料壓縮、結果快取

03.線上問題分析

dump 獲取

執行緒 Dump、記憶體 Dump、gc 情況

dump 分析

分析死鎖、分析記憶體洩露

dump 分析及獲取工具

jstack、jstat、jmap、jhat、Arthas

自己編寫各種 outofmemory，stackoverflow 程式

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、後臺非同步任務

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

常見問題解決思路

記憶體溢位、執行緒死鎖、類載入衝突

使用工具嘗試解決以下問題，並寫下總結

當一個 Java 程式響應很慢時如何查詢問題

當一個 Java 程式頻繁 FullGC 時如何解決問題

如何檢視垃圾回收日誌

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

如何判斷是否存在記憶體洩露

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 程式碼的編譯與反編譯

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 演算法，遞迴下降演算法，LR 演算法）

語義分析，執行時環境，中間程式碼，程式碼生成，程式碼優化

05.作業系統知識

Linux 的常用命令

程式間通訊

程式同步

生產者消費者問題、哲學家就餐問題、讀者寫者問題

緩衝區溢位

分段和分頁

虛擬記憶體與主存

虛擬記憶體管理

換頁演算法

06.資料庫知識

MySQL 執行引擎

MySQL 執行計劃

如何檢視執行計劃，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、最左字首原則、索引下推

SQL 優化

資料庫事務和隔離級別

事務的隔離級別、事務能不能實現鎖的功能

資料庫鎖

行鎖、表鎖、使用資料庫鎖實現樂觀鎖、

連線

內連線，左連線，右連線

資料庫主備搭建

binlog

redolog

記憶體資料庫

h2

分庫分表

讀寫分離

常用的 NoSql 資料庫

redis、memcached

分別使用資料庫鎖、NoSql 實現分散式鎖

效能調優

資料庫連線池

07.資料結構與演算法知識

簡單的資料結構

棧、佇列、連結串列、陣列、雜湊表、

棧和佇列的相同和不同之處

棧通常採用的兩種儲存結構

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

排序演算法

穩定的排序：氣泡排序、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 排序演算法、梳排序、堆排序、平滑排序、快速排序、內省排序、耐心排序

各種排序演算法和時間複雜度

兩個棧實現佇列，和兩個佇列實現棧

深度優先和廣度優先搜尋

全排列、貪心演算法、KMP 演算法、hash 演算法

海量資料處理

分治，hash 對映，堆排序，雙層桶劃分，Bloom Filter，bitmap，資料庫索引，mapreduce 等。

08.大資料知識

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，執行 storm hello world，local 和 remote 模式執行除錯 storm topology。

Hadoop，離線計算

HDFS、MapReduce

分散式日誌收集 flume，kafka，logstash

資料探勘，mahout

09.網路安全知識

XSS

XSS 的防禦

CSRF

注入攻擊

SQL 注入、XML 注入、CRLF 注入

檔案上傳漏洞

加密與解密

對稱加密、非對稱加密、雜湊演算法、加鹽雜湊演算法

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 籤一個證照部署到 apache 或 nginx

5.架構篇

01.分散式

資料一致性、服務治理、服務降級

分散式事務

2PC、3PC、CAP、BASE、 可靠訊息最終一致性、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/

分散式資料庫

怎樣打造一個分散式資料庫、什麼時候需要分散式資料庫、

mycat、otter、HBase

分散式檔案系統

mfs、fastdfs

分散式快取

快取一致性、快取命中率、快取冗餘

限流降級

Hystrix、Sentinal

演算法

共識演算法、Raft 協議、Paxos 演算法與 Raft 演算法、

拜占庭問題與演算法、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

訊息佇列

ActiveMQ

04.監控

監控什麼

CPU、記憶體、磁碟 I/O、網路 I/O 等

監控手段

程式監控、語義監控、機器資源監控、資料波動

監控資料採集

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資料一致性

6.擴充套件篇

01.雲端計算

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

02.搜尋引擎Solr、Lucene、Nutch、Elasticsearch

03.許可權管理Shiro

04.區塊鏈

雜湊演算法、Merkle 樹、公鑰密碼演算法、共識演算法、

Raft 協議、Paxos 演算法與 Raft 演算法、拜占庭問題與演算法、訊息認證碼與數字簽名

比特幣

挖礦、共識機制、閃電網路、側鏈、熱點問題、分叉

以太坊

超級賬

05.人工智慧

數學基礎、機器學習、人工神經網路、深度學習、應用場景。

常用框架

TensorFlow、DeepLearning4J

06.loT

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 虛擬機器》
• 《Effective Java》
• 《深入分析 Java Web 技術內幕》
• 《大型網站技術架構》
• 《程式碼整潔之道》
• 《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 併發程式設計實戰》
• 《鳥哥的 Linux 私房菜》
• 《從Paxos 到 Zookeeper》
• 《架構即未來》