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[经验分享] java后端最全知识点

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发表于 2019-12-3 09:42:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
必看!java后端,亮剑诛仙(最全知识点)
你可能有所感悟。零散的资料读了很多,但是很难有提升。到处是干货,但是并没什么用,简单来说就是缺乏系统化。另外,噪音太多,雷同的框架一大把,我不至于全都要去学了吧。
这里,我大体根据基础、Java基础、Java进阶给分了下类,挑的也都是最常用最重要的工具。

基础知识
数据结构
基本的数据结构是非常重要的,无论接触什么编程语言,这些基本数据结构都是首先要掌握的。具体的实现,就体现在java的集合类中。这些数据结构,就是这些复杂工具的具体原始形态,要烂记于心。
培训机构一般没有时间普及基础知识,通过算法和数据结构,“通常”能够一眼看出是否是经过培训。

常用算法
算法是某些大厂的门槛。毫无疑问,某些参加过ACM的应届生,能够秒杀大多数工作多年的码农。算法能够培养逻辑思维能力和动手能力,在刚参加工作的前几年,是非常大的加分项。但随着工作年限的增加,它的比重在能力体系中的比重,会慢慢降低。
算法的学习方式就是通过不断的练习与重复。不精此道的同学,永远不要试图解决一个没见过的问题。一些问题的最优解,可能耗费了某个博士毕生的精力,你需要的就是理解记忆以及举一反三。最快的进阶途径就是刷leetcode。
对于普通研发,排序算法和时间复杂度是必须要掌握的,也是工作和面试中最常用的。时间充裕,也可涉猎动态规划、背包等较高阶的算法知识。

书籍
《算法导论》
《编程之美》
《数学之美》

数据库基础
MySQL
MySQL是应用最广的关系型数据库。除了了解基本的使用和建模,一些稍底层的知识也是必要的。
MySQL有存储引擎的区别。InnoDB和MyISAM是最常用的,优缺点应该明晓。ACID是关系型数据库的基本属性,需要了解背后的事务隔离级别。脏读、幻读问题的产生原因也要了解。
为了加快查询速度,索引是数据库中非常重要的一个结构,B+树是最常用的索引结构。因字符集的问题,乱码问题也是经常被提及的。
专业的DBA通常能帮你解决一些规范和性能问题,但并不总是有DBA,很多事情需要后端自己动手。

书籍
《MySQL技术内幕——InnoDB存储引擎》
《高性能MySQL》
《高可用MySQL》

网络基础
网络通信是互联网时代最有魅力的一个特点,可以说我们的工作和生活,每时每刻都在和它打交道。
连接的三次握手和四次挥手,至今还有很多人非常模糊。造成的后果就是对网络连接处于的状态不慎了解,程序在性能和健壮性上大打折扣。
HTTP是使用最广泛的协议,通常都会要求对其有较深入的了解。对于Java来说,熟悉Netty开发是入门网络开发的捷径。
爬虫是网络开发中另外一个极具魅力的点,但建议使用python而不是java去做。

书籍
《HTTP权威指南》
《TCP/IP详解 卷一》

操作系统 Linux
科班出身的都学过《计算机组成机构》这门课,这非常重要,但很枯燥。结合Linux理解会直观的多。鉴于目前大多数服务器环境都是Linux,提前接触能够相辅相成。
需要搞清楚CPU、内存、网络、I/O设备之间的交互和速度差别。对于计算密集型应用,就需要关注程序执行的效率;对于I/O密集型,要关注进程(线程)之间的切换以及I/O设备的优化以及调度。这部分知识是开发一些高性能高可靠中间件的前提,无法绕过。
对于Linux,首先应该掌握的就是日常运维,包括常用命令的使用和软件安装配置。正则也是必须要掌握的一个知识点。
脚本编程对后端来说是一个非常大的加分项。它不仅能增加开发效率,也能在一些突发问题上使你游刃有余。

书籍
《UNIX环境高级编程(第3版)》
《鸟哥的Linux私房菜》
《Linux内核设计与实现》
《Linux命令行大全》
Java基础

JVM
Java程序员的最爱和噩梦。以oracle版本为准,各个jvm版本之间有差别。JVM的知识包含两方面。一个是存储级别的,一个是执行级别的。
以存储为例,又分为堆内的和堆外的两种,各有千秋。垃圾回收器就是针对堆内内存设计的,目前最常用的有CMS和G1。JVM有非常丰富的配置参数来控制这个过程。在字节码层面,会有锁升级以及内存屏障一类的知识,并通过JIT编译来增加执行速度。
JVM还有一个内存模型JMM,用来协调多线程的并发访问。JVM的spec非常庞大,但面试经常提及。
另外,jdk还提供了一系列工具来窥探这些信息。包含jstat,jmap,jstack,jvisualvm等,都是最常用的。

书籍
《深入理解Java虚拟机》

JDK
现在,终于到了java程序员的核心了:JDK,一套依据jvm规范实现的一套API。我们平常的工作,就是组合这些API,来控制程序的行为。
jdk的代码非常庞大,内容也非常繁杂。最重要的大体包括:集合、多线程、NIO、反射、文件操作、Lambda语法等。这部分内容加上下面的SSM,基本上就是大多数小伙伴玩耍的地方。
假如说数据结构和算法是理论,这里就是支撑理论的实现。Java玩的好不好,就是说这里。

书籍
《Effective Java 中文版》
《数据结构与算法分析:Java语言描述》

SSM
你可能会用SSM开发项目,觉得编程无非就这些东西。设计模式烂记于心,IOC、AOP手到擒来。这里集中了大部分同行,有些可能到此为止就Ok了,因为有些同学接下来的重点是项目管理,而不是技术。
SSM最擅长的是Web开发。目前的表现形式逐渐多样化,随着前后端分离的盛行,Restful这种有着明确语义的模式逐渐流行。

书籍
《Head First 设计模式》
《Spring揭秘》
《SpringBoot揭秘》
《MyBatis技术内幕》
《深入剖析Tomcat》
其实跟着文档走一遍就行了,很多书籍就是翻译而已。

并发编程
现在的服务器都是多核的了,并发编程也来越多。java有多种创建多线程的方式,不过目前使用线程池的多一些。线程池的基础就是AQS,基于AQS,又有很多的工具类扩展。
java同时有很多加锁和线程同步的方式,锁有乐观锁/悲观锁之分,又有公平锁/非公平锁之分,写一段死锁代码还是有点难度的。
有两个问题被考察的频率非常高,一个是ABA,一个是伪共享。并发编程一般和网络编程配对,提供对某个问题的一系列解决方案。
这是java中一块难啃的骨头。

书籍
《Java核心技术系列:Java多线程编程核心技术》
《Java性能权威指南》
《Java并发编程实战》
性能优化 &
故障排查

有人认为这应该是SRE的范畴,但通常最熟悉业务的却是开发,技术并没有什么明显的界限。掌握这些内容,会让你在芸芸大众中脱颖而出。
从操作系统的内核优化到数据库的索引和事务优化,这部分的技能是建立在牢固的基础之上的。也就是操作系统的基础。
操作系统的每个组件都有可能出现问题,对于一个java后端来说,要能够非常容易的定位到这些问题。比如常见的内存溢出问题。

书籍
《性能之巅:洞悉系统、企业与云计算》
《高性能Linux服务器构建实战》

Java进阶
下面有些知识点,界限是非常模糊的。它们你中有我,我中有你,可以说是一个整体。

Redis
缓存可以说是计算机系统中应用最广泛的技术了。对于分布式缓存来说,最常用的就是Redis了。由于其数据结构丰富,被应用的场景越来越多。
基本的5种数据类型都知道,但你要说出其他几种,给人的印象就不一样了。Redis有主从和Cluster两种集群模式,高可用配置也不相同。
Redis几乎能适应除搜索外的所有互联网业务,对于其使用来说,一些规范限制是非常有必要的。一般速度越快的系统,越容易被长尾操作给拖死。所以,对于info命令的内容,也应有了解。
有三个点要尤其注意:分布式锁、限流,以及和源数据的同步问题。

书籍
《Redis实战 》
《Redis开发与运维》
《Redis设计与实现》

Kafka
MQ是分布式系统中非常重要的组件,目前使用最广泛的就是Kafka。除了用在大数据场景中,Kafka也能够在业务系统中使用。
Kafka的速度非常快,根据ACK的级别配置,可靠性会增加,但速度会减缓。对于消息系统来说,监控报警是非常重要的一环,能够提前预知系统的问题。Kafka的集群自身就是高可用的,依赖Zookeeper组件,了解一些基本概念,包括ISR,能够更加详细的了解这个过程。

书籍
《Kafka入门与实践》
《Kafka技术内幕》

分库分表 ShardingJDBC
随着数据的增长,MySQL本身出现了瓶颈。分库分表是针对关系型数据库的一套解决方案,把它改造成分布式数据库。
根据切分层次,最像回事的是在代理层和驱动层进行切入。ShardingJDBC就是在驱动层的一个组件。
组件本身只是一个问题。在真正的切分之前,会有垂直拆分和水平拆分之分。我们的线上业务也要不停机的进行拆分和切换,一个全量和增量同步工具都是需要的。
有条件经历这个过程的,都是一笔宝贵的财富。它不仅在技术上,而且在流程上都有诸多挑战。你会体验到技术、流程、管理,是不分家的。

微服务 & 中间件
目前最火的微服务架构就是SpringCloud。这对熟悉SSM开发的同学来说, 是非常容易上手的。微服务有注册中心、RPC、负载均衡、熔断限流、网关等关键组件,有些组件有很多不同的替代品。
微服务拆分后又引申出一些列问题,需要一些其他中间件支持。比如监控报警、ELKB、配置中心、调度中心、调用链等。虽然没有微服务也需要它们,但明显组合起来,效果会好的多。
各种A/B测试,金丝雀,灰度等,基本是终极目标之一。
微服务是一个复杂的整体,同时融合了技术和流程管理方面的内容。

书籍
《可伸缩服务架构:框架与中间件》
《Spring Cloud与Docker微服务架构实战》
《架构修炼之道》

分布式
当服务器数量增加,一些服务,包括上面提到的微服务,都需要进行协调和交互。这就是分布式系统。
分布式的理论基础有CAP、BASE等。针对一致性,有特别多的算法,其中Raft作为易懂的新贵,使用越来越广泛。
这部分侧重于理论,一旦开始进入实践,写出来的都是些大家伙。这里有一篇文章,虽然不是很全,聊表心意吧。

书籍
《NoSQL精粹》
《ZooKeeper:分布式过程协同技术详解》
《从Paxos到Zookeeper分布式一致性原理与实践》

支撑技术
基本运维
我倾向于基础架构和运维不分家,因为它们有太多重合和相似的地方。基本运维和架构配合起来,典型的特点就是平台化+规范化。
这里是检验综合素质的地方,有广度也有深度。

书籍
《奔跑吧Ansible》
《Docker——容器与容器云》
《Kubernetes权威指南》
《Jenkins权威指南》
《深入理解Nginx》

安全
安全无小事,建筑工地和系统安全一样的道理。熟悉一些常用的攻击和加密解密算法是必要的。
就像是你给家里的门上锁:能够阻挡大部分心怀不轨的人,但无法阻挡无所顾忌的暴徒。

End
你可能发现并没有自己关注的组件。这不奇怪,比如个人喜欢的的ES,就找不到一个合适的位置。这里只是最主要的一点内容,就已显繁杂,一个大杂烩并不见得好。
值得提醒的是,这些知识,是众多发展路线上的一个分支。可能有的朋友,目前只在其中的一个点上面奋斗,缺乏所谓的广度;也可能有的朋友,有着全栈的标签,却做着SSM的工作。不同的公司需要的技术水平不尽相同。一个专注ERP业务的公司,会在项目管理上多些文章;一个专做IM的团队,可能对网络开发滚瓜烂熟。



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