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JAVA架构师学习路线

这是一篇关于JAVA架构师学习路线的思维导图，主要内容包括：网络，测试，运维部署，Linux常用指令，DevOps，大数据，人工智能，实战项目，IO模型，微服务，中间件，数据库，基础。

编辑于2025-02-19 11:09:04

网络
java
运维
DevOps

JeffreySuen

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JAVA架构师学习路线（连载）
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基础

基本类型

int

byte

short

float

double

long

char

boolean

面向对象

封装

继承

多态

文件操作

文件创建

删除

查找文件

文件服务器

Ceph

FastDFS

MinIO

Nginx文件服务器

NFS

tomcat文件服务器

Apache Tika

线程

线程创建

继承Thread

实现Runnable接口

实现Callable接口

线程池

ExecutorService

CompletableFuture

匿名类

线程安全

线程池

概念

创建方式

Executors

newFixedThreadPool

newCachedThreadPool

newScheduledThreadPool

newSingleThreadExecutor

newSingleThreadScheduledExecutor

newWorkStealingPool

ThreadPoolExecutor

参数： corePoolSize： maximumPoolSize： keepAliveTime： unit： workQueue： threadFactory： handler：

unit

workQueue

handler

ConcurrentHashMap

设计模式

创建型

单例模式

工厂模式

抽象工厂模式

建造者模式

原型模式

结构型

代理模式

适配器模式

装饰器模式

外观模式

桥接模式

组合模式

享元模式

行为型

策略模式

模板方法模式

观察者模式

迭代子模式

责任链模式

命令模式

备忘录模式

状态模式

访问者模式

中介模式

解释器模式

正则表达式

JVM

内存空间

监控

调优

内存模型

集合

Collection

List

ArryList

基于动态数组的数据结构，通过索引在任意位置快速访问元素，插入和删除操作相对较慢，因为需要移动元素来维护数组的顺序

LinkedList

基于链表的数据结构，每个节点包含指向前一个节点和后一个节点的引用，支持快速的插入和删除操作，访问元素时相对较慢，因为需要遍历链表来查找元素

Vector

基于动态数组的数据结构，Vector 是线程安全的，所有的方法都使用 synchronized 关键字进行同步，性能比ArrayList 差

Set

HashSet

基于哈希表的数据结构，使用哈希函数来计算每个元素的存储位置，不保证元素的顺序

TreeSet

基于红黑树（一种自平衡二叉查找树）的数据结构，维护了一个有序集合，可以使用 Comparable 或者 Comparator 来定义元素之间的顺序，性能通常比 HashSet 略低

Map

HashMap

基于链表+数组的数据结构，底层由散列表(哈希表)实现快速查找，.无序，键值允许为null，非同步，hashtable保证同步和非空，LinkedHashMap保证有序

TreeMap

基于红黑树的数据结构，自然有序，不允许存储 null 键，不同步，复杂度高

JUC

锁

锁升级过程

无锁

偏向锁

轻量锁

重量锁

互斥锁

自旋锁

读写锁

乐观锁

悲观锁

数据库

关系型数据库

mysql

常用命令

1、查找配置文件：mysql --help | grep my.cnf

DDL\DML\DQL

恢复\备份

子主题

Oracle

DB2

PostgreSQL

达梦

非关系型数据库

redis

常用命令

缓存穿透

概念：当查询一个不存在的数据时，MySQL查询不到数据就不会向redis中写数据，就会导致每次都查询数据库，当受到恶意攻击时，容易造成数据库崩溃解决方案： 1.缓存空数据：查询到空数据，将空数据缓存到redis中优点：实现简单，维护方便缺点：占用大量内存，并且短期内会造成数据不一致 2.布隆过滤器：在请求和redis之间增加布隆过滤器，用户数据存在则继续执行，如果不存在则拒绝请求有点：内存占用少、没有多余key 缺点：存在误判，数据越少误判率越高，越剧越多误判率越小布隆过滤器可以应用在如下场景，Redis缓存击穿、邮件黑名单过滤、爬虫爬过的网站、推荐新闻

缓存击穿

概念：当redis缓存的key到期重建时，由于没有重建完成，此时大量并发请求产生，导致数据库查询压力增大，造成数据库服务崩溃解决方案： 1.增加互斥锁 2.设置热点数据永远不过期 3.使用布隆过滤器 4.设置接口限流与熔断、降级

缓存雪崩

概念：当同时有大量key失效或redis服务宕机时，大量请求到达数据库时带来压力解决方案： 1.redis部署使用哨兵或集群模式 2.设置接口限流与熔断、降级 3.设置key的TTL随机值，防止大量key在同一时间失效 4.设置热点数据永不过期

双写一致性

概念：当修改了数据库数据时同步一份最新数据到缓存，保证缓存与数据库一致，双写一致性一般用于两种场景：数据强一致性、允许延迟一致实现方式： 1.延迟双删：删除缓存、修改数据库、延时后删除缓存延迟双删带来的问题：先删除缓存或先删除数据库，都会造成脏读情况，所以需要再次删除缓存降低脏读风险。为什么使用延迟删除？数据库一般是由主从搭建的，所以需要等待主从同步完成，实际情况中主从的同步时间无法预知，所以仍然存在脏读问题。 2.分布式锁实现适合读多写少的场景，使用共享锁读取数据，排他锁写数据，但性能较低 3.通过异步通知实现 4.通过canal的异步通知实现，binlog日志监听

持久化

数过期策略

数据淘汰策略

Redis分布式锁实现

MongoDB

Casandra

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中间件

数据库中间件

ShardingJDBC

myCat

PrestoDB

消息中间件

Kafka

kafka-topics

查看主题：./kafka-topics.sh --list --bootstrap-server 10.221.1.148:9092

删除主题：./kafka-topics.sh --delete --topic digiop-topic --bootstrap-server 10.221.1.148:9092

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查看列表：./kafka-consumer-groups.sh --bootstrap-server 10.221.1.148:9092 --list

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1、tickTime：单位毫秒，指定zookeeper服务之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔 2、initLimit：

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配置中心

Apollo

Nacos

网关

Gateway

Zuul

认证中心

Security

OAuth2

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JWT

Dubbo

IO模型

实战项目

性能调优

系统层

CPU

CPU利用率

CPU平均负载

上下文切换次数

调整时间片大小，使用sched_setscheduler 命令调整执行时间

线程池复用线程资源

内存

全局内存使用

进程内存使用

磁盘

空间容量

吞吐量/磁盘IO使用率

缓冲器/缓存

网络

网络延迟

网络连接数

网络抓包

组件层

数据库

SQL调优

索引调优

连接池配置

数据库参数配置

网络IO

IO调度模型

序列化框架

线程调度模型

web容器

线程池配置

切换容器

缓存/MQ

应用层

线程

死锁检查

线程状态分布

锁竞争

占用CPU较重的线程及代码追踪

top+pid+jstack

JDK自带命令，top -hp 指令查看现场信息按下p 根据CPU耗费进行排序，再使用printf将线程ID转换为16进制进程ID号，然后通过 jstack 进程ID | grep -A 200，通过管道grep -A 200 （匹配到的行后显示200行内容）加上16进制的进程ID号，就可以看到栈信息

Arthas

thread -n 3 -i 1000 查询耗费CPU前三的线程是谁，定位栈信息，再定位具体代码

VisualVM

内存

内存分配

垃圾回收

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网络分区

日志/监控

代码逻辑

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深度学习

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图像处理

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大语言模型(LLM)

大数据

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Hive

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Linux常用指令

防火墙

iptables

添加规则：iptables -I INPUT -p tcp --dport 6088 -m state --state NEW -j ACCEPT

保存规则（需重启）：iptables-save > /etc/sysconfig/iptables

文件

进程

权限

shell

包管理

编辑器vi

显示行号 :set nu

删除指定行(m,n为行号) :m,n d

搜索当前行首次出现并替换 :s/mmm/nnn 搜索当前行所有出现的并替换 :s/mmm/nnn/g 搜索全局出现并替换 :%s/mmm/nnn/g

运维部署

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Websphere

undertow

网络通信框架

Netty

Mina

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测试

单元测试

mock测试

测试框架Junit

集成测试

模块接口测试

灰盒测试

回归测试

性能测试

压力测试

性能监控

可靠性测试

安全测试

密码强度

加解密

防火墙

安全备份

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自动化测试

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