03.07 特全的Java學習路線圖，值得收藏科技頭條網

03.07 特全的Java學習路線圖，值得收藏

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每日英文

Smile and stop complaining about the things you can't change. Time keeps ticking whether you're happy or sad.

保持微笑，停止抱怨那些改變不了的事。無論你開心與否，時間總是不等人的。

每日掏心話

邂逅，像一水江頭逢了一片小舟，輕輕相望，又靜靜回眸，欸乃過後的山水綠，蕩影重重，情愫雜聲，化作白天的眼眸，落在等待的心頭。

鏈接：jianshu.com/p/d51551b0a8ba

程序員小樂(ID:study_tech)第 797 次推文圖片來自百度

往日回顧：用漫畫了解 Linux 內核到底長啥樣！

正文

Java是一個通用的編程語言，其實可以幹很多事，怎麼學Java就看怎麼用了，但有一些一般的步驟：

熟悉一種文本編輯器，比如Vim, Emacs, Notepad++, TextMate等。知道哪些是開源的，哪些是閉源的，哪些要收費。養成不用盜版軟件的習慣。
安裝JDK（建議用你的Linux發行版自帶的軟件包管理器安裝openjdk，過程中可能需要讀發行版特定的文檔）
寫一個Java的Helloworld程序，並用命令行工具javac編譯，再用java命令運行這個程序。過程中熟悉源代碼、字節碼、虛擬機這些東西，以及Java的包（package）對.class文件所在的路徑的影響。如果這兩個命令行工具使用熟練了，可以開始選一個喜歡的集成開發環境，比如Eclipse。當然，養成不用盜版軟件的習慣。熟悉一下如何建立“工程”，以及快捷鍵的使用。
學習Java的面向過程編程，包括基本數據結構、表達式、語句、控制流、函數調用。
學習Java的面向對象編程，包括類、引用類型和值類型的區別、成員、方法、訪問控制、繼承、多態、接口、接口實現。順便學習一下面向對象的基本思想，即對象、消息、封裝、繼承、多態等，這些通用的內容不是Java特有的。這時候應該已經涉及了Java的垃圾回收。要留意即使有垃圾回收的情況下也會發生的內存洩露（如自己設計數組容器，元素是引用，邏輯上刪除了元素，但並沒有清成null）。注意垃圾回收只能回收內存中的對象，除了內存以外，其它資源不能依靠垃圾回收來關閉。比如，文件、管道、Socket、數據庫連接等，垃圾回收是不會幫你關閉的。
學習Java的異常處理，但更重要的是學習什麼時候用特殊返回值而不使用異常，什麼時候應該拋出異常而不處理異常，知道什麼是pokemon catch及其危害，瞭解為什麼Java的checked exception是一個糟糕的特性。如果願意，同時學習一下Java1.7的try-with-resource語句和AutoCloseable接口。

熟悉Java常用的數據結構，如基本的數組類型，以及泛型容器（java.util.*），尤其是java.util.List接口和java.util.ArrayList實現；以及java.util.Map接口和java.util.HashMap實現。（java1.5以前的沒有泛型參數的就不用碰了）同時留意一下基本類型int, double等和裝箱類型Integer和Double的區別，以及它們是如何自動轉換的。
熟悉Java標準庫裡的各種工具，包括日期時間、字符串格式化、IO等。**知道文件要自己在finally子句中close()，或者用Java1.7的try-with-resource，不要妄想垃圾回收器會幫你關掉文件。
學習一下Java的命名習慣，以及JavaBeans的常規，知道為什麼getter/setter比直接操作成員變量好。按這種方式給Java的變量、方法命名。同時看看你的IDE能不能自動幫你生成getter和setter。
使用一個第三方的庫（比如Apache Commons Lang通用工具庫），讓你的程序依賴於它的二進制jar包（而不是直接拷貝源代碼），用命令行編譯、運行（注意classpath等）；也熟悉一下如何用你的集成開發環境添加第三方依賴。感受一下手動管理依賴關係的麻煩。
學習Maven的使用，試著讓Maven幫你解決依賴關係，再試著讓Maven幫你創建一個Eclipse工程。再試試用Maven打包發佈。
學習軟件測試，以及JUnit的使用，以及怎麼在IDE中使用JUnit。有空看一下coverage工具。
讀讀四人幫寫的《設計模式》（這本書是用C++和Smalltalk語言為例子的，但仍然適合Java）。

接下來就看具體要做哪方面的應用了，看需求。比如（下面的沒有順序）

關於語言

如果學Java學得不舒服了，學Python。
如果對面向對象編程的概念有點不習慣，學Smalltalk。（Ruby也行，但不如Smalltalk經典。Ruby的文檔是一大硬傷。）
如果嫌Java太囉嗦，學Python
如果嫌Java太囉嗦，又想用JVM，自己又有精力，學Scala
如果對對象之間的關係有點暈，學一學UML，以及它的一些圖，可以對程序和運行進行直觀的建模。你的IDE也許有插件可以生成UML圖。但是不要太沉迷於這些方法論。

調試和輔助工具

學習一下你的集成開發環境提供的調試工具，加一些斷點試試。

試試用jconsole或者VisualVM監控另一個jvm的狀態。
用profiling工具尋找程序中慢的地方。Eclipse有profiling工具。VisualVM也有這樣的功能。（如果不介意使用閉源軟件的話，也試試JProfiler和YourKit）
有的JVM允許在運行時更新代碼。Eclipse可以和某些JVM集成。這樣你可以頻繁修改代碼而不用頻繁重啟JVM。對於某些“重型”工程很有用。（如果不介意使用閉源軟件的話，也試試jRebel）

多線程

學習Java的多線程編程以及lock、condition的用法（包括傳統Java的synchronized語句以及新加的java.util.concurrent.*），學習一下如何讓線程停下來，以及為什麼要頻繁確認isInterrupted()而不要用Thread.stop()。瞭解一下多核處理器、緩存、內存的關係，以及為什麼多線程編程這麼難。

如果還舒服，學習一下Runnable的用法，以及自帶的Executer等基本多線程工具。
應該已經留意到java.util裡面的很多容器不是線程安全的，但是java.util.Collections可以幫你創建一些安全的版本。另外關注一下java.util.concurrent裡面有ConcurrentMap等容器可供使用。
如果有空的話，看看memory model（內存一致性模型）和無鎖同步（見java memory model和java.util.concurrent.atomic）。
如果還有空，再瞭解一下除了“共享內存多線程編程”以外有沒有別的模型（多進程multi-processing、消息傳遞message passing等）。

反射、元編程

學習Java的反射機制，以及Annotation的用法。
如果還舒服，試試java.lang.reflect.Proxy的用法。
如果仍然還舒服，玩一玩CGLib（一個第三方的庫）。

網絡編程

學習一下IP，TCP協議（計算機專業的應該學過，複習一下），學習Socket編程（注意垃圾回收器不會幫你關掉Socket）。

如果不是很關心HTTP，看看java.nio，學習單線程輪詢式IO複用（Selector）。
如果有點不明白nio的意圖的話，瞭解一下c10k問題。http://www.kegel.com/c10k.html
如果身體沒有異樣的話，大概瞭解一下操作系統（包括C語言）提供的select, poll, epoll, kqueue等接口。
如果身體仍然沒有異樣的話，試著用java.nio寫一個文件服務器。
如果還有精力的話，上網扒一扒有沒有其他的通信庫，如netty等。
如果關心Web還有HTTP，就學習一下HTTP協議，以及用Java進行HTTP的客戶端編程。
如果還舒服，學學HTML，寫寫HTML的靜態網頁（不需要Java）
如果還舒服，用Java寫一個基於DOM、XPath或者CSS Selector的網頁解析器（爬網頁）。
如果還舒服，學學Java的Servlet接口（先別學jsp）進行Web服務器端編程。學學標準的Servlet容器怎麼用，包括web.xml的用法以及listener、filter等概念。以及某個Servlet容器（如Jetty或者Tomcat）的具體用法。
如果仍然還舒服，試著學一種模板語言（如haml, velocity, freemarker，【還有其他更好的框架嗎？我不知道】, String.format，如果真的想學JSP的話JSP倒是也行，但不推薦）。
如果仍然覺得舒服，學學Spring框架中的Web框架，或者Struts，看你的口味。
如果還舒服，看看Spring Bean Container以及裡面各種亂七八糟的工具。
如果還舒服，或者有需求，瞭解一下什麼是RESTful Web Service，複習一下HTTP，找找適合的Java工具。
你可能會覺得Jackson是一個解析JSON用的好用的東西。

數據庫

學習一下關係數據庫（計算機專業的應該學過，複習一下），包括SQL。選一個數據庫管理系統熟悉一下（比如MariaDB，或者（如果你不討厭Oracle的話）用被Oracle收購了的MySQL。先脫離Java單獨學學）。然後看它們的官方文檔教你怎麼用Java連接這種數據庫。這中間會涉及到JDBC接口。同時一定要知道SQL注入安全漏洞，以及掌握如何用PreparedStatement防止注入！！。建議看 http://bobby-tables.com/

可能中間會涉及“事務”問題，讓你不知不覺地開始去了解java transaction api(JTA)。

如果還舒服，學一學對象關係轉換（如Hibernate）。
也可以學學非關係數據庫，以及如何用Java訪問它們。

日誌記錄

學習一下slf4j和logback的用法。

如果有精力的話，大概瞭解一下世界上有多少種Java日誌框架，以及slf4j是怎麼橋接這些框架的。

構建(build)系統

學習一下Ant的用法。

如果還舒服的話，學習一下用Ivy從Maven的倉庫裡下載軟件包，解決依賴關係。

版本控制

學習一種分佈式版本控制器（如Git、Mercurial、Bzr、Darcs等，推薦Git）的基本用法，以及如何用它管理Java工程。希望你已經開始使用Maven了，並且知道為什麼把IDE生成的工程文件（如eclipse的.project，.classpath和.metadata）放入版本控制器不好。然後瞭解一下如何在IDE中使用版本控制（Eclipse自帶Git插件）。

如果感覺很舒服的話，為你們實驗室搭建一個Linux+SSH+Git服務器，裝個GitLab（一種Web界面）。
瞭解“集中式版本控制器”和“分佈式版本控制器”的區別，並說服同事們不要再用SVN、CVS或者SourceSafe等老舊的“集中式版本控制器”了。
開設一個GitHub賬戶。如果你不喜歡Git，就用BitBucket等。

持續集成

自己（或者為你們實驗室）搭建一個持續集成（Continuous Integration）服務器，如Jenkins，定期編譯你的程序。建議同時使用Git等分佈式版本控制器。

如果你做開源軟件，試試GitHub和Travis。

零碎工具

淘一淘java.nio.files裡面有什麼好用的東東，然後再淘一淘Apache Commons Lang和Commons IO裡有什麼好用的工具。Commons Logging就不要再用了，用SLF4j和Logback。

XML

學學XML、DOM、XPath。XML這東西到處都可能用到。也可以用它寫自己的配置文件。

如果覺得不舒服了，就學學JSON和YAML。
如果還是不舒服，就學學文本文件解析。

語法分析和編譯器

學學Antlr或者別的Parser Generator的用法

如果覺得舒服，自己寫一個計算器。
如果還覺得舒服，自己寫一種Domain-Specific Language (DSL)。

高效容器

學學FastUtil或者Trove，如果你需要進行大量數值運算的話。

分佈式計算

學學MapReduce的思想以及它的實現。

如果還舒服，學學Scala語言以及號稱比MapReduce快得多的Apache Spark。

進程間通信

看看ActiveMQ、MINA和RMI。

其他語言（JVM）

學習另一門跑在JVM上的語言或者實現（如Groovy、Scala、Clojure、JRuby、Jython、JavaScript……）

如果還舒服，學一學Java Scripting API（注意不是JavaScript。給個鏈接：http://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/scripting/programmer_guide/ ），然後試著在自己的Java程序裡嵌入腳本。

其他語言（非JVM）

學習另一門通用腳本語言（如Python、Ruby，其實perl也行，但不推薦），知道什麼時候Java不是最好的選擇。

Java語言和Java虛擬機

通讀一遍（一目十行地讀，不用細讀）Java Language Specification，以及Java Virtual Machine Specification。

瞭解以下解釋器（interpreter）、編譯器（compiler）、即時編譯器（just-in-time compiler）和優化器（optimiser）的概念。
如果對編譯器的話題不感到畏懼，瞭解一下method JIT和tracing JIT的概念和區別。

內存管理

學學垃圾回收的幾種基本算法，包括mark-sweep、mark-compact、semi-space、generational、mark-region等，各自的性能，以及為什麼樸素的reference counting是不完整的。知道為什麼finalizer性能很糟糕，而且標準並不要求finalizer在程序退出前一定會執行。

如果還舒服，瞭解一下如何設置Java虛擬機的堆大小限制（如HotSpot虛擬機的-Xmx選項等）。
瞭解一下Java裡的WeakReference以及SoftReference和PhantomReference，以及它們什麼時候有用，以及為什麼它們實現起來有些困難。
如果有精力，瞭解一下Hotspot虛擬機的內存管理算法是什麼樣的。

動態裝載

學學Java的動態裝載（class loading）

如果還舒服的話，學學OSGI以及它的一種實現（如Felix或者Equinox）
如果仍然很舒服的話，學學寫基於Eclipse平臺的程序。不是Eclipse集成開發環境，只是利用他們的圖形框架，寫自己的應用程序。
如果還覺得舒服的話，寫Eclipse集成開發環境的插件。

本地/外語接口

學習一下Java Native Interface（JNI），試著寫一個Java和C語言混合編程的程序。

如果覺得不舒服了或者覺得欲仙欲死，就學一學Java Native Access（JNA），試一試不用任何膠水代碼而從Java直接裝載C庫，直接調用C函數。
如果連JNA也懶得學，就學一學SWIG，自動生成綁定。
如果覺得舒服，就學一學Java Virtual Machine Tooling Interface（JVMTI），用C程序來監視JVM的狀態。

密碼學

學一學密碼學，包括編碼、密碼分析、攻擊、對稱密鑰、公鑰系統、數字簽名、哈希算法等，看看Java有沒有實現。

如果覺得有點不舒服（你應該不會覺得舒服吧，除非你是學密碼學的，要不然總會覺得自己寫的程序有安全漏洞），就寫一個“人品計算器”來放鬆一下，要求每次輸入同一個姓名，得到的人品值是固定的，但又要讓人無法用別人的人品值猜自己的人品值。

移動終端

學一學Android開發。

如果有精力的話，看看Dalvik虛擬機是怎麼回事。

建議買一個iPhone或者iPad，或許你再也不想用Android手機或者平板了。

歷史

如果覺得有些無聊，就去挖一挖歷史上比較火的可能和Java相關技術，比如：

Applet，想想它比起html5+css3+javascript的缺點在哪裡。
AWT、Swing，想想為什麼很少有人用Java寫圖形界面程序。你覺得Swing的程序看上去舒服嗎？中國人和殘疾人喜歡用Swing程序嗎？
JNDI，想想它比起Spring Bean Container的缺點在哪裡。
JSP，想想它比起MVC結構的缺點在哪裡。
WSDL/SOAP，把它們和XML-RPC、RESTful Web Service比較一下。
XSLT，以及為什麼它是圖靈完備的。可是它真的比Java本身更好用嗎？
Log4j、java.util.logging、Apache Commons Logging，各自有什麼問題，以及Log4j的作者本人為什麼又開發了SLF4j和Logback？
Java最早是為什麼設計的？
Type erasure是怎麼回事？為什麼ArrayList不行但ArrayList<integer>就可以？挖一挖歷史。/<integer>

其實Java不算完全面向對象的語言。Java更偏實用性，很多控制流（if語句、while循環、for循環等）來自面向過程的語言；基本數據類型（int, char, double等）也不是對象。但另一些語言，比如SmallTalk，更偏向純粹的面向對象的設計，包括基本的數據類型都是對象，if/while/for等也用對象和方法來實現。比如：

基本數據類型也是對象，可以接受消息（即方法），比如：

(a + b) sqrt

這裡面，a+b其實是向a發送“+”消息，參數是b。sqrt也是一個消息，發給一個數。

if分支是這樣做的：

(x < y) ifTrue: [

max := y.

i := j

] ifFalse: [

max := x.

i := k

]

ifTrue:ifFalse: 是一個Boolean對象的一個方法，取兩個參數，每個是一個“塊”，分別在真和假的情況下執行。