什么才是 Java 的基础知识？

旧城等待， 2021-08-30 15:22 337阅读 0赞

作者：晓风轻

链接：zhuanlan.zhihu.com/p/28615617

近日里，很多人邀请我回答各种j2ee开发的初级问题，我无一都强调java初学者要先扎实自己的基础知识，那什么才是java的基础知识？又怎么样才算掌握了java的基础知识呢？这个问题还真值得仔细思考。

我做j2ee开发已经超过十载，作为过来人，心路历程估计和大家差不多。编码的前几年，很长一段时间觉得java简单，开发实现各种功能都很轻松，代码写起来根本不费劲（主要是因为写的代码都是一些功能业务逻辑）。但同时自己心里明白，自己其实没有什么水平，自己这3,4年以来学懂的东西就那么多，其他人几个月就可以学会，自己的竞争力在哪里？这种矛盾的心理，困扰了我非常长的时间，非常的苦恼！总有一种报国无门无处发力的感觉。

这个时期，热衷了使用各种框架，各种api，常以今天学习了某个api，组件，框架的使用就觉得自己学到了东西，设计模式也看过不止一次，但都没有啥感觉。一方面很努力学习，一方面又觉得不踏实，因为例如这个api我知道而你不知道，但我告诉你之后你就知道了，那我比你的优势在哪里呢？苦恼\*2

过了很长一段这种惶惶不可终日的日子，决定自己要改变，改变的方向就是阅读自己用到的java相关的源代码，看看jdk是如何实现的。就从基本的数据结构看，然后看多线程相关，在学习前台等等。写的代码还是那些代码，代码还是那么简单，但我力求做到知道代码背后的真相，这就是我最开始努力的方向。于是不再把时间都花在追求各种新框架、新API的使用上，每天都花时间在看实现原理上。就这样过了大半年左右，终于不再迷茫，不会在觉得自己只懂api的使用，觉得自己没有那么肤浅了，说脱胎换骨也不为过。那段时间，是我成长最快的时期，也是最充实的一段时光。

Talk is cheap，show me the code  举例说明大家会比较有感觉。

如学习了hashmap的源代码知道了工作原理之后，使用hashmap

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();

代码还是那个代码，但我已经知道了hashmap背后的东西

1. 数据结构是链表的数组（注：后面的版本为了提升性能，已经是改成链表或者树（节点较多）了）

2. 思想上是空间换时间的算法

3. 构造函数上有容量和负载因子2个参数以及作用

4. 决定性能的是key的hashcode是否够快、结果够分散（不分散就会变成链表的性能了），和扩容的开销（什么时候扩容，和负载因子有关）

然后写代码的时候，如果知道了最终的容量（尤其是数据量大的时候），我都会指定初始化容量，类似如下

List<SomeBean> list = doSomeThing();
    
    Map<Integer, String> map = new HashMap<>((int)(list.size()/0.75));//0.75为默认负载因子

如果工作中某个map使用特别多，性能还需要继续优化，我就会考虑从以下方面优化

1. 如果key是自己定义的对象，那么hashcode方法是否够快（最少应该缓存保证只计算一次，而且放入之后不能改变，决定hashcode的字段不能改变）？hash的结果是否够分散？

2. 可以考虑调小负载因子，花更多的空间来换时间

学习源代码的时候，特别有意思，你会强烈感觉到一个词：**举一反三！触类旁通！**学习api使用的时候，如果你只知道使用不知道原理，很难举一反三，感觉的是死记硬背。但学习了原理之后，知识成体系后，很容易举一反三，学的越多就容易，还是以hashmap为例，我举一个hashmap反三个点。

1. 你会知道但凡有数组的数据结构，构造函数都有一个容量的初始化参数（或者说构造函数有初始化容量的可能都是数组的数据结构）。构造函数如下

public ArrayList(int initialCapacity) //LinkedList不是数组就没有
    public HashMap(int initialCapacity) 
    public StringBuffer(int capacity)

你就会知道，数组扩容很耗性能（数据量大容易oom），尽量指定容量。

2. 算法是空间换时间，还有没有其他算法是这种思想的？你最少能找到一个桶排序。

3. 数据库的分库分表，思路和hashmap大同小异

4. 各种分布式的hash一致性算法，第一步都是创建一个最大的数组（Integer.MAX\_VALUE）,就是避免了hashmap最耗性能的扩容运算。

学习了hashmap之后，你很自然就会去了解其他的map，如TreeMap，LinkedHashmap（超级有用），HashTable，ConcurrentSkipListMap（算法思路很有意思），ConcurrentHashMap等，你会知道set就是用map做的，都不需要学。到了这步，map相关就可以暂告一段落。

在学习中，我发现思想上的东西是最重要的，你理解了思想，一下子就豁然开朗了，在也不需要死记硬背了。如学习CAS的时候，大家都知道这是一种指令级的免锁实现。看代码的时候，我一度疑惑为什么会有个while死循环（原谅我天资驽钝）

public final int getAndUpdate(IntUnaryOperator updateFunction) {
            int prev, next;
            do {
                prev = get();
                next = updateFunction.applyAsInt(prev);
            } while (!compareAndSet(prev, next));
            return prev;
        }

后来从思想上理解，才知道乐观锁的概念，就是很乐观，假设你不会出错，但你要是出错了我就重试有办法给你修复，对应的就是悲观锁，就是很悲观，觉得不锁就会出错，如synchronize关键字和reentrantlock。这体现了2种不同截然不同的管理思想。这种思想经常体现在多个系统集成的设计，有些时候如果你用悲观的思想设计，实现起来很麻烦或者无法实现，但如果你用乐观的思想，减少出错条件，然后出错了能解决，代价就会小很多。

说了这么多，我想说的就是，j2ee的基础知识就是你做项目中代码背后的东西。提高自己水平的方法很简单，就是把大部分时间去了解实现原理，了解思想，让自己的知识串起来，形成体系。j2ee的知识特别多，学得人想哭，千万不要一开始把时间花在各种框架、组件的使用上，在我看来那是本末倒置。简单来说：**先修内功再练招式。**

我觉得重要的、工作会用得到的知识就是**一个请求从前台到后台处理的过程需要用到的东西**，最少包括以下点：js，html，css，ajax，ajax跨域，跨站脚本，web缓存，web优化，nginx，apache作用，鉴权方式，cookie，session，servlet，filter，基本数据结构，线程池，线程并发，缓存，io等等，知识点非常多。如你前台用jq，你应该了解他的选择器和ajax是如何实现的（其实去了解就会发现不复杂）？而不是只是会用。后台你用springmvc，你要了解他是如何工作，每一个配置是做什么，为什么？

j2ee知识点特别多，每一个都能写很多，我也在不断学习中。具体要写我还真不知道如何下手，我就列举一下我觉得基础的东西（面试的时候问的问题），有简单有难，你觉得偏可能是你没有做过这块的开发或者做得比较浅：

1. map有哪些，特点和使用场景？（只知道hashmap，hashtable是不够的。）

2. 哪些方面会影响hashmap的性能？

3. 线程安全的map有哪些，concurrenthashmap是如何实现线程安全的（jdk1.8大不同）？

4. 锁有哪几种？

5. 公平锁，读写锁等如何实现？

6. synchronize能加在哪些地方？什么区别？

7. 死锁的形成条件？现在很少死锁了，很少问

8. 原子数据对象的原理？

9. reentrantlock相关知识，condition如何使用？（很重要的知识点，强烈推荐阅读ArrayBlockingQueue源码，教科书般）

10. volatile的相关知识（内存屏障，重排）

11. ThreadLocal原理和使用？（超级有用的知识点，工作中使用很多，让代码漂亮很多，后面专门开贴写）

12. 多个线程同步等待？（CountDownLatch，CyclicBarrier，Semaphore信号量很多语言都有，实际上使用不是很多，线程池就可以实现大部分等待功能）

13. 线程池？（种类，重要的方法，这个一般是使用层面，简单）

14. 动态代理？反射？内省？（考察知识面）

15. session相关知识？和cookie关系？分布式session实现原理？

16 cookie相关知识？有哪些属性？（有些属性很有用，只是我们很少留意而已！）

17. nginx，apache 实际项目能做哪些？（鉴权，转发，缓存，反向代理等）和tomcat什么关系？最少了解

18 ajax跨域原因？解决方式？（重点知识，做SE避免不了的问题。这里很多知识点。）

19 jsonp原理？后台需要改动吗？（jsonp虽然现在落伍了，但还是会问问）

20. web优化知识点？（常规知识点）

21. 前台缓存相关？（200cache,304，ajax缓存，如何实现缓存）

一列举就根本停不下来了。。。其他的spring框架的东西也很多，还有jvm的东西，系统集成相关，数据库相关，io做得很少也不懂问，后面再慢慢把我的学习过程和偶得写下来。很多东西我也是了解个大概，就是看看你有没有学习过，不断学习是程序员最重要的特征。

我不算高手，只能算一个合格的老程序员。这里只是说了一下自己之前学习的方向和列举了几个学习中的例子，大家见仁见智。帖子也是针对迷茫的初学者有感而发，希望能帮助到大家。

**最后我总结一下：**初学者先广在精，关注代码背后的实现，关注内功修炼，了解实现原理和思想，形成自己完整的技术体系，知识成片之后就容易触类旁通，进步的速度就会越来越快。最后以我在每一个项目组和开发人员聊天都会说的几个例子结尾：“少林功夫里面有功和拳之分，马步功，石锁功是功，蛇拳猴拳是拳，你不可能练会了蛇拳猴拳就能打人，你必须先重点练功。乔峰在聚贤庄用太祖长拳把大家打得落花流水，我们用太祖长拳就只是个广播体操。同样，我们要分清编程里面那些是功那些是拳，代码背后的实现和思想是功，各个框架、api使用是拳。初学者应该大部分时间花在练功上，功到了拳自然就有了，切勿本末倒置。”谢谢大家阅读！

开了一个专栏，记录作者的学习之路和编程习惯，每周最少一更，欢迎关注本文作者的专栏：

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本文作者，晓风轻，知乎链接：https://zhuanlan.zhihu.com/c\_120823325。

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**推****荐****阅****读**

***1. [ ][Link 1]***[Spring 中运用的 9 种设计模式吗 ？][Link 1]

***2. ***[Java 中的继承和多态（深入版）][Java]

***3.*** [如何降低程序员的工资？][Link 2]

***4. ***[编写 Spring MVC 的 14 个小技巧][Spring MVC _ 14]

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[Java]: https://blog.csdn.net/qq_37217713/article/details/104872003
[Link 2]: https://blog.csdn.net/qq_37217713/article/details/104832452
[Spring MVC _ 14]: https://blog.csdn.net/qq_37217713/article/details/104832453
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