萬樹IT：java的用處及學習方向
萬樹IT:java的用處及學習方向
更新時間：2017-12-11 09:03 來源：萬樹IT學院 瀏覽次數： 120
Java是一個通用的程式語言，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：
熟悉一種文字編輯器，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。養成不用盜版軟體的習慣。
安裝JDK（建議用你的Linux發行版自帶的軟體包管理器安裝openjdk，過程中可能需要讀發行版特定的文件）
寫一個Java的Helloworld程式，並用命令列工具javac編譯，再用java命令執行這個程式。過程中熟悉原始碼、位元組碼、虛擬機器這些東西，以及Java的包（package）對.class檔案所在的路徑的影響。如果這兩個命令列工具使用熟練了，可以開始選一個喜歡的整合開發環境，比如Eclipse。當然，養成不用盜版軟體的習慣。熟悉一下如何建立“工程”，以及快捷鍵的使用。
學習Java的面向過程程式設計，包括基本資料結構、表示式、語句、控制流、函式呼叫。
學習Java的面向物件程式設計，包括類、引用型別和值型別的區別、成員、方法、訪問控制、繼承、多型、介面、介面實現。順便學習一下面向物件的基本思想，即物件、訊息、封裝、繼承、多型等，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記憶體洩露（如自己設計陣列容器，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記憶體中的物件，除了記憶體以外，其它資源不能依靠垃圾回收來關閉。比如，檔案、管道、Socket、資料庫連線等，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，什麼時候應該丟擲異常而不處理異常，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介面。
熟悉Java常用的資料結構，如基本的陣列型別，以及泛型容器（java.util.*），尤其是java.util.List介面和java.util.ArrayList實現；以及java.util.Map介面和java.util.HashMap實現。（java1.5以前的沒有泛型引數的就不用碰了）同時留意一下基本型別int, double等和裝箱型別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、字串格式化、IO等。**知道檔案要自己在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檔案。
學習一下Java的命名習慣，以及JavaBeans的常規，知道為什麼gettertter比直接操作成員變數好。按這種方式給Java的變數、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），讓你的程式依賴於它的二進位制jar包（而不是直接拷貝原始碼），用命令列編譯、執行（注意classpath等）；也熟悉一下如何用你的整合開發環境新增第三方依賴。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幫你建立一個Eclipse工程。再試試用Maven打包釋出。
學習軟體測試，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）
除錯和輔助工具
學習一下你的整合開發環境提供的除錯工具，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工具尋找程式中慢的地方。Eclipse有profiling工具。VisualVM也有這樣的功能。（如果不介意使用閉源軟體的話，也試試JProfiler和YourKit）
有的JVM允許在執行時更新程式碼。Eclipse可以和某些JVM整合。這樣你可以頻繁修改程式碼而不用頻繁重啟JVM。對於某些“重型”工程很有用。（如果不介意使用閉源軟體的話，也試試jRebel）
多執行緒
學習Java的多執行緒程式設計以及lock、condition的用法（包括傳統Java的synchronized語句以及新加的java.util.concurrent.*），學習一下如何讓執行緒停下來，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、快取、記憶體的關係，以及為什麼多執行緒程式設計這麼難。
如果還舒服，學習一下Runnable的用法，以及自帶的Executer等基本多執行緒工具。
應該已經留意到java.util裡面的很多容器不是執行緒安全的，但是java.util.Collections可以幫你建立一些安全的版本。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（記憶體一致性模型）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“共享記憶體多執行緒程式設計”以外有沒有別的模型（多程序multi-processing、訊息傳遞message passing等）。
反射、超程式設計
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）。
網路程式設計
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程式設計（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，學習單執行緒輪詢式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，大概瞭解一下作業系統（包括C語言）提供的select, poll, epoll, kqueue等介面。
如果身體仍然沒有異樣的話，試著用java.nio寫一個檔案伺服器。
如果還有精力的話，上網扒一扒有沒有其他的通訊庫，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的客戶端程式設計。
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介面（先別學jsp）進行Web伺服器端程式設計。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。
資料庫
學習一下關係資料庫（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件教你怎麼用Java連線這種資料庫。這中間會涉及到JDBC介面。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，學一學物件關係轉換（如Hibernate）。也可以學學非關係資料庫，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的倉庫裡下載軟體包，解決依賴關係。
版本控制
學習一種分散式版本控制器（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生成的工程檔案（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外掛）。
如果感覺很舒服的話，為你們實驗室搭建一個Linux+SSH+Git伺服器，裝個GitLab（一種Web介面）。
瞭解“集中式版本控制器”和“分散式版本控制器”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。
持續整合
自己（或者為你們實驗室）搭建一個持續整合（Continuous Integration）伺服器，如Jenkins，定期編譯你的程式。建議同時使用Git等分散式版本控制器。
如果你做開源軟體，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檔案。
如果覺得不舒服了，就學學JSON和YAML。
如果還是不舒服，就學學文字檔案解析。
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。
分散式計算
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。
程序間通訊
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。給個連結：http://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/scripting/programmer_guide/ ），然後試著在自己的Java程式裡嵌入指令碼。
其他語言（非JVM）
學習另一門通用指令碼語言（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虛擬機器
通讀一遍（一目十行地讀，不用細讀）Java Language Specification，以及Java Virtual Machine Specification。
——瞭解以下直譯器（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。
記憶體管理
學學垃圾回收的幾種基本演算法，包括mark-sweep、mark-compact、semi-space、generational、mark-region等，各自的效能，以及為什麼樸素的reference counting是不完整的。知道為什麼finalizer效能很糟糕，而且標準並不要求finalizer在程式退出前一定會執行。
如果還舒服，瞭解一下如何設定Java虛擬機器的堆大小限制（如HotSpot虛擬機器的-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虛擬機器的記憶體管理演算法是什麼樣的。
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平臺的程式。不是Eclipse整合開發環境，只是利用他們的圖形框架，寫自己的應用程式。
如果還覺得舒服的話，寫Eclipse整合開發環境的外掛。
本地/外語介面
學習一下Java Native Interface（JNI），試著寫一個Java和C語言混合程式設計的程式。
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程式碼而從Java直接裝載C庫，直接呼叫C函式。
如果連JNA也懶得學，就學一學SWIG，自動生成繫結。
如果覺得舒服，就學一學Java Virtual Machine Tooling Interface（JVMTI），用C程式來監視JVM的狀態。
密碼學
學一學密碼學，包括編碼、密碼分析、攻擊、對稱金鑰、公鑰系統、數字簽名、雜湊演算法等，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式有安全漏洞），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虛擬機器是怎麼回事。
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。