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高级

一、JVM 底层原理

  1. 内存模型

    • 堆内存分区:新生代(Eden、Survivor)、老年代、永久代/元空间
    • 对象分配与晋升策略
    • 内存溢出(OOM)原因分析
  2. 类加载机制

    • 类加载器层级:Bootstrap、Extension、System、自定义加载器
    • 双亲委派模型及破坏场景
    public class CustomClassLoader extends ClassLoader {
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    // 自定义类加载逻辑
    }
    }
  3. 字节码与ASM

    • 字节码指令集解析
    • 使用 ASM 框架动态修改字节码

二、高性能编程

  1. 无锁编程

    • CAS(Compare-And-Swap)原理
    • Atomic 类源码分析
    AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);
    counter.incrementAndGet(); // 基于 CAS 实现无锁递增
  2. 高性能框架

    • Netty 框架原理与实践
    • Disruptor 高性能队列
  3. 协程(Java 21+)

    • Loom 项目与虚拟线程
    ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
    executor.submit(() -> {
    // 协程任务逻辑
    });

三、响应式与函数式编程

  1. Reactor 框架

    • Flux 与 Mono 操作符
    • 背压(Backpressure)机制
    Flux.range(1, 10)
    .map(i -> i * 2)
    .filter(i -> i > 5)
    .subscribe(System.out::println);
  2. 函数式设计模式

    • 策略模式函数式实现
    • 责任链模式函数式实现

四、微服务高级特性

  1. 服务网格

    • Istio 服务治理
    • 流量控制与熔断降级
  2. 事件驱动架构

    • Kafka 高性能消息队列
    • 事件溯源(Event Sourcing)
  3. 服务发现与注册

    • Nacos 服务注册中心
    • 服务健康检查与元数据管理

五、大数据与分布式计算

  1. Java 大数据生态

    • Hadoop MapReduce 编程
    • Spark RDD 与 DataFrame API
    SparkSession spark = SparkSession.builder()
    .appName("JavaWordCount")
    .master("local[*]")
    .getOrCreate();
  2. 分布式系统

    • Raft 一致性算法
    • 分布式事务解决方案

六、安全攻防技术

  1. 代码审计

    • 常见安全漏洞:SQL 注入、XSS、CSRF
    • 使用 SonarQube 进行代码安全检测
  2. 加密通信

    • TLS/SSL 握手过程
    • 证书管理与验证

七、Java 前沿技术

  1. GraalVM

    • 原生镜像(Native Image)构建
    • Polyglot 编程
  2. WebAssembly

    • TeaVM 将 Java 编译为 WASM
    • 与 JavaScript 互操作
  3. 量子计算

    • 使用 Qiskit Java API 开发量子算法

八、性能优化实战

  1. JVM 参数调优

    • G1 收集器参数配置
    java -Xms2g -Xmx2g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 MyApp
  2. 代码性能分析

    • 使用 YourKit 进行内存泄漏检测
    • 火焰图分析方法调用瓶颈
  3. 数据库优化

    • 执行计划分析
    • 索引优化策略

九、领域驱动设计(DDD)

  1. 战略设计

    • 限界上下文(Bounded Context)划分
    • 上下文映射图(Context Map)
  2. 战术设计

    • 聚合根(Aggregate Root)设计
    • 领域事件(Domain Event)实现

十、高级项目架构

  1. 六边形架构

    • 应用层、领域层、基础设施层分离
    • 端口与适配器模式
  2. 云原生架构

    • 12-Factor 应用原则
    • 可观测性(Metrics、Tracing、Logging)

以上内容涵盖了 Java 技术栈的高级领域,建议结合具体项目场景深入学习。对于前沿技术,可关注 Oracle 官方文档及相关开源社区的最新动态。