課程簡介
深入剖析Java中高級特性，涵蓋泛型、反射、注解、動態(tài)代理等核心知識，并解析JDK9至20的新特性及協(xié)程技術。同時，聚焦Java并發(fā)基礎與GC算法，助力學員構(gòu)建高效、穩(wěn)定的分布式系統(tǒng)架構(gòu)。
目標收益
掌握Java泛型原理與應用，提升代碼復用性和類型安全性。
深入理解反射與注解機制，實現(xiàn)靈活編程與框架開發(fā)。
學習并發(fā)編程精髓，構(gòu)建高性能、高可用的Java應用。
培訓對象
課程大綱
| 第一天 Java幾大核心特性剖析1. 泛型 |
1.為什么需要泛型？為什么弱類型語言不需要泛型？ 2.泛型類/泛型方法/泛型接口 3.泛型上下界 4.編程語言的協(xié)變、逆變、不變、泛型通配符、 PECS原則 5.泛型擦除原理、問題 |
| 2. 反射 |
1.反射與元編程 2.反射相關的API：Class/Field/Method/Parameter 3.反射典型的案例分析 4.反射和設計模式-工廠的結(jié)合 5.反射與泛型的結(jié)合 |
| 3. 注解 |
1.注解與注釋的區(qū)別與聯(lián)系 2.注解的用法：定義、使用、解析注解 3. 注解為什么必須和反射結(jié)合？ 4. 注解的進階用法 5. 注解的高級用法：元注解、注解的繼承、注解的組合 6. 注解的典型案例 |
| 4. 動態(tài)代理 |
1.靜態(tài)代理的2種實現(xiàn)方式 2.動態(tài)代理的幾種實現(xiàn)方式 3.動態(tài)代理的典型案例 |
| 5. JDK9 - 20新特性 |
1. JDK各版本與LTS：OracleJDK、OpenJDK、KonaJDK 2. JDK9 - 20 各個版本的新特性，JDK的3 個LTS版本：JDK8, 11, 17 3. JDK8的主要進步，比如函數(shù)式編程 4. JDK11的主要進步，比如模塊化 5. JDK17的主要進步，比如ZGC |
| 6. 協(xié)程 |
1.Java協(xié)程發(fā)展史 2.C++/Go中，協(xié)程的大規(guī)模工程應用 3. 為什么大家都要搞協(xié)程？ 4. 協(xié)程的實現(xiàn)原理 5. 協(xié)程的典型案例 |
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第二天 Java并發(fā)基礎 與 GC算法剖析 第1講：多線程基礎 |
線程的優(yōu)雅關閉； InterruptedException與interrupt()； synchronized關鍵字； wait與notify； volatile關鍵字； 重排序問題； 內(nèi)存可見性問題； 重排序與內(nèi)存可見性的關系； JMM與happen-before ; Linux內(nèi)存屏障 ; JDK內(nèi)存屏障； 常用無鎖編程實踐 |
| 第2講：Atomic類 |
1. JUC包的全貌 2. Java/Mysq1/Redis中的悲觀鎖與樂觀鎖 3. CAS詳解自旋與阻塞: AtomicInteger/Long/Boolean/Double 4. ABA問題 與 AtomicReference/AtomicStampedReference/AtomicMarkableReference 5.為什么需要FieldUpdater; 6. AtomicXXXArray的常見誤解 1. JDK 8 Striped64 與 LongAdder介紹 2. 原理：數(shù)據(jù)分片；最終一致性； 3. 原理：偽共享與緩存行填充； 4. LongAdder核心實現(xiàn)原理 5. LongAccumulator實現(xiàn)原理 6. DoubleAdder/DoubleAccumulator實現(xiàn)原理 |
| 第3講：Lock與Condition |
1.鎖的公平性vs.非公平性 ; 鎖實現(xiàn)的基本原理 ; 阻塞隊列與喚醒機制 ; unlock()實現(xiàn)分析 2.類繼承層次 ; AQS的兩對模板方法 ; WriteLock公平vs.非公平實現(xiàn) ; ReadLock公平vs.非公平實現(xiàn) ; 3.Condition與Lock的關系 ; Condition的使用場景 ; Condition實現(xiàn)原理 ;await()實現(xiàn)分析; 4.為什么引入StampedLock ; “樂觀讀”的實現(xiàn)原理 悲觀讀/寫：“阻塞”與“自旋”策略實現(xiàn)差異 ; |
| 第4講: GC - CMS剖析 |
1.GC算法的基本分類、背景知識（比如3色標記法、讀寫屏障） 2.對CMS算法的常見誤解 3.Young GC – ParNew算法解析 4. Old GC – CMS算法解析 5. Full GC算法解析 |
| 第5講：GC – G1剖析 |
1.G1相對CMS，改進的地方 2.G1與 CMS內(nèi)存布局的對比 3.G1算法 – 年輕代解析 4.G1算法 – 年老代解析 |
| 第6講：GC – ZGC剖析 |
1.ZGC相對 CMS/G1，先進性體現(xiàn)在哪？ 2.ZGC核心技術 – 染色指針 3.ZGC算法解析 4.ZGC還有哪些不足？ |
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第三天 Java并發(fā)編程 – 高級 第1課：同步工具類 |
Semaphore; CountDownLatch; CyclicBarrier 使用場景；實現(xiàn)原理 Exchanger Phaser 使用場景；實現(xiàn)原理 |
| 第2課：并發(fā)容器 |
1.BlockingQueue ArrayBlockingQueue PriorityBlockingQueue 2.BlockingQueue（續(xù)） DelayQueue SynchronousQueue 3.BlockingDequeCopyOnWrite CopyOnWriteArrayListCopyOnWriteArraySet 4.ConcurrentLinkedQueue/ Deque 使用場景與實現(xiàn)原理 5.ConcurrentHashMap 使用場景與實現(xiàn)原理 6.ConcurrentSkipListMap/Set 使用場景與實現(xiàn)原理 |
| 第3課：線程池與Future |
1.線程池-實現(xiàn)原理剖析:線程池的實現(xiàn)原理;線程池的類繼承體系;線程池的優(yōu)雅關閉 ;任務的提交過程分析 線程池的4種拒絕策略 ; 2.Callable與Future:Callable與Runnable;Future的廣泛用途；Future的實現(xiàn)原理 3.ScheduledThreadPool Executor:實現(xiàn)原理分析 4.Executors工具類與總結(jié):實現(xiàn)原理分析；異步編程總結(jié)； |
| 第4講：ForkJoinPool |
1.ForkJoinPool用法 ;工作竊取隊列 ;狀態(tài)變量 ctl解析 2.ForkJoinPool原理解析:阻塞棧Treiber Stack ;Worker線程的阻塞-喚醒機制任務的提交過程分析 3.ForkJoinPool原理解析（續(xù)1）:工作竊取算法順序鎖 SeqLock ;ForkJoinTask的fork/join ; 4.ForkJoinPool原理解析（續(xù)2）:join的層層嵌套 ;ForkJoinPool的優(yōu)雅關閉 |
| 第5課：CompletableFuture |
1.CompletableFuture使用場景:最簡單的用法;提交任務；四種任務原型 ;CompletionStage接口 ; 2.CompletableFuture實現(xiàn)原理:CompletableFuture的構(gòu)造： 任務類型的適配 ;任務的鏈式執(zhí)行過程分析thenApply與thenApplyAsync的區(qū)別 3.CompletableFuture實現(xiàn)原理（續(xù)）:任務的網(wǎng)狀執(zhí)行：有向無環(huán)圖 ;內(nèi)部的計算圖分析 ; |
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第6課 JDK8以后對JUC包的改動 |
JUC包隨Java版本發(fā)展的變化 1.JDK8相對JDK7，對并發(fā)包的改動 2.JDK11相對JDK8，對并發(fā)包的改動 3.JDK17相對JDK11，對并發(fā)包的改動 |
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第四天 Java現(xiàn)網(wǎng)問題排查 與 GC調(diào)優(yōu) 第1課 現(xiàn)網(wǎng)問題排查與解決入門 |
1. 現(xiàn)網(wǎng)問題排查的基本方法論 2. 問題與工具 |
| 第2課 內(nèi)存泄漏 |
內(nèi)存泄漏 - 排查方法與案例 1.dump與MAT工具 2.jemalloc/jeprof 3.NMT與jcmd 4.典型案例 |
| 第3課 CPU飆高 |
CPU飆高 - 排查方法與案例 1.Linux常見cpu相關命令、jstack 2.CPU火焰圖 3.典型案例 |
| 第4課 其它問題與工具 |
1.阿里arthas工具 2.典型案例 |
| 第5課GC調(diào)優(yōu) |
1.GC調(diào)優(yōu)的目標、方法論 2.GC算法深入解析 3.案例 |
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第一天 Java幾大核心特性剖析1. 泛型 1.為什么需要泛型？為什么弱類型語言不需要泛型？ 2.泛型類/泛型方法/泛型接口 3.泛型上下界 4.編程語言的協(xié)變、逆變、不變、泛型通配符、 PECS原則 5.泛型擦除原理、問題 |
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2. 反射 1.反射與元編程 2.反射相關的API：Class/Field/Method/Parameter 3.反射典型的案例分析 4.反射和設計模式-工廠的結(jié)合 5.反射與泛型的結(jié)合 |
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3. 注解 1.注解與注釋的區(qū)別與聯(lián)系 2.注解的用法：定義、使用、解析注解 3. 注解為什么必須和反射結(jié)合？ 4. 注解的進階用法 5. 注解的高級用法：元注解、注解的繼承、注解的組合 6. 注解的典型案例 |
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4. 動態(tài)代理 1.靜態(tài)代理的2種實現(xiàn)方式 2.動態(tài)代理的幾種實現(xiàn)方式 3.動態(tài)代理的典型案例 |
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5. JDK9 - 20新特性 1. JDK各版本與LTS：OracleJDK、OpenJDK、KonaJDK 2. JDK9 - 20 各個版本的新特性，JDK的3 個LTS版本：JDK8, 11, 17 3. JDK8的主要進步，比如函數(shù)式編程 4. JDK11的主要進步，比如模塊化 5. JDK17的主要進步，比如ZGC |
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6. 協(xié)程 1.Java協(xié)程發(fā)展史 2.C++/Go中，協(xié)程的大規(guī)模工程應用 3. 為什么大家都要搞協(xié)程？ 4. 協(xié)程的實現(xiàn)原理 5. 協(xié)程的典型案例 |
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第二天 Java并發(fā)基礎 與 GC算法剖析 第1講：多線程基礎 線程的優(yōu)雅關閉； InterruptedException與interrupt()； synchronized關鍵字； wait與notify； volatile關鍵字； 重排序問題； 內(nèi)存可見性問題； 重排序與內(nèi)存可見性的關系； JMM與happen-before ; Linux內(nèi)存屏障 ; JDK內(nèi)存屏障； 常用無鎖編程實踐 |
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第2講：Atomic類 1. JUC包的全貌 2. Java/Mysq1/Redis中的悲觀鎖與樂觀鎖 3. CAS詳解自旋與阻塞: AtomicInteger/Long/Boolean/Double 4. ABA問題 與 AtomicReference/AtomicStampedReference/AtomicMarkableReference 5.為什么需要FieldUpdater; 6. AtomicXXXArray的常見誤解 1. JDK 8 Striped64 與 LongAdder介紹 2. 原理：數(shù)據(jù)分片；最終一致性； 3. 原理：偽共享與緩存行填充； 4. LongAdder核心實現(xiàn)原理 5. LongAccumulator實現(xiàn)原理 6. DoubleAdder/DoubleAccumulator實現(xiàn)原理 |
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第3講：Lock與Condition 1.鎖的公平性vs.非公平性 ; 鎖實現(xiàn)的基本原理 ; 阻塞隊列與喚醒機制 ; unlock()實現(xiàn)分析 2.類繼承層次 ; AQS的兩對模板方法 ; WriteLock公平vs.非公平實現(xiàn) ; ReadLock公平vs.非公平實現(xiàn) ; 3.Condition與Lock的關系 ; Condition的使用場景 ; Condition實現(xiàn)原理 ;await()實現(xiàn)分析; 4.為什么引入StampedLock ; “樂觀讀”的實現(xiàn)原理 悲觀讀/寫：“阻塞”與“自旋”策略實現(xiàn)差異 ; |
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第4講: GC - CMS剖析 1.GC算法的基本分類、背景知識（比如3色標記法、讀寫屏障） 2.對CMS算法的常見誤解 3.Young GC – ParNew算法解析 4. Old GC – CMS算法解析 5. Full GC算法解析 |
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第5講：GC – G1剖析 1.G1相對CMS，改進的地方 2.G1與 CMS內(nèi)存布局的對比 3.G1算法 – 年輕代解析 4.G1算法 – 年老代解析 |
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第6講：GC – ZGC剖析 1.ZGC相對 CMS/G1，先進性體現(xiàn)在哪？ 2.ZGC核心技術 – 染色指針 3.ZGC算法解析 4.ZGC還有哪些不足？ |
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第三天 Java并發(fā)編程 – 高級 第1課：同步工具類 Semaphore; CountDownLatch; CyclicBarrier 使用場景；實現(xiàn)原理 Exchanger Phaser 使用場景；實現(xiàn)原理 |
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第2課：并發(fā)容器 1.BlockingQueue ArrayBlockingQueue PriorityBlockingQueue 2.BlockingQueue（續(xù)） DelayQueue SynchronousQueue 3.BlockingDequeCopyOnWrite CopyOnWriteArrayListCopyOnWriteArraySet 4.ConcurrentLinkedQueue/ Deque 使用場景與實現(xiàn)原理 5.ConcurrentHashMap 使用場景與實現(xiàn)原理 6.ConcurrentSkipListMap/Set 使用場景與實現(xiàn)原理 |
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第3課：線程池與Future 1.線程池-實現(xiàn)原理剖析:線程池的實現(xiàn)原理;線程池的類繼承體系;線程池的優(yōu)雅關閉 ;任務的提交過程分析 線程池的4種拒絕策略 ; 2.Callable與Future:Callable與Runnable;Future的廣泛用途；Future的實現(xiàn)原理 3.ScheduledThreadPool Executor:實現(xiàn)原理分析 4.Executors工具類與總結(jié):實現(xiàn)原理分析；異步編程總結(jié)； |
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第4講：ForkJoinPool 1.ForkJoinPool用法 ;工作竊取隊列 ;狀態(tài)變量 ctl解析 2.ForkJoinPool原理解析:阻塞棧Treiber Stack ;Worker線程的阻塞-喚醒機制任務的提交過程分析 3.ForkJoinPool原理解析（續(xù)1）:工作竊取算法順序鎖 SeqLock ;ForkJoinTask的fork/join ; 4.ForkJoinPool原理解析（續(xù)2）:join的層層嵌套 ;ForkJoinPool的優(yōu)雅關閉 |
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第5課：CompletableFuture 1.CompletableFuture使用場景:最簡單的用法;提交任務；四種任務原型 ;CompletionStage接口 ; 2.CompletableFuture實現(xiàn)原理:CompletableFuture的構(gòu)造： 任務類型的適配 ;任務的鏈式執(zhí)行過程分析thenApply與thenApplyAsync的區(qū)別 3.CompletableFuture實現(xiàn)原理（續(xù)）:任務的網(wǎng)狀執(zhí)行：有向無環(huán)圖 ;內(nèi)部的計算圖分析 ; |
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第6課 JDK8以后對JUC包的改動 JUC包隨Java版本發(fā)展的變化 1.JDK8相對JDK7，對并發(fā)包的改動 2.JDK11相對JDK8，對并發(fā)包的改動 3.JDK17相對JDK11，對并發(fā)包的改動 |
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第四天 Java現(xiàn)網(wǎng)問題排查 與 GC調(diào)優(yōu) 第1課 現(xiàn)網(wǎng)問題排查與解決入門 1. 現(xiàn)網(wǎng)問題排查的基本方法論 2. 問題與工具 |
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第2課 內(nèi)存泄漏 內(nèi)存泄漏 - 排查方法與案例 1.dump與MAT工具 2.jemalloc/jeprof 3.NMT與jcmd 4.典型案例 |
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第3課 CPU飆高 CPU飆高 - 排查方法與案例 1.Linux常見cpu相關命令、jstack 2.CPU火焰圖 3.典型案例 |
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第4課 其它問題與工具 1.阿里arthas工具 2.典型案例 |
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第5課GC調(diào)優(yōu) 1.GC調(diào)優(yōu)的目標、方法論 2.GC算法深入解析 3.案例 |
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