史上最强Java架构师的13大技术能力详解

从程序员进阶成为架构师，并非一蹴而就，需要系统化、阶段性地学习，在实战项目中融会贯通，这如同打怪通关，我们得一关一关突破，每攻破一个关口，就能得到更精良的装备，技能值也随之不断增长，直至大获全胜。

凡事预则立，在开始行动之前，我们有必要先来了解下这个岗位的核心要求，以及必知必会的技术能力，只有目标清晰、方向明确，才能事半功倍。

01 架构师岗位职责

 

曾有人这样形容架构师的重要性：架构师的工作就像是他打造一棵树的主干和枝干，然后程序员们让这棵树上长出树叶和果实。

架构师，是一个既需要掌控整体又要洞悉局部瓶颈，并依据具体的业务场景给出解决方案的团队领导型人物，他需要参与项目开发的全部过程，包括需求分析、架构设计、系统实现、集成、测试和部署各个阶段，负责在整个项目中对技术活动和技术说明进行指导和协调。

架构师职责简单来说有三点：

1、确认需求与拆分系统

在项目开发过程中，架构师需要依据用户需求，将完整的系统拆分为子系统和组件，形成不同的逻辑层或服务，确定各层的接口、层与层相互之间的关系，对整个系统分层进行“纵向”分解，对同一逻辑层分块进行“横向”分解。

2、技术选型

通过对系统的一系列的分解，最终形成了软件的整体架构，依据整体架构需要进行技术选型。

3、制作技术规格说明

在整个研发过程中始终保持与开发人员保持沟通，以保证开发者依照原定的架构意图去实现各项功能。

02 架构师必备能力

1、架构师能力图谱

架构师的技术实力要强，具备技术广度，同时，还要注重其它软实力，譬如抽象能力、应急能力、管理能力、沟通能力、技术实力等。

2、架构师必知必会技术

架构师除了能撸一手高质量代码，至少精通1-2门技术，还要具备足够的技术广度，从软件到硬件、开发到测试、运维到安全等等，都要面面俱到去了解掌握。当然了，人的精力是有限的，我们不可能做到每个领域都去深入，但至少需要知道其概念、运行原理、如何运用等。

 

架构师必知必会技术范围大致如下：

1） 集合框架（源码）

• List
• ArrayList
• LinkedList
• Set：HashSet、TreeSet
• Map：TreeMap、ConcurrentHashMap
• Collection的synchronized等方法

以上知识点都分享过，详细请查看：

深入探讨HashMap的底层结构、原理、扩容机制

ConcurrentHashMap的实现原理(含JDK1.7和JDK1.8的区别)

 

2）、工具类

• Google guava（推荐）
• Apache common lang/BeanUtils/Collctions/IO
• JSON
• fastjson
• gson
• jackson

 

3） 框架

• Spring：IOC、AOP、常用注解
• SpringMVC
• Spring Boot
• Mybatis
• Shiro
• Netty

框架的文章，后续会作补充上来，请大家稍等

 

4） 安全

• SQL注入、XSS、CSRF等
• 单项散列算法：MD5、SHA
• 对称加密：DES
• 非对称加密：RSA、HTTPS

安全请查看：3大Java Web安全漏洞防御详解：XSS、CSRF、以及SQL注入解决方案

 

5） JVM

• Java虚拟机（Hotspot实现）
• 类加载机制
• 内存模型
• GC：回收算法、垃圾收集器
• 调优
• 工具：jstack、jmap、jconsole

JVM相关详细请查看：

JVM的4种垃圾回收算法、垃圾回收机制与总结

深入详解JVM内存模型与JVM参数详细配置

JVM性能调优的6大步骤，及关键调优参数详解

 

6） 并发编程

• Executor框架
• Fork/join
• happen-before
• 数据结构：ConcurrentHashMap
• 线程池：参数设置、原理、拒绝策略
• 线程状态
• Lock/synchronized
• 原子操作类
• 并发工具类：CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier、Exchanger
• IO、BIO、AIO、NIO

并发编程详细请查看：

深入详解Synchronized同步锁的底层实现

4种常用Java线程锁的特点，性能比较、使用场景

Java并发容器的原理：7大并发容器详解、及使用场景

NIO、BIO、AIO的区别，及NIO的应用和框架选型

 

7） 数据

• NoSQL：MongoDB
• 分布式缓存：Memcached、Redis（推荐）
• 关系数据库
• MySQL
• 引擎
• InnoDB（支持事务）
• 分库分表
• Cobar
• Mycat

详细查看数据库系列：大数据架构设计(文章合集)

 

8） SQL优化

• 索引
• 主键索引
• 组合索引
• explain
• 存储过程

• SQL注入：使用#而不使用$

SQL优化请查看：MySQL数据库的索引原理、与慢SQL优化的5大原则

 

 

9） 事务隔离级别（ACID）

• 原子性
• 一致性
• 隔离性
• 持久性

 

10） 锁

• 表锁
• 行锁
• 悲观锁

详细可以查看：

MySQL行锁、表锁、悲观锁、乐观锁的特点与应用

11） 大数据

• Hadoop
• Hbase
• Spark
• Storm/JStorm

大数据相关的内容，后续会补充，请稍等

 

12） 算法与数据结构

• 数组
• 链表
• 栈
• 队列
• 树
• 二叉树
• B Tree/B Tree
• 红黑树
• 哈希

 

 

13） 分布式系统

• 从集中到分布式
• 分布式Session：Session复制、Session绑定、Session服务器（靠谱）
• 分布式缓存：Redis、一致性Hash算法
• 数据库：读写分离、主从热备、分库分表、一致性
• 分布式事务、CAP、BASE、2PC/3PC
• 分布式锁
• Redisson
• 负载均衡、硬件、F5、软件、LVS、Nginx
• 消息队列：RabbitMQ、ZeroMQ、ActiveMQ、Kafka（推荐）
• 服务化：服务注册与发现、Zookeeper
• 架构
• 微服务
• Spring Boot
• Dubbo
• RPC
• SOA
• 虚拟化
• Docker

详细可以查看分布式架构系列：史上最强大型分布式架构详解：高并发 数据库 缓存 分布式 微服务 秒杀

 

作者简介

陈睿|mikechen，10年+大厂架构经验，BAT资深面试官，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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