前言

程序员，近年来十分火爆的职业，凭着巨大的市场缺口和高额的薪水吸引着大量毕业生加入程序员的队伍。这其中就包括各类专业的学生，像我这种自动化专业的也在其内。这些不是计算机科班出身的可以看作是半路出家了。那么半路出家程序员和计算机专业出身学生有什么区别呢？

先来看一张计算机专业的大学课程表：数据结构与算法、计算机组成原理、汇编语言程序设计、Java语言程序设计、C/C++程序设计、操作系统、计算机系统结构、数据库系统原理、网络编程与计算技术、软件工程、计算机网络、软件开发方法等。

惭愧的说，就上过一门c语言程序设计。毕业找工作也是靠自学编程，然后牛客网（巨牛刷题网站）刷题，看某些面试宝典，做一些小项目才搞定一份工作。像面试某个知名公司时候，当场手写链表逆序程序，以及IP地址的划分规则，感觉是当场就被秒了。既然认识到差距，总是要弥补的。结合自己的学习过程总结了以下几方面。

网络：分层模型、TCP、UDP、HTTP、HTTPS

分层模型

应用层：负责处理特定的应用程序细节，如 HTTP、FTP、DNS
运输层：为两台主机提供端到端的基础通信，如 TCP、UDP
网络层：控制分组传输、路由选择等，如 IP
链路层：操作系统设备驱动程序、网卡相关接口

UDP

UDP 头结构：来源端口、目的端口、长度域、校验和
特点：不可靠、无序、面向报文、速度快、轻量
适用场景：适用于即时通讯、视频通话等
应用：DHCP、DNS、QUCI、VXLAN、GTP-U、TFTP、SNMP

TCP

TCP 头结构：来源端口、目的端口、序号、确认序号、SYN/ACK 等状态位、窗口大小、校验和、紧急指针
特点：面向字节流、有拥塞和流量控制、可靠、有序、速度慢、较重量，通过滑动窗口实现流量控制、用塞控制
适用场景：文件传输、浏览器等
应用：HTTP、HTTPS、RTMP、FTP、SMTP、POP3
三次握手：

1\. C->S：SYN，seq=x（你能听到吗？）
2\. S->C：SYN，seq=y，ack=x+1（我能听到，你能听到吗？）
3\. C->S：ACK，seq=x+1，ack=y+1（我能听到，开始吧）

两方都要能确保：我说的话，你能听到；你说的话，我能听到。所以需要三次握手
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四次挥手:

1\. C->S：FIN，seq=p（我说完了）
2\. S->C：ACK，ack=p+1（我知道了，等一下，我可能还没说完）
3\. S->C：FIN，seq=q，ACK，ack=p+1（我也说完了）
4\. C->S：ACK，ack=q+1（我知道了，结束吧）

S 收到 C 结束的消息后 S 可能还没说完，没法立即回复结束标示，只能等说完后再告诉 C ：我说完了
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HTTP

超文本传输协议，明文传输，默认 80 端口
POST 和 GET：Get 参数放在 url 中；Post 参数放在 request Body 中
访问网页过程：DNS 域名解析、TCP 三次握手建立连接、发起 HTTP 请求

HTTPS

默认 443 端口，使用 SSL 协议对 HTTP 传输数据进行了加密，安全
加密过程：Client/Server 通过非对称加密生成密钥，然后用这个密钥去对称加密传输数据

算法：数据结构、常用算法

数据结构

数组、链表
栈、队列
散列表
树、堆、图

常用算法

排序
双指针、滑动窗口、字符串
递归、分治、二分
回溯、贪心、动态规划

Java 基础：StringBuilder、泛型擦除、Exception、IO、容器

StringBuilder

StringBuffer 线程安全，StringBuilder 线程不安全
+实际上是用 StringBuilder 来实现的，所以非循环体可以直接用 +，循环体不行，因为会频繁创建 StringBuilder
String.concat 实质是 new String ，效率也低，耗时排序：StringBuilder < StringBuffer < concat < +

泛型擦除

修饰成员变量等类结构相关的泛型不会被擦除
容器类泛型会被擦除

Exception 和 Error

Exception 和 Error 都继承自 Throwable
Error 大部分是指不可恢复的错误状态，比如 OOM，所以也不需要捕获
Exception 分为 CheckedException 和 UnCheckedException
- CheckedException：必须显式捕获，受编译器检查，比如 io 操作
- UnCheckedException：不用显示捕获，比如空指针、数组越界等

IO 、 NIO、 OKIO

IO 是面向流的，一次一个字节的处理，NIO 是面向缓冲区的，一次产生或消费一个数据块
IO 是阻塞的，NIO 是非阻塞的
NIO 支持内存映射方式
okio 相比 io 和 nio，api 更简单易用
okio 支持超时机制
okio 引入 ByteString 空间换时间提高性能
okio 采用 segment 机制进行内存共享，节省 copy 时间消耗

ArrayList、LinkedList

ArrayList
- 基于数组实现，查找快：o(1)，增删慢：o(n)
- 初始容量为10，扩容通过 System.arraycopy 方法
LinkedList
- 基于双向链表实现，查找慢：o(n)，增删快：o(1)
- 封装了队列和栈的调用

HashMap 、HashTable、HashSet

HashMap（允许 key/value 为 null）
- 基于数组和单向链表实现，数组是 HashMap 的主体；链表是为解决哈希冲突而存在的，存放的是key和value结合的实体
- 数组索引通过 key.hashCode（还会二次 hash）得到，在链表上通过 key.equals 索引
- 哈希冲突落在同一个桶中时，直接放在链表头部（java1.8后放到尾部）
- JAVA 8 中链表数量大于 8 时会转为红黑树存储，查找时间由 O(n) 变为 O(logn)
- 数组长度总是2的n次方：这样就能通过位运算实现取余，从而让 index 能落在数组长度范围内
- 加载因子（默认0.75）表示添加到多少填充比时进行扩容，填充比大：链表较长，查找慢；填充比小：链表短，查找快
- 扩容时直接创建原数组两倍的长度，然后将原有对象再进行hash找到新的index，重新放
HashTable（不允许 key/value 为 null)
- 数据结构和 HashMap 一样
- 线程安全
HashSet
- 基于 HashMap 实现，元素就是 HashMap 的 key，Value 传入了一个固定值

ArrayMap、SparseArray

ArrayMap
- 基于两个数组实现，一个存放 hash；一个存放键值对
- 存放 hash 的数组是有序的，查找时使用二分法查找
- 发生哈希冲突时键值对数组里连续存放，查找时也是通过 key.equals索引，找不到时先向后再向前遍历相同hash值的键值对数组
- 扩容时不像 HashMap 直接 double，内存利用率高；也不需要重建哈希表，只需要调用 system.arraycopy 数组拷贝，性能较高
- 不适合存大量数据（1000以下），因为数据量大的时候二分查找相比红黑树会慢很多
SparseArray
- 基于 ArrayMap，key 只能是特定类型

Concurrent 集合

ConcurrentHashMap
- 数据结构跟 HashMap 一样，还是数组加链表
- 采用 segment 分段锁技术，不像 HashTable 无脑直接同步 put 和 get 操作
- get 操作没有加锁，因为 value 用 volatile 修饰来保证可见行，性能很高
- java1.8 后去除分段锁，采用 CAS 乐观锁加 synchronized 来实现

LRUCache 原理

基于访问顺序排序的 LinkedHashMap 实现，最近访问的会排在最后

Android高级架构师

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