Защо да научите Java и как да го направите ефективно. Доклад на Yandex

Как Java се различава от другите популярни езици? Защо Java трябва да бъде първият език за изучаване? Нека създадем план, който ще ви помогне да научите Java както от нулата, така и чрез прилагане на умения за програмиране на други езици. Нека изброим разликите между създаването на производствен код в Java и разработването на други езици. Михаил Затепякин прочете този доклад на среща за бъдещи участници стажове Yandex и други начинаещи разработчици - Java Junior среща.

— Здравейте всички, казвам се Миша. Аз съм разработчик от Yandex.Market и днес ще ви кажа защо да научите Java и как да го направите ефективно. Може да зададете разумен въпрос: защо аз ще разкажа тази история, а не някой силен разработчик с дългогодишен опит? Факт е, че самият аз изучавах Java наскоро, преди около година и половина, така че все още помня какво беше и какви капани има.

Преди година получих стаж в Yandex.Market. Разработих бекенда за Беру, за самия пазар, вероятно сте го използвали. Сега продължавам да работя там, в друг екип. Създаваме аналитична платформа за Yandex.Market за бизнес партньори.

Да започваме. Защо да научите Java от практическа гледна точка? Факт е, че Java е много известен език за програмиране. Има много голяма общност.

Например, има такъв индекс TIOBE, популярен индекс на популярността на езиците за програмиране, и Java е на първо място там. Освен това в сайтовете за работа вероятно ще забележите, че повечето свободни работни места са свързани с Java, тоест, като се развивате в Java, винаги можете да намерите работа.

Тъй като общността е много голяма, всеки ваш въпрос ще намери отговор на някои Stack Overflow или други сайтове. Също така, когато разработвате в Java, вие всъщност пишете код на JVM, така че можете лесно да превключите към Kotlin, Scala и други езици, които използват JVM.

Какво е добро за Java от идеологическа гледна точка? Има различни езици за програмиране. Те решават различни проблеми, знаете това. Например, Python е страхотен за писане на едноредови скриптове за решаване на бързи проблеми.

Положителната страна е, че можете напълно да контролирате изпълнимия код. Например, имаме автомобили, автомобили Yandex без водачи, техният код е написан с плюсове. Защо? Java има такова нещо - Garbage Collector. Изчиства RAM от ненужни обекти. Това нещо започва спонтанно и спира света, тоест спира останалата част от програмата и отива да брои обекти, изчиства паметта на обектите. Ако такова нещо работи в дрон, не е готино. Вашият дрон ще кара направо, в този момент ще изчисти паметта си и изобщо няма да гледа към пътя. Следователно дронът е написан на плюсове.

Какви проблеми решава Java? Това е предимно език за разработване на големи програми, които се пишат с години от десетки или стотици хора. По-специално, голяма част от бекенда в Yandex.Market е написана на Java. Имаме разпределен екип в няколко града, по десет души във всеки. И кодът е лесен за поддръжка, поддържа се от десет години или повече и в същото време нови хора влизат и разбират този код.

Какви характеристики трябва да има един език, така че кодът в него да се поддържа лесно и да може лесно да се развива в големи екипи. На първо място, той трябва да бъде четим код и трябва да е лесен за внедряване на сложни архитектурни решения. Тоест, трябва да е лесно да се пишат абстракции на високо ниво и т.н. Всичко това е, което Java ни предоставя. Това е обектно-ориентиран език. Наистина е лесно да се внедрят абстракции от високо ниво и сложни архитектури.

Има и много рамки и библиотеки за Java, защото езикът е на повече от 15 години. През това време всичко, което можеше да се напише, беше написано върху него, така че има тонове библиотеки за всичко, от което може да се нуждаете.

Какви основни умения, според мен, трябва да има един начинаещ JA играч? На първо място, това е познаване на основния език на Java. Следва някакъв вид рамка за инжектиране на зависимости. Следващият оратор, Кирил, ще говори за това по-подробно. Няма да се задълбочавам. Следват моделите на архитектурата и дизайна. Трябва да можем да пишем архитектурно красив код, за да пишем големи приложения. И това е някакъв вид SQL или ORM за задачи за работа с базата данни. И това се отнася повече за бекенда.

Отивам! Java ядро. Тук наистина няма да открия Америка - трябва да знаете самия език. На какво трябва да обърнете внимание. Първо, Java пусна много версии през последните години, тоест през 2014-2015 беше пусната седмата, след това осмата, деветата, десетата, много нови версии и много нови готини неща бяха въведени в тях , например Java Stream API, lambda и т.н. Много готини, свежи, готини неща, които се използват в производствения код, за какво питат на интервюта и които трябва да знаете. Ето защо не трябва да вземате книга от рафта в библиотеката Java-4 и да отидете да я научите. Това е нашият план: учим Java-8 или по-висока.

Ние обръщаме голямо внимание на иновации като Stream API, var и др. Те се задават по време на интервюта и се използват постоянно в производството. Тоест, Stream API е много по-готин от циклите, като цяло, много готино нещо. Не забравяйте да обърнете внимание.

И има всякакви неща като итератори, изключения и така нататък. Неща, които ви изглеждат маловажни, стига сами да напишете малък код. Не се нуждаете от тези изключения, кой изобщо има нужда от тях? Но те определено ще бъдат поискани на интервюта, те определено ще ви бъдат полезни в производството. Като цяло трябва да обърнете внимание на изключенията, итераторите и други неща.

Структури от данни. Не можете без структури, но ще бъде чудесно, ако не знаете просто, че има комплекти, речници и листове. А също и различни изпълнения на структури. Например, същият речник в Java има много реализации, включително HashMap и TreeMap. Имат различна асимптотика, вътре са структурирани различно. Трябва да знаете как се различават и кога да използвате.

Също така ще бъде много готино, ако знаете как тези структури от данни работят вътрешно. Тоест, не е лесно да се знае тяхната асимптотика - колко работи залогът, колко дълго работи пасът, но как работи структурата вътре - например какво е кофа в HashMap.

Също така си струва да обърнете внимание на дърветата и графиките. Това са неща, които не са много често срещани в производствения код, но са популярни в интервютата. Съответно, трябва да можете да обхождате дървета, графики в ширина и дълбочина. Всичко това са прости алгоритми.

Веднага щом започнете да пишете някакъв голям код, сложен, използващ библиотеки, многокласов код, ще разберете, че ви е трудно без изграждане на системи и разрешаване на зависимости. Това са предимно Maven и Gradle. Те ви позволяват да импортирате библиотеки във вашия проект в един ред. Това означава, че пишете едноредов xml и импортирате библиотеки в проекта. Страхотни системи. Те са приблизително еднакви, използвайте единия - Maven или Gradle.

Следва - някаква система за контрол на версиите. Препоръчвам Git, защото е популярен и има много уроци. Почти всеки използва Git, това е страхотно нещо, не можете да живеете без него.

И някаква среда за разработка. Препоръчвам IntelliJ Idea. Той значително ускорява процеса на разработка, помага ви много, пише целия шаблонен код вместо вас, като цяло е страхотно.

Връзки от слайда: SQLZOO, хабрапост

SQL. Малко за backenders. Тук всъщност имаше забавен случай. Два дни преди второто ми стажантско интервю ми се обади момиче от HR и каза, че след два дни ще ме питат за SQL и HTTP, трябва да го науча. И не знаех почти нищо за SQL или HTTP. И намерих този готин сайт - SQLZOO. Научих SQL върху него за 12 часа, имам предвид SQL синтаксис, как да пиша SELECT заявки, JOIN и т.н. Много готин сайт, силно го препоръчвам. Всъщност за 12 часа научих 90% от това, което знам сега.

Освен това е страхотно да знаете архитектурата на базата данни. Това са всякакви ключове, индекси, нормализация. Има поредица от публикации за това на Habré.

В Java, в допълнение към SQL, има всякакви системи за обектно-релационно картографиране като JPA. Има някакъв код. В първия метод има някакъв SQL код - SELECT id name FROM info.users WHERE id IN userIds. От базата данни на потребителите, от таблицата, се получават техните идентификатори и имена.

След това има определен картограф, който превръща обект от основата в Java обект. Има и трети метод по-долу, който всъщност изпълнява този код. Всичко това може да бъде заменено с помощта на JPA с един ред, който е написан по-долу. Прави същото - намира All ByIdIn. Тоест, въз основа на името на метода, той генерира SQL заявка за вас.

Много яко нещо. Аз самият, когато не знаех SQL, използвах JPA. Като цяло, обърнете внимание. Ако ви мързи да научите SQL, това е катастрофа. И като цяло огън!

Пролет. Кой е чувал за такова нещо като Spring framework? Виждате ли колко сте? Не без причина. Пролетта е включена в изискванията за всяка втора свободна работа в Java backend. Без него наистина няма никъде в голямо развитие. Какво е пролет? На първо място, това е рамка за инжектиране на зависимости. За това също ще кажа следващия говорител. Но накратко, това е нещо, което ви позволява да улесните импортирането на зависимостите на някои класове към други. Тоест знанието за зависимостите е опростено.

Spring Boot е част от Spring, която ви позволява да стартирате вашето сървърно приложение с един бутон. Отивате на THID, натискате няколко бутона и сега вашето сървърно приложение е готово и работи на localhost 8080. Това означава, че все още не сте написали нито един ред код, но той вече работи. Много яко нещо. Ако напишеш нещо свое, огън!

Пролетта е много голяма рамка. Той не само взема вашето сървърно приложение и разрешава инжектиране на зависимост. Тя ви позволява да правите куп неща, включително създаване на REST API методи. Тоест вие сте написали някакъв метод и сте прикачили към него анотацията Get mapping. И сега вече имате някакъв метод на localhost, който ви пише Hello world. Два реда код и работи. Готини неща.

Spring също улеснява писането на тестове. Няма как без тестване в голяма разработка. Кодът трябва да се тества. За тази цел Java има готина библиотека JUnit 5. И JUnit като цяло, но последната версия е пета. Има всичко за тестване, всякакви твърдения и други неща.

И има страхотна рамка Mockito. Представете си, че имате някаква функционалност, която искате да тествате. Функционалността прави много неща, включително някъде по средата влиза във VKontakte с вашия ID, например, и получава името и фамилията на потребителя на VKontakte от ID. Вероятно няма да включите VKontakte в тестовете, това е странно. Но трябва да тествате функционалността, така че сте направили този клас, използвайки Mockito, mok го, имитиращ го.

Ще кажете, че когато дойде заявка до този клас с ID такъв и такъв, тя връща някакво фамилно име, например Vasya Pupkin. И ще работи. Тоест ще тествате цялата функционалност за mok one class. Много яко нещо.

Връзка от слайд

Шаблони за проектиране. Какво е? Това са шаблони за решаване на типични проблеми, които възникват в разработката. В разработката често възникват идентични или подобни проблеми, които би било чудесно да се решат някак добре. Затова хората излязоха с най-добри практики, определени шаблони за това как да решат тези проблеми.

Има сайт с най-популярните модели - refactoring.guru, можете да го прочетете, да разберете какви модели има, да прочетете куп теория. Проблемът е, че е практически безполезен. Всъщност моделите без практика не са особено полезни.

Ще чуете за някои модели като Singletone или Builder. Кой чу тези думи? Много хора. Има толкова прости модели, които можете да приложите сами. Но повечето модели: стратегия, фабрика, фасада - не е ясно къде да ги приложите.

И докато не видите на практика в кода на друг човек място, към което се прилага този модел, няма да можете да го приложите сами. Следователно практиката е много важна с моделите. И самото четене за тях на refactoring.guru не е много полезно, но определено си заслужава.

Защо са необходими модели? Да приемем, че имате определен потребителски клас. Има идентификатор и име. Всеки потребител трябва да има както идентификатор, така и име. Горе вляво е класната стая.

Какви са начините за инициализиране на потребител? Вариантите са два - или конструктор, или сетер. Какви са недостатъците на двата подхода?

Конструктор. нов потребител (7, "Bond"), добре. Сега да кажем, че нямаме потребителски клас, а някакъв друг, със седем числови полета. Ще имате конструктор, съдържащ седем последователни числа. Не е ясно какви са тези номера и кой от тях на кой имот е. Дизайнерът не е страхотен.

Вторият вариант е сетер. Пишете ясно: setId(7), setName(“Bond”). Разбирате кое свойство към кое поле принадлежи. Но сетерът има проблем. Първо, може да забравите да присвоите нещо, и второ, вашият обект се оказва променлив. Това не е безопасно за нишки и леко намалява четливостта на кода. Ето защо хората излязоха с готин модел - Builder.

За какво се отнася? Нека се опитаме да комбинираме предимствата на двата подхода - сетер и конструктор - в едно. Създаваме определен обект, Builder, който също ще има полета Id и Name, който сам ще бъде изграден въз основа на сетера и който ще има метод Build, който ви връща нов потребител с всички параметри. Получаваме неизменен обект и сетер. Готино!

Какви са проблемите? Тук имаме класическия Builder. Проблемът е, че все още можем да забравим да проверим в някое поле. И ако сме забравили да посетим ID, в този случай в Builder той се инициализира на нула, тъй като типът int не може да се нулира. И ако направим Името “Bond” и забравим да посетим ID офиса, ще имаме нов потребител с id “0” и име “Bond”. Не е готино.

Нека се опитаме да се преборим с това. В Builder ще променим int на int, така че да е nullable. Сега всичко е супер.

Ако се опитаме да създадем потребител с името „Bond“, забравяйки да поставим неговия ID, ще получим изключение с нулев указател, тъй като ID не може да се нулира, а Builder има нулево, конкретно изключение за указател.

Но все още можем да забравим да поставим име, така че задаваме replay на обект на нула. Сега, когато изграждаме нашия обект от Builder, той проверява дали полето не е nullable. И това не е всичко.

Нека разгледаме последния пример. В този случай, ако по някакъв начин поставим null във времето за изпълнение на ID, би било чудесно веднага да разберем, че сте го направили и не е готино, че правите грешка сега.

Трябва да хвърлите грешка не в момента на създаване на потребител, а когато зададете null на ID. Следователно в Builder ще променим сетера Integer на int и той веднага ще се закълне, че са изхвърлили null.

Накратко, какъв е смисълът? Има прост модел на Builder, но дори и неговата реализация има някои тънкости, така че е много готино да разгледате различни реализации на шаблони. Всеки модел има десетки реализации. Всичко това е много интересно.

Как да напишем Builder в производствен код? Ето го нашия потребител. Прикачваме ротация на Builder от библиотеката на Lombok към него и той сам генерира Builder за нас. Тоест, ние не пишем никакъв код, но Java вече смята, че този клас има Builder и можем да го наречем така.

Вече казах, че Java има библиотеки за почти всичко, включително Lombok, страхотна библиотека, която ви позволява да избегнете писането на шаблон. Строител, ВЗЕМИ.

Патерните могат да бъдат архитектурни – свързани не само с един клас, но и със системата като цяло. Има такъв страхотен принцип в системния дизайн: Принцип на единичната отговорност. какво говори той Фактът, че всеки клас трябва да отговаря за част от собствената си функционалност. В този случай имаме контролер, който комуникира с потребители, JSON обекти. Има Facade, който преобразува JSON обекти в модели, с които Java приложението след това ще работи. Има услуга, която има сложна логика, която работи с тези модели. Има обект за достъп до данни, който поставя тези модели в базата данни и ги извлича от базата данни. А има и самата база данни. С други думи, не всичко е в един клас, но създаваме пет различни класа и това е друг модел.

След като повече или по-малко научите Java, е страхотно да напишете свой собствен проект, който ще има база данни, ще работи с други API и ще изложи вашето сървърно приложение на REST API клиенти. Това би било чудесно нещо да добавите към автобиографията си, би било готин завършек на вашето образование. С това можете да отидете и да си намерите работа.

Ето пример за моето сървърно приложение. През втората си година написах курсова работа с момчетата. Те пишеха мобилно приложение за организиране на събития. Там потребителите могат да влизат чрез VKontakte, да поставят точки на картата, да създават събития, да канят приятели в тях, да запазват изображения на събития и т.н.

Какво направих в проекта? Написах сървърно приложение в Spring Boot, без да използвам SQL. Не го познавах, използвах JPA. Какво може да направи? Влезте във VK чрез OAuth-2. Вземете токена на потребителя, отидете във VK с него, проверете дали е истински потребител. Получавайте информация за потребителите чрез VKontakte. Той успя да запази информация в база данни, също чрез JPA. Умело запазвайте снимки и други файлове в паметта на компютъра и запазвайте връзки към тях в базата данни. По това време не знаех, че има CLOB обекти в базата данни, така че го направих по този начин. Имаше REST API за потребители, клиентски приложения. И имаше единични тестове за основна функционалност.

[…] Малък пример за успешното ми изучаване на Java. През първата ми година в университета ме научиха C# и ми дадеха разбиране за ООП програмиране - какво представляват класовете, интерфейсите, абстракцията и защо са необходими. Много ми помогна. Без това изучаването на Java е доста трудно, не е ясно защо са необходими класове.

През втората ми година в университета те отново преподаваха Java ядро, но аз не спрях дотук, отидох сам да уча Spring и написах курсова работа, моя проект, който споменах по-горе. И с всичко това отидох на стаж в Yandex, преминах интервю и влязох в Yandex.Market. Там написах бекенда за Beru, това е нашият пазар и за самия Yandex.Market.

След това, преди шест месеца, се прехвърлих в друг отбор на същия пазар. Правим анализи за бизнес партньори. Ние сме в аналитичната платформа, трима сме в бекенда, така че имам много голям дял от влиянието върху проекта. Всъщност е много интересно. Тоест реално предоставяме данни за пазара – какви са продажбите, в какви категории, в какви модели, за бизнес партньори, големи известни компании. И ние сме само трима, пишем този код и е много готин.

Благодаря ти! Полезни връзки:
- „Java 8. Ръководство за начинаещи“.
- Структури на данни.
- SQLZOO.
- Нормализация на база данни.
- Дизайнерски модели.
- Модели на дизайн.
- Чист код.
- Ефективна Java.

Източник: www.habr.com