למה ללמוד ג'אווה וכיצד לעשות זאת ביעילות. דוח Yandex

במה שונה Java משפות פופולריות אחרות? מדוע Java צריכה להיות השפה הראשונה ללמוד? בוא ניצור תוכנית שתעזור לך ללמוד Java הן מאפס והן על ידי יישום מיומנויות תכנות בשפות אחרות. בואו נפרט את ההבדלים בין יצירת קוד ייצור ב-Java לבין פיתוח בשפות אחרות. מיכאיל זאטפיאקין קרא את הדוח הזה בפגישה למשתתפים עתידיים התמחויות Yandex ומפתחים מתחילים אחרים - Java Junior meetup.

- שלום לכולם, שמי מישה. אני מפתח מ-Yandex.Market, והיום אני אגיד לך למה ללמוד ג'אווה ואיך לעשות את זה ביעילות. אולי תשאל שאלה סבירה: למה אני אספר את הסיפור הזה, ולא איזה מפתח חזק עם ניסיון רב שנים? העובדה היא שאני עצמי למדתי ג'אווה לאחרונה, לפני כשנה וחצי, אז אני עדיין זוכר איך זה היה ואיזה מלכודות יש.

לפני שנה קיבלתי התמחות ב-Yandex.Market. פיתחתי את ה-backend עבור Beru, עבור השוק עצמו, כנראה שהשתמשת בו. עכשיו אני ממשיך לעבוד שם, בצוות אחר. אנו יוצרים פלטפורמה אנליטית עבור Yandex.Market עבור שותפים עסקיים.

בואו נתחיל. למה ללמוד ג'אווה מנקודת מבט מעשית? העובדה היא ש-Java היא שפת תכנות מאוד מפורסמת. יש בה קהילה גדולה מאוד.

לדוגמה, קיים אינדקס TIOBE כזה, אינדקס פופולרי לפופולריות של שפות תכנות, וג'אווה במקום הראשון שם. כמו כן, באתרי דרושים בוודאי תשימו לב שרוב המשרות הפנויות עוסקות ב-Java, כלומר בפיתוח ב-Java תמיד תוכלו למצוא עבודה.

מכיוון שהקהילה מאוד גדולה, כל שאלה שיש לך תמצא תשובה באיזה Stack Overflow או באתרים אחרים. כמו כן, בעת פיתוח ב-Java, אתה למעשה כותב קוד ב-JVM, כך שתוכל לעבור בקלות ל-Kotlin, Scala ושפות אחרות שמשתמשות ב-JVM.

מה טוב בג'אווה מנקודת מבט אידיאולוגית? יש שפות תכנות שונות. הם פותרים בעיות שונות, אתה יודע את זה. לדוגמה, Python מצוין לכתיבת סקריפטים בשורה אחת כדי לפתור בעיות מהירות.

בצד החיובי, אתה יכול לשלוט באופן מלא בקוד ההפעלה. לדוגמה, יש לנו מכוניות, מכוניות ללא נהג של Yandex, הקוד שלהן כתוב בפלוסים. למה? לג'אווה יש דבר כזה - Garbage Collector. זה מנקה זיכרון RAM מחפצים מיותרים. הדבר הזה מתחיל באופן ספונטני ועוצר את העולם, כלומר, הוא עוצר את שאר התוכנית והולך לספור חפצים, זיכרון נקי של חפצים. אם דבר כזה עובד במזל"ט, זה לא מגניב. המל"ט שלך ייסע ישר, ברגע זה ינקה את הזיכרון שלו ולא יסתכל על הכביש כלל. לכן, המל"ט כתוב על המקצוענים.

אילו בעיות ג'אווה פותר? זוהי בעיקר שפה לפיתוח תוכניות גדולות שנכתבות לאורך שנים, על ידי עשרות או מאות אנשים. בפרט, חלק גדול מה-backend ב-Yandex.Market כתוב בג'אווה. יש לנו צוות מבוזר במספר ערים, עשרה אנשים בכל אחת. והקוד קל לתחזוקה, הוא נתמך כבר עשר שנים או יותר, ובמקביל נכנסים אנשים חדשים ומבינים את הקוד הזה.

אילו מאפיינים צריכים להיות לשפה כדי שהקוד בה יתמוך בקלות וכדי שניתן יהיה לפתח אותה בקלות בצוותים גדולים. קודם כל, זה צריך להיות קוד קריא, וזה צריך להיות קל ליישם פתרונות ארכיטקטוניים מורכבים. כלומר, זה צריך להיות קל לכתוב הפשטות ברמה גבוהה וכו'. כל זה מה ש-Java מספקת לנו. זוהי שפה מכוונת עצמים. זה ממש קל ליישם הפשטות ברמה גבוהה וארכיטקטורות מורכבות.

יש גם הרבה מסגרות וספריות ל-Java, כי השפה היא בת יותר מ-15 שנים. במהלך הזמן הזה, כל מה שאפשר היה לכתוב עליו היה כתוב, כך שיש טונות של ספריות לכל מה שאתה צריך.

אילו כישורים בסיסיים, לדעתי, צריכים להיות לשחקן JA מתחיל? קודם כל, מדובר בידע בשפת הליבה של Java. הבא הוא איזושהי מסגרת של הזרקת תלות. הדובר הבא, קיריל, ידבר על זה בצורה מלאה יותר. אני לא אכנס יותר מדי לעומק. הבא הוא דפוסי הארכיטקטורה והעיצוב. אנחנו צריכים להיות מסוגלים לכתוב קוד יפה מבחינה ארכיטקטונית כדי לכתוב יישומים גדולים. וזה סוג של SQL או ORM למשימות של עבודה עם מסד הנתונים. וזה חל יותר על הקצה האחורי.

ללכת! ליבת Java. אני לא באמת אגלה כאן את אמריקה - אתה צריך לדעת את השפה עצמה. למה כדאי לשים לב. ראשית, ג'אווה הוציאה הרבה גרסאות בשנים האחרונות, כלומר ב-2014-2015 יצאה השביעית, אחר כך השמינית, התשיעית, העשירית, הרבה גרסאות חדשות, והוצגו בהן הרבה דברים מגניבים. , למשל, Java Stream API , lambda וכו'. דברים מאוד מגניבים, טריים, מגניבים שמשתמשים בהם בקוד ייצור, על מה שואלים בראיונות ושאתם צריכים לדעת. לכן, אסור לקחת ספר מהמדף בספריית Java-4 וללכת ללמוד אותו. זו התוכנית שלנו: אנחנו לומדים Java-8 ומעלה.

אנו מקדישים תשומת לב רבה לחידושים כגון Stream API, var וכו'. הם נשאלים במהלך ראיונות ומשמשים כל הזמן בייצור. כלומר, ה-API של Stream הרבה יותר מגניב מלולאות, באופן כללי, דבר מאוד מגניב. הקפד לשים לב.

ויש כל מיני דברים כמו איטרטורים, חריגים וכן הלאה. דברים שנראים לך לא חשובים כל עוד אתה כותב איזה קוד קטן בעצמך. אתה לא צריך את החריגים האלה, מי צריך אותם בכלל? אבל הם בהחלט ישאלו בראיונות, הם בהחלט יועילו לך בהפקה. באופן כללי, כדאי לשים לב לחריגים, איטרטורים ודברים אחרים.

מבני מידע. אתה לא יכול ללכת בלי מבנים, אבל זה יהיה נהדר אם אתה לא רק יודע שיש סטים, מילונים וגיליונות. וגם יישומים שונים של מבנים. לדוגמה, לאותו מילון ב-Java יש יישומים רבים, כולל HashMap ו-TreeMap. יש להם אסימפטוטיקות שונות, הם בנויים אחרת מבפנים. אתה צריך לדעת איך הם שונים ומתי להשתמש באיזה מהם.

זה יהיה גם מאוד מגניב אם אתה יודע איך מבני הנתונים האלה עובדים באופן פנימי. כלומר, לא קל לדעת את האסימפטוטיקה שלהם - כמה ההימור עובד, כמה זמן עובד המעבר, אבל איך המבנה עובד בפנים - למשל, מה זה דלי ב-HashMap.

כדאי לשים לב גם לעצים ולגרפים. אלה דברים שהם לא מאוד נפוצים בקוד הייצור, אבל הם פופולריים בראיונות. בהתאם, אתה צריך להיות מסוגל לחצות עצים, גרפים לרוחב ולעומק. כל אלו אלגוריתמים פשוטים.

ברגע שתתחיל לכתוב כל קוד גדול, מורכב, באמצעות ספריות, קוד רב מחלקות, תבין שקשה לך בלי לבנות מערכות ולפתור תלות. אלה הם בעיקר Maven ו- Gradle. הם מאפשרים לך לייבא ספריות לפרויקט שלך בשורה אחת. כלומר, אתה כותב XML בשורה אחת ומייבא ספריות לפרויקט. מערכות מעולות. הם בערך זהים, השתמש באחד מהם - Maven או Gradle.

הבא - איזושהי מערכת בקרת גרסאות. אני ממליץ על Git כי זה פופולרי ויש המון מדריכים. כמעט כולם משתמשים ב-Git, זה דבר מגניב, אתה לא יכול לחיות בלעדיו.

ואיזה סביבת פיתוח. אני ממליץ על IntelliJ Idea. זה מאוד מזרז את תהליך הפיתוח, עוזר לך מאוד, כותב לך את כל קוד ה-boilerplate, באופן כללי, זה מגניב.

קישורים מהשקופית: SQLZOO, הבראפוסט

SQL. קצת על backenders. דווקא היה כאן מקרה מצחיק. יומיים לפני ראיון ההתמחות השני שלי, נערת משאבי אנוש התקשרה אליי ואמרה שבעוד יומיים ישאלו אותי על SQL ו-HTTP, אני צריכה ללמוד את זה. ולא ידעתי כמעט כלום על SQL או HTTP. ומצאתי את האתר המגניב הזה - SQLZOO. למדתי עליו SQL תוך 12 שעות, כלומר תחביר SQL, איך כותבים שאילתות SELECT, JOIN וכו'. אתר מגניב מאוד, ממליץ עליו בחום. למעשה, תוך 12 שעות למדתי 90% ממה שאני יודע עכשיו.

וזה גם נהדר להכיר את ארכיטקטורת מסדי הנתונים. אלה כל מיני מפתחות, אינדקסים, נורמליזציה. יש סדרה של פוסטים על זה ב-Habré.

ב-Java, בנוסף ל-SQL, יש כל מיני מערכות מיפוי יחס אובייקט כמו JPA. יש איזה קוד. בשיטה הראשונה יש קוד SQL כלשהו - SELECT id name FROM info.users WHERE id IN userIds. ממסד הנתונים של המשתמשים, מהטבלה, מתקבלים המזהים והשמות שלהם.

לאחר מכן, יש ממפה מסויים שהופך אובייקט מהבסיס לאובייקט Java. וישנה שיטה שלישית למטה שבעצם מבצעת את הקוד הזה. את כל זה ניתן להחליף באמצעות JPA בשורה אחת, שכתובה למטה. זה עושה את אותו הדבר - מצא את All ByIdIn. כלומר, בהתבסס על שם השיטה, היא מייצרת עבורך שאילתת SQL.

דבר מגניב מאוד. אני עצמי, כשלא הכרתי SQL, השתמשתי ב-JPA. באופן כללי, שימו לב. אם אתה עצלן מכדי ללמוד SQL, זה אסון. ובכלל, אש!

אביב. מי שמע על דבר כזה מסגרת אביב? אתה רואה כמה מכם יש? לא בלי סיבה. אביב כלול בדרישות של כל משרה שנייה ב-Java backend. בלי זה, אין באמת מקום להתפתחות גדולה. מהו אביב? קודם כל, זו מסגרת של הזרקת תלות. גם על זה יספר הדובר הבא. אבל בקיצור, זה דבר שמאפשר לך להקל על ייבוא ​​התלות של מחלקות מסוימות לאחרות. כלומר, הידע על תלות מפושט.

Spring Boot הוא חלק של Spring המאפשר לך להפעיל את אפליקציית השרת שלך עם כפתור אחד. אתה עובר אל THID, לוחץ על כמה כפתורים, ועכשיו יש לך את אפליקציית השרת שלך ופועלת על localhost 8080. כלומר, עדיין לא כתבת שורת קוד אחת, אבל זה כבר עובד. דבר מגניב מאוד. אם אתה כותב משהו משלך, אש!

האביב הוא מסגרת גדולה מאוד. זה לא רק קולט את יישום השרת שלך ופותר את הזרקת תלות. זה מאפשר לך לעשות הרבה דברים, כולל יצירת שיטות REST API. כלומר, כתבת שיטה כלשהי וצירפת לה את הערת Get mapping. ועכשיו כבר יש לך שיטה כלשהי ב-localhost שכותבת לך Hello world. שתי שורות קוד וזה עובד. דברים מגניבים.

האביב גם מקל על כתיבת מבחני. אין דרך בלי בדיקה בפיתוח גדול. צריך לבדוק את הקוד. לצורך כך, ל-Java יש ספרייה מגניבה JUnit 5. ו-JUnit באופן כללי, אבל הגרסה האחרונה היא החמישית. יש הכל לבדיקה, כל מיני קביעות ודברים אחרים.

ויש מסגרת Mockito מדהימה. תאר לעצמך שיש לך פונקציונליות כלשהי שאתה רוצה לבדוק. הפונקציונליות עושה הרבה דברים, כולל, איפשהו באמצע, היא נכנסת ל-VKontakte עם המזהה שלך, למשל, ומקבלת את השם הפרטי והמשפחה של משתמש VKontakte מהמזהה. כנראה שלא תכלול את VKontakte במבחנים, זה מוזר. אבל אתה צריך לבדוק את הפונקציונליות, אז עשית את המחלקה הזו, באמצעות Mockito, mok it, חיקוי אותה.

אתה תגיד שכאשר מגיעה בקשה לכיתה הזו עם תעודה מזהה כזו או אחרת, היא מחזירה איזה שם משפחה, למשל, Vasya Pupkin. וזה יעבוד. כלומר, תבדוק את כל הפונקציונליות עבור mok one class. דבר מגניב מאוד.

קישור משקופית

תבניות עיצוב. מה זה? אלו הן תבניות לפתרון בעיות טיפוסיות המתעוררות בפיתוח. בפיתוח, לעתים קרובות מתעוררות בעיות זהות או דומות שיהיה נהדר לפתור איכשהו בצורה טובה. לכן, אנשים המציאו שיטות עבודה מומלצות, תבניות מסוימות, כיצד לפתור את הבעיות הללו.

יש אתר עם הדפוסים הפופולריים ביותר - refactoring.guru, אתה יכול לקרוא אותו, לגלות אילו דפוסים יש, לקרוא חבורה של תיאוריות. הבעיה היא שזה כמעט חסר תועלת. למעשה, דפוסים ללא תרגול אינם שימושיים במיוחד.

תשמעו על כמה דפוסים כמו Singletone או Builder. מי שמע את המילים האלה? הרבה אנשים. יש דפוסים כל כך פשוטים שאתה יכול ליישם בעצמך. אבל רוב הדפוסים: אסטרטגיה, מפעל, חזית - לא ברור היכן ליישם אותם.

ועד שלא תראה בפועל בקוד של אדם אחר מקום שאליו מיושמת הדפוס הזה, לא תוכל ליישם אותו בעצמך. לכן, תרגול חשוב מאוד עם דפוסים. ורק לקרוא עליהם ב- refactoring.guru לא מועיל במיוחד, אבל בהחלט שווה לעשות זאת.

למה צריך דפוסים? נניח שיש לך מחלקה מסוימת של User. יש לזה מזהה ושם. לכל משתמש חייב להיות גם מזהה וגם שם. משמאל למעלה היא הכיתה.

מהן הדרכים לאתחל משתמש? ישנן שתי אפשרויות - או קונסטרוקטור או סטטר. מהם החסרונות של שתי הגישות?

בַּנַאִי. משתמש חדש (7, "בונד"), בסדר. עכשיו נניח שאין לנו מחלקה User, אלא מחלקה אחרת, עם שבעה שדות מספריים. יהיה לך בנאי המכיל שבעה מספרים עוקבים. לא ברור מהם המספרים הללו ואיזה מהם שייך לאיזה נכס. המעצב לא גדול.

האפשרות השנייה היא מקבע. אתה כותב בבירור: setId(7), setName(“Bond”). אתה מבין איזה נכס שייך לאיזה תחום. אבל למגדיר יש בעיה. ראשית, אתה עלול לשכוח להקצות משהו, ושנית, האובייקט שלך מתברר כניתן לשינוי. זה אינו בטוח בשרשור ומפחית מעט את קריאות הקוד. לכן אנשים המציאו דפוס מגניב - Builder.

על מה זה? בואו ננסה לשלב את היתרונות של שתי הגישות - מגדיר ובנאי - באחת. אנחנו יוצרים אובייקט מסוים, Builder, שיהיו בו גם שדות Id ו-Name, שבעצמו ייבנה על סמך הקובע, ושתהיה לו שיטת Build שמחזירה לך משתמש חדש עם כל הפרמטרים. אנחנו מקבלים אובייקט בלתי משתנה ומגדיר. מגניב!

מה הבעיות? כאן יש לנו את ה-Builder הקלאסי. הבעיה היא שאנחנו עדיין יכולים לשכוח לבדוק באיזה שדה. ואם שכחנו לבקר את המזהה, במקרה הזה ב-Builder הוא מאותחל לאפס, כי הסוג int אינו ניתן ל- null. ואם נעשה את השם "בונד" ונשכח לבקר במשרד המזהה, יהיה לנו משתמש חדש עם מזהה "0" והשם "בונד". לא מגניב.

בואו ננסה להילחם בזה. ב-Builder נשנה את int ל-int כך שיהיה nullable. עכשיו הכל מצוין.

אם ננסה ליצור משתמש בשם "Bond", כששכח לשים את המזהה שלו, נקבל חריג מצביע null, כי המזהה אינו ניתן ל-null, ול-Builder יש null, במיוחד חריג מצביע.

אבל אנחנו עדיין יכולים לשכוח לשים שם, אז הגדרנו את השידור החוזר של האובייקט ל-null. כעת, כאשר אנו בונים את האובייקט שלנו מ-Builder, הוא בודק שהשדה אינו ניתן ל- null. וזה לא הכל.

בואו נסתכל על הדוגמה האחרונה. במקרה הזה, אם איכשהו נשים את null בזמן הריצה של מזהה, זה יהיה נהדר לדעת מיד שעשית את זה וזה לא מגניב שאתה עושה טעות עכשיו.

אתה צריך לזרוק שגיאה לא ברגע יצירת המשתמש, אלא כאשר אתה מגדיר null למזהה. לכן, בבונה נשנה את הקובע שלם ל-int, ומיד ישבע שזרקו בטל.

בקיצור, מה הטעם? יש דפוס Builder פשוט, אבל אפילו ליישום שלו יש כמה דקויות, אז זה מאוד מגניב להסתכל על יישומים שונים של דפוסים. לכל דפוס יש עשרות יישומים. כל זה מאוד מעניין.

איך נכתוב Builder בקוד ייצור? הנה המשתמש שלנו. אנו מצמידים אליו סיבוב Builder מספריית Lombok, והוא עצמו מייצר עבורנו Builder. כלומר, אנחנו לא כותבים שום קוד, אבל Java כבר חושבת שלמחלקה הזו יש Builder, ואנחנו יכולים לקרוא לזה ככה.

כבר אמרתי שלג'אווה יש ספריות כמעט לכל דבר, כולל Lombok, ספרייה מגניבה שמאפשרת להימנע מכתיבת boilerplate. בונה, GET.

דפוסים יכולים להיות אדריכליים - קשורים לא רק למחלקה אחת, אלא למערכת כולה. יש עיקרון כל כך מגניב בתכנון מערכת: עיקרון אחריות יחידה. על מה הוא מדבר? העובדה שכל מחלקה חייבת להיות אחראית לחלק מהפונקציונליות שלה. במקרה זה, יש לנו בקר שמתקשר עם משתמשים, אובייקטי JSON. יש את Facade, אשר ממירה אובייקטי JSON למודלים שאפליקציית Java תעבוד איתם. יש שירות שיש לו היגיון מורכב שעובד עם המודלים האלה. יש Data Access Object שמכניס את המודלים הללו למסד הנתונים ומחזיר אותם ממסד הנתונים. ויש את מסד הנתונים עצמו. במילים אחרות, זה לא הכל במחלקה אחת, אבל אנחנו עושים חמישה מחלקות שונות, וזה עוד דפוס.

לאחר שלמדת פחות או יותר ג'אווה, זה נהדר לכתוב פרויקט משלך שיכלול מסד נתונים, יעבוד עם ממשקי API אחרים, ויחשוף את אפליקציית השרת שלך ללקוחות REST API. זה יהיה דבר נהדר להוסיף לקורות החיים שלך, זה יהיה סיום מגניב לחינוך שלך. עם זה אתה יכול ללכת ולקבל עבודה.

הנה דוגמה ליישום השרת שלי. בשנה השנייה שלי, כתבתי עבודה עם החבר'ה. הם כתבו אפליקציה לנייד לארגון אירועים. שם, משתמשים יכלו להיכנס דרך VKontakte, למקם נקודות על המפה, ליצור אירועים, להזמין את חבריהם אליהם, לשמור תמונות של אירועים וכו'.

מה עשיתי בפרויקט? כתב יישום שרת ב-Spring Boot מבלי להשתמש ב-SQL. לא הכרתי אותו, השתמשתי ב-JPA. מה זה יכול לעשות? היכנס ל-VK דרך OAuth-2. קח את האסימון של המשתמש, לך איתו ל-VK, תבדוק שזה משתמש אמיתי. קבל מידע על משתמשים דרך VKontakte. הוא הצליח לשמור מידע במסד נתונים, גם באמצעות JPA. שמור במיומנות תמונות וקבצים אחרים בזיכרון המחשב, ושמור קישורים אליהם במסד הנתונים. באותו זמן לא ידעתי שיש אובייקטי CLOB במסד הנתונים, אז עשיתי את זה ככה. היה REST API עבור משתמשים, יישומי לקוח. והיו בדיקות יחידה לפונקציונליות בסיסית.

[…] דוגמה קטנה ללמידה המוצלחת שלי של ג'אווה. בשנה הראשונה שלי באוניברסיטה לימדו אותי C# וקיבלתי הבנה בתכנות OOP - מה זה שיעורים, ממשקים, הפשטה ולמה הם נחוצים. זה עזר לי מאוד. בלי זה, לימוד Java הוא די קשה; לא ברור מדוע יש צורך בשיעורים.

בשנה השנייה שלי באוניברסיטה, שוב לימדו את Java core, אבל לא עצרתי שם, הלכתי ללמוד אביב בעצמי וכתבתי עבודה בקורס, הפרויקט שלי, שציינתי למעלה. ועם כל זה, יצאתי להתמחות ב-Yandex, עברתי ראיון ונכנסתי ל-Yandex.Market. שם כתבתי את ה-backend עבור Beru, זה השוק שלנו, ועבור Yandex.Market עצמו.

לאחר מכן, לפני חצי שנה, עברתי לצוות אחר באותו שוק. אנו עושים אנליטיקה עבור שותפים עסקיים. אנחנו בפלטפורמה האנליטית, אנחנו שלושה ב-backend, אז יש לי נתח גדול מאוד של השפעה על הפרויקט. זה מאוד מעניין, למען האמת. כלומר אנחנו בעצם מספקים נתונים על השוק – מהן המכירות, באילו קטגוריות, באילו דגמים, לשותפים עסקיים, חברות גדולות ומוכרות. ואנחנו רק שלושה, אנחנו כותבים את הקוד הזה, וזה מאוד מגניב.

תודה! קישורים שימושיים:
- "Java 8. מדריך למתחילים".
- מבני מידע.
- SQLZOO.
- נורמליזציה של מסדי נתונים.
- תבניות עיצוב.
- תבניות עיצוב.
- קוד נקי.
- ג'אווה יעילה.

מקור: www.habr.com