Javaを学ぶ理由と効果的な学習方法。 ヤンデックスレポート

Java は他の一般的な言語とどう違うのですか? なぜ Java を最初に学ぶべき言語なのでしょうか? Java をゼロから学習することも、他の言語のプログラミング スキルを応用して学習することもできる計画を立ててみましょう。 Java での製品コードの作成と他の言語での開発の違いをリストしてみましょう。 ミハイル・ザテピャキンは将来の参加者のための会議でこの報告書を読んだ インターンシップ Yandex およびその他の初心者開発者 - Java ジュニア ミートアップ。

— 皆さんこんにちは、私の名前はミーシャです。 私は Yandex.Market の開発者です。今日は Java を学ぶ理由と効果的な学習方法について説明します。 当然の質問かもしれません。なぜ長年の経験を持つ強力な開発者ではなく、私がこの話をするのでしょうか? 実際、私自身も最近、約 XNUMX 年半前に Java を勉強したので、それがどのようなものか、どんな落とし穴があったのかを今でも覚えています。

XNUMX 年前、私は Yandex.Market でインターンシップに参加しました。 私は Beru 用のバックエンドを開発しました。マーケット自体用に、おそらくあなたもそれを使用したでしょう。 今、私はそこで別のチームで働き続けています。 ビジネスパートナー向けにYandex.Marketの分析プラットフォームを作成します。

始めましょう。 実用的な観点から Java を学ぶ理由は何ですか? 実際のところ、Java は非常に有名なプログラミング言語です。 非常に大きなコミュニティがあります。

例えば、プログラミング言語の人気を表す指標としてTIOBEインデックスというのがありますが、そこではJavaがXNUMX位になっています。 また、求人サイトでは、ほとんどの求人が Java に関するものであることに気づくでしょう。つまり、Java で開発すれば、いつでも仕事を見つけることができます。

コミュニティは非常に大きいため、どんな質問でも Stack Overflow または他のサイトで答えが見つかります。 また、Java で開発する場合、実際には JVM 上でコードを記述することになるため、Kotlin、Scala などの JVM を使用する言語に簡単に切り替えることができます。

イデオロギーの観点から見ると、Java の何が良いのでしょうか? さまざまなプログラミング言語があります。 彼らはさまざまな問題を解決します。 たとえば、Python は、簡単な問題を解決するための XNUMX 行のスクリプトを作成するのに最適です。

プラスの面としては、実行可能コードを完全に制御できることです。 たとえば、Yandex 無人運転車という車がありますが、そのコードはプラスで書かれています。 なぜ？ Java にはガベージ コレクターというものがあります。 RAMから不要なオブジェクトをクリアします。 これは自発的に開始され、stop-the-world を実行します。つまり、プログラムの残りの部分を停止し、オブジェクトをカウントし、オブジェクトのメモリをクリアします。 ドローンでそんなことができたら、それはクールではありません。 ドローンは真っ直ぐに走行し、この時点でメモリを消去し、道路をまったく見ません。 したがって、ドローンはプロに書かれています。

Java はどのような問題を解決しますか? これは主に、数十人または数百人によって何年もかけて書かれる大規模なプログラムを開発するための言語です。 特に、Yandex.Market のバックエンドの多くは Java で書かれています。 私たちは複数の都市に分散したチームを持っており、各都市に XNUMX 人います。 そして、コードは保守が簡単で、XNUMX 年以上サポートされており、同時に新しい人が入ってきてこのコードを理解します。

言語内のコードが簡単にサポートされ、大規模なチームで簡単に開発できるようにするには、言語にどのような特性が必要か。 まず第一に、コードは読みやすいものである必要があり、複雑なアーキテクチャ ソリューションを簡単に実装できる必要があります。 つまり、高レベルの抽象化などを簡単に作成できる必要があります。これらすべてが Java によって提供されます。 これはオブジェクト指向言語です。 高レベルの抽象化と複雑なアーキテクチャを実装するのは非常に簡単です。

Java は 15 年以上前からある言語であるため、Java 用のフレームワークやライブラリも多数あります。 この時代には、書き込めるものはすべて書き込まれていたため、必要なものすべてを網羅するライブラリが大量にあります。

私の意見では、初心者の JA プレイヤーはどのような基本的なスキルを備えている必要がありますか? まず第一に、これは Java コア言語の知識です。 次は、ある種の依存性注入フレームワークです。 次のスピーカーのキリルがこれについて詳しくお話します。 あまり深くは入りません。 次にアーキテクチャとデザインパターンです。 大規模なアプリケーションを作成するには、アーキテクチャ的に美しいコードを作成できる必要があります。 これは、データベースを操作するタスクのための、ある種の SQL または ORM です。 そして、これはバックエンドにさらに当てはまります。

行く！ Javaコア。 ここでは実際にアメリカについて知るつもりはありません。言語自体を知る必要があります。 注意すべきこと。 まず、Java は近年多くのバージョンをリリースしました。つまり、2014 年から 2015 年にかけて 4 番目のバージョンがリリースされ、その後、8 番目、XNUMX 番目、XNUMX 番目と、たくさんの新しいバージョンがリリースされ、それらには多くの新しいクールな機能が導入されました。例: Java Stream API 、ラムダなど。実稼働コードで使用される非常にクールで新鮮でクールなもの、面接で聞かれること、知っておくべきこと。 したがって、Java-XNUMX ライブラリの本棚から本を取り出して学習するべきではありません。 これが私たちの計画です。Java-XNUMX 以降を学習します。

私たちは、Stream API、var などのイノベーションに細心の注意を払っています。これらは面接中に質問され、本番環境でも常に使用されます。 つまり、Stream API はループよりもはるかに優れており、一般的には非常に優れたものです。 必ずご注意ください。

イテレータや例外など、さまざまなものがあります。 自分で小さなコードを書く限り、重要ではないと思われるもの。 これらの例外は必要ありませんが、そもそも誰が必要とするのでしょうか? しかし、面接では必ず聞かれますし、本番では必ず役に立ちます。 一般に、例外、イテレータ、その他のものに注意を払う必要があります。

データ構造。 構造体なしで進むことはできませんが、セット、辞書、シートがあることだけを知っていれば素晴らしいでしょう。 また、構造のさまざまな実装もあります。 たとえば、Java の同じ辞書には、HashMap や TreeMap などの多くの実装があります。 それらは異なる漸近線を持ち、内部の構造も異なります。 それらがどのように異なり、いつどちらを使用するかを知る必要があります。

また、これらのデータ構造が内部でどのように機能するかを知っておくと、非常に役立ちます。 つまり、ベットがどれだけ機能するか、パスが機能する期間だけでなく、内部の構造がどのように機能するか、たとえば HashMap のバケットが何であるかなど、それらの漸近を知るのは簡単ではありません。

ツリーやグラフにも注目する価値があります。 これらは製品コードではあまり一般的ではありませんが、インタビューではよく使われます。 したがって、ツリーやグラフを幅と深さで横断できる必要があります。 これらはすべて単純なアルゴリズムです。

大規模なコード、複雑なコード、ライブラリを使用したコード、マルチクラス コードを書き始めるとすぐに、システムを構築して依存関係を解決しないと難しいことに気づくでしょう。 これらは主に Maven と Gradle です。 これらを使用すると、ライブラリを XNUMX 行でプロジェクトにインポートできます。 つまり、XNUMX 行の XML を作成し、ライブラリをプロジェクトにインポートします。 素晴らしいシステム。 これらはほぼ同じなので、Maven または Gradle のいずれかを使用します。

次に、ある種のバージョン管理システムです。 Git は人気があり、チュートリアルが豊富にあるため、Git をお勧めします。 ほとんどの人が Git を使用しています。これは素晴らしいことであり、Git なしでは生きていけません。

そしてある種の開発環境。 IntelliJ Idea をお勧めします。 これは開発プロセスを大幅にスピードアップし、非常に役立ち、すべての定型コードを自動的に作成します。一般的に、これはクールです。

スライドからのリンク: SQLZOO, ハブラポスト

SQL。 バックエンダーについて少し。 実はここで面白い事件がありました。 XNUMX 回目のインターンシップ面接の XNUMX 日前、人事担当の女の子から電話があり、XNUMX 日以内に SQL と HTTP について聞くことになるので、それを学ぶ必要があると言われました。 そして、SQL や HTTP についてはほとんど何も知りませんでした。 そして、こんな素敵なサイトを見つけました - SQLZOO。 私は 12 時間で SQL、つまり SQL 構文、SELECT クエリの書き方、JOIN などを学びました。非常に素晴らしいサイトなので、強くお勧めします。 実際、私は 12 時間で、今知っていることの 90% を学びました。

また、データベースのアーキテクチャを知ることも重要です。 これらはあらゆる種類のキー、インデックス、正規化です。 これに関する一連の投稿が Habré にあります。

Java には、SQL に加えて、JPA などのあらゆる種類のオブジェクト リレーショナル マッピング システムがあります。 いくつかのコードがあります。 最初のメソッドには、SQL コード - SELECT id name FROM info.users WHERE id IN userIds があります。 ユーザー データベースのテーブルから、ユーザーの ID と名前が取得されます。

次に、ベースのオブジェクトを Java オブジェクトに変換する特定のマッパーがあります。 そして、このコードを実際に実行する XNUMX 番目のメソッドが以下にあります。 これらはすべて、以下に示すように、JPA を使用して XNUMX 行で置き換えることができます。 同じことを行います - All ByIdIn を検索します。 つまり、メソッドの名前に基づいて SQL クエリを生成します。

とてもクールなこと。 私自身、SQL を知らなかった頃は JPA を使用していました。 一般に、注意してください。 SQL を学ぶのが怠ければ、それは大惨事です。 そして一般的に、火事です！

春。 Spring フレームワークなどというものを聞いたことがある人はいないでしょうか。 何人いるかわかりますか？ 理由がないわけではありません。 Spring は、Java バックエンドの空きが XNUMX つおきの要件に含まれています。 それがなければ、大規模な開発は実現できません。 春とは何ですか？ まず第一に、これは依存性注入フレームワークです。 これについても 伝えとく 次のスピーカー。 しかし、要するに、これは、あるクラスの依存関係を他のクラスに簡単にインポートできるようにするものです。 つまり、依存関係の知識が簡素化されます。

Spring Boot は、ボタン 8080 つでサーバー アプリケーションを実行できるようにする Spring の一部です。 THID に移動し、いくつかのボタンを押すと、サーバー アプリケーションが起動し、localhost XNUMX 上で実行されるようになります。 つまり、まだコードを XNUMX 行も書いていませんが、すでに動作しています。 とてもクールなこと。 自分の何かを書いたら、発火してください！

Spring は非常に大きなフレームワークです。 サーバー アプリケーションを取得して依存関係の挿入を解決するだけではありません。 これにより、REST API メソッドの作成など、さまざまなことが可能になります。 つまり、何らかのメソッドを作成し、それに Get マッピング アノテーションをアタッチしました。 これで、Hello world を書き込むメソッドが localhost 上にすでに作成されました。 XNUMX行のコードで動作します。 クール。

Spring を使用すると、テストの作成も簡単になります。 大規模な開発ではテストを行わない方法はありません。 コードはテストする必要があります。 この目的のために、Java には優れたライブラリ JUnit 5 があります。一般的に JUnit ですが、最新バージョンは XNUMX 番目です。 テストのためのあらゆるもの、あらゆる種類のアサーション、その他のものがあります。

そして素晴らしい Mockito フレームワークがあります。 テストしたい機能があると想像してください。 この機能は、中間のどこかで、たとえば ID を使用して VKontakte にログインし、ID から VKontakte ユーザーの姓名を取得するなど、多くのことを実行します。 おそらくテストに VKontakte を含めないでしょうが、それは奇妙です。 しかし、機能をテストする必要があるため、Mockito を使用してこのクラスを作成し、モックし、模倣しました。

などの ID を持つリクエストがこのクラスに来ると、姓 (たとえば、Vasya Pupkin) が返されると言うでしょう。 そしてそれはうまくいきます。 つまり、mok XNUMX クラスのすべての機能をテストします。 すごくクールなこと。

スライドからのリンク

デザインパターン。 それは何ですか？ これらは、開発中に発生する典型的な問題を解決するためのテンプレートです。 開発では、何らかの形でうまく解決したいと思われる同一または類似の問題が頻繁に発生します。 したがって、人々はこれらの問題を解決する方法に関するベスト プラクティスや特定のテンプレートを考案しました。

最も人気のあるパターンを掲載した Web サイト - refactoring.guru があります。それを読んで、どのようなパターンがあるかを調べ、大量の理論を読むことができます。 問題は、それが実質的に役に立たないことです。 実際、練習のないパターンは特に役に立ちません。

Singletone や Builder などのいくつかのパターンについて聞くでしょう。 誰がこの言葉を聞いたでしょうか？ 多くの人々。 自分で実装できるような簡単なパターンもあります。 しかし、戦略、工場、ファサードなどのパターンのほとんどは、どこに適用するかが明確ではありません。

そして、他の人のコードでこのパターンが適用される箇所を実際に見るまでは、自分自身に適用することはできません。 したがって、パターンについては練習が非常に重要です。 refactoring.guru でそれらについて読むだけではあまり役に立ちませんが、実行する価値は間違いなくあります。

なぜパターンが必要なのでしょうか? 特定の User クラスがあるとします。 ID と名前があります。 各ユーザーは ID と名前の両方を持っている必要があります。 左上が教室です。

ユーザーを初期化するにはどのような方法がありますか? コンストラクターまたはセッターの XNUMX つのオプションがあります。 両方のアプローチの欠点は何ですか?

コンストラクタ。 新しいユーザー (7、「絆」)、わかりました。 ここで、User クラスはなく、XNUMX つの数値フィールドを持つ別のクラスがあるとします。 XNUMX つの連続する数値を含むコンストラクターが作成されます。 これらの数字が何であるか、そしてそれらのどれがどのプロパティに属しているかは明らかではありません。 デザイナーは偉大ではありません。

7 番目のオプションはセッターです。 setId(XNUMX), setName(“Bond”) と明確に記述します。 どのプロパティがどのフィールドに属するかを理解できます。 しかし、セッターには問題があります。 第一に、何かを割り当てるのを忘れる可能性があり、第二に、オブジェクトが変更可能であることが判明します。 これはスレッドセーフではなく、コードの可読性がわずかに低下します。 だからこそ、人々はビルダーというクールなパターンを思いつきました。

これは何についてですか? セッターとコンストラクターという両方のアプローチの利点を XNUMX つに組み合わせてみましょう。 特定のオブジェクト Builder を作成します。これには Id フィールドと Name フィールドもあり、それ自体がセッターに基づいて構築され、すべてのパラメーターを備えた新しいユーザーを返す Build メソッドがあります。 不変オブジェクトとセッターを取得します。 いいね！

問題点は何ですか? ここには古典的なビルダーがあります。 問題は、依然として一部のフィールドのチェックを忘れる可能性があることです。 ID にアクセスするのを忘れた場合、この場合、Builder では int 型が null 値を許容しないため、ID はゼロに初期化されます。 そして、名前を「Bond」にして ID オフィスに行くのを忘れた場合、ID「0」と名前「Bond」を持つ新しいユーザーが作成されます。 クールではありません。

これと戦ってみましょう。 Builder では、null を許容できるように int を int に変更します。 今ではすべてが素晴らしいです。

ID を入力するのを忘れて「Bond」という名前のユーザーを作成しようとすると、ヌル ポインター例外が発生します。これは、ID がヌル可能ではなく、ビルダーにはヌル、具体的にはポインター例外があるためです。

ただし、名前を付けることを忘れる可能性があるため、オブジェクトの再生を null に設定します。 ここで、Builder からオブジェクトを構築するときに、フィールドが NULL 可能でないことをチェックします。 それだけではありません。

最後の例を見てみましょう。 この場合、何らかの方法で ID ランタイムに null を設定した場合、それを実行したことがすぐにわかるのは素晴らしいことですが、今間違いを犯しているのはクールではありません。

ユーザー作成時ではなく、ID に null を設定したときにエラーをスローする必要があります。 したがって、Builder では、セッター Integer を int に変更します。そうすると、すぐに null がスローされたことを誓うことになります。

要するに、どういうことですか？ シンプルな Builder パターンがありますが、その実装にもいくつかの微妙な点があるため、パターンのさまざまな実装を確認するのは非常に興味深いことです。 各パターンには数十の実装があります。 これはどれも非常に興味深いものです。

実稼働コードで Builder を記述するにはどうすればよいでしょうか? こちらがユーザーです。 Lombok ライブラリからの Builder ローテーションをそれにアタッチすると、それ自体が Builder を生成します。 つまり、コードは何も記述しませんが、Java はこのクラスにビルダーがあるとすでに認識しているので、このように呼び出すことができます。

Java には、定型文の記述を回避できるクールなライブラリである Lombok を含め、ほとんどすべてのライブラリがあることはすでに述べました。 ビルダー、ゲット。

パターンはアーキテクチャ的なものになる可能性があり、XNUMX つのクラスだけでなくシステム全体にも関連します。 システム設計には、単一責任原則というすばらしい原則があります。 彼は何について話しているのでしょうか? 各クラスが独自の機能の一部を担当する必要があるという事実。 この場合、ユーザーと通信するコントローラー、つまり JSON オブジェクトがあります。 Facade は、JSON オブジェクトを Java アプリケーションが使用するモデルに変換します。 これらのモデルで動作する複雑なロジックを備えたサービスがあります。 これらのモデルをデータベースに配置し、データベースから取得するデータ アクセス オブジェクトがあります。 そしてデータベース自体もあります。 つまり、一つのクラスではなくて、五つのクラスを作っている、それもパターンです。

Java をある程度学習したら、データベースを備え、他の API を操作し、サーバー アプリケーションを REST API クライアントに公開する独自のプロジェクトを作成すると便利です。 これをあなたの履歴書に追加するのは素晴らしいことですし、あなたの教育をクールに終わらせることになるでしょう。 これであなたは仕事を得ることができます。

これは私のサーバー アプリケーションの例です。 XNUMX年目のとき、私はみんなと一緒に期末レポートを書きました。 彼らはイベントを開催するためのモバイル アプリケーションを作成していました。 そこでユーザーは、VKontakte経由でログインし、地図上にポイントを配置し、イベントを作成し、友人をイベントに招待し、イベントの画像を保存することができました。

プロジェクトで私は何をしましたか? SQLを使用せずにSpring Bootでサーバーアプリケーションを作成しました。 私は彼のことを知りませんでした、JPAを使用していました。 何ができるでしょうか？ OAuth-2 経由で VK にログインします。 ユーザーのトークンを取得し、それを使用して VK に移動し、それが実際のユーザーであることを確認します。 VKontakte を通じてユーザーに関する情報を受け取ります。 JPA を介して情報をデータベースに保存することもできました。 写真やその他のファイルをコンピュータのメモリに上手に保存し、それらへのリンクをデータベースに保存します。 当時はデータベースに CLOB オブジェクトがあることを知らなかったので、このようにしました。 ユーザー、クライアント アプリケーション用の REST API がありました。 そして、基本的な機能の単体テストがありました。

[…] Java の学習に成功した私の小さな例です。 大学の XNUMX 年目で、私は C# を教えられ、OOP プログラミング、つまりクラス、インターフェイス、抽象化とは何か、そしてそれらがなぜ必要なのかを理解しました。 とても助かりました。 これがなければ、Java を学習するのは非常に難しく、なぜクラスが必要なのかが明確ではありません。

大学の XNUMX 年目に、彼らは再び Java コアを教えましたが、私はそこで止まらず、自分で Spring を勉強し、上で述べたコースペーパー、つまり私のプロジェクトを書きました。 これらすべてを踏まえて、私は Yandex でのインターンシップに行き、面接に合格し、Yandex.Market に入社しました。 そこで私は、Beru、これが私たちのマーケットプレイス、そして Yandex.Market 自体のバックエンドを書きました。

その後、半年前に同じマーケット内の別のチームに移籍しました。 私たちはビジネスパートナーのために分析を行っています。 私たちは分析プラットフォームに所属しており、バックエンドには XNUMX 人がいます。そのため、私はプロジェクトに対して非常に大きな影響力を持っています。 実はとても興味深いんです。 つまり、取引先や有名大企業に対して、どのようなカテゴリーで、どのモデルでどのような売上が上がっているのかという市場データを実際に提供しています。 私たちはたった XNUMX 人でこのコードを書いていますが、とてもクールです。

ありがとう！ 役立つリンク:
- 「Java 8. 初心者向けガイド」.
- データ構造.
- SQLZOO.
- データベースの正規化.
- デザインパターン.
- 設計パターン.
- きれいなコード.
- 効果的なJava.

出所： habr.com