Java開發(fā)常用的技術(shù)
作為一名在Java開發(fā)領(lǐng)域摸爬滾打了8年的“老鳥”,我深知技術(shù)選型對項目成敗的重要性。剛?cè)胄袝r面對琳瑯滿目的框架和工具,常常陷入“選擇困難癥”——到底哪些技術(shù)是真正實用的?哪些只是曇花一現(xiàn)的噱頭?這篇文章我會結(jié)合實際項目經(jīng)驗,從基礎(chǔ)到進階,系統(tǒng)梳理Java開發(fā)中最常用的核心技術(shù)棧,幫你構(gòu)建清晰的知識體系,少走彎路。
一、Java核心基礎(chǔ):開發(fā)者的“內(nèi)功心法”
很多人覺得框架學(xué)得越多越好,但我見過太多因為基礎(chǔ)不牢導(dǎo)致框架用不明白的案例。Java核心技術(shù)就像武俠小說里的“內(nèi)功”,決定了你能走多遠(yuǎn)。
JDK版本選擇現(xiàn)在企業(yè)開發(fā)最主流的是JDK 8和JDK 11。雖然JDK已經(jīng)更新到20+,但很多老項目還在堅守JDK 8。建議直接從JDK 11入手,它保留了JDK 8的Lambda表達式、Stream API等核心特性,又增加了模塊化支持和ZGC垃圾收集器。我司去年新啟動的項目全部基于JDK 11,運行一年多穩(wěn)定性很好,內(nèi)存占用比JDK 8降低了約15%。
集合框架是日常開發(fā)接觸最多的工具類,ArrayList和LinkedList的選擇曾讓我踩過坑。記得剛工作時,在一個需要頻繁插入刪除的場景用了ArrayList,導(dǎo)致系統(tǒng)卡頓,后來換成LinkedList性能立刻提升。這里有個小技巧:數(shù)據(jù)量不大(小于1000)時,兩種List性能差異不大,優(yōu)先選ArrayList;頻繁增刪且數(shù)據(jù)量大時,果斷用LinkedList。
并發(fā)編程是Java的難點也是亮點。線程池、CountDownLatch、CyclicBarrier這些工具類在實際項目中非常實用。我在電商項目的秒殺模塊中,用ThreadPoolExecutor控制并發(fā)請求數(shù)量,結(jié)合Semaphore實現(xiàn)限流,成功扛住了每秒3000+的下單請求。提醒新手注意:線程池參數(shù)設(shè)置要根據(jù)業(yè)務(wù)場景調(diào)整,核心線程數(shù)一般設(shè)為CPU核心數(shù)+1,最大線程數(shù)不要超過CPU核心數(shù)的2倍,否則會導(dǎo)致過多的線程上下文切換。
二、Web開發(fā)框架:項目開發(fā)的“腳手架”
Spring生態(tài)幾乎統(tǒng)治了Java Web開發(fā),這部分內(nèi)容建議重點掌握。
Spring Core的IOC和AOP是核心思想。IOC容器幫我們管理對象依賴,不用再手動new對象;AOP則能優(yōu)雅地實現(xiàn)日志記錄、事務(wù)控制等橫切邏輯。我在做權(quán)限系統(tǒng)時,用AOP實現(xiàn)了接口的統(tǒng)一權(quán)限校驗,代碼侵入性極低,后來擴展功能時只需要新增切面類,非常方便。
Spring Boot徹底改變了Java項目的開發(fā)方式。還記得以前用SSH框架時,光是配置文件就要寫幾百行,現(xiàn)在用Spring Boot,一個main方法就能啟動項目。自動配置、 starters依賴、嵌入式服務(wù)器這些特性,讓項目搭建時間從幾天縮短到幾小時。不過要注意:別過度依賴自動配置,關(guān)鍵配置最好顯式聲明,否則出問題時排查起來很麻煩。
Spring Cloud是微服務(wù)架構(gòu)的首選方案。服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)(Eureka/Nacos)、配置中心(Config/Nacos)、熔斷降級(Hystrix/Sentinel)、API網(wǎng)關(guān)(Gateway)這些組件我都在實際項目中用過。比較推薦Nacos,它同時支持服務(wù)注冊和配置管理,比Eureka+Config的組合更輕量。Sentinel在熔斷降級方面比Hystrix功能更豐富,尤其是控制臺界面做得很友好,新手容易上手。
三、數(shù)據(jù)持久化:項目的“存儲引擎”
沒有數(shù)據(jù)的系統(tǒng)就像沒有靈魂的軀體,這部分技術(shù)直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能和可靠性。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中MySQL絕對是霸主。索引優(yōu)化是提升查詢性能的關(guān)鍵,我總結(jié)了一個“三不原則”:不建冗余索引、不建過多索引(寫入頻繁的表索引越多越慢)、不在低基數(shù)列建索引(比如性別字段)。事務(wù)隔離級別也是面試常考點,讀未提交(臟讀)、讀已提交(不可重復(fù)讀)、可重復(fù)讀(幻讀)、串行化,MySQL默認(rèn)是可重復(fù)讀,大多數(shù)業(yè)務(wù)場景夠用了。
ORM框架主流的有MyBatis和JPA。MyBatis更靈活,SQL寫在XML里方便優(yōu)化,適合復(fù)雜查詢場景;JPA(Hibernate)簡化了CRUD操作,適合快速開發(fā)。我個人傾向于MyBatis-Plus,它在MyBatis基礎(chǔ)上增加了CRUD接口,又保留了SQL優(yōu)化的靈活性,項目中用它可以少寫很多重復(fù)代碼。
分庫分表是應(yīng)對數(shù)據(jù)量增長的必學(xué)技能。Sharding-JDBC是目前比較成熟的方案,支持水平分片和垂直分片。去年我們將一個千萬級數(shù)據(jù)量的訂單表按用戶ID哈希分片,查詢性能提升了10倍。分片策略選擇很重要:范圍分片適合按時間維度查詢的場景,哈希分片適合均勻分布數(shù)據(jù),地理位置分片適合有區(qū)域特性的業(yè)務(wù)。
四、中間件:系統(tǒng)的“增強插件”
中間件能幫我們解決很多分布式系統(tǒng)的共性問題,大大提升開發(fā)效率。
消息隊列是解耦系統(tǒng)的利器,RabbitMQ和Kafka用得最多。RabbitMQ的優(yōu)勢是消息可靠性高、支持復(fù)雜的路由策略,適合訂單狀態(tài)通知這類關(guān)鍵消息;Kafka的高吞吐量特性,在日志收集、大數(shù)據(jù)處理場景表現(xiàn)更出色。我在做物流系統(tǒng)時,用RabbitMQ的死信隊列處理超時未支付的訂單,既保證了消息不丟失,又簡化了業(yè)務(wù)邏輯。
緩存是提升系統(tǒng)性能的“銀彈”,Redis幾乎是標(biāo)配。它支持String、Hash、List、Set、Sorted Set等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),還能做分布式鎖、限流。項目中用Redis緩存商品詳情后,接口響應(yīng)時間從500ms降到了20ms。但緩存也有坑,緩存穿透(查詢不存在的數(shù)據(jù))、緩存擊穿(熱點key失效)、緩存雪崩(大量key同時失效)這些問題要提前預(yù)防。
搜索引擎方面,Elasticsearch在日志分析、全文檢索場景應(yīng)用廣泛。我司的商品搜索功能就是基于ES實現(xiàn)的,通過IK分詞器支持中文分詞,結(jié)合拼音插件實現(xiàn)了拼音搜索。ES的查詢DSL語法比較復(fù)雜,建議先掌握match、term、range這些基礎(chǔ)查詢,再學(xué)bool、nested等復(fù)雜查詢。
五、DevOps & 云原生:項目交付的“加速器”
現(xiàn)在的Java開發(fā)早已不是只寫代碼那么簡單,DevOps和云原生技術(shù)正在成為必備技能。
容器化技術(shù)中,Docker已經(jīng)成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)。把應(yīng)用打包成鏡像,解決了“開發(fā)環(huán)境能跑,生產(chǎn)環(huán)境跑不了”的問題。我現(xiàn)在開發(fā)的項目都用Docker Compose管理依賴服務(wù),本地開發(fā)環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境高度一致,極大減少了環(huán)境問題導(dǎo)致的bug。
Kubernetes(K8s)是容器編排的王者,雖然學(xué)習(xí)曲線較陡,但學(xué)會后能顯著提升系統(tǒng)的可擴展性和穩(wěn)定性。我參與的一個微服務(wù)項目,用K8s實現(xiàn)了服務(wù)的自動擴縮容,流量高峰時自動增加pod實例,低谷時自動減少,既保證了性能又節(jié)省了資源。
CI/CD流程能讓代碼快速迭代交付。GitLab CI、Jenkins這些工具可以實現(xiàn)代碼提交后自動構(gòu)建、測試、部署。我們團隊現(xiàn)在用GitLab CI+Docker+K8s搭建了完整的CI/CD流水線,從代碼合并到生產(chǎn)環(huán)境部署,全程自動化,部署時間從原來的2小時縮短到10分鐘。
六、軟技能 & 工程實踐:優(yōu)秀開發(fā)者的“加分項”
技術(shù)再好,沒有良好的工程實踐和軟技能,也很難做出高質(zhì)量的項目。
代碼規(guī)范方面,阿里巴巴Java開發(fā)手冊是很好的參考,里面詳細(xì)規(guī)定了命名規(guī)范、常量定義、集合處理等內(nèi)容。我們團隊每周都會做代碼評審,重點檢查是否符合規(guī)范,現(xiàn)在團隊代碼的可讀性和可維護性比以前好了很多。
單元測試是保證代碼質(zhì)量的重要手段。JUnit 5+Mockito是Java單元測試的黃金組合。我養(yǎng)成了“測試先行”的習(xí)慣,寫業(yè)務(wù)代碼前先寫測試用例,雖然前期會多花點時間,但能有效減少bug,后期維護也更輕松。目標(biāo)是核心業(yè)務(wù)代碼的測試覆蓋率達到80%以上。
版本控制要用好Git,分支管理策略很重要。我們采用Git Flow工作流,master分支存放生產(chǎn)代碼,develop分支是開發(fā)主分支,feature分支開發(fā)新功能,hotfix分支修復(fù)生產(chǎn)bug,這種方式能讓代碼管理更有序。提交代碼時寫好commit信息也很關(guān)鍵,建議用“類型: 描述”的格式,比如“feat: 新增用戶登錄功能”。
Java技術(shù)體系博大精深,以上提到的只是最常用的部分。技術(shù)更新迭代很快,與其追逐所有新技術(shù),不如打好基礎(chǔ),培養(yǎng)解決問題的能力。記住:工具是為業(yè)務(wù)服務(wù)的,選擇技術(shù)時要結(jié)合項目實際需求,而不是盲目追求“高大上”。希望這篇文章能幫你梳理Java技術(shù)棧,在開發(fā)路上走得更穩(wěn)更遠(yuǎn)。
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