Язык программирования Java был разработан в начале 90-х годов, и с тех пор стала одним из наиболее популярных языков программирования в мире. Он был создан Джеймсом Гослингом и его командой в Sun Microsystems (теперь она принадлежит Oracle Corporation).

Java был разработан как язык программирования, который будет работать на любой платформе без необходимости переписывать код. Это было возможно благодаря виртуальной машине Java (JVM), которая переводит Java-код в байт-код, который затем выполняется на любой платформе, поддерживающей JVM.

Java — это один из самых популярных языков программирования. Когда речь идет о создании масштабных проектов, то мы не можем обойти без фреймворков. В данной статье мы рассмотрим наиболее популярные фреймворки Java, которые уже давно среди разработчиков.

Эта технология была революционной и сделала Java одной из наиболее важных и широко используемых языков программирования в мире. Но Java экосистема включает в себя гораздо больше, чем только JVM и байт-код.

Ключевые элементы экосистемы Java

1. Язык программирования Java является основным элементом экосистемы. Язык программирования Java был разработан как объектно-ориентированный язык программирования, который поддерживает многопоточность и генерацию мусора.

Java очень популярен для разработки веб-приложений, мобильных приложений и настольных приложений. И это не удивительно, учитывая преимущества языка программирования Java:

➮ Переносимость: Java-приложения работают на любой платформе, поддерживающей JVM;

➮ Безопасность: Java-программы работают в песочнице, что ограничивает их доступ к системным ресурсам;

➮ Высокая производительность: благодаря JVM Java имеет высокую производительность;

➮ Обширная библиотека: Java имеет обширную библиотеку, что облегчает разработку.

2. Виртуальная машина Java (JVM) — это ключевой элемент экосистемы Java. Он выполняет байт-код, созданный из Java-кода, на любой платформе, поддерживающей JVM.

JVM включает в себя сборщик мусора, который следит за объектами, не используемыми программой, и удаляет их из памяти для освобождения ресурсов. Также JVM обеспечивает безопасность и контролирует доступ к ресурсам системы.

Один из ключевых преимуществ JVM — это легкость создания многопоточных приложений. С помощью JVM можно создавать многопоточные системы, которые будут работать на любой платформе.

3. Фреймворк — это программная платформа, которая предоставляет разработчикам готовые компоненты и инструменты для создания приложений. Фреймворки упрощают процесс разработки и позволяют сосредоточиться на бизнес-логике приложения, а не на технических деталях.

Самые популярные Java фреймворки

Spring Framework — это самый популярный и широко используемый фреймворк Java. Он предоставляет различные функциональные модули, такие как модули для работы с базами данных, модули для управления зависимостями, модули для подключения к сети и многое другое.

Spring используется во многих крупных проектах, таких как LinkedIn, Amazon, Netflix. Фреймворк обладает отличной документацией и поддержкой.

Struts — это фреймворк для построения веб-приложений Java. Фреймворк основан на шаблоне проектирования Model-View-Controller (MVC). Он предоставляет несколько модулей для управления бизнес-логикой приложения, такие как модуль для работы с базами данных, модуль для взаимодействия с пользователем, модуль для контроля доступа.

Struts широко используется в крупных проектах, таких как JIRA (система управления проектами от Atlassian) и IBM Corporate Intranet.

Hibernate — это самый популярный ORM (Object-Relational Mapping) фреймворк для Java. Он позволяет программистам работать с базами данных, используя объектно-ориентированный подход.

Hibernate позволяет сосредоточиться на бизнес-логике, а не на деталях работы с базой данных. Фреймворк основан на Java Persistence API (JPA) и облегчает процесс работы с базами данных.

Apache Wicket — это фреймворк для создания веб-приложений Java, основанный на компонентах. Он позволяет разработчику сфокусироваться на разработке пользовательского интерфейса без необходимости знания технических деталей работы с веб-технологиями.

Wicket основан на шаблоне проектирования Model-View-Presenter (MVP), который облегчает процесс разработки. Фреймворк предоставляет готовые компоненты для работы с формами, таблицами, изображениями и многое другое.

Apache Struts 2 — это обновленная и улучшенная версия Struts. Фреймворк основан на шаблоне проектирования Model-View-Controller (MVC) и предоставляет множество компонентов для управления бизнес-логикой приложения.

Struts 2 позволяет разработчику декларативно описывать бизнес-логику приложения, что делает процесс более удобным и гибким.

Системы сборки

Системы сборки являются важным инструментом для разработки программного обеспечения. Сборка проекта состоит из нескольких этапов, таких как компиляция, сборка, тестирование, создание исполняемых файлов и т.д.

Системы сборки – это инструменты, которые позволяют упростить и автоматизировать процесс сборки приложения. Это очень важно для проектов любого размера, так как даже небольшое приложение может состоять из сотен и тысяч файлов, которые нужно собрать в единое целое.

Цель систем сборки — автоматизировать этот процесс и обеспечить его повторяемость.

Существует несколько систем сборки, которые широко используются в современных проектах: Apache Maven, Gradle и Apache Ant.

Системы сборки Apache Maven, Gradle и Apache Ant – это три самые популярные системы сборки на сегодняшний день. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, поэтому перед тем, как выбрать, какую использовать для своего проекта, стоит понимать, какая из них подойдет в конкретной ситуации.

1. Apache Maven — это одна из наиболее популярных систем сборки, используемых для Java проектов. Maven не только собирает проект, но и управляет зависимостями, позволяет генерировать отчеты о проекте и выполнять другие задачи, связанные с жизненным циклом разработки. 

Сильные стороны:

⇨ Простота. Maven имеет простую и понятную структуру проекта, что делает его легко настраиваемым и управляемым.

⇨ Управление зависимостями. Maven автоматически загружает и устанавливает зависимости для проекта, что позволяет быстро и легко включать в проект новые библиотеки.

⇨ Масштабируемость. Maven может автоматически собирать проекты любого размера, что делает его идеальным для больших и сложных проектов.

⇨ Хорошо определенный жизненный цикл сборки проекта, который может быть настроен и расширен

⇨ Широкое сообщество пользователей и большое количество доступных плагинов

⇨ Легкое создание отчетов о проекте

Слабые стороны:

⇨ Сложность конфигурации. Некоторые настройки Maven могут быть сложными для понимания, особенно для новичков.

⇨ Ограниченность возможностей. Maven имеет ограниченный функционал по сравнению с другими системами сборки, такими как Gradle и Ant.

⇨ Производительность сборки может быть медленной на больших проектах

⇨ Ограниченная гибкость настройки в плагинах по сравнению с Gradle

⇨ Определение переменных процесса сборки может быть проблематичным

Apache Maven рекомендуется для:

⇨ Средних и крупных Java проектов с сложными зависимостями

⇨ Консольных приложений

⇨ Серверных приложений

2. Gradle — это относительно новая система сборки, которая используется в основном для Java и Android проектов. Изначально созданная для сборки Java-проектов, Gradle стала популярна благодаря своей гибкости и универсальности. Она использует декларативный язык Groovy (Domain Specific Language) для описания структуры и задач проекта, что делает ее проще в использовании, чем Maven, но более гибкой, чем Ant.

Сильные стороны:

⇨ Гибкость. Gradle может использоваться для сборки любого проекта на любом языке программирования, что делает ее универсальной и удобной для разработки.

⇨ Простота. Разработчикам не нужно изучать весь набор функций и конфигурационных файлов для начала использования Gradle. Простые задачи, такие как сборка и тестирование, достаточно просто описать с помощью нескольких строк кода.

⇨ Высокая скорость сборки. Gradle использует инкрементальное построение, что позволяет быстро собирать только измененные части приложения.

⇨ Гибкая настройка и более высокая скорость сборки по сравнению с Maven

⇨ Использование Groovy DSL для более ясного и лаконичного синтаксиса конфигурации

⇨ Управление зависимостями

⇨ Выборочная сборка, что значительно снижает время компиляции

Слабые стороны:

⇨ Не так мощный и гибкий, как Maven, по крайней мере, не столь хорошо документированный

⇨ Не так широко используется, как Maven

Gradle рекомендуется для:

⇨ Средних и крупных Java и Android проектов

⇨ Проектов, которые требуют быстрой сборки и гибкой настройки

⇨ Сложных приложений с большим количеством модулей

3. Apache Ant — это еще одна популярная система сборки, которая была разработана в 2000 году для Java проектов. Apache Ant — это инструмент для автоматизации сборки проектов программного обеспечения на платформе Java. Он использует XML-файлы для определения задач, которые должны быть выполнены в процессе сборки, например, компиляция и копирование файлов. Apache Ant был создан для упрощения процесса сборки и автоматизировать повторяющиеся задачи, которые могут быть выполнены в процессе разработки и тестирования приложений на Java. 

Сильные стороны:

⇨ Простота использования. Наибольшим преимуществом Apache Ant является его простота использования. Вместо того, чтобы создавать разнообразные скрипты на языке программирования, вы можете просто написать XML-файл с заданием тех задач, которые должны быть выполнены в процессе сборки. Пользователям необходимо только понимать основы языка XML, а это основная технология стандартного веба.

⇨ Кросс-платформенность. Apache Ant был разработан на Java, что позволяет использовать его на любой платформе, поддерживающей Java Virtual Machine (JVM), такой как Windows, Mac OS X, Linux и другие.

⇨ Поддержка множества задач. Ant предлагает большой набор задач, которые позволяют выполнить почти любую задачу в процессе разработки, тестирования и сборки программного обеспечения. Задачи включают в себя компиляцию, копирование файлов, тестирование, запуск скриптов на языках Python и Perl, сборку дистрибутивов и многое другое.

⇨ Удобный M2M рефакторинг. Если вы изменяете структуру вашего проекта, вы можете просто изменить ваш файл XML Ant, чтобы отразить эти изменения. Это позволяет изменять ваш код в автоматическом режиме, избегая многочасовых ручных трудов.

⇨ Простой вывод на консоль. Ant позволяет легко выводить сообщения на консоль, что позволяет легко отслеживать процесс сборки или выполнения других задач. Это особенно полезно при выполнении больших, длительных задач.

Слабые стороны:

⇨ XML-файл как только доступная форма. Хотя использование XML-файла для определения ваших задач может быть удобным в тех случаях, когда вы меняете структуру вашего проекта, это может быть не очень свежесобранным подходом. Некоторые разработчики предпочитают использовать скрипты на языках программирования, например, на Ruby или Python, для упрощения процесса сборки и обеспечения более высокой производительности.

⇨ Ограниченные возможности описания тестов. Хотя Apache Ant позволяет выполнять тесты, инструменты, такие как JUnit, обеспечивают более широкий набор возможностей для описания и выполнения тестов.

⇨ Ограниченный набор задач. Apache Ant предоставляет только базовый набор задач для сборки проектов, которые могут быть расширены с помощью пользовательских задач.