新手程序员通常会走入一个误区,就是认为学习了一门语言,就可以称为是某某语言工程师了。但事实上真的是这样吗?其实并非如此。

  今天我们就来聊一聊,Java 开发工程师到底开发的是什么东西。准确点来说,Java后端到底在做什么?

  大家都知道 Java 是一门后端语言,后端指的就是服务端,服务端代码一般运行在服务器上,通常我们运行Java 程序的服务器都是 Linux 服务器。

  这些服务器在互联网公司中一般放在一个叫做机房的地方里,于是像我们这类 Java 程序员的代码一般也运行在这些机房里的服务器中。

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  Java 里有一个概念叫做虚拟机,你可以把它理解为一个安卓的模拟器,比如你在电脑上装了一个安卓模拟器,就可以通过它来运行安卓应用程序,比如装个 APP,手机游戏什么的。

  所以当你在电脑上安装了一个叫做 JDK 的东西时,电脑里就有了 JRE 也就是 Java 运行环境,有了这个运行环境,你就可以运行 Java 应用程序了。

  知道 Java 程序如何运行在计算机上之后,我们再来讲一讲平时学的一些 Java 基础知识,它们到底有什么用?

  其实平时这一些 Java 基础语法都仅仅是你写代码的一些基础知识,就相当于英语中的 26 个字母,常见的有基本类型变量、for 循环、if else 等等基本语法,掌握了这些基础知识之后,你就可以上手写一些很简单的代码了。

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  除此之外,Java 还有一些比较特别的概念,比如面向对象的特性,其中有类、接口等概念。为什么 Java 要引入这些东西呢,其实就是想让使用者更好地进行设计、抽象和编程。

  对于新手来说,你不需要理解得特别的深刻,因为这些东西只有你在你真正写代码之后才能逐步去理解。

  说完基本知识之后,我想你也会好奇,Java里经常提到的一些集合类是干嘛的呢,因为在现实生活中有很多场景,需要用到集合类,比如说一个用户名列表,你要怎么存呢?

  你会用一个 List 来做对不对,所以集合类的作用就是让你在编程中更好的存储数据。

  事实上,集合类的概念最早是来源于数据结构的,因为计算机里有很多特殊的数据存储结构,比如文件树,比如链表和数组等结构,因此计算机理论把这些存储数据的模型抽象成一些常见的结构,统称为数据结构。

  那么,Java 中的并发编程又是做什么的呢,Java 中的多线程是为了更好地利用电脑中的CPU核心,通过并发编程,就可以提高程序并发的效率。

  但是并发编程的背后需要操作系统的支持,以及计算机硬件的支持,所以,如果你要完全地理解多线程,绝不仅仅是理解 Java 里的 Thread 或者是线程池就足够了,你还需要去理解操作系统,以及计算机组成原理。

  和并发编程类似,Java 里也有网络编程的概念,Java 里的网络编程和其他语言大同小异,其实也是基于 TCP/IP 协议实现的一套 API,通过网络编程,你就可以在程序中把你想传输的数据传输到网络的另一端,有了网络编程和并发编程之后,Java 程序员的能量已经很大了

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  讲完这几点之后接下来再谈谈,我们通常说的 Java 后端技术到底是什么,就拿支付宝来举例吧,曾经的支付宝用户数并不多,一台服务器,一个数据库就可以支持所有的业务了。

  当支付宝的用户越来越多的时候,一台服务器无法同时满足海量用户的需求,于是开始出现了多台服务器,多台服务器组成了一个集群,用户可以通过负载均衡的方式访问这些服务器,每个用户可能会访问到不同的机器上,这样子就达到了分流的效果,服务器的压力就会减小。

  由于数据库需要保证数据的可靠性,万一某一台数据库挂了,并且没有备份的话,那么这个数据就无法访问了,这在大型系统中是不允许出现的,于是乎,就有了数据库的主从部署。

  但事实上,随着业务发展,数据库的压力也越来越大,主备部署并不能解决数据库访问性能的问题,于是乎我们需要进行分库分表,在数据库主备的基础上,我们会把一个数据量很大的表拆成多个表,并且把数据库请求分流到不同的数据上,比如说100个分库,100个分表,就相当于把一个数据表划分成10000个数据表。

  此时又出现一个问题,如果一个数据库有多个备库,并且当主库挂掉的时候需要进行主从切换时,主备数据库之间的数据就可能发生不一致,而这也是分布式理论研究的问题之一,因为比较复杂,我们这里就略过不讲。

  刚才说到了分布式技术,其实负载均衡、分库分表都是分布式技术的一种实现,如果你不想做分库分表,那还有什么办法能够减轻数据库访问的压力呢?于是缓存就出现了,缓存可以让服务器先把请求打到缓存上,由于缓存的数据一般在内存中,所以访问速度会非常快,这些请求无需经过数据库。

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  随着业务发展,缓存的单点压力也会比较大,于是乎分布式缓存就出现了,通常来说,缓存难以保证数据的可靠性,因为它们的数据可能会丢失,同时缓存只能存储一部分的数据,并不能解决所有问题。

  所以当某些业务的请求量非常大的时候,光靠缓存也解决不了问题,此时我们还可以通过消息队列来帮我们解决大流量并发请求的问题。

  我们可以通过消息队列来存储一部分的请求消息,然后根据我们服务器处理请求的能力,把消息再逐步取出来,接着去把这些消息逐渐地进行处理,这样就可以很好的解决高并发的问题。当然,前提是消息队列要保证消息存储的可靠性,这也是大部分消息队列都会保证的能力。

  一口气讲了这么多,算是把 Java 后端的大概面貌介绍清楚了,除此之外还有很多东西没讲到,真要讲完的话一晚上也说不完。

  总体来说,Java 后端技术,说难不难说简单也不简单,我尽量把这些内容都讲的比较通俗易懂,事实上每项技术的背后都有特别多复杂的实现原理,当然,在你理解了 Java 后端技术的整体概念以后,相信对于你之后的学习会更有帮助。

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原文地址:java后端介绍发布于2021-11-26 11:21:49