科普,想成为厉害的 Java 后端程序员,你需要懂这 13 个知识点

2020/08/28

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站在运筹帷幄的角度来看,一名厉害的 Java 后端程序员都需要懂得哪些知识呢?我想,这也是很多读者迫切想知道的一个问题,因为如果不站在一个宏观的角度的话,所有学过的知识点都是零散的,就感觉像一只迷路的小鹿,跌跌撞撞的,总感觉欠点火候,对吧?

怎么把知识点串联起来,形成知识图谱或者知识体系,就显得非常重要了。接下来,我根据这些年磨破滚打的一些经验,给大家简单科普一下,如果有漏掉的内容,希望读者朋友们在留言区指出来。

1)MVC 框架:MVC 模式是软件工程中的一种软件架构模式,可以把软件系统分为三个基本部分:

  • 模型(Model),编写程序应有的功能(实现算法等等)、进行数据管理和数据库设计,。

  • 视图(View),界面设计人员进行图形界面设计。

  • 控制器(Controller),负责转发请求,对请求进行处理。

比较知名的 MVC 框架有 SpringMVC,是一种基于请求驱动类型的轻量级 Web 框架,目的是帮助我们后端程序员简化开发。

我个人喜欢的还有一个更轻量级的 JFinal,国人开发的,基于 Java 语言的极速 WEB + ORM 框架,其核心设计目标是开发迅速、代码量少、学习简单、功能强大、轻量级、易扩展、Restful,小型项目我都会选择使用 JFinal,很方便。

2)IoC 框架:可实现依赖注入/控制反转的框架,Spring 框架就是为此而生的。

3)ORM 框架:对象关系映射(Object Relational Mapping)是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据,将面向对象语言程序中的对象自动持久化到关系数据库中。

MyBatis 是目前最流行的 ORM 框架,能够屏蔽底层的数据库操作细节,减少大量的模板代码,并且能够支持分布式特性。

为了在服务层面统一解决分库分表、读写分离、故障恢复等问题,就需要一种数据库中间件,MyCat 是最知名的一种。

MyCat 是基于 Java 语言编写的数据库中间件,是一个实现了 MySQL 协议的服务器,前端用户可以把它看作是一个数据库代理,用 MySQL 客户端工具和命令行访问,后端可以用 MySQL 原生协议与多个 MySQL 服务器通信,也可以用 JDBC 协议与大多数主流数据库服务器通信,其核心功能是分库分表,配合数据库的主从模式还可实现读写分离,非常强大。

4)缓存框架:缓存通常用来解决热点数据的访问问题,可以提高数据的查询效率,尤其是在高并发的服务中,将持久层的数据加载到缓存中,可以避免数据库被大量请求击垮。使用频率最高的缓存框架就是 Redis,没有之一,Memcached 相对来说也比较常用。

Redis 是互联网技术领域中使用最广泛的缓存中间件,它是 Remote Dictionary Service 三个单词中加粗字母的组合。你别说,组合起来后念着挺自然的。

Redis 以超高的性能、完美的文档、简洁的源码著称,国内外很多大型互联网公司都在用,比如说阿里、腾讯、GitHub、Stack Overflow 等等。它的版本更新非常的快,功能也越来越强大,最初只是用来作为缓存数据库,现在已经可以用它来实现消息队列了。

可以这么说吧,掌握 Redis 已经变成了一项 Java 后端程序员必须具备的基础技能。

5)数据库:绝大多数的业务数据都需要持久化存储到数据库中,主流的关系型数据库有 MySQL 和 Oracle。

MySQL 和 Oracle 现在都隶属于甲骨文公司,这家公司的产品很牛逼,CEO 拉里埃尔森也很牛逼,和史蒂夫乔布斯是铁哥们。Oracle 相对 MySQL 更沉重一些,属于企业级应用。而 MySQL 是开源的,性能又给力,所以近些年来市场占用率已经飙升到了第一位,甩开 Oracle 两条街。

主流的非关系型数据库有 MongoDB 和 HBase,后者主要用于数据库领域。

MongoDB 是一个基于分布式的文件存储数据库,旨在为 Web 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。它将数据存储为一个文档(类似于 JSON 对象),数据结构由键值对组成,类似于 Java 中的 Map,通过 key 的方式访问起来效率就高得多,对吧?这也是 MongoDB 最重要的特点。

6)搜索框架:目前用得比较多的开源软件有 Solr 和 Elasticsearch,主要用于全文检索和各种数据维度的查询,后者逐渐成为搜索引擎的主流开源方案。

Elasticsearch 是一个分布式、RESTful 风格的搜索和数据分析引擎,能够解决不断涌现出的各种用例。 作为 Elastic Stack 的核心,它集中存储您的数据,帮助您发现意料之中以及意料之外的情况。

7)消息队列:目前使用得比较普遍的消息队列有,基于日志设计的 Kafka,重事务的 RabbitMQ。对消息丢失不是特别敏感的话,选择 Kafka 可以获得更高的性能。

Kafka 由 Scala 和 Java 编写,目的是为处理实时数据提供一个统一、高吞吐、低延迟的平台。其持久化层本质上是一个“按照分布式事务日志架构的大规模发布/订阅消息队列”,使得它作为企业级基础设施来处理流式数据非常有价值。

RabbitMQ 的主要特点在于健壮性好、易于使用、高性能、高并发、集群易扩展,以及强大的开源社区支持。

8)文件存储:文件存储需要满足的特性有:可靠性、容灾性、稳定性,能够保证文件不轻易丢失,还能在出现事故的时候提供回滚方案。Hadoop 的 HDFS 是目前最常用的分布式文件存储方案。

除此之外,还有一个开源的轻量级分布式文件系统——FastDFS,可以解决大数据量存储和负载均衡等问题。特别适合以中小文件(建议范围:4KB < file_size <500MB)为载体的在线服务,如相册网站、视频网站等等。

9)单点登录(Single Sign On):简称为 SSO,目前很多网站都实现了单点登录,当用户登录时,就可以获取所有系统的访问权限,不用对每个单一系统都逐一登录。

推荐一个还不错的分布式单点登录框架——xxl-sso,开源的。

10)统一配置中心:常见的有 properties、YAML 文件,就是可以不修改代码只修改配置文件就能够让整个项目区分开发、测试、生产环境。

YAML 语言(发音 /ˈjæməl/ )的设计目标,就是方便人类读写。它实质上是一种通用的数据串行化格式。

对于较复杂的数据结构来说,YAML 远远优于 properties,可以使用冒号加缩进的方式代表层级(属性)关系,使用短横杠(-)代表数组元素。

11)服务治理框架:随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用架构已无法应对,分布式服务架构以及流动计算架构势在必行,亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 Java RPC 框架,提供了三大核心能力:面向接口的远程方法调用,智能容错和负载均衡,以及服务自动注册和发现。

12)统一调度中心:定时调度是一个非常普遍的场景,比如说定时去备份数据库,刷新订单状态等。可以依赖 Linux 的 Cron 机制,以及 Java 的 Quartz 框架。

工具型软件 Cron 是一款类 Unix 操作系统下的基于时间的任务管理系统。 用户可以通过 Cron 在固定时间、日期、间隔下,运行定期任务(可以是命令和脚本)。我最经常用的,就是通过 Cron 来备份 MySql 数据库。

Quartz 可以用来创建或简单或复杂的调度时间表,执行 Java 下任意数量的作业。

13)日志服务:日志是生产环境不可缺少的产物,能够为线上服务提供快速记录、定位、排查问题的来源。常用的日志框架有 Log4j 和 LogBack。

Log4j 通常和 SLF4J 配合起来一起使用,SLF4J 是简单日记门面(simple logging Facade for Java)的意思,为各种 log API 提供了一个简单的统一接口,从而使得 Java 后端程序员能够在部署的时候配置自己希望的日志实现。

LogBack 和 Log4j 是同一个大神写的(作者对 Log4j 的性能不满意),Spring Boot 默认使用的日志框架是LogBack。

以上,就是我认为一个厉害的 Java 后端程序员需要知道的知识点,希望能够帮助到读者朋友们,peace。如果有漏掉的,请读者朋友们在留言区补充一下,感谢。


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