Warum sollten Sie Java für Ihre Backend-Infrastruktur verwenden?

Sie fragen sich, warum Sie Java für Ihre Backend-Infrastruktur verwenden sollten?

Dies ist eine wichtige Frage, wenn Sie planen, eine neue Web- oder mobile Anwendung zu erstellen.

Laut einer Studie wird der Markt für mobile Apps “ bis 2025 voraussichtlich 3.798 Millionen US-Dollar erreichen und von 2018 bis 2025 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 19,5% wachsen“.

Die richtige Entwicklung ist das Wichtigste, was Sie tun können, wenn Sie möchten, dass Ihr Produkt bei den Verbrauchern ankommt. Hier sind ein paar erstaunliche Fallstudien von Unternehmen, die DevTeam eingestellt haben.Raum, um ihr Produkt-Backend zu bauen:

1. DentaMatch – Healthcare Android und iOS App
2. Timos – Real Estate Web Application
3. MyTime – Payments and Customer Engagement Solution

Inhaltsverzeichnis

Der Beginn der Java-Programmierung und ihre Entwicklung
Besonderheiten von Java, die es heute so wichtig gemacht haben
Verschiedene Arten von Java-Plattformen:
Warum Java für Ihr Backend? Skalierbarkeit ist der 1. Grund
2. Grund für die Verwendung von Java für Ihr Backend: cross-Plattform-Nutzung
3. Grund für die Entwicklung von Java-Backend ist die leistungsstarke Speicherverwaltung
Multi-Threading ist der 4. Grund für die Verwendung von Java für Ihre Backend-Infrastruktur
Reiches Ökosystem erleichtert Backend Java-Entwicklung: der 5. Grund
Java-Sicherheitsvorteile sind Ihr 6. Grund, es für Backend zu verwenden:
Verfügbarkeit von qualifizierten Arbeitskräften ist Ihr 7. Grund, Java für Ihr Backend zu verwenden:
Sollten Sie Java für Ihr Startup-Backend verwenden?
Blockchain ermöglicht die Erstellung seltenerer In-Game-Assets:

Der Beginn der Java-Programmierung und ihre Entwicklung

James Gosling, der Sun Microsystem Engineer, der Java erfand, hatte seine breite Verwendung in der Internetwirtschaft nicht ins Auge gefasst. Tatsächlich waren das Internet und das World Wide Web 1996 nur ein paar sehr neue Konzepte. Gosling dachte vielmehr, dass Java in kleinen miteinander verbundenen Geräten verwendet wird, die miteinander sprechen können.

Eine große Anzahl von Verbesserungen in Java API in Java 2 war ein großer Meilenstein. Java 5 sah die Hinzufügung von ‚Generics‘, eine Funktion, die signifikante Änderungen an der Java-Syntax vornahm.

Google veröffentlichte 2009 sein Android ‚Software Development Kit‘ (SDK), das auf Java basiert. Dies war ein weiterer wichtiger Meilenstein für die Sprache. Kurz darauf erwarb Oracle Sun Microsystems im Jahr 2010, was zu einer gewissen Verzögerung bei der Veröffentlichung von Java 7 führte.

Inzwischen war Java die beliebteste Wahl für die objektorientierte Programmierung, 2014 wurden jedoch weitere Funktionen hinzugefügt. Java 8 Release im Jahr 2014 sah die Aufnahme der „Lambda“ Ausdruck, so dass Entwickler die Möglichkeit, ihre funktionsorientierten Anwendungen zu schreiben. Lesen Sie mehr über die Entwicklung der Sprache in der Definition von Java in „Die Serverseite“.

Besonderheiten von Java, die es heute so wichtig gemacht haben

Mehr als 3 Milliarden Geräte verwenden Java in irgendeiner Form, und Oracle schätzt, dass es die häufigste Laufzeitumgebung ist, die Unternehmen verwenden. Lesen Sie mehr über ihre Schätzung im Oracle Whitepaper mit dem Titel „Java Usage Tracking and Visualization with Oracle Fusion Middleware“.

Diese Beliebtheit beruht auf folgenden Merkmalen:

1. Einfachheit: Entwickler finden es einfach zu lernen.
2. Bekanntheit: Die meisten Entwickler in den 1990er oder frühen 2000er Jahren hatten ihre Karriere mit C / C ++ begonnen. Da Java diesen Sprachen so ähnlich sah, lernten sie es schnell. Darüber hinaus hat Java C / C ++ – Komplexitäten wie Zeiger entfernt.
3. Es ist eine vollständig objektorientierte Programmiersprache.
4. Die Sprache ermöglicht die automatische Speicherbereinigung und einfache Speicherverwaltung sowie Funktionen wie Generika. All dies macht es zu einer robusten Sprache.
5. Statische Typprüfung zur Kompilierungszeit und Laufzeitprüfung machen es zu einer hochsicheren Sprache.
6. Die Kompilierung in Bytecodes ermöglicht es der Java Virtual Machine (JVM), den Code schnell auszuführen, daher bietet Java eine hohe Leistung.
7. Java ermöglicht Multithreading.
8. Sie können es in jedem System mit einer JVM ausführen. Diese Portabilität ist ein großer Vorteil.

Lesen Sie „Funktionen der Java-Programmiersprache“ für weitere Details zu den Funktionen.

Ein reichhaltiges Ökosystem unterstützt die Sprache. Technologie-Giganten wie Oracle, IBM und Google unterstützen es. Eine Fülle von Open-Source-Bibliotheken, umfangreiche integrierte Entwicklungsumgebungen (IDEs), Tools, Frameworks und eine große Entwickler-Community sind zusätzliche Vorteile.

Verschiedene Arten von Java-Plattformen:

Alle Java-Plattformen verfügen über eine JVM und Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs). Es gibt vier verschiedene Java-Plattformen, wie folgt:

1. Java-Plattform, Standard Edition (Java SE): Dies ist die häufigste Java-Plattform, die Entwickler verwenden. Java SE APIs stellen die Kernfunktionalitäten bereit. Diese Plattform definiert die grundlegenden Typen und Objekte, während es definiert auch High-Level-Klassen für die Vernetzung, Sicherheit, Datenbank und ‚Graphical User Interface‘ (GUI).
2. Java Plattform, Enterprise Edition (Java EE): Dies basiert auf der Java SE und eignet sich für Apps im Unternehmensmaßstab.
3. Java Platform, Micro Edition (Java ME): Eine Teilmenge der Java SE-API, bietet eine leichtere JVM und eignet sich für Apps, die auf kleinen Geräten wie Mobiltelefonen ausgeführt werden.
4. Java FX: Sie können Internetanwendungen mit einer leichten ‚User Interface‘ (UI) API erstellen. Apps, die damit erstellt werden, verwenden hardwarebeschleunigte Grafik- und Medien-Engines, während sie auch APIs auf hoher Ebene verwenden, um auf vernetzte Datenquellen zuzugreifen.

Lesen Sie mehr über die verschiedenen Arten von Java-Plattformen in der Oracle-Dokumentation „Unterschiede zwischen Java EE und Java SE“.

Warum Java für Ihr Backend? Skalierbarkeit ist der 1. Grund

Java ist hoch skalierbar. Nehmen wir den Fall von Java EE. Vorausgesetzt, Sie haben die richtige Planung durchgeführt und die richtige Art von Anwendungsserver verwendet, kann Java EE Instanzen transparent clustern. Außerdem können mehrere Instanzen Anforderungen bedienen.

In Java ermöglichen Trennungsbedenken eine bessere Skalierung. Wenn die Verarbeitung oder Eingabe-Ausgabe (E / A) zunimmt, können Sie problemlos Ressourcen hinzufügen und die Last neu verteilen. Die Trennung von Bedenken macht dies für die App transparent.

Java-Komponenten sind leicht verfügbar und erleichtern die Skalierung großer Web-Apps. Die Sprache ist flexibel und Sie müssen weniger invasiv codieren, um die Skalierbarkeit zu verbessern. Lesen Sie mehr darüber in diesem Stackoverflow-Thread zur Java-Skalierbarkeit .

2. Grund für die Verwendung von Java für Ihr Backend: plattformübergreifende Nutzung

Ein großer Vorteil von Java ist „Einmal schreiben, überall ausführen“. Wir nennen diese Funktion auch ‚Portabilität‘. Sie können ein kompiliertes Java-Programm auf allen Plattformen ausführen, die über eine entsprechende JVM verfügen.

Dies umfasst effektiv alle wichtigen Plattformen, z. B. Windows, Mac OS und Linux. Lesen Sie mehr über die plattformübergreifende Funktion von Java in diesem Stackoverflow-Thread mit dem Titel „Ist Java plattformübergreifend“.

Sie schreiben zuerst Ihr Java-Programm in „.java“-Datei. Anschließend kompilieren Sie es mit der Ecplise-IDE oder ‚javac‘ und erstellen so Ihre Anwendung.Klassendatei. Dies ist zwar nicht zwingend erforderlich, Sie können Ihr Abonnement jedoch auch bündeln.klasse“ in a abgelegt „.jar“ -Datei, d. H. eine ausführbare Datei.

Sie können nun verteilen Sie Ihre „.jar“-Datei auf Windows, Mac OS und Linux, und führen Sie es dort. Es kann gelegentlich zu Verwirrung kommen, da Sie für ein Java-Programm möglicherweise unterschiedliche Einrichtungsdateien für verschiedene Plattformen finden. Diese haben jedoch nichts mit Java zu tun.

Es gibt Anwendungen, die von bestimmten Funktionen abhängen, die bestimmte Plattformen bieten. Für solche Apps müssen Sie Ihr Java-Paket bündeln.class“-Dateien mit spezifischen Bibliotheken für diese Plattform.

3. Grund für die Entwicklung des Java-Backends ist die leistungsstarke Speicherverwaltung

Die automatische Speicherverwaltung von Java ist ein wesentlicher Vorteil. Ich werde es hier kurz beschreiben, um zu zeigen, wie es die Effektivität und Geschwindigkeit von Web-Apps verbessert.

Im Programmierjargon teilen wir den Speicher in zwei Teile, dh den ‚Stack‘ und den ‚Heap‘. Im Allgemeinen hat der Heap einen viel größeren Speicher als der Stack.

Java weist Stapelspeicher pro Thread zu, und wir werden Threads etwas später in diesem Artikel diskutieren. Beachten Sie vorerst, dass ein Thread nur auf seinen eigenen Stapelspeicher und nicht auf den eines anderen Threads zugreifen kann.

Der Heap speichert die tatsächlichen Objekte, und die Stapelvariablen beziehen sich auf diese. Der Heap-Speicher ist nur einer in jeder JVM, daher wird er von Threads gemeinsam genutzt. Der Heap selbst enthält jedoch einige Teile, die die Garbage Collection in Java erleichtern. Die Stack- und Heap-Größen hängen von der JVM ab.

Nun werden wir die verschiedenen Typen analysieren, in denen der Stapel auf die Heap-Objekte verweist. Die verschiedenen Typen haben unterschiedliche Garbage Collection-Kriterien. Lesen Sie mehr dazu in „Java Memory Management“.

Im Folgenden sind die Referenztypen:

1. Stark: Es ist das beliebteste und schließt das Objekt im Heap aus der Speicherbereinigung aus.
2. Schwach: Ein Objekt im Stapel mit einem schwachen Verweis darauf aus dem Stapel befindet sich nach einer Garbage Collection möglicherweise nicht im Heap.
3. Soft: Ein Objekt im Heap mit einem weichen Verweis darauf aus dem Stapel wird die meiste Zeit in Ruhe gelassen. Der Speicherbereinigungsprozess berührt ihn nur, wenn der Speicher der App knapp wird.
4. Phantomreferenz: Wir verwenden sie nur, wenn wir sicher sind, dass die Objekte nicht mehr im Heap vorhanden sind und wir aufräumen müssen.

Der Speicherbereinigungsprozess in Java wird automatisch ausgeführt und kann zu diesem Zeitpunkt alle Threads in der App anhalten. Der Prozess betrachtet die Referenzen, die ich oben erklärt habe, und bereinigt Objekte, die die Kriterien erfüllen.

Es lässt die anderen Objekte in Ruhe. Dieser gesamte Prozess ist automatisiert; Daher können sich die Programmierer auf ihre Geschäftslogik konzentrieren, wenn sie die richtigen Standards für die Verwendung von Referenztypen befolgen.

Multithreading ist der 4. Grund für die Verwendung von Java für Ihre Backend-Infrastruktur

Multithreading ermöglicht es mehreren Benutzern, ein Anwendungsprogramm gleichzeitig für ihre individuellen Aufgaben auszuführen. Multithreading ist jedoch kein neues Konzept; Zum Beispiel hat IBM Customer Information Control System (CICS) es seit langem in der zentralisierten Computerumgebung verfochten.

In der Netzwerkcomputerumgebung war Java jedoch die erste Programmiersprache, die dies Entwicklern anbot. Benutzer können gleichzeitig mehrere Aufgaben mit einem Java-Programm ausführen, die separate Ausführungspfade haben.

Es gibt mehrere Vorteile von Multithreading mit Java, und sie sind wie folgt:

1. Reaktionsschnelle Server: Unabhängig von der Zeit, die ein Prozess benötigt, bleibt der Server reaktionsschnell und es treten daher weniger Probleme auf.
2. Schnelle Antwort auf die Anwendung: Eine Java-App verarbeitet Benutzereingaben schnell, unabhängig von der Anzahl gleichzeitiger Benutzer.
3. Sie können mehrere Operationen gleichzeitig ausführen.
4. Die App nutzt Cache- und CPU-Ressourcen optimal und liefert so eine bessere Leistung.
5. Geringere Entwicklungszeit, vereinfachte Programmierung und reduzierte Anwendungswartungskosten sind einige der weiteren Vorteile.

Beachten Sie, dass Ihre Test- und Debugging-Prozesse mit Multithreading komplexer sind. Die Vorteile von Multithreading in einem Unternehmens- oder Massennutzungskontext überwiegen diesen Nachteil jedoch bei Weitem. Lesen Sie mehr dazu in „Allgemeine Vor- und Nachteile von Multithreading in Java“.

Ein reichhaltiges Ökosystem erleichtert die Backend-Java-Entwicklung: der 5. Grund

Ich bitte Sie, eine einfache Umfrage unter Programmierern durchzuführen. Fragen Sie sie einfach, ob sie von Eclipse IDE, NetBeans, Maven und Jenkins gehört haben. Die Antwort wird Ihnen sagen, wie reich das Java-Ökosystem ist!

Ich liste einige wichtige Ressourcen unter vielen im Java-Ökosystem auf, wie folgt:

1. Eclipse IDE: Eclipse ist die erfolgreichste Open-Source-IDE und lässt sich gut in den Java-Compiler integrieren. Es hebt Kompilierungsfehler hervor, bietet hervorragende Möglichkeiten zum Organisieren Ihrer Projekte und erleichtert die Versionskontrolle in Git. Obwohl Eclipse keiner Einführung bedarf, besuchen Sie die Ecplise-Website, wenn Sie weitere Informationen benötigen.
2. Maven: Sie können Ihre Software damit verwalten, und es ist wirklich ein Enterprise-Build-Tool. Maven bietet Ihnen einen standardisierten Ansatz zum Erstellen, Testen, Verpacken und Bereitstellen Ihres Codes. Es ermöglicht Ihnen auch, Ihr Projekt gut zu dokumentieren. Überprüfen Sie die Apache Maven-Projekt-Website für weitere Details.
3. Spring Framework: Die Absicht, es zu erstellen, war einfach die Java-Entwicklung. Mit mittlerweile über einer Million Benutzern ist es führend im Bereich Java Server Framework. Es bietet viele nützliche Module und verfügt über andere Open-Source-Frameworks wie Spring Security und Spring Integration. Lesen Sie die Spring Framework-Website für weitere Details.

Ich habe nur einige prominente Tools und Frameworks im Java-Ökosystem angesprochen. Sie können mehr darüber in der Artikelserie lesen, die mit „Ein Spaziergang durch das Java-Ökosystem“ beginnt.

Java-Sicherheitsvorteile sind Ihr 6. Grund, es für Backend zu verwenden:

Wenn Sie ein leitender Angestellter oder ein Entwicklungsmanager in einer IT-Organisation sind, wäre dies Ihr erster Grund, Java als Backend zu verwenden. Java schneidet besser ab als alle anderen Programmiersprachen, wenn es darum geht, Ihre App sicher zu machen:

1. Das Sicherheitsmodell isoliert Java-Programme von potenziell schädlichen Programmen, die Ihre Benutzer möglicherweise aus unbekannten Quellen herunterladen.
2. Java verwendet keine Zeiger, daher ist kein unbefugter Zugriff auf Speicherblöcke möglich.
3. Mit dem Java-Ausnahmebehandlungskonzept können Sie eine Reihe von Fehlern auf einmal behandeln, wodurch das Risiko eines Systemausfalls verringert wird.
4. Verschiedene JVMs führen Code nicht in unterschiedlicher Reihenfolge aus, da Java alle Grundelemente mit ihrer vordefinierten Größe definiert. Java legt auch die Ausführungsreihenfolge für Operationen fest.
5. JVMs testen Java-Bytecodes jedes Mal auf Viren usw. vor der Ausführung.
6. Mit Java können Entwickler getesteten wiederverwendbaren Code verwenden, wodurch Risiken reduziert werden.
7. Die Sprache verfügt über einen Zugriffskontrollmechanismus, um nicht autorisierte Zugriffsanforderungen von ungetestetem Code zu verhindern.
8. Java ermöglicht es Entwicklern, Klassen als „Final“ zu deklarieren, die niemand überschreiben kann. Dies ist eine weitere Garantie gegen Hacker.

Lesen Sie mehr über Sicherheitsmechanismen in Java in „Java application security features and measures“.

Die Verfügbarkeit qualifizierter Arbeitskräfte ist Ihr 7. Grund, Java für Ihr Backend zu verwenden:

Unabhängig von Ihrem Standort werden Sie wahrscheinlich Java-Entwickler finden. Dies reduziert Ihre personellen Risiken für Entwicklung und Wartung. Die globale Verfügbarkeit von Java-Kenntnissen ermöglicht es Ihnen auch, bei Bedarf auszulagern.

Sollten Sie Java für Ihr Start-Back-End verwenden?

Wenn Sie sich in einer Startup-Umgebung befinden, möchten einige Ihrer Entwickler möglicherweise eine trendigere Sprache wie Ruby on Rails. Ich empfehle Ihnen, solche Debatten leidenschaftslos anzugehen, wenn Sie bedenken, dass Java, obwohl es in den 1990er Jahren entwickelt wurde, sich weiterentwickelt.

Betrachten Sie auch die überwältigenden Beweise für die Popularität, die Java genießt. Es hat die Nummer 1 Ranking in ‚TIOBE Programming Community Index‘, ‚Indeed Job Keyword Trends‘ und ‚IEE Language Rankings 2015‘.

Java belegt den 2. Platz in den Rankings der Programmiersprachen GitHub, ‚Stack Overflow‘ und ‚RedMonk 2015‘. In jedem dieser Fälle folgt Java JavaScript genau.

Zusätzlich zu den Vorteilen der Java-Backend-Entwicklung, die ich aufgelistet habe, reichen diese Statistiken aus, um Java für Ihre Start-ups gegenüber anderen modernen Sprachen zu vertrauen. Lesen Sie mehr über die Statistiken in „DZone’s Guide to The Java Ecosystem“.

Häufig gestellte Fragen

Was ist Java?

Java ist eine objektorientierte Programmiersprache, die heute eine der wichtigsten Programmiersprachen in der Softwareentwicklung ist. Es wurde bereits 1995 veröffentlicht und ist damit eine der ältesten gängigen Programmiersprachen.

Ist Java gut für die Backend-Entwicklung?

Java wird weltweit eingesetzt und bildet das Rückgrat für viele der führenden Web- und Mobilanwendungen. Es ist eine gut definierte Sprache, die den meisten Programmierern der Welt bekannt ist.

Was sind die Alternativen zu Java?

Es gibt viele alternative Sprachen zu Java. Einige der beliebtesten sind Kotlin, Python, Javascript, Haskell usw. Alle diese haben ihre Vor- und Nachteile. Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über Java und Backend-Entwicklung zu erfahren.