java後端1年經驗和技術總結（1）

1.引言

　　畢業已經一年有餘，這一年裡特別感謝技術管理人員的器重，以及同事的幫忙，學到了不少東西。這一年裡走過一些彎路，也碰到一些難題，也受到過做為一名開發卻經常為系統維護和釋出當救火隊員的苦惱。遂決定梳理一下自己所學的東西，為大家分享一下。

　　經過一年意識到以前也有很多認識誤區，比如：

　　偏愛收集，經常收集各種資料視訊塞滿一個個硬碟，然後心滿意足的看著容量不行動。

　　不重基礎，總覺得很多基礎東西不需要再看了，其實不懂的地方很多，計算機程式方面任何一個結果都必有原因，不要只會用不知道原理，那是加工廠出來的。現在ide檢視程式碼那麼方便，ctrl+點選就進入了JDK檢視實現細節。

　　好高騖遠，在計算機基礎不牢固的情況下，總想著要做架構，弄分散式，搞大資料之類。

　　不重視效能，只求能實現功能，sql查詢是不是可以優化，是否有演算法妙用，大物件是否要清除。

　　不重視擴充套件性，模組之間緊密耦合，常用方法不提取成工具類，呼叫關係混亂等問題。

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　　本文重點不在這些，故只列舉了一小部分，下面進入正題。

2.語法基礎

　2.1 Java類初始化順序

　　這是所有情況的類初始化順序，如果實際類中沒有定義則跳過：父類靜態變數——父類靜態程式碼塊——子類靜態程式碼塊——父類非靜態變數——父類非靜態程式碼塊——父類建構函式——子類非靜態變數——子類非靜態程式碼塊——子類建構函式

　2.2 值傳遞和引用傳遞

　　可能很多人對此不屑一顧，心想老子都工作一年了，對這些還不熟悉嗎？但實際情況並非這樣，JDK中東西全部熟悉了嗎？以一個最簡單的例子開始，你覺得下圖中程式碼執行完之後fatherList中的元素是什麼？

　　這是一個最基礎的值傳遞和引用傳遞的例子，你覺得好簡單，已經想躍躍欲試的挑戰了，那麼請看下面的，StringBuffer很好理解，但是當你執行一遍之後發現是不是和預想中的輸出不一樣呢？String不是引用型別嗎，怎麼會這樣呢？如果你無法理解，那麼請看下String的實現原始碼，瞭解下其在記憶體中分配的實現原理。

　2.3 集合的使用

　　這部分幾乎每個人都會用到，而且大家還都不陌生。下圖來源於網際網路，供大家複習一下。但是利用集合的特性進行巧妙的組合運用能解決優化很多複雜問題。Set不可重複性，List的順序性，Map的鍵值對，SortSet/SortMap的有序性，我在工作中有很多複雜的業務都巧妙的使用了這些，涉及到公司保密資訊，我就不貼出程式碼了。工作越久越發現這些和越巧妙。

　2.3 異常處理

　　1.看著try、catch、finally非常容易，如果和事務傳播結合在一起，就會變得極其複雜。

　　2.finally不一定必須執行，return在catch/finally中處理情況（建議親自操刀試一下）。

　　3.catch中可以繼續拋自定義異常（並把異常一步步傳遞到控制層，利用切面抓取封裝異常，返回給呼叫者）。

　2.4 面向物件思想

　　一提起面向物件，大家都知道抽象、封裝、繼承、和多型。但是實際工作經驗中又知道多少呢，對於專案中如何巧用估計更不要提了。

　　共性的機會每個都需要用的建立基類，如每個控制層方法可能要通過security獲取一個登入使用者id，用於根據不同的使用者操作不同的資料，可以抽象出一個應用層基類，實現獲取id的protect方法。同理DAO層可以利用泛型提取出一個包含增刪改查的基類。

　　多型的Override：基類的引用變數不僅可以指向基類的例項物件，也可以指向其子類的例項物件，如果指向子類的例項物件，其呼叫的方法應該是正在執行的那個物件的方法。在策略模式中使用很普遍。

　　提到面向物件，就不可避免的要說設計模式，在工作中，一個技術大牛寫的一個類似策略模式（更復雜一點），十分巧妙的解決了各種業務同一個方法，並且實現了訂單、工單、業務的解耦，看得我是非常佩服。我想很多面試中都會問道單例模式吧，還沒有理解的建議去看一看。

3.多執行緒

　3.1 執行緒安全

　　這個是老生常談的問題了，但是確實是問題和bug高發區。執行緒同步問題不需要單獨寫了，想必大家都清楚，不太熟悉的建議百度一下。

　3.1.1 執行緒安全問題

　　1.程式碼中如果有同步操作，共享變數要特別注意（這個一般都能意識到）

　　2多個操作能修改資料表中同一條資料的。（這個容易被忽略，業務A可能操作表a，業務B也可以操作表a，業務A、B即使在不同的模組和方法中，也會引起執行緒安全問題。例如如果一個人訪問業務A介面，另一個人訪問業務B介面，在web中每個業務請求都是會有單獨的一個執行緒進行處理的，就會出現執行緒安全問題）。

　　3.不安全的型別使用，例如StringBuffer、StringBuild，HashTable、HashMap等。在工作中我就遇到過有人在for迴圈進行list的remove，雖然編譯器不報錯，程式可以執行，但是結果卻可想而知。

　　4.Spring的bean預設是單例的，如果有類變數就要特別小心了（一般情況下是沒人在控制層、業務層、DAO層等用類變數的，用的話建議是final型別，例如日誌log，gson等）。

　　5.多個系統共享資料庫情況，這個其實和分散式系統類似

　　使用者重複提交問題（即使程式碼中從資料庫讀取是否存在進行限制不能解決問題）

　3.1.2 執行緒安全解決

　　在需要同步的地方採用安全的型別。

　　JDK鎖機制，lock、tryLock，synchronized，wait、notify、notifyAll等

　　Concurrent併發工具包，在處理一些問題上，誰用誰知道。強烈建議檢視原始碼！

　　資料表加鎖。（除非某個表的訪問頻率極低，否則不建議使用）

　　涉及分散式的，採用中介軟體技術例如zookeeper等解決。

　3.2 非同步

　　非同步使用場景不影響主執行緒，且響應較慢的業務。例如IO操作，第三方服務（簡訊驗證碼、app推送、雲端儲存上傳等）。

　　如果非同步任務很多，就需要使用任務隊列了，任務佇列可以在程式碼級別實現，也可以利用redis（優勢太明顯了）。

　3.3 多執行緒通訊

　　這方面文章非常多，這裡不在詳述。

　　1.共享變數方式（共享檔案、全域性變數，訊號量機制等）

　　2.訊息佇列方式

　　3. 忙等，鎖機制

　3.4多執行緒實現

　　1.整合Thread類，重寫（這裡的重寫指的是override）run方法，呼叫start方法執行。

　　2.實現Runable介面，實現run方法，以Runable例項建立thread物件。

　　3.實現Callable介面，實現call方法，FutureTask包裝callable介面，FutureTask物件建立thread物件，常用語非同步操作，建議使用匿名內部類，方便閱讀和使用。

　　額外需要說明的是：

　　1.理解thread的join方法；

　　2.不要認為volitate是執行緒安全的（不明白原因的建議去看jvm執行時刻記憶體分配策略）；

　　3.sleep時間片結束後並不保證立馬獲取cpu。

　　4.ThreadLocal能夠為每一個執行緒維護變數副本，常用於在多執行緒中用空間換時間。

4. 開源框架

4.1 Hibernate、Mybatis

　　相信每一個java程式設計師對這些都不陌生，這裡不再詳述。

　　需要說明的主要以下幾點：

　　1.hibernate一級快取（內建session快取），二級快取（可裝配sessionFactory快取），二級快取會引起併發問題。

　　2.hibernate延遲載入原理理解。

　　3.hibernate 的get、load方法，sava、persist、savaOrUpdate方法區別

　　4.session重建了關聯關係卻並沒有同資料庫進行同步和更新　　

　　5.hibernate session關聯關係：detached物件、persistent物件

　　6.Spring data整合，註解方式配置屬性和實體。

　　7.mybatis 外掛。

　　8.分頁查詢（資料庫）。

　　9.連線池技術

4.2 Spring IOC

　　4.1.1 Spring bean

　　　　1.bean注入 註解方式方便易讀，引用第三方（資料庫連線，資料庫連線池，JedisPool等）採用配置檔案方式。

　　　　2. bean作用域：Singleton，prototype，request，session，global session

　　　　3.bean生命週期:如下圖所示（圖片來源於網際網路）：

4.3 Spring AOP

　　基本概念：關注點、切面Aspect、切入點pointcut、連線點joinpoint、通知advice、織入weave、引入introduction。

　　Spring AOP支援5中型別通知，分別是MethodBeforeAdvice、AfterReturningAdvice、ThrowsAdvice、MethodInterceptor、IntroductionInterceptor（吐槽一下名字太長）

　　實現方式如下:

　　1.基於代理的AOP

　　2.基於@Aspect註解驅動的切面。（強烈推薦：可讀性好，易維護，易擴充套件，開發快）

　　3.純POJO切面。

　　4.注入式Aspect切面。

4.4 Srping事務

　4.4.1 事務傳播

　　概念：某些操作需要保證原子性，如果中間出錯，需要事務回滾。如果某個事務回滾，那麼呼叫該事務的方法中的事務的作出如何的動作，就是事務傳播。

　　事務傳播屬性：

　　1. PROPAGATION_REQUIRED--支援當前事務，如果當前沒有事務，就新建一個事務。這是最常見的選擇。

　　2. PROPAGATION_SUPPORTS--支援當前事務，如果當前沒有事務，就以非事務方式執行。

　　3. PROPAGATION_MANDATORY--支援當前事務，如果當前沒有事務，就丟擲異常。

　　4. PROPAGATION_REQUIRES_NEW--新建事務，如果當前存在事務，把當前事務掛起。

　　5. PROPAGATION_NOT_SUPPORTED--以非事務方式執行操作，如果當前存在事務，就把當前事務掛起。

　　6. PROPAGATION_NEVER--以非事務方式執行，如果當前存在事務，則丟擲異常。

　　事務隔離級別：

 　　1. ISOLATION_DEFAULT： 這是一個PlatfromTransactionManager預設的隔離級別，使用資料庫預設的事務隔離級別.另外四個與JDBC的隔離級別相對應

　　2. ISOLATION_READ_UNCOMMITTED： 這是事務最低的隔離級別，充許令外一個事務可以看到這個事務未提交的資料。這種隔離級別會產生髒讀，不可重複讀和幻像讀。

　　3. ISOLATION_READ_COMMITTED： 保證一個事務修改的資料提交後才能被另外一個事務讀取。另外一個事務不能讀取該事務未提交的資料

　　4. ISOLATION_REPEATABLE_READ： 這種事務隔離級別可以防止髒讀，不可重複讀。但是可能出現幻像讀。它除了保證一個事務不能讀取另一個事務未提交的資料外，還保證了避免下面的情況產生(不可重複讀)。

　　5. ISOLATION_SERIALIZABLE 這是花費最高代價但是最可靠的事務隔離級別。事務被處理為順序執行。除了防止髒讀，不可重複讀外，還避免了幻像讀。

4.5 其他Spring 技術棧

　　spring boot 輕量級啟動框架

　　spring security 使用者許可權管理，根據角色和使用者，實現UserDetailsService，進行自定義許可權管理。

　　spring task 程式碼級定時任務，註解方式，使用起來非常方便。需要注意的是，如果某次定時任務出了異常而沒有進行處理，會導致接下來定時任務失效。如果各個任務相互獨立，可以簡單用try，catch包圍（之前就吃過這方面的虧）。

　　spring data 註解方式定義實體，屬性等

　　spring mvc 簡單明瞭的mvc框架。url傳值、陣列傳值、物件傳值、物件陣列等傳值型別，上傳/下載檔案型別需要注意。

　　spring restful 注意命名，對命名要求很嚴格。

　　spring shell 命令列方式執行命令，救火、匯入匯出資料等用起來非常方便、製作報表。　　

5. Web基礎 

　5.1 web容器啟動

　　1.web.xml載入順序: listener -> filter -> servlet

　5.2  Servlet、Interceptor、Listener、Filter

　　Servlet 接收請求返回響應，最原始的web業務處理類。

　　Interceptor 攔截器，可以實現HandlerInterceptor介面自定義攔截器，在日誌記錄、許可權檢查、效能監控、通用行為等場景使用，本質是AOP。

　　Listener 監聽器 常用於統計線上人數等縱向功能。

　　Filter 過濾器 在請求介面處理業務之前改變requset，在業務處理之後響應使用者之前改變response。如果某些資料不加密，很容易用抓包工具加filter作弊。

　5.3 web專案結構

　　5.3.1 mvn結構

　　熟練掌握幾種常見的mvn專案結構，mvn可以自動生成，這裡不再詳述。

　　5.3.2 mvn包管理

　　1.版本號儘量幾種在一個檔案中便於管理。

　　2.spring milestone包解決spring包衝突問題。

　　3.mvn dependency:tree命令分析所有包依賴，對於衝突的在pom檔案中<exclusion> 包圍起來

　　5.3.3 版本控制

　　1.git、svn等

　　2.程式碼衝突解決方案

　　3.分支管理。

　　對於某個穩定版本上線後，如果在此基礎上開發新功能，一定要新建分支，在新分支上提交程式碼，最後在新版釋出時合併分支。修改運營環境bug切換到主分支進行修改

5.4 Http請求

　　5.4.1 請求方法

　　post、get、put、head、delete、copy、move、connect、link、patch，最常用的是前4、5個。

　　5.4.2 請求頭，狀態碼

　　常用的請求頭有Accept（下載檔案會特殊使用）、Accept-Charset（設定utf-8字符集）、Content-Type（json等配置）等

　　常用的響應頭有Content-Type、Content-Type、Content-Length等，偏前端，不再詳述。

6. 系統架構

　　接觸的不是特別多，目前用到的只是伺服器主從備份。Nginx反向代理進行配置。

　　多個專案nginx配置

　　Spring Mvc 用json資料進行互動，配置json轉換的servlet。

　　封裝返回值

　　自定義RunEnvironmentException（狀態碼，原因），覆蓋原有Exception，切面ExceptionHandler抓取Exception並封裝到返回值中（前後端鬆耦合）

 　　令人頭疼的使用者重複（連續快速點選）提交問題，前端限制治標不治本；後端用sessonid在切面上實現，又需要前端儲存，對所有請求資料加sessionId。最後用jedis中儲存，用介面名+使用者名稱當做key，根據不同的介面對不同的key可以單獨設定時間，不僅保證了重複提交問題，也避免了惡意請求問題，同時還能自定義請求間隔。（期初擔心redis快取讀寫時間延誤導致限制失效，後來發現多慮了，對一般的小系統來說，經效能測試，發現即使請求頻率再提高100被也不會導致限制失效）

　　testNg單元測試、效能測試，覆蓋測試。

　　切面管理日期、許可權。快取等。

7. Nosql

　　1.Redis的java庫Jedis。

　　Jedispool配置。

　　專案中用到的有任務佇列、快取。

 　　2. neo4j圖資料庫

　　處理社交、推薦

8. 服務端

　　linux作業系統熟悉以centos為例：

　　常用簡單命令：ssh、vim、scp、ps、gerp、sed、awk、cat、tail，df、top，shell、chmod、sh、tar、find、wc、ln、|  

　　目錄結構明細:/etc/、~/、/usr/、/dev/、/home/、/etc/init.d/

　　服務端：jdk、tomcat、nginx、mysql、jedis、neo4j啟動與配置（特別說明的是該死的防火牆，nginx啟動後一直訪問不了，查詢一下午查不到原因，最後發現是防火牆問題）

　　監控伺服器狀態（cpu，磁碟，記憶體），定位pid，日誌檢視

　　nginx負載均衡、反向代理、配置

自動化部署指令碼

　　簡單shell指令碼書寫，避免大量人力勞動。

　　監控系統，程式碼拋fatal異常自動發郵件，系統指標持續偏高自動發郵件。

9. 資料庫相關

10. 第三方介面對接

10.1 支付介面

　　微信支付坑比較多，用將近兩週時間才把微信支付所有完成。需要在微信後臺配置的地方太多。

　　而支付寶支付模組只用了2天時間就搞定了。

10.2 推送介面

　　為使用者定義tag、定義alias，注意當資料更新時需要同步更新tag、更新alias。如果沒采用非同步實現（使用者體驗就是好卡啊）

10.3 雲端儲存

　　大量檔案上傳雲端（七牛雲），注意建立bucket

10.4 簡訊驗證

　　很簡單的第三方介面，引入依賴，直接呼叫即可。需要在第三方後臺設定模板等，注意限定使用者訪問次數。

10.5 郵件

　　很簡單小功能，工具類。

時間有限，目前先寫這麼多技術棧。對於程式碼書寫和、演算法技巧問題，會抽時間寫在（2）中。