25 причин нашей любви к Java

Опубликовано , автор: Oksana Mandryka

Эту статью можно прочитать на других языках: английскомиспанскомкитайскомкорейскомпортугальскомфранцузском и японском.

DSGN-9341_25ThingsAboutJava_ru

[Оригинал] Original post in English is written by Trisha Gee

В JetBrains мы любим разные языки программирования. Но сегодня хочется уделить особое внимание Java, ведь ей в этом месяце исполняется 25 лет! Вот 25 причин нашей любви к Java и JVM.

Обратная совместимость

Java — едва ли не единственный язык, на свежих версиях которого можно запускать код, написанный 25 лет назад. Разработчики языка очень серьезно относятся к обратной совместимости, поэтому многие организации выбирают Java в качестве основной технологии, зная, что старый код будет запускаться на JVM еще долгие годы.

Зрелость

Многие из достоинств Java напрямую связаны с тем, как долго она существует. За прошедшие 25 лет приложения на Java разрабатывались под разные платформы в самых разных сферах. Кроме того, все эти годы люди изучали Java в школах, университетах, на курсах по программированию и в процессе работы. Естественно, вокруг языка сформировалась большая экосистема, которая продолжает расти и развиваться, накапливая опыт и знания. Сам язык и решения, которые он предлагает, хорошо документированы и поддерживаются вендорами и некоммерческими организациями, а также отдельными пользователями. А еще широкое применение языка означает, что для Java-разработчиков есть много рабочих мест.

Постоянное развитие

В случае Java зрелость и обратная совместимость не противоречат активному развитию платформы и языка. С 2017 года, начиная с Java 9, новые версии языка выпускаются раз в полгода: Java постоянно меняется и улучшается. Благодаря preview-функциональности разработчики языка могут экспериментировать с новым синтаксисом, собирать отзывы сообщества, а затем стандартизировать функции, которые действительно полезны тем, кто пишет на Java.

Равновесие

Java приходится соблюдать непростое равновесие между совместимостью с предыдущими версиями и открытостью к изменениям. Текущий подход, при котором учитывается обратная совместимость, новая функциональность выпускается каждые шесть месяцев, а раз в три года выходит релиз с долгосрочной поддержкой, похоже, позволяет соблюдать правильный баланс. Язык развивается, предупреждая пользователей о том, какие из устаревших функций будут удалены, и предлагает замены всему, от чего планируется отказаться.

Для тех, кому важна стабильность, выпускаются версии с долгосрочной поддержкой. Чтобы уменьшить риски во время обновления, такие пользователи могут периодически тестировать версии, выходящие каждые полгода. А те, кто предпочитает регулярно обновляться, могут переходить на свежую версию Java каждые шесть месяцев. Разработчики, которые хотят попробовать новый синтаксис до его стандартизации, могут включить preview-функциональность или воспользоваться ранним доступом к версии, которая еще не вышла. Команды, выбирающие свежие версии Java, действительно получают все самое лучшее.

Стандарты

Стандарты, может быть, не так интересны разработчикам, как языковые возможности, но наличие стандартов для Java, Java EE, Jakarta EE и для распространенных сценариев использования действительно упрощает жизнь. Благодаря стандарту JDBC для взаимодействия с базами данных, не нужно беспокоиться о том, как реализован драйвер базы данных: мы взаимодействуем с ней всегда одинаково. Java Community Process — один из процессов стандартизации Java.

Спецификация языка Java описывает, что за язык представляет из себя Java и как должен работать компилятор. К ней относится и модель памяти Java, которая помогает разработчикам сделать выводы о поведении программы независимо от JVM или оборудования. Спецификация Java Virtual Machine описывает низкоуровневое устройство JVM. Благодаря этим спецификациям разные JDK, распространяемые разными поставщиками и работающие на разных платформах, ведут себя предсказуемым образом. Что приводит нас к…

Write Once Run Anywhere

Принцип WORA («Напиши один раз — запускай где угодно») в наши дни кажется настолько очевидным, что трудно представить, насколько революционной эта идея была для своего времени. Мне довелось поработать в одной очень большой организации, которая еще в 2002 году перешла с предыдущего стека на Java просто потому, что у них стояло без дела много разного оборудования, на котором можно было запускать новые Java-приложения, вместо того чтобы покупать специальное железо. Это была одна из главных причин, по которой они перевели все свои разработки на Java. В эпоху облачных технологий все это может показаться менее актуальным, но то, что мы не всегда видим принцип WORA в действии, не означает, что мы не используем его. И конечно же, если вы работаете в IntelliJ IDEA (или NetBeans), вы пользуетесь преимуществами WORA на своем компьютере.

Производительность

Тех, кто не так хорошо знаком с Java, иногда удивляет, что это очень высокопроизводительный язык. Не стоит забывать, что перед нами зрелая платформа и ее производительность улучшалась на протяжении 25 лет: доступны многочисленные сборщики мусора с различными профилями производительности, да и JVM оптимизирует код во время выполнения для разных сценариев использования гораздо лучше, чем большинство разработчиков. Например, Java широко используется в финансовой сфере, в которой многое зависит от скорости транзакций и предсказуемой производительности.

Сборка мусора

Спустя 25 лет мы воспринимаем автоматическую сборку мусора как что-то само собой разумеющееся. Не нужно думать, как распределяется память в приложении и как ее освободить. У каждой JVM есть один или несколько алгоритмов очистки памяти: можно выбрать тот, который лучше подходит для нашего приложения, и приступать к написанию бизнес-логики, не задумываясь о том, что происходит внутри.

Контроль и управление

Если мы хотим знать, что происходит во время работы приложения, у нас есть большой выбор инструментов. Многие из них бесплатны, а Java Flight Recorder и Mission Control теперь входят в OpenJDK (начиная с Java 11). Такие инструменты, как JMX, даже позволяют динамически управлять приложениями.

Java Virtual Machine (JVM)

Многое из того, что мы уже упомянули, относится к функциональности JVM, но виртуальная машина Java все-таки заслуживает отдельного пункта в нашем списке. Есть много причин любить JVM, включая те, что мы уже рассмотрели: WORA, оптимизации во время выполнения, производительность, большой выбор вендоров и т.д. Многие из этих достоинств существуют благодаря стандартам и спецификациям. Важно, что JVM существует отдельно от языка Java, поскольку на платформе можно строить другие языки: реализовать новый синтаксис и функциональность, используя все замечательные возможности виртуальной машины.

Другие языки JVM

Причина, по которой Java не просто выжила, а продолжала развиваться в период затишья между выходом Java 6 и 8 (в Java 7 есть интересные возможности, но Java-разработчики не восприняли ее как большой релиз) связана с другими языками JVM. Наш любимый, конечно же, Kotlin, но помимо него, для JVM разрабатываются и популярные Groovy, Scala, Clojure, JRuby, и новые языки, и реализации существующих языков. Совместимость между языками JVM и классической Java помогает нам извлекать пользу из этого разнообразия.

Библиотеки и фреймворки

Один из наиболее убедительных аргументов в пользу Java — огромный выбор библиотек и фреймворков, многие из которых с открытым исходным кодом и распространяются бесплатно. Такие популярные фреймворки, как Spring и Spring Boot, значительно упрощают разработку как небольших сервисов, так и сложных корпоративных приложений. Благодаря стандартам нетрудно разобраться в любой библиотеке: вы наверняка уже использовали нечто подобное в другом контексте. Поскольку в сообществе с ранних времен распространен открытый исходный код, для стандартных проблем обычно уже есть решение и не нужно изобретать велосипед. Кроме того, так как многие из этих решений существуют давно и широко используются, они тщательно протестированы, поняты и хорошо задокументированы.

Инструменты сборки и управление зависимостями

Давно прошли те времена, когда бедным разработчикам (и мне!) приходилось искать в интернете неизвестный JAR-файл, содержащий определенный класс, по-видимому, необходимый для запуска программы. В частности, Maven и Gradle упростили не только сборку и развертывание приложений, но и стандартную настройку проекта со всеми необходимыми зависимостями. Сейчас легко начать писать код как в новом, так и в существующем проекте. Общедоступные репозитории, например Maven Central и Bintray, упрощают поиск и публикацию библиотек.

JUnit и автоматизированное тестирование

JUnit появилась в 1997 году — почти так же давно, как и сама Java! На сегодняшний день это самая популярная платформа автоматизированного тестирования в мире Java. Как JUnit, так и TestNG поставляются вместе с IntelliJ IDEA: предполагается, что для любого нового Java-проекта необходим фреймворк тестирования. Вполне вероятно, что современные тестовые фреймворки для самых разных языков основаны на идеях, впервые реализованных в JUnit. Культура автоматизированного тестирования, принятая в Java-сообществе, во многом обязана именно этой библиотеке.

IDE

В своем блоге мы не можем не упомянуть IntelliJ IDEA. Не важно, считаете ли вы, что IDE вам необходима из-за многословности Java или что статическая типизация Java позволяет использовать всю мощь IDE, факт остается фактом: Java-разработчики любят IDE (а мы любим вас!). Если научиться эффективно пользоваться IDE, будь то IntelliJ IDEA, Eclipse или NetBeans, можно программировать значительно продуктивнее с помощью автодополнения и генерации кода, функциональности запуска тестов, отладки, навигации и многих других возможностей. Большинство Java-разработчиков очень ценят преимущества, которые им дают IDE.

Сообщество

Java-комьюнити — это большое, активное и гостеприимное сообщество единомышленников. Свои Java-сообщества есть во многих городах мира, а те, у кого нет возможности попасть на митап, могут присоединиться к Virtual Java User Group. Java Champions, технические эксперты из мира Java, делятся знаниями и опытом с разработчиками, пишущими на Java и языках JVM. На Java написано огромное количество проектов с открытым исходным кодом, включая сам JDK (OpenJDK). В Java-сообществе ценят обучение и развитие навыков, следуют стандартам и лучшим практикам, стараясь прагматично оценивать их применимость в реальных условиях.

Люди

Любое сообщество — это в первую очередь люди. Когда я спрашивала у разработчиков, что они больше всего ценят в языке, многие из них называли именно людей из Java-мира, которые оказали на них влияние. Одни называли своих коллег и учителей, другие — таких людей, как Брайан Гетц, Энджи Джонс, Жорж Сааб, Мала Гупта, Венкат Субраманиам. Кто-то даже назвал меня. Сама я пришла в мир Java, потому что изучала этот язык в университете и с ним было легко найти работу, а осталась, потому что здесь замечательные люди, от которых я получила много помощи и поддержки.

Javadoc и документация

Благодаря Javadoc документация API становится важной частью языка. Три типа комментариев (Javadoc, строчные и блочные) четко показывают, какое именно пояснение добавляет разработчик. Javadoc служат специально для того, чтобы оставлять полезную документацию для других разработчиков, которые вызывают определенный метод, используют класс или пакет. Если разработчик не может найти нужную информацию о библиотеке или фрагменте кода, обычно есть Javadoc, который подскажет правильное направление поиска.

Кроме того, в экосистеме Java, как правило, ожидают получить (и предоставляют другим) документацию хорошего качества. Потенциальных контрибьюторов проектов с открытым исходным кодом призывают отправлять пулреквесты, содержащие комментарии Javadoc и другую документацию. Разработчики со всего мира отвечают на вопросы друг друга на StackOverflow и пишут в блогах о решении конкретных проблем.

Открытый исходный код

Java-сообщество довольно рано начало придерживаться принципов открытого исходного кода, а теперь благодаря OpenJDK и сам JDK стал открытым. Это облегчает сотрудничество различных вендоров, а также отдельных разработчиков. И конечно, интересно посмотреть на код самой Java. Открытый исходный код — это отличная возможность учиться у людей, которые уже проделали большую работу и нашли решения для сложных проблем.

Бесплатные инструменты

Платформа Java и многие популярные инструменты, используемые в экосистеме, бесплатны для разработчиков, а часто и для коммерческих организаций. Даже после того как Oracle изменила модель лицензирования с выходом Java 11, она (и многие другие поставщики) по-прежнему предоставляет возможность пользоваться языком бесплатно. Уже упомянутые проекты с открытым исходным кодом, IDE и инструменты сборки либо бесплатны, либо имеют бесплатную версию. Это делает Java привлекательной для начинающих разработчиков и компаний с ограниченным бюджетом.

ООП

Объектно-ориентированное программирование, конечно, не единственная парадигма, и у всех есть свои преимущества и недостатки. Java с самого начала была спроектирована как объектно-ориентированный язык, и в ней реализованы многие шаблоны и лучшие практики ООП. Если вы выбираете объектно-ориентированный язык программирования, Java должна быть на первом месте в вашем списке.

Развитие и адаптация

Java была и остается объектно-ориентированным языком. При этом она позаимствовала некоторые концепции из функционального программирования (например, лямбда-выражения и неизменяемые структуры данных), которые были успешно адаптированы к ООП. Вывод типов (например, var) позволяет пользоваться преимуществами статически типизированного языка с меньшим количеством стереотипного кода. Информатика все еще относительно молодая дисциплина, и, получая новые знания, мы можем совершенствовать существующие инструменты. И сам язык, и экосистема Java постоянно развиваются в соответствии с новыми тенденциями и практиками, отражают изменения, происходящие в мире.

Java может заимствовать идеи и синтаксис из других языков JVM и тестировать, что сработает, а что, возможно, не впишется в классический Java-мир. Даже процессы и инструменты, которые Java использует для своего развития, такие как JCP и OpenJDK, постоянно адаптируются к стремительным изменениями в индустрии. Развитие и адаптация — основы того равновесия, которое Java стремится удержать.

Акцент на удобочитаемости

Обычно Java-код могут читать даже те, кто не пишет на Java. Язык нельзя назвать лаконичным, он скорее многословный, и это облегчает понимание при чтении. Разработчики языка не стали включать в Java такие функции, как перегрузка операторов: важно, чтобы программистов не удивляли неожиданные изменения в поведении программы. Java стремится избегать «магии» в языке и во фреймворках. И хотя некоторые фреймворки все же построены на принципе Convention over configuration при котором многое не зависит от действий разработчика, определенно был сделан шаг от АОП с использованием аннотаций в направлении использования аннотаций для проверок документации и статического анализа. Традиционно в Java-сообществе любят следовать стандартам и лучшим практикам, поэтому Java-код часто соответствует одним и тем же правилам даже в очень разных проектах.

Возможности языка

Мы уже назвали 23 причины, почему любим Java, но до сих пор не упомянули ни одной языковой функции! Честно говоря, было бы очень трудно отобрать всего лишь 25 возможностей языка. К тому же, мы любим Java не только за синтаксис и функциональность. Вот одни из лучших функций Java, по мнению разработчиков:

  • Collections API: давно с нами и все также полезен.
  • Компактные фабричные методы для коллекций: значительно упрощают создание неизменяемых коллекций.
  • Streams API: отличное дополнение к Сollections API, которое здорово изменилось со времен Java 8. Параллельные потоки — новый способ использования современных устройств.
  • Лямбда-выражения: особенно полезны в сочетании со Streams API, но хороши и сами по себе.
  • Optional: хороший способ выразить, что метод может вам нечего не возвращать (и помогает забыть о NullPointerException!). Со времен Java 8 класс Optional значительно улучшился.
  • java.time: новый API для работы с датами и временем, очень полезное улучшение.
  • Checked-исключения: люди спорят, что лучше, checked или runtime-исключения. Хорошо, что checked-исключения в принципе есть.
  • Аннотации: аннотации похожи на документацию для компилятора и дают необходимую информацию фреймворкам для решения сложных задач.
  • JShell: теперь у Java есть своя интерактивная консоль REPL
  • var: вывод типов помогает уменьшить шум в коде, если используется разумно.
  • Модификаторы доступа и модульность: Java (особенно, начиная с Java 9) позволяет легко задавать уровни доступа для полей, методов, классов и модулей.
  • Switch-выражения: теперь если используется switch, код выглядит гораздо симпатичнее!
  • Информативные NullPointerExceptions: кто не любит NullPointerException? Сообщение об ошибке стало более информативным, и мы видим, где именно в цепочке вызовов возникло исключение.
  • Preview-функциональность: мы обожаем экспериментальную функциональность! Нам очень нравятся Records, сопоставление с образцом для instanceof и текстовые блоки.

Перспективы

Новая функциональность появляется раз в полгода, а каждый LTS-релиз обычно улучшает производительность ваших приложений. Java 15 ожидается в сентябре 2020 года и будет включать в себя hidden-классы, текстовые блоки (уже не как preview), обновленные Records и сопоставление с образцом для instanceof, а также sealed-классы (preview).

Что мы надеемся увидеть в будущем: Project Loom обещает нам легковесный и простой в использовании параллелизм, нас ждут встроенные типы из Project Valhalla и больше языковых изменений из Project Amber, например Lambda Leftovers. Project Panama облегчит доступ к внешним API, а Project Leydon сократит время запуска, будут улучшения в различных сборщиках мусора и многое другое.

У Java большое будущее!