譯者 | 劉汪洋
審校 | 重樓
學習 JAVA 的過程中，我意識到在 90 年代末 OOP 正值鼎盛時期，Java 作為能夠真正實現這些概念的語言顯得尤為突出（盡管我此前學過 C++，但相比 Java 影響較小）。我特別欣賞 Java 的平臺獨立性。
相比簡單性，我更看重結構和一致性，這也是我堅持使用 Java 的主要原因。
在我的職業生涯中，我遇到了一些質量不高的 Java 代碼庫，這讓我對 Java 產生了些失望。然而，在參與了許多其他優秀的項目之后，我重新燃起了對 Java 的熱愛。
我注意到那些批評和抱怨 Java 的通常是一些年輕人，他們接觸 JavaScript 的機會更多。與JavaScript 相比，Java 可能看起來更加笨重和受限——充斥著模板代碼，擁有嚴格的類型系統等等。但如果讓我選擇，我無疑會更愿意處理一個次優的 Java 代碼庫，而不是 JavaScript 的。
只有在你積累了一定的工作經驗，處理過分散在幾十個甚至上百個文件中的代碼后，你才會開始意識到，Java 所謂的“限制”其實是為了防止你陷入困境的安全措施。
“只有兩種編程語言：被人們抱怨的和沒人使用的。”這是 C++ 之父 Bjarne Stroustrup 的著名言論。
關于 Java 的看法，確實存在不少爭議。相比之下，C++ 也有它的問題。這種語言深受愛恨交織的評價，仿佛是一種難以擺脫的復雜關系。
Python/ target=_blank class=infotextkey>Python 也同樣面臨批評。
很多討論集中在全局解釋器鎖（GIL）上，它被認為是阻礙有效多線程實現的主要障礙。由于Python 核心很多部分都依賴于 GIL，因此它可能無法被完全移除。為了解決這一問題，開發者不得不通過使用多個進程和創建消息傳遞機制來實現進程間的通信。此外，為了解決性能瓶頸，除非對關鍵代碼使用C/C++進行重寫，否則 Python 的執行速度通常較慢。當然，Python 2 到 3 的過渡也引起了一些問題。
此外，我曾經參與過一個 Django 項目。那時，我認為 Python 相比于類型嚴格的語言更有優勢，盡管它適用于某些場景，但并不適合那些有著成千上萬個類的復雜系統。
當這個項目由我一人擴展至多人參與，代碼量超過 1 萬行時，它變得極其難以維護。
之后我轉向 Java，這是一個令人開眼界的經歷。它讓我深刻認識到自己對 Java 及其生態系統的熱愛。因此，我決定記錄下我所喜愛的 Java 生態系統方面的內容。這樣，當有人對 Java 有所非議時，你就有 25 個理由來反駁他們。
1. 成熟的生態系統
Java 已經發展了 25 多年，作為一個在這個生態系統中工作的開發者，回顧其成熟過程非常有趣。
Java 廣泛的生態系統最大的優勢在于它提供了豐富的庫、構建工具和框架選擇。
JVM 生態系統極為豐富，幾乎對于每個問題都有一個最佳的庫解決方案，而且這些庫通常都表現出高性能并得到良好維護。在構建工具方面，也有多種選擇，例如 Gradle、Maven 和 Bazel 等，它們能夠提供快速且可復制的構建過程。對于那些不太熟悉 Java 生態系統的人來說，Java 還為日志記錄、數據庫連接、消息傳遞和應用服務器等各種功能提供了默認實現，這些都是非常好的入門點。
以日志記錄為例，假設你的應用程序需要進行日志記錄。Java 提供了與 JDK 無縫集成的默認日志記錄選項。如果你對默認選項不滿意，或覺得它不夠好，那么你還可以選擇其他優秀的日志記錄庫，因為默認的日志記錄僅僅是日志記錄 API 的一個基本實現。
不僅僅是日志記錄，Java 生態系統還為數據庫連接、消息傳遞、應用服務器、Servlets 等提供了豐富的選擇。
2. “一次編寫，到處運行”（WORA）
“一次編寫，到處運行”是用來描述 Java 語言跨平臺優勢的常用口號。現在學習 Java 的許多開發者可能沒有意識到這一功能對軟件開發的重大意義。
讓我們來回顧一下背景。在 Java 誕生的十年前，C++ 是主流的編程語言。然而，開發者們面臨的一個主要挑戰是 C++ 的平臺依賴性。用 C++ 編寫的代碼往往需要針對不同的操作系統或硬件架構進行重新編譯和修改。
Geeks for Geeks
3. 向后兼容性
想象一下，如果每次 Java 發布新版本，都要求你重寫程序代碼，那將是多么昂貴和耗時的過程，尤其是對于大型組織而言。
Java 已經發展多年，這意味著有許多基于舊版本 Java 構建的軟件產品，它們是許多企業的核心，扮演著關鍵角色。
在企業級開發中，項目規模通常龐大且復雜，這些系統要遷移到最新的 Java 版本需要細致的規劃和執行。
Java 對向后兼容性的承諾極為重要，它向那些投入巨大資源開發系統的開發者或組織保證，他們的系統可以持續運行并維護，而無需進行全面重寫。Java（JVM）的向后兼容性也簡化了遷移過程，促進了新功能和改進的采用，同時保障了現有系統的穩定性。
4. Java 的強類型系統
Java 是一種強類型語言，與 Python 等松散類型的語言形成對比。如果你使用過 Python，你會立刻感受到將不同類型的值賦給同一變量的靈活性，而語言會動態適應。
int age = 25;
String name = "John";
但這種靈活性是有代價的。我曾在一個涉及復雜計算的金融應用程序上工作，該程序包含不同的數值數據類型。Java 的強類型特性意味著，編譯器會標出任何嘗試混合不兼容數據類型的操作，或是執行可能導致數據丟失或意外結果的行為。而使用像 Python 這樣的語言時，一些這樣的明顯錯誤可能在運行時被忽略。
這也是 Java 在開發企業級應用程序，尤其是在像銀行和金融等對可靠性和安全性有高要求的領域中，格外受歡迎的一個原因。除了減少運行時錯誤的需求，Java 的強類型系統通過明確變量、參數和返回值的預期數據類型，提高了代碼的可讀性。
5. 更快的發布周期 - 持續改進
過去，作為 Java 開發者，我們習慣于每隔幾年等待一次重大更新來獲得新的 Java 特性。但為了適應現代編程的需求，自 Java 9 發布以后，Java 的發布節奏改為了每六個月一次。對于那些不急于迅速遷移到新版本的企業組織，Oracle 提出了每三年發布一個長期支持（LTS）版本的策略。
更頻繁且規模更小的發布減少了升級到新 Java 版本的復雜性和風險。開發者不太可能遇到重大的兼容性問題，因為這些漸進的變化被設計為更加向后兼容。
6. 優秀的集成開發環境（IDE）
Java 經歷了漫長的發展，引入了許多變化和特性，使其非常適合現代開發。然而，這一切都得益于像 IntelliJ IDEA、Eclipse 和.NETBeans 這樣的強大集成開發環境（IDE）的支持。
我無法想象在沒有智能代碼補全、自動重構、無縫版本控制集成等功能的環境下進行編程會是什么體驗。然而，也很重要的是要認識到這并非始終如此，尤其是在 Java 早期。
快速發展到如今，像 IntelliJ IDEA 和 Eclipse 這樣的現代 IDE 使 Java 開發變得更加輕松。這些IDE 與 Maven 和 Gradle 等構建工具無縫集成，處理編譯、依賴解析和項目管理。像智能代碼補全這樣的功能減少了 Java 編寫的繁瑣性，內置的靜態代碼分析工具簡化了調試過程，而插件系統則允許開發者根據個人偏好自定義他們的開發環境。
7. GraalVM 原生鏡像的支持
我們已經探討了 JVM 如何作為一個強大的平臺推動 Java 的輝煌。然而，JVM 長期以來也面臨著啟動速度慢的問題，這在當前追求微服務、無服務器計算及快速啟動和資源優化的開發環境中顯得尤為突出。
為了解決這一問題，業界已在減少內存占用和加快 Java 應用啟動速度方面做出了不懈努力。在這其中，我特別關注的是 GraalVM 原生鏡像技術。Oracle GraalVM 是一種高性能 JDK，它通過采用 Graal 編譯器這一替代的即時編譯器（JIT），提升了 Java 及其他基于 JVM 應用的性能。
GraalVM 還引入了一種原生鏡像工具，它能夠實現 Java 字節碼的提前編譯（AOT），從而達到幾乎瞬間啟動應用的效果。Graal 編譯器在此過程中既是 AOT 編譯器，又能生成原生可執行文件。簡而言之，它將 Java 字節碼轉化為原生可執行文件。
以下是一個使用遞歸反轉字符串的簡單 Java 程序示例：
public class Example {
public static void mAIn(String[] args) {
String str = "Native Image is awesome";
String reversed = reverseString(str);
System.out.println("反轉后的字符串是：" + reversed);
}
public static String reverseString(String str) {
if (str.isEmpty())
return str;
return reverseString(str.substring(1)) + str.charAt(0);
}
}
你可以對這個程序進行編譯，然后基于 Java 類創建一個原生鏡像。
javac Example.java
native-image Example
原生鏡像構建器會將 Example 類提前編譯成一個獨立的可執行文件 example，并保存在當前工作目錄中。您接下來可以直接運行這個可執行文件：
./example
原生可執行文件體積小，啟動迅速，同時顯著減少了 CPU 和內存的需求，非常適合于容器和云部署環境，其中成本優化至關重要。
隨著 JDK 21、項目 Loom 和 ZGC 的最新進展，我對這些技術的發展充滿期待。GraalVM 的原生鏡像現在也支持虛擬線程。我們可以創建使用 Spring Boot（通過 Spring Boot 3.2）和 Java 21 虛擬線程的 GraalVM 原生鏡像。
8. 開源庫和框架的重要性
開源庫和框架是 Java 在我的工具集中占據重要位置的核心原因之一。
圖片來源：google
這些庫和框架為我提供了一系列易于集成的構建模塊，省去了自行為常見功能重新設計和實現的工作。它們就像一個隨時可以取用的代碼商店，其中存放著大量經過嚴格測試和精心編寫的代碼。
這些庫的多樣性意味著我不再受限于單一的解決方案。我總能找到最適合我的需求的庫。開源性質還促進了透明度和責任感，意味著我可以深入探究源代碼，了解其背后的工作機制，甚至可以做出自己的貢獻。
Java 的開源庫涵蓋廣泛，包括用于 JSON 解析的庫（如 Jackson 和 Gson）、日志庫（如 Log4j、SLF4j 和 LogBack）、單元測試庫（如 JUnit、Mockito 和 PowerMock），還有數據庫連接庫、消息傳遞庫等。
Java 的廣泛框架生態系統也是其成功的部分原因。Spring 和 Spring Boot 是我偏愛的組合之一。此外，我還使用過 Jakarta Faces、Struts、Hibernate 和 Quarkus 等其他框架。
9. 多線程的支持
Java 對多線程的支持允許我設計能夠同時處理多任務的應用程序，涵蓋數據處理、用戶交互管理和后臺計算等方面。Java 通過實現 Runnable 接口或繼承 Thread 類來實現多線程功能。
Java 的 java.util.concurrent 包提供了一系列先進的工具，進一步便利了并發應用程序的開發，包括 ExecutorService、ScheduledExecutorService、Future、CyclicBarrier 等。
public class MyRunnable implements Runnable {
public void run() {
// 在新線程中要執行的代碼
}
}
MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
Thread myThread = new Thread(myRunnable);
myThread.start();
現代計算標準中，多核處理器已成為常態，即一個芯片上集成了多個處理器核心。Java 對多線程的支持使得我們能夠充分利用多核 CPU 的能力，這意味著我們可以開發出更高性能的 Java 應用程序，適用于游戲、視頻編輯、科學模擬等資源密集型活動。
10. Java 面向對象的特性
你可能會想，Java 并非唯一的面向對象編程語言，它與 Python、C++ 等語言相比有何特殊之處？區別在于，Java 從一開始就是基于面向對象原則設計的，而不是像其他語言那樣后來才加入面向對象編程（OOP）的元素或支持。
Java 對面向對象編程的四大原則——抽象、繼承、多態和封裝——的堅持，使它成為構建復雜、可擴展和易于維護的軟件系統的理想選擇。我認為，Java 對 OOP 范式的深入支持帶來了許多優勢，如有助于構建模塊化、靈活、易讀、易維護和可擴展的應用程序。
11. 內存管理和垃圾回收
圖片來源：Digital Ocean
讓我們以一個類比來看待這個問題：就像許多人都不喜歡倒垃圾一樣，我也不喜歡手動管理內存。在需要手動內存管理的情況下，開發者需要負責分配和釋放內存，這就像決定何時倒垃圾一樣。如果忘記釋放內存，就會導致內存泄漏和性能問題。
而 Java 的自動內存管理則像是一個可靠的垃圾回收服務。在 Java 中，垃圾收集器自動識別并處理不再需要的內存，從繁瑣的內存管理中釋放了開發者。
在使用 C++ 的過程中，我體驗到了內存管理的兩面性。C++ 提供了對內存管理的細致控制，但這也給開發者帶來了避免內存泄漏的巨大責任。
相比之下，Java 讓開發者不必擔心底層系統的細節，也無需手動進行垃圾回收、處理底層操作系統的問題或追蹤內存分配與釋放。垃圾收集器會自動識別并回收不再使用的內存，減少了內存泄漏的風險。
作為開發者，這意味著我可以將更多精力集中在業務邏輯和應用程序的高層設計上。如果你是團隊中的一員，Java 的自動內存管理還可以提升開發周期的效率和整體生產力。
12. 可觀測性和監控
在過去，很多開發者主要致力于單體應用的開發和維護。處理故障和修復漏洞相對直接，因為整個應用都集中在一個統一的代碼庫中。這就像在一張詳盡的地圖上導航，追蹤問題相對容易。
然而，隨著微服務、無服務器計算和分布式系統的興起，情況發生了顯著的變化。由于微服務作為獨立服務通過網絡通信，識別和解決問題變得更加復雜。當問題發生時，它們可能不再局限于單個代碼庫。以下是我在使用 Java 進行開發時，最青睞的一些監控工具。
標準分析工具：
VisualVM.
VisualVM 對我來說就像是探索 Java 應用內部世界的可靠伙伴。它融合了 JConsole 和 VisualGC 的功能，為我提供了一個用于監控線程、堆使用情況和 CPU 性能的可視化平臺。此外，它與各種 JDK 工具的兼容性極佳，是一款十分可靠的監控工具。
YourKit.
YourKit 在我的工具箱中就像一位秘密特工。它能夠深入到方法級別，揭示程序的執行時間和內存分配情況。它提供了一種簡單、易用且安全的方法，在云環境、容器和集群中進行性能分析。
應用性能監控（APM）工具：
New Relic.
New Relic 是我的首選應用性能監控工具。它就像一個全天候監視我的應用程序的私人助手，提供從實時洞察到詳細的事務跟蹤。它的警報系統就像我的安全網，確保我對任何異常行為及時獲得通知。
AppDynamics.
AppDynamics 是我的性能監控藝術家！它采用全面的監控方式，觀察并可視化整個技術棧，從數據庫和服務器到云原生和混合環境。我特別欣賞它如何幫助我理解性能對最終用戶體驗的影響，讓它不僅僅是一個監控工具，更是一種用戶滿意度的衡量工具。
日志解決方案:
Log4j.
Log4j 在日志框架界就像一位可靠的元老。無論遇到何種情況，它都能忠實地記錄下事件和錯誤。其在配置 Appender 和過濾器方面的靈活性，使其成為適應各種日志需求的堅實選擇。
SLF4J.
SLF4J 就像我手頭的日志瑞士軍刀。它本身并不直接記錄日志，而是作為一個外觀層，允許我無縫切換不同的日志實現。這種靈活性使它成為在多個庫中進行日志管理的理想選擇，尤其是當這些庫有各自的日志偏好時。
Java 的可觀測性：
Digma：連續反饋（CF）。
在軟件開發中，如果不能直觀地看到代碼在實際環境中的運行效果，就難以做出明智的設計決策和評估更改的影響。Digma 通過在可觀測性和代碼之間建立聯系，為一種新型的開發方法鋪平了道路。
Digma是一個連續反饋工具 ，旨在簡化從 OpenTelemetry 可觀測性源收集和處理代碼數據的過程。Digma 作為 IDE 插件在本地運行，邊編碼邊收集代碼的數據，從追蹤到日志和指標，讓你能夠實時捕捉問題并獲取深入洞察。
Prometheus 和 Grafana
Prometheus 和 Grafana 是我不可或缺的動態雙人組合。Prometheus 負責從應用程序中抓取指標，而 Grafana 則將這些指標轉換成美觀且可自定義的儀表板。這些工具的開源性質和活躍的社區使它們成為我日常可觀測性的重要組成部分。
Elastic Stack (ELK)
Elastic Stack 結合了基于 AI 和搜索的開放、可擴展的全棧可觀測性功能。Elasticsearch、Logstash 和 Kibana 一起構成了一個強大的工具組合，用于搜索、分析和可視化日志。它們將日志、指標和追蹤數據關聯起來，為我提供了一個全面的調查工具包。
13. 函數式編程的支持
自從 Java 8 推出以來，函數式編程已成為 Java 支持的另一種編程范式。在函數式編程中，函數被視為“一等公民”，這意味著它們可以被賦值給變量、作為參數傳遞，甚至作為返回值。
Java 中的函數式編程特性為編程語言增添了吸引力。對我而言，采用 Java 中的函數式編程特性是一場規則改變的游戲。Lambda 表達式和函數接口的引入，不僅讓我寫出的代碼更加簡潔，而且表達力更強。利用 Stream API，我的應用程序得以在多核處理器上執行并行處理，從而獲得性能上的提升。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
int sum = list.stream().reduce(0, (a, b) -> a + b);
System.out.println(sum);
}
}
我發現，函數式編程所倡導的聲明式風格使代碼更易于閱讀和理解。對不可變性的重視以及避免副作用的原則，對我編寫的代碼產生了積極影響，使其更加可預測和易于維護。而在測試方面，純函數的普遍應用使得測試工作更加容易。
14. Java 豐富的文檔
團隊項目的經歷讓人深刻理解文檔的重要性。對我個人來說，我認為文檔就像是代碼的用戶手冊，它解釋了代碼的作用、實現方式及其原因。對于初學 Java 的人來說，這就像身邊有一個導師。
Java 文檔包括豐富的代碼示例、教程、開發者指南和 API 文檔，你可以借此快速開發原型，并將其擴展到真實世界的應用程序。
文檔的時效性同樣重要。Java 的文檔始終保持最新，定期進行修訂，以反映生態系統中的新發展。這些文檔由開發者和專家編寫，其結構也便于查找特定類別、方法或概念的信息。
15. 構建工具和依賴管理
在常規的 Java/Spring Boot 項目中，通常會遇到幾十甚至幾百個直接和間接依賴。嘗試手動管理這些依賴可能會帶來極大的挑戰，尤其是在處理大型企業項目時，問題如版本兼容性等更加復雜。使用構建工具可以在團隊成員之間統一構建過程，確保每個開發人員的本地運行環境保持一致。
image.png
構建工具如 Maven 和 Gradle 極大簡化了構建、測試和管理依賴的過程，為開發人員節約了寶貴的時間和精力。這些工具能自動從倉庫獲取依賴項并檢查更新，省去了跟蹤依賴項更新和安全補丁的麻煩。
此外，構建工具還為項目結構和配置強制實施一定的約定和標準，使項目易于理解和與其他 Java 開發人員協作。
16. 強大的測試功能
雖然我們開發人員可能害怕解決漏洞和與 QA 工程師合作，但我們也認識到全面測試是確保我們的應用程序盡可能無漏洞的關鍵方法之一。
選擇一個具有強大測試功能的編程語言可以大大減輕開發負擔，并有助于構建更可靠、易于維護的代碼庫。這也是為什么我推崇 Java 作為構建穩定軟件的首選編程語言的原因之一。
在 Java 領域，無論是單元測試、集成測試還是端到端測試，都有一整套成熟的工具集來編寫全面的測試用例。在這些工具中，JUnit 被廣泛認為是單元測試的行業標準。它提供了一種簡潔且高效的方式來撰寫和執行測試。JUnit 的核心特點是使用各種注解，如 @Test、@Before、@After、@BeforeClass 和 @AfterClass，來定義測試方法的生命周期。這種設計讓開發者在執行測試前能夠輕松地設定必要的前置條件。
// EmployeeServiceTest.java
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Mock;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.mockito.Mockito.*;
@SpringBootTest
public class EmployeeServiceTest {
@Mock
private EmployeeRepository employeeRepository;
@InjectMocks
private EmployeeService employeeService;
@Test
public void testGetAllEmployees() {
// 模擬倉庫響應
when(employeeRepository.findAll()).thenReturn(new ArrayList<>());
// 測試 getAllEmployees 方法
List<Employee> result = employeeService.getAllEmployees();
// 斷言
assertEquals(0, result.size());
// 驗證倉庫方法調用情況
verify(employeeRepository, times(1)).findAll();
}
}
使用 JUnit 編寫測試既簡潔又高效，同時它能夠與眾多流行的 Java 集成開發環境（IDE），如 Eclipse、IntelliJ IDEA 和 NetBeans 完美兼容。
在 Java 生態系統中，還有其他幾種對測試非常有幫助的工具。例如，TestNG 適用于集成測試，Cucumber 便于實現行為驅動開發，而 Selenium 則專門用于自動化功能測試和回歸測試用例的編寫。此外，Mockito 作為一款功能強大的模擬框架，能夠與 JUnit、TestNG 等其他測試框架結合使用，以提高測試的靈活性和效率。
17. 龐大的社區
Java 社區在我作為一名 Java 開發者的成長過程中起著至關重要的作用。我已經無數次從這個社區中獲得了幫助和指導。無論我面臨著一個棘手的問題、探索新的庫，還是尋求在實施新方案時的最佳實踐，Java 社區都是一個寶貴的知識源泉。
Java 社區是最活躍和響應迅速的社區之一，我幾乎總是能夠迅速從社區中獲得幫助。例如，在 Reddit 的 r/java 社區，有數以萬計的 Java 開發者交流和分享。在 Stack Overflow、Github 等平臺上，從初學者到資深專業人士的各種開發者都活躍在這些社區中。這種多樣性是社區強大的基石，意味著你能夠獲得來自不同領域和經驗層次的豐富專業知識。
除了在線社區，許多 Java 活動、會議和聚會為開發者提供了面對面交流、分享經驗和學習的機會。這些聚會加強了人際網絡和協作，并且為 Java 開發者間的社群感做出了貢獻。
18. Java 注解的支持
Java 注解自 Java 5 引入以來，一直是一個受歡迎且有爭議的話題。注解的引入標志著從 Hibernate 或 Spring XML 配置文件的廣泛使用向更現代化的編程方法轉變。注解使我們能夠將信息、指令或配置直接嵌入到源代碼中，放置在所需的確切位置。
// 預定義注解
@Deprecated
@Override
@SuppressWarnings
@SafeVarargs
@FunctionalInterface
// 元注解
@Retention
@Documented
@Target
@Inherited
@Repeatable
// 自定義注解
// 也可以創建我們自己的自定義注解。
同時，我們也能夠創建自己的自定義注解。
Java 注解無疑增強了代碼的清晰度和表達性，減少對外部文檔的依賴。注解還有助于減少某些樣板代碼，例如，通過注解，我們可以定義依賴注入、ORM 映射和事務邊界等方面的功能。
盡管注解方便并具有多種優勢，但一些開發者對某些注解還持懷疑態度。
19. 安全功能
我們編寫的程序不僅包含代碼行，還處理著用戶個人數據、財務信息和專有商業資料等敏感信息。用戶期望我們保護他們的信息，提供安全的使用環境。對企業而言，特別是那些涉及軟件開發或創新領域的企業，防止知識產權泄露尤為關鍵。有效保護源代碼、算法和專有信息對于維持企業的競爭優勢非常重要。
Java 提供了許多功能，使得開發安全應用程序變得更加容易。這些功能包括加密、公鑰基礎設施（PKI）、安全通信、認證和訪問控制等。此外，您還可以使用豐富的 API 和工具，輕松地將安全措施集成到您的 Java 應用程序中，涵蓋從加密到智能卡 I/O 以及其他確保通信安全的認證協議。
要了解更多可利用的安全功能，您可以參閱官方 Java 安全指南。
20. 豐富的 API 集
image.png
Java 以其豐富的應用程序編程接口（API）著稱，為開發者提供了與各種軟件組件、庫和服務進行標準化交互的方式。這些 API 提供了豐富的類、接口和方法集合，以便直接使用。
假設你正在從零開始構建一輛汽車。使用 Java API 就像是在組裝供應商生產的零部件，而不是自己制造這些零件。在這種情況下，您可以挑選完全滿足您需求的 API。這些 API 是標準化的、文檔完備的，且易于使用。
Java API 的優勢在于它抽象了組件構建的復雜細節，讓您能夠專注于組裝一個完全功能的汽車，即您的應用程序。這些 API 能夠幫助您在網絡、IO、文件處理、數據庫連接、多線程等眾多領域完成各種任務。
Java API 分為多個包，其中一些最常用的包括 java.lang、java.util、java.io和 java.net。
21. Java 的性能提升
我選擇 Java 作為主要編程語言，部分原因是它不斷提高的性能，這讓我對 Java 更加忠誠和信任。
Java 性能方面的進展在解決問題和構建高性能應用程序方面表現卓越，這些應用能滿足現代客戶的需求。其中一些顯著的改進包括：
Java 虛擬機（JVM）在每個新版本中都會推出一些重大優化。這些優化包括即時（JIT）編譯器的提升、垃圾收集機制的加強，以及更為高效的運行時分析，共同作用于提高程序執行速度和降低內存消耗。
Project Valhalla 引入的值類型特性，為我們定義了更加高效、緊湊的數據結構，這不僅減少了內存消耗，還提高了緩存的局部性。在處理大規模數據時，這種改進帶來了顯著的性能提升。
最近，JDK 21 的發布引入了 15 項新特性，其中包括關鍵的封裝機制 API、虛擬線程，以及字符串模板和結構化并發的預覽功能，這些更新顯著提升了 Java 的整體性能和功能。
JDK 21 中的虛擬線程和其他特性的飛躍
22. 結構化并發的發展
結構化并發 API，作為 JDK 21 中的一個預覽特性，旨在簡化并發編程。它通過將不同線程中的相關任務視為單一工作單位，增強了錯誤處理、取消、可靠性和可觀測性。這一特性并非意在替代 java.util.concurrent 中現有的并發工具。
結構化并發特性將使開發者能夠擺脫在使用如 ExecutorService 和 Future 這類現有構造進行并發編程時所面臨的管理任務和子任務的復雜性。傳統上，任務和子任務之間缺乏固有的關系，這導致在錯誤處理、取消和可觀測性方面的挑戰。提出的結構化并發方法尋求將代碼的語法結構與任務的運行時層次結構對齊，使并發編程更加可讀、可維護和可靠。這種方法在處理并發時將提供更清晰和更直觀的編程模型。
23. 虛擬線程
JDK 21 正式推出了 Virtual Threads（虛擬線程）這一特性，該特性最初在 JDK 19 和 JDK 20 中作為預覽功能亮相。傳統上，每一個 java.lang.Thread 實例都綁定于一個平臺線程，與一個底層操作系統線程相關聯并貫穿其整個生命周期。
然而，虛擬線程帶來了一種新的編程范式。盡管 java.lang.Thread 的實例依然存在，但它們以一種不同的方式運行，允許在底層操作系統線程上執行 Java 代碼，而非獨占一個線程。這一創新實現了多個虛擬線程高效地共享同一個操作系統線程的能力。不同于平臺線程，虛擬線程不會占用珍貴的操作系統線程資源，并且它們的數量可以遠超操作系統線程的限制。
虛擬線程是 JDK 21 中的一大亮點，對于需要處理大量并發任務的應用程序來說，尤其是任務數量可能超過數千的場景，它們能夠顯著提升程序性能。
如今，根據應用程序的具體需求，開發者可以在虛擬線程和傳統的平臺線程之間做出選擇。
24. Switch 語句的模式匹配
這一特性源于 JDK 17 的提案，并在 JDK 18、JDK 19 和 JDK 20 中經歷了一系列的完善和改進。現在，它將成為 JDK 21 的一部分，基于來自 Java 社區的反饋和經驗，進行了進一步的優化。
這個特性旨在增強 switch 表達式和語句的功能和通用性。它著重于增強 case 標簽中模式的作用，以提供處理 null 值的更大靈活性，并通過要求模式匹配的 switch 語句全面覆蓋所有可能的輸入值，提高了 switch 語句的安全性。
如果你已經在使用 switch 表達式和語句，無需擔憂；其目標是確保現有代碼能夠繼續像目前一樣正常運行，無需作出任何修改。
25. 字符串模板
JDK 21 終于引入了長期以來開發者期盼的字符串模板特性，支持字符串插值。此前，唯一的選擇是拼接多個字符串或使用 string.format，這些方式不免顯得繁瑣。但在 Java 21 中，這一切將成為過去。新特性允許開發者將 Java 的字符串字面量和文本塊與字符串模板結合使用。
例如：
int x = 10;
int y = 20;
String s = STR."{x} + {y} = {x + y}";
該特性的主要目的是簡化動態字符串的創建，通過在運行時編譯表達的值來實現。它還旨在提高代碼的可讀性，并解決與 StringBuilder 和 StringBuffer 類相關的冗余問題。此外，字符串模板還旨在解決與其他編程語言中現有的字符串插值技術相關的安全問題。
總結
Java 的易用性和性能都有了顯著的提升，這使得代碼更容易閱讀和維護。在 Java 中，你不必擔心自己或同事的代碼是否夠高級或復雜。我們也不妨承認，Java 開發人員的收入通常很高，這是因為許多大型的公司和組織都選擇 Java 作為他們的主要編程語言，從而創造了很多的工作機會。我認識的一些人還在使用 Java 8，他們對此很滿意。
常見問題解答
為什么 Java 成為一種流行的編程語言？
Java 憑借其平臺獨立性、穩健性以及強大的社區支持而廣受歡迎。它在從網站開發到企業級應用各個領域廣泛應用。
使用 Java 進行企業級應用開發有哪些優勢？
Java 提供了穩定性強、易于擴展的開發環境，支持多線程處理，并配備了眾多框架和庫，例如 Spring Boot，這些特性極大地簡化了企業級應用的開發。
Java 如何支持跨平臺開發？
Java 通過“一次編寫，到處運行”的理念實現了跨平臺兼容性，允許開發者在任何裝有 Java 虛擬機 (JVM) 的設備上運行 Java 代碼。
譯者介紹
劉汪洋，51CTO社區編輯，昵稱：明明如月，一個擁有 5 年開發經驗的某大廠高級 Java 工程師，擁有多個主流技術博客平臺博客專家稱號。
原文標題：25 REASONS WHY JAVA IS STILL AROUND IN 2023，作者：Digma
