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Java开发者需要学习哪些技术？哪些工具可以使你成为更好的开发者？哪些框架又是开发者必须掌握的？本文将为Java开发者绘出一条成长为专家的路径图，并回答一些亟待解决的问题。

Java开发者的必备技能

现在，让我们细看这份Java开发者成长路径，看看我们究竟要学习哪些工具（tools），框架（frameworks），库（libraries）和应用程序接口（APIs）。

1. 工具

工具章节主要分为两个部分。第一部分介绍集成开发环境（IDE），这是最基础的工具，你几乎可以用它做任何事，如编译（compile），运行（run），调试（debug），性能分析（profile），测试（test），比对文本（compare file），和编码（code），重构（refactoring）等。

第二部分介绍开发工具，你需要用它进行项目开发与设计，如Maven（一种项目对象模型）和Gradle（一种构建工具），这些都很好用。我之前有提过ANT（一种跨平台构建工具），但这是为旧程序设计的。如果要开发新程序，我更推荐Maven和Gradle。

2. Java开发工具包应用程序接口（JDK APIs）

JDK APIs对多数Java开发者都十分重要。这部分内容有点多，所以我将其分为Java集合框架，Java并发机制，Java IO和Java 8 APIs这几大核心来讲解。往下看。

2.1 Java集合框架

这是最为重要的Java应用程序接口之一，每个Java开发者都应学会。它定义了Java标准数据结构的执行方式，如链表（linked list），集合（set），栈（stack），队列（queue），哈希表（hash table），优先队列（priority queue）等。

开发者还至少需要了解一些最常用的数据结构，比如ArrayList，HashSet，LinkedHashSet，TreeSet等。不同数据结构属性各不相同，如ArrayList是可以增长的动态数组；HashMap是哈希表的标准数据结构，用于储存键值对；而HashSet则是只能储存不重复对象的集合数据结构。

2.2 Java并发机制

重要性仅次于集合的API是多线程技术（multithreading）和并发机制（concurrency）。一位称职的Java开发者必须熟练掌握Java并发机制。

你不仅需要深入理解线程（Thread），对象锁（Object locking）和同步器（synchronization）这类基本概念，还需要熟悉 死锁（deadlock），活锁（livelock），竞争条件（race conditions）等，并且知道如何操作。

同时，你需要了解一些进阶概念，如Java 5及之后的版本中加入的循环栅栏（Cyclicbarrier），多线程条件通行工具（CountDownLatch），相位器（Phaser），异步编程（completeable future）等同步装置（synchronizers），Feature（一种异步处理接口）以及如何在Java 中实现异步操作。

2.3 Java IO

采访了上百位Java开发者后，我们发现：跟集合或者多线程相比，他们普遍缺乏Java IO和NIO的知识。我理解大多数人会花更多时间在学习前两者上，但是IO和NIO也不能忽视。

当编写一个实践性的核心程序时，你会需要java.io包中的类（classes），如文件流（file），字符流（InputStream & OutputStream），字节流（Reader & Writer），这也是Java IO接口的核心。同样，如果要编写套接字应用，你也需要了解Java NIO接口中的字节缓冲区（ByteBuffer），文件通道（FileChannel），选择器（Selector）等重要的类。可惜现在并没有很多针对Java IO和NIO的公共学习资源，我找到一个不错的学习资源——The Complete Java Masterclass，从这里你能学习到这两种接口的一些重要概念。

2.4 Java 8 Features

接下来介绍的这个接口所有Java开发者都会用到——Java 8 features，这奠定了现今Java 编写和编程的方向。在2019年，想要成为一个Java开发者，必须了解Lambda表达式（Lambda expression），流接口（the Stream API），可选类（Optional classes）和新的时间日期接口（Date and Time API）的用法，不然开发Java程序会变的十分艰难。现在很多的库都不能支持Java 8以下的版本，也就是说最好现在就开始学习Java 8 features。Java 8已经发布5年了，你没什么理由不学习它。

3. 框架

Java最大的优点就是它的生态系统十分全面，也就是说它的框架和库几乎能支撑开发者来完成所有事。通常我会建议开发者在需要时再学习一个新的框架，但是还有一些框架和库是每一个开发者都必须知道的，像Spring，Spring Boots，Hibernate，Log4j和JUnit等。

3.1 Spring

如果你想成为一个经验丰富的Java开发者，我强烈建议你从学习Spring框架开始，因为这是最流行的Java框架之一，过去5年我在做Java开发时几乎都会用到这个框架。

Spring使开发者写出的代码整齐明了，并且依赖注入（Dependency Injection）和控制反转（Inversion of Control）使测试和维护更为简单。这个框架同时拥有一个大型API用于日复一日的工作，这也是开发者需要学习这一框架的一个理由。

3.2 Hibernate

我推荐学习的第二个框架是Hibernate，这是基于Java持久化API（Java Persistence API，JPA）的对象关系映射框架。确切说来，Hibernate诞生于JPA之前，但由于JPA是应用在Java持久化层面的标准API，所以对象关系映射框架也会用到它。

那为什么需要学习这一框架呢？这是因为绝大部分Java应用都会用到数据库，而如果不借助任何对象关系映射框架，只用Java数据库连接（JDBC）来处理数据库，是非常痛苦的。

而且现在对象关系映射框架还能提供一些重要功能，如高速缓冲储存（caching and transactions），这也就意味着开发者可以有更多的时间专注在应用程序的逻辑上，而不是缓冲上了。这确实显著改善了Java应用程序的表现，也是我使用Hibernate的最主要原因。

3.3 Spring Boots

我推荐学习的另一框架是Spring Boots，2019年以后Java开发者都应该学习这个框架。它借鉴了Spring的简化哲学，使和Spring的交互变得简单。就像Spring简化了开发Java程序，Spring Boots也简化了基于Spring的Java程序开发程序。

自动配置这类的features使配置Spring应用程序变得简单。同样地，POM（项目对象模型）启动器的features将常用的依赖（类之间的调用关系）分成简单可重复利用的不同组别。

4. 测试

每个Java开发者都必须会测试，尤其是单元测试，综合测试和自动化测试。因此每个Java开发者至少要熟悉JUnit和Mockito这两个最流行的单元测试和模块库。

如果你认识这两个库，也知道如何借助它们来有效实现单元测试，那么你将成为一个更好的Java开发者。还有很多进阶的库，像商业导向测试的Cucumber，综合测试的Robot Framework，但还是没有库可以替代JUnit，所以还是需要学习。

对于模块库来说，选择会更多一点，像PowerMock，Mockito，和EasyMock。我最推荐的是Mockito，因为这是一个很大的库，也有很多开发者和公司在使用，它也正在逐渐变成Java中建立模块的标准库。

如果你想学习JUnit和Mockito，可以参考我曾经分享的书籍和课程，你会学到更多。

5. 实用工具库

Java最强大的地方就在于它强大的开源库。库在Java中几乎可以应用到任何领域，从日志工具到机器学习，从发送HTTP请求到解析JSON等。除此之外，Java还拥有像Apache Commons 和Google Guava这样的实用工具库来补足JDK库。20个Java API和库的列表我已经分享给广大开发者了。建议大家可以先去浏览那份列表，你们已经抓住了一半的机会，就差潜心学习了。这些API和库非常实用，可以使开发者写出更好的程序及提高编码速度。

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