用大白話告訴你 ：Java 後端到底是在做什麼？
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作者：黃小斜
新手程式設計師通常會走入一個誤區，就是認為學習了一門語言，就可以稱為是某某語言工程師了。但事實上真的是這樣嗎？其實並非如此。
今天我們就來聊一聊，Java 開發工程師到底開發的是什麼東西。準確點來說，Java後端到底在做什麼？
大家都知道 Java 是一門後端語言，後端指的就是服務端，服務端程式碼一般執行在伺服器上，通常我們執行Java 程式的伺服器都是 Linux 伺服器。
這些伺服器在網際網路公司中一般放在一個叫做機房的地方里，於是像我們這類 Java 程式設計師的程式碼一般也執行在這些機房裡的伺服器中。
Java 裡有一個概念叫做虛擬機器，你可以把它理解為一個安卓的模擬器，比如你在電腦上裝了一個安卓模擬器，就可以通過它來執行安卓應用程式，比如裝個 APP，手機遊戲什麼的。
所以當你在電腦上安裝了一個叫做 JDK 的東西時，電腦裡就有了 JRE 也就是 Java 執行環境，有了這個執行環境，你就可以執行 Java 應用程式了。
知道 Java 程式如何執行在計算機上之後，我們再來講一講平時學的一些 Java 基礎知識，它們到底有什麼用？
其實平時這一些 Java 基礎語法都僅僅是你寫程式碼的一些基礎知識，就相當於英語中的 26 個字母，常見的有基本型別變數、for 迴圈、if else 等等基本語法，掌握了這些基礎知識之後，你就可以上手寫一些很簡單的程式碼了。
除此之外，Java 還有一些比較特別的概念，比如面向物件的特性，其中有類、介面等概念。為什麼 Java 要引入這些東西呢，其實就是想讓使用者更好地進行設計、抽象和程式設計。
對於新手來說，你不需要理解得特別的深刻，因為這些東西只有你在你真正寫程式碼之後才能逐步去理解。
說完基本知識之後，我想你也會好奇，Java裡經常提到的一些集合類是幹嘛的呢，因為在現實生活中有很多場景，需要用到集合類，比如說一個使用者名稱列表，你要怎麼存呢？
你會用一個 List 來做對不對，所以集合類的作用就是讓你在程式設計中更好的儲存資料。
事實上，集合類的概念最早是來源於資料結構的，因為計算機裡有很多特殊的資料儲存結構，比如檔案樹，比如連結串列和陣列等結構，因此計算機理論把這些儲存資料的模型抽象成一些常見的結構，統稱為資料結構。
那麼，Java 中的併發程式設計又是做什麼的呢，Java 中的多執行緒是為了更好地利用電腦中的CPU核心，通過併發程式設計，就可以提高程式併發的效率。
但是併發程式設計的背後需要作業系統的支援，以及計算機硬體的支援，所以，如果你要完全地理解多執行緒，絕不僅僅是理解 Java 裡的 Thread 或者是執行緒池就足夠了，你還需要去理解作業系統，以及計算機組成原理。
和併發程式設計類似，Java 裡也有網路程式設計的概念，Java 裡的網路程式設計和其他語言大同小異，其實也是基於 TCP/IP 協議實現的一套 API，通過網路程式設計，你就可以在程式中把你想傳輸的資料傳輸到網路的另一端，有了網路程式設計和併發程式設計之後，Java 程式設計師的能量已經很大了
講完這幾點之後接下來再談談，我們通常說的 Java 後端技術到底是什麼，就拿支付寶來舉例吧，曾經的支付寶使用者數並不多，一臺伺服器，一個數據庫就可以支援所有的業務了。
當支付寶的使用者越來越多的時候，一臺伺服器無法同時滿足海量使用者的需求，於是開始出現了多臺伺服器，多臺伺服器組成了一個叢集，使用者可以通過負載均衡的方式訪問這些伺服器，每個使用者可能會訪問到不同的機器上，這樣子就達到了分流的效果，伺服器的壓力就會減小。
由於資料庫需要保證資料的可靠性，萬一某一臺資料庫掛了，並且沒有備份的話，那麼這個資料就無法訪問了，這在大型系統中是不允許出現的，於是乎，就有了資料庫的主從部署。
但事實上，隨著業務發展，資料庫的壓力也越來越大，主備部署並不能解決資料庫訪問效能的問題，於是乎我們需要進行分庫分表，在資料庫主備的基礎上，我們會把一個數據量很大的表拆成多個表，並且把資料庫請求分流到不同的資料上，比如說100個分庫，100個分表，就相當於把一個數據表劃分成10000個數據表。
此時又出現一個問題，如果一個數據庫有多個備庫，並且當主庫掛掉的時候需要進行主從切換時，主備資料庫之間的資料就可能發生不一致，而這也是分散式理論研究的問題之一，因為比較複雜，我們這裡就略過不講。
剛才說到了分散式技術，其實負載均衡、分庫分表都是分散式技術的一種實現，如果你不想做分庫分表，那還有什麼辦法能夠減輕資料庫訪問的壓力呢？於是快取就出現了，快取可以讓伺服器先把請求打到快取上，由於快取的資料一般在記憶體中，所以訪問速度會非常快，這些請求無需經過資料庫。
隨著業務發展，快取的單點壓力也會比較大，於是乎分散式快取就出現了，通常來說，快取難以保證資料的可靠性，因為它們的資料可能會丟失，同時快取只能儲存一部分的資料，並不能解決所有問題。
所以當某些業務的請求量非常大的時候，光靠快取也解決不了問題，此時我們還可以通過訊息佇列來幫我們解決大流量併發請求的問題。
我們可以通過訊息佇列來儲存一部分的請求訊息，然後根據我們伺服器處理請求的能力，把訊息再逐步取出來，接著去把這些訊息逐漸地進行處理，這樣就可以很好的解決高併發的問題。當然，前提是訊息佇列要保證訊息儲存的可靠性，這也是大部分訊息佇列都會保證的能力。
一口氣講了這麼多，算是把 Java 後端的大概面貌介紹清楚了，除此之外還有很多東西沒講到，真要講完的話一晚上也說不完。
總體來說，Java 後端技術，說難不難說簡單也不簡單，我儘量把這些內容都講的比較通俗易懂，事實上每項技術的背後都有特別多複雜的實現原理，當然，在你理解了 Java 後端技術的整體概念以後，相信對於你之後的學習會更有幫助。
如果有哪裡說錯了，偷偷留言告訴我
文章作者【黃小斜】大廠程式設計師，網際網路職場新知，終身學習踐行者，懂技術，懂面試，懂職場，更想懂你。據說，每個上進又好看的網際網路人都關注我了。