Глубокое изучение типа данных boolean в Java

Тип boolean — самый компактный и в то же время наименее числовой из всех примитивных типов в Java. Он представляет логические значения true или false и лежит в основе всех условных конструкций языка. Несмотря на простоту, поведение boolean в Java имеет ряд важных нюансов, связанных с его представлением в памяти, взаимодействием с другими типами, ограничениями и поведением на уровне JVM.

Что представляет собой boolean

Тип boolean может принимать только два значения: true и false. Он не является числовым типом и не участвует в арифметике. Java строго типизирована, поэтому невозможно, как в C или Python, неявно преобразовать boolean в число или наоборот. Это ограничение сделано для повышения читаемости и безопасности кода.

Например, такой код в Java недопустим:

int x = true; // Ошибка компиляции
if (1) { ... } // Тоже ошибка

Хранение в памяти

На уровне языка boolean воспринимается как логическое значение, но в памяти JVM его представление зависит от контекста:
При хранении в массиве или в виде поля класса, boolean может занимать целый байт или даже больше, в зависимости от выравнивания и архитектуры. В спецификации Java не указано точное количество битов, которое должен занимать boolean, только то, что он представляет true/false.

В локальных переменных boolean может быть оптимизирован компилятором и размещен в стеке наряду с другими переменными. Однако фактический объем занимаемой памяти определяется JVM и может отличаться от теоретически минимального.

На уровне байткода логические значения часто реализуются как int со значением 0 или 1, но это скрыто от разработчика и не влияет на язык напрямую.

Инициализация и значение по умолчанию

Локальные переменные типа boolean не инициализируются автоматически — попытка использовать их без явного присваивания вызовет ошибку компиляции.
Поля классов и массивов по умолчанию получают значение false.

Операции с boolean

Java предоставляет классический набор логических операций:
!a — логическое отрицание (NOT)
a && b — логическое И (AND, с коротким замыканием)
a || b — логическое ИЛИ (OR, с коротким замыканием)
a ^ b — исключающее ИЛИ (XOR)
Кроме того, возможны сравнения (==, !=) между значениями типа boolean, но не упорядоченные сравнения (<, >, <=, >=) — они не имеют смысла и запрещены.
В отличие от числовых типов, boolean не участвует в операциях сложения, вычитания или побитовых вычислений. Java запрещает такие действия на уровне компилятора.

Сравнение с другими примитивами

boolean — единственный логический тип в Java. Нет аналогов bit, flag, bool8, bool32 и т. д.
Он не является числом. В то время как char, byte, short, int, long, float и double можно свободно преобразовывать друг в друга, boolean изолирован от них.
Это делает boolean более строго типизированным и безопасным, но менее гибким, если требуется, например, сериализация логики в числовом формате.

#Java #для_новичков #beginner #boolean

Типизация и ограничения

Нельзя привести boolean к int или обратно. Даже явно: (int) true — ошибка.
Нельзя использовать boolean в качестве индекса массива или как аргумент методов, ожидающих число.
Нет Boolean.parseInt(), как у числовых типов — только Boolean.parseBoolean() с String.

Упаковка и объектный аналог

Для работы с boolean как объектом существует класс-обертка Boolean. Он используется при работе с коллекциями (List<Boolean>) или API, которые требуют объектов.

Как и другие обертки, Boolean поддерживает автоупаковку и автораспаковку:

Boolean obj = true;     // упаковка
boolean val = obj;      // распаковка
Также есть кэширование значений: Boolean.TRUE и Boolean.FALSE — это единственные экземпляры класса Boolean, которые обычно и используются.

Подводные камни и особенности

Нет арифметики. Переход с языков вроде C, где true — это 1, а false — это 0, может вызвать ошибки. Java не допускает смешивания логики и чисел.
Отсутствие побитовых операций. Нельзя использовать & или | на boolean как побитовые операторы. Да, есть &, | и ^, но они действуют как логические, без короткого замыкания — в отличие от && и ||.
Нет поддержки масок и битов. Если требуется управлять отдельными битами, используют int или byte, а не boolean[].
Выражения с boolean всегда проверяются как логические. Даже if (a & b) — это проверка boolean, а не побитовая операция над числами.
Интерфейсы и структуры не позволяют оптимизировать boolean до одного бита. Например, boolean[] всегда тратит 1 байт (или больше) на элемент, а не один бит, как хотелось бы при экономии памяти. Для работы с компактными флагами используют BitSet или битовые маски на базе int.

#Java #для_новичков #beginner #boolean

Откаты (Rollback) и теги в Liquibase

Liquibase предоставляет мощные инструменты для отката изменений в базе данных, что критически важно при возникновении ошибок или необходимости вернуться к предыдущей версии схемы.

1. Типы откатов

1.1. Автоматический откат (на основе Liquibase)
Liquibase может автоматически генерировать команды отката для некоторых операций, если они указаны в changeSet.

Пример (YAML):

- changeSet:
    id: 1
    author: dev
    changes:
      - createTable:
          tableName: users
          columns:
            - column:
                name: id
                type: INT
                constraints:
                  primaryKey: true
      - rollback:
          dropTable:
            tableName: users

Как это работает?
При выполнении liquibase update применяется createTable.
При откате (rollback) выполнится dropTable.

Какие операции поддерживают автоматический откат?
createTable → dropTable
addColumn → dropColumn
createIndex → dropIndex

Ограничения:
Не все операции имеют автоматический откат (например, сложные ALTER TABLE).
Для них требуется ручной rollback.

1.2. Ручной откат (пользовательские SQL-скрипты)
Если Liquibase не может сгенерировать откат автоматически, его можно задать вручную.

Пример (YAML):

- changeSet:
    id: 2
    author: dev
    changes:
      - sql:
          sql: "ALTER TABLE users ADD COLUMN last_login TIMESTAMP"
      - rollback:
          sql:
            sql: "ALTER TABLE users DROP COLUMN last_login"

Когда использовать?
Для сложных SQL-запросов.
Если Liquibase не поддерживает автоматический откат для операции.

2. Теги (Tags)

Теги позволяют помечать определённое состояние базы данных, чтобы позже можно было к нему вернуться.

2.1. Создание тега (tag)
Пометка текущего состояния БД.

Команда:

liquibase tag v1.0
или через changelog:

yaml
- changeSet:
    id: 3
    author: dev
    changes:
      - tagDatabase:
          tag: v1.0

Где хранится информация о тегах?
В таблице DATABASECHANGELOG (поле TAG).

2.2. Откат к тегу (rollback <tag>)
Возврат базы данных к состоянию на момент создания тега.

Команда:

liquibase rollback v1.0

Как это работает?
Liquibase находит тег v1.0 в DATABASECHANGELOG.
Определяет, какие changeSet’ы были выполнены после этого тега.
Применяет откаты в обратном порядке.

Пример (YAML):

- changeSet:
    id: 4
    author: dev
    changes:
      - tagDatabase:
          tag: v1.1

3. Практические сценарии отката

3.1. Отмена последнего changeSet’а

liquibase rollbackCount 1

Что произойдёт?
Liquibase откатит один последний применённый changeSet.

3.2. Восстановление до определённой версии

Вариант 1: По тегу

liquibase rollback v1.0

Вариант 2: По дате

liquibase rollbackToDate 2024-03-15

Вариант 3: По количеству changeSet’ов

liquibase rollbackCount 3  # Откатит 3 последних изменения

#Java #middle #Liquibase

4. Важные нюансы

Откат не всегда возможен
Если changeSet не содержит rollback, Liquibase не сможет его отменить автоматически.
(Пример: изменение данных (INSERT/UPDATE) требует ручного rollback.)

Теги vs. Версии
Теги — это произвольные метки (например, v1.0, prod-release).
Версии — это последовательные номера changeSet’ов.

Безопасность откатов
Всегда тестируйте rollback в dev-среде, прежде чем применять в production.
Используйте preConditions, чтобы избежать ошибок.

5. Пример полного сценария

1. Изначальный changelog:

databaseChangeLog:
  - changeSet:
      id: 1
      author: dev
      changes:
        - createTable:
            tableName: users
            columns:
              - column:
                  name: id
                  type: INT
                  constraints:
                    primaryKey: true
        - rollback:
            dropTable:
              tableName: users

  - changeSet:
      id: 2
      author: dev
      changes:
        - addColumn:
            tableName: users
            column:
              name: username
              type: VARCHAR(50)
        - rollback:
            dropColumn:
              tableName: users
              columnName: username

  - changeSet:
      id: 3
      author: dev
      changes:
        - tagDatabase:
            tag: v1.0

2. Применяем изменения:

liquibase update

3. Откатываемся до тега v1.0:

liquibase rollback v1.0

Результат:
Будет отменён changeSet id=2 (удалён столбец username).
Таблица users останется (так как changeSet id=1 был до тега).

#Java #middle #Liquibase

Ссылочные типы данных в Java

Ссылочные типы данных (reference types) являются неотъемлемой частью объектно-ориентированной модели Java. В отличие от примитивов, они представляют объекты и хранят ссылки (адреса) на область памяти, где находится фактическое содержимое.

1. Концепция и философия

Java — строго объектно-ориентированный язык, и ссылки — основа его динамической природы.

Зачем нужны ссылочные типы:
Инкапсуляция данных и поведения. Объекты объединяют данные и методы, действующие над ними.
Гибкость. Ссылочные типы позволяют моделировать сложные структуры (например, графы, деревья, коллекции).
Полиморфизм и наследование. Через ссылки возможна работа с объектами по интерфейсам и абстрактным типам.

List<String> names = new ArrayList<>(); // ссылка на объект ArrayList

2. Представление и поведение ссылок

Ссылочная переменная не содержит сам объект, а только указатель на него.

String a = "Hello";
String b = a;
Обе переменные a и b ссылаются на один и тот же объект "Hello" в куче (heap). Изменение объекта (если он мутабелен) через одну ссылку отразится на другой.

Пример с мутабельным объектом:

List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
List<Integer> list2 = list1;
list1.add(10);
System.out.println(list2); // [10]

3. Классы, интерфейсы и массивы

К ссылочным типам относятся:
Классы (например, String, Object, Scanner, ArrayList)
Интерфейсы (например, List, Runnable, Serializable)
Массивы (int[], String[], Object[][]) — в Java массивы — это объекты!
Специальный тип null — означает отсутствие объекта

4. Работа JVM с ссылками

При работе со ссылочными типами:
Объекты размещаются в куче (heap).
Ссылки могут храниться в стеке вызовов, в полях объектов, в массиве и т.д.
JVM использует сборку мусора (GC) для очистки неиспользуемых объектов.

class User {
    String name;
}

User user1 = new User();
User user2 = user1;
user1 = null; // объект всё ещё доступен через user2

5. Особенности ссылочных типов

a) Сравнение ссылок

String a = new String("Java");
String b = new String("Java");
System.out.println(a == b);      // false — разные объекты
System.out.println(a.equals(b)); // true — сравнение содержимого
== сравнивает ссылки, а equals() — содержимое (если метод переопределён корректно).

b) NullPointerException

String s = null;
System.out.println(s.length()); // исключение
Поэтому рекомендуется использовать Objects.requireNonNull, Optional, или делать явные проверки на null.

6. Автоматическая работа с памятью

Одно из главных преимуществ Java — автоматическое управление памятью. Не нужно вручную освобождать объекты, как в C/C++.

Но важно помнить:
Объекты "висят" в памяти, пока есть активные ссылки.
Циклические ссылки не мешают сборке мусора (в отличие от простых reference counting-систем).

7. Массивы как ссылочные типы

Массивы в Java — полноценные объекты.

int[] nums = {1, 2, 3};
System.out.println(nums.length); // 3
Массивы имеют поля и методы (length — поле, а не метод), и их тип — int[], String[] и т.д.

8. Использование в обобщениях

Ссылочные типы активно применяются в дженериках (обобщениях).

List<Integer> list = new ArrayList<>();

Нельзя использовать примитивы в параметрах типа:

List<int> wrongList; // ошибка
Поэтому применяются классы-обёртки: Integer, Double, Boolean и т.д.

9. Влияние на производительность

Работа со ссылками может быть дороже, чем с примитивами:
Дополнительные обращения к памяти
Участие в GC
Наличие виртуального вызова методов (vtable)
Частые создания объектов (например, при упаковке/распаковке)

Оптимизации:
Избегать ненужных аллокаций
Использовать StringBuilder вместо + в циклах
Применять ObjectPool, если объекты часто переиспользуются

#Java #для_новичков #beginner #reference_types

Интеграция Liquibase с другими инструментами

Maven / Gradle

Maven

Добавьте зависимость в pom.xml:

<dependency>
    <groupId>org.liquibase</groupId>
    <artifactId>liquibase-core</artifactId>
    <version>4.25.0</version>
</dependency>

Конфигурация через pom.xml:

<plugin>
    <groupId>org.liquibase</groupId>
    <artifactId>liquibase-maven-plugin</artifactId>
    <version>4.25.0</version>
    <configuration>
        <changeLogFile>src/main/resources/db/changelog/db.changelog-master.yaml</changeLogFile>
        <url>jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb</url>
        <username>user</username>
        <password>pass</password>
    </configuration>
</plugin>

Запуск миграций:

mvn liquibase:update

Gradle

Добавьте в build.gradle:

plugins {
    id 'org.liquibase.gradle' version '2.2.0'
}

dependencies {
    liquibaseRuntime 'org.liquibase:liquibase-core:4.25.0'
    liquibaseRuntime 'org.postgresql:postgresql:42.6.0'
}

liquibase {
    changeLogFile 'src/main/resources/db/changelog/db.changelog-master.yaml'
    url 'jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb'
    username 'user'
    password 'pass'
}

Запуск:

gradle liquibaseUpdate

Spring Boot (автоконфигурация)

Spring Boot автоматически настраивает Liquibase, если он обнаружен в classpath.

Настройки в application.yml:

spring:
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb
    username: user
    password: pass
  liquibase:
    change-log: classpath:db/changelog/db.changelog-master.yaml
    enabled: true
    contexts: dev  # Фильтрация по контексту

Поведение:
Миграции запускаются при старте приложения.
Можно отключить через spring.liquibase.enabled=false.

Расширенные функции Liquibase

Динамические свойства (property)

Позволяют выносить повторяющиеся значения в переменные.

Пример (YAML):

databaseChangeLog:
  - property:
      name: default.schema
      value: public
  - changeSet:
      id: 1
      author: dev
      changes:
        - createTable:
            tableName: ${default.schema}.users
            columns:
              - column:
                  name: id
                  type: INT

В liquibase.properties:

default.schema=public

Через командную строку:

liquibase update -Ddefault.schema=public

Контексты (contexts) и фильтрация changeSet’ов

Контексты позволяют выбирать, какие changeSet’ы применять в определённых окружениях.

Пример (YAML):

- changeSet:
    id: 2
    author: dev
    context: "dev,test"  # Будет выполнен только в dev и test
    changes:
      - insert:
          tableName: users
          columns:
            - column:
                name: username
                value: "test_user"

- changeSet:
    id: 3
    author: dev
    context: "prod"  # Только в production
    changes:
      - createIndex:
          tableName: users
          indexName: idx_user_email
          columns:
            - column:
                name: email

Как передать контекст?

Через командную строку:

liquibase update --contexts="dev"

В Spring Boot:

spring:
  liquibase:
    contexts: dev

#Java #middle #Liquibase

Best Practices

Организация changelog-файлов

Рекомендуемая структура:

src/main/resources/db/changelog/
├── db.changelog-master.yaml  # Главный файл
├── changes/
│   ├── 001-create-tables.yaml
│   ├── 002-add-indexes.yaml
│   └── 003-insert-data.yaml
└── rollback/
    ├── 001-rollback.yaml    # Ручные откаты

Главный файл (db.changelog-master.yaml):

databaseChangeLog:
  - includeAll:
      path: db/changelog/changes/
      relativeToChangelogFile: true

Почему так?

Удобно управлять версиями.
Легко находить изменения.

Тестирование миграций

Стратегии:
Локальная проверка:

liquibase validate  # Проверка синтаксиса
liquibase update    # Применение в test-DB

Интеграционные тесты (JUnit + Testcontainers):

@Testcontainers
@SpringBootTest
class LiquibaseMigrationTest {
    @Container
    static PostgreSQLContainer<?> postgres = new PostgreSQLContainer<>("postgres:15");

    @Test
    void testMigrations() {
        // Spring Boot автоматически применит миграции
        assertTrue(true);  # Если не упало — значит, успешно
    }
}

Работа в команде (избежание конфликтов)

Правила:
Именование changeSet’ов:
Используйте id: <дата>-<номер> (например, id: 20240315-1).
Указывайте автора (author: github_username).

Порядок изменений:
Не зависеть от порядка выполнения (например, не предполагать, что таблица A уже существует при создании B).

Использование preConditions:

- changeSet:
    id: 20240315-1
    author: dev
    preConditions:
      - tableExists:
          tableName: users
    changes:
      - addColumn:
          tableName: users
          column:
            name: phone
            type: VARCHAR(20)

Регулярные обновления:
Перед началом работы выполняйте liquibase update, чтобы получить актуальную схему.

#Java #middle #Liquibase

Настройка OAuth2 для Gmail

Для Gmail предпочтительно использовать OAuth2.

Пример конфигурации:

@Configuration
public class MailConfig {

    @Bean
    public JavaMailSender javaMailSender() {
        JavaMailSenderImpl mailSender = new JavaMailSenderImpl();
        mailSender.setHost("smtp.gmail.com");
        mailSender.setPort(587);
        mailSender.setUsername("your.email@gmail.com");

        Properties props = mailSender.getJavaMailProperties();
        props.put("mail.smtp.auth", "true");
        props.put("mail.smtp.starttls.enable", "true");
        props.put("mail.smtp.auth.mechanisms", "XOAUTH2");

        // Настройка OAuth2 токена через Google API Client Library
        // Подробности: https://developers.google.com/identity/protocols/oauth2
        return mailSender;
    }
}

Примечание: Зарегистрируйте приложение в Google Cloud Console и используйте библиотеку google-auth-library-oauth2-http для получения accessToken.

Создание сервиса отправки почты

Создадим сервис EmailService для отправки писем.

@Service
public class EmailService {

    @Autowired
    private JavaMailSender mailSender;

    @Autowired
    private TemplateEngine templateEngine;

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EmailService.class);

    public void sendSimpleEmail(String to, String subject, String text) {
        SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
        message.setTo(to);
        message.setSubject(subject);
        message.setText(text);
        mailSender.send(message);
    }

    public void sendHtmlEmail(String to, String subject, String htmlBody) throws MessagingException {
        MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();
        MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true, "UTF-8");
        helper.setTo(to);
        helper.setSubject(MimeUtility.encodeText(subject, "UTF-8", null));
        helper.setText(htmlBody, true);
        mailSender.send(message);
    }

    public void sendEmailWithAttachment(String to, String subject, String text, File attachment) throws MessagingException {
        MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();
        MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true, "UTF-8");
        helper.setTo(to);
        helper.setSubject(MimeUtility.encodeText(subject, "UTF-8", null));
        helper.setText(text);
        FileSystemResource file = new FileSystemResource(attachment);
        helper.addAttachment(attachment.getName(), file);
        mailSender.send(message);
    }

    @Async
    public CompletableFuture<Void> sendSimpleEmailAsync(String to, String subject, String text IMPORTANT: text) {
        SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
        message.setTo(to);
        message.setSubject(MimeUtility.encodeText(subject, "UTF-8", null));
        message.setText(text);
        mailSender.send(message);
        return CompletableFuture.completedFuture(null);
    }

    public void sendTemplatedEmail(String to, String subject, String username) throws MessagingException {
        MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();
        MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true, "UTF-8");
        Context context = new Context();
        context.setVariable("username", username);
        String htmlBody = templateEngine.process("email-template", context);
        helper.setTo(to);
        helper.setSubject(MimeUtility.encodeText(subject, "UTF-8", null));
        helper.setText(htmlBody, true);
        mailSender.send(message);
    }
}

Конфигурация асинхронности:

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {
    @Bean
    public Executor taskExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(5);
        executor.setMaxPoolSize(10);
        executor.setQueueCapacity(100);
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

#Java #middle #on_request #JavaMailSender

Примеры кода

Простой текст:

SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
message.setTo("user@example.com");
message.setSubject("Тестовое письмо");
message.setText("Привет из Spring Boot!");
mailSender.send(message);

HTML-письмо:

MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();
MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true, "UTF-8");
helper.setTo("user@example.com");
helper.setSubject(MimeUtility.encodeText("HTML письмо", "UTF-8", null));
helper.setText("<h1>Привет!</h1><p>Это HTML письмо.</p>", true);
mailSender.send(message);

Вложение:

File file = new File("/path/to/file.pdf");
FileSystemResource resource = new FileSystemResource(file);
MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();
MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true, "UTF-8");
helper.setTo("user@example.com");
helper.setSubject(MimeUtility.encodeText("Письмо с вложением", "UTF-8", null));
helper.setText("Смотри вложение!");
helper.addAttachment("file.pdf", resource);
mailSender.send(message);

Обработка ошибок и логирование

JavaMailSender может выбрасывать исключения, которые нужно обрабатывать.

Основные исключения:

MailAuthenticationException
MailSendException
MessagingException

Пример отлова:

try {
    mailSender.send(message);
} catch (MailException e) {
    logger.error("Ошибка отправки письма", e);
    throw e;
}

Повторные попытки
Используйте @Retryable из Spring Retry:

@Retryable(value = MailException.class, maxAttempts = 3)
public void sendSimpleEmail(String to, String subject, String text) {
    SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
    message.setTo(to);
    message.setSubject(subject);
    message.setText(text);
    mailSender.send(message);
}

Зависимость:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.retry</groupId>
    <artifactId>spring-retry</artifactId>
</dependency>

Мониторинг и метрики

Для продакшен-приложений полезно отслеживать метрики отправки писем с помощью Spring Actuator:

@Service
public class EmailService {

    @Autowired
    private JavaMailSender mailSender;

    @Autowired
    private MeterRegistry meterRegistry;

    public void sendSimpleEmail(String to, String subject, String text) {
        SimpleMailMessage message = new SimpleMailMessage();
        message.setTo(to);
        message.setSubject(subject);
        message.setText(text);
        try {
            mailSender.send(message);
            meterRegistry.counter("email.sent.success").increment();
        } catch (MailException e) {
            meterRegistry.counter("email.sent.failure").increment();
            throw e;
        }
    }
}

Зависимость:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>

Безопасность и защита данных

Никогда не храните пароли в открытом виде в git-репозиториях.

Рекомендации:
Используйте переменные окружения или секреты (например, Kubernetes Secrets).
Применяйте Spring Cloud Vault или HashiCorp Vault.
Используйте шифрование с Jasypt.
Настройте OAuth2 для Gmail.

Пример с переменными окружения:

spring.config.import=optional:configserver:http://config-server
spring.mail.password=${MAIL_PASSWORD}

#Java #middle #on_request #JavaMailSender