Сценарии и практики разделения: Core/Api/Impl

Разделение проекта на модули (Core, Api, Impl) — распространенная практика в корпоративной разработке для обеспечения модульности и повторного использования.

Core:
Содержит общую бизнес-логику, утилиты, модели данных.

Пример:

module-core/build.gradle:plugins {
    id 'java-library'
}
dependencies {
    implementation 'org.apache.commons:commons-lang3:3.12.0'
}

Api:
Определяет публичные интерфейсы, DTO или контракты.

Пример:

module-api/build.gradle:plugins {
    id 'java-library'
}
dependencies {
    api project(':module-core')
}

Impl:
Реализует интерфейсы из Api, добавляя конкретную функциональность.

Пример: module-impl/build.gradle:

plugins {
    id 'java'
}
dependencies {
    implementation project(':module-api')
}

Структура:

my-project/
├── module-core/
│   └── build.gradle
├── module-api/
│   └── build.gradle
├── module-impl/
│   └── build.gradle
├── build.gradle
├── settings.gradle

Практики:
Используйте api в модуле module-api для экспорта публичных интерфейсов.
Минимизируйте зависимости между модулями, чтобы избежать циклических зависимостей.
Централизуйте версии через Version Catalog или dependencyManagement в корневом build.gradle.

В памяти: Каждый модуль добавляет объект Project, задачи и зависимости в модель Gradle, увеличивая потребление памяти. Разделение на Core/Api/Impl уменьшает размер каждого модуля, но увеличивает общее количество объектов в памяти.

Gradle Composite Builds

Composite Builds позволяют включать другие Gradle-проекты как зависимости, без необходимости публикации в репозиторий.

Настройка:
В settings.gradle корневого проекта:

includeBuild '../other-project'

В build.gradle используйте проект как зависимость:

dependencies {
    implementation project(':other-project:module-x')
}

Использование:
Полезно для разработки связанных проектов, находящихся в разных репозиториях.
Gradle автоматически разрешает зависимости между проектами.

В памяти: Composite Builds загружают модели всех включенных проектов в память, значительно увеличивая overhead (100-500 МБ на проект). Используйте с осторожностью для крупных систем.

Процесс сборки с помощью task-graph (Task Avoidance, Parallel Build)

Gradle строит граф задач (Directed Acyclic Graph, DAG) для определения порядка выполнения задач в многомодульных проектах.

Task Avoidance:
Gradle использует инкрементальную сборку, пропуская задачи, чьи входные/выходные данные не изменились (up-to-date checks).

Пример:

tasks.named('compileJava') {
    inputs.files('src/main/java')
    outputs.dir('build/classes/java/main')
}

В памяти: Gradle хранит хэши входов/выходов в памяти и ~/.gradle/caches, добавляя небольшой overhead (10-50 МБ).

Parallel Build:
Gradle поддерживает параллельное выполнение задач с флагом --parallel:

./gradlew build --parallel

#Java #middle #Gradle #Task #include_projects

Раздел 4: Управляющие конструкции

Условные операторы. if / else в Java

Условные операторы if и else в Java позволяют выполнять разные части кода в зависимости от определенных условий. Они являются основой для управления потоком программы, позволяя принимать решения на основе значений переменных или выражений.

1. Что такое if и else в Java?

if и else — это ключевые слова в Java, которые используются для выполнения кода, если определенное условие истинно (true) или ложно (false). Они помогают программе выбирать, какой код запускать в зависимости от ситуации.

Зачем нужны if и else?
Принятие решений: Например, проверять, достаточно ли у пользователя денег для покупки.
Управление потоком: Позволяют программе выполнять разные действия в разных случаях.
Читаемость: Делают код понятным, показывая, какие действия зависят от условий.
Гибкость: Позволяют писать программы, которые реагируют на разные входные данные.


2. Синтаксис if и else

if проверяет условие, и если оно истинно (true), выполняется блок кода. else указывает, что делать, если условие ложно (false). Условие — это выражение, которое возвращает boolean (true или false).

Общий синтаксис:

if (условие) {
    // Код, который выполняется, если условие истинно
} else {
    // Код, который выполняется, если условие ложно
}

Простой пример:

int age = 18;
if (age >= 18) {
    System.out.println("Вы взрослый!");
} else {
    System.out.println("Вы несовершеннолетний!");
}

Вывод: Вы взрослый!

Вариации синтаксиса:
Простой if (без else):

if (age >= 18) {
    System.out.println("Вы можете голосовать!");
}

Многоуровневый if-else (else if):

int score = 85;
if (score >= 90) {
    System.out.println("Отлично!");
} else if (score >= 70) {
    System.out.println("Хорошо!");
} else {
    System.out.println("Попробуйте еще раз!");
}

Вывод: Хорошо!

Однострочный if (без фигурных скобок, если только одна команда):

if (age >= 18) System.out.println("Вы взрослый!");

Примечания к синтаксису:
Условие в скобках должно возвращать boolean (true или false).
Фигурные скобки {} обязательны, если блок кода содержит больше одной строки.
else и else if необязательны.


3. Типы конструкций if / else

3.1. Простой if
Используется, когда нужно выполнить код только при истинном условии.

Пример:

int temperature = 25;
if (temperature > 20) {
    System.out.println("На улице тепло!");
}

Вывод: На улице тепло!

3.2. if с else
Выполняет один блок кода, если условие истинно, и другой — если ложно.

Пример:

int number = 10;
if (number % 2 == 0) {
    System.out.println("Число четное!");
} else {
    System.out.println("Число нечетное!");
}

Вывод: Число четное!

3.3. if с else if
Позволяет проверять несколько условий последовательно.

Пример:

int grade = 75;
if (grade >= 90) {
    System.out.println("Оценка: A");
} else if (grade >= 80) {
    System.out.println("Оценка: B");
} else if (grade >= 70) {
    System.out.println("Оценка: C");
} else {
    System.out.println("Оценка: D");
}

Вывод: Оценка: C

3.4. Вложенные if
if внутри другого if для более сложных проверок.

Пример:

int age = 20;
boolean hasID = true;
if (age >= 18) {
    if (hasID) {
        System.out.println("Можно войти!");
    } else {
        System.out.println("Нужен документ!");
    }
} else {
    System.out.println("Слишком молод!");
}

Вывод: Можно войти!

4. Правильное применение if / else

Чтобы писать понятный и эффективный код с if и else, следуйте этим рекомендациям:

4.1. Простота условий
Пишите простые и понятные условия. Разбивайте сложные выражения на переменные.

Пример:

// Плохо: сложное условие
if (score >= 70 && score <= 100 && isExamPassed) {
    System.out.println("Экзамен сдан!");
}

// Хорошо: разбиваем на части
boolean isValidScore = score >= 70 && score <= 100;
if (isValidScore && isExamPassed) {
    System.out.println("Экзамен сдан!");
}

#Java #для_новичков #beginner #if #else

4.2. Избегайте лишних условий
Не проверяйте условия, которые можно упростить или убрать.

Пример:

// Плохо: избыточное условие
if (isActive == true) {
    System.out.println("Активен!");
}

// Хорошо: упрощение
if (isActive) {
    System.out.println("Активен!");
}

4.3. Используйте else if для взаимоисключающих условий
Если условия взаимосвязаны, используйте else if, чтобы не проверять лишние условия.

Пример:

int x = 5;
if (x > 0) {
    System.out.println("Положительное");
} else if (x < 0) {
    System.out.println("Отрицательное");
} else {
    System.out.println("Ноль");
}

4.4. Избегайте глубоких вложений
Слишком много вложенных if делают код сложным для чтения. Используйте переменные или методы для упрощения.

Пример:

// Плохо: глубокая вложенность
if (age >= 18) {
    if (hasTicket) {
        if (isVenueOpen) {
            System.out.println("Вход разрешен!");
        }
    }
}

// Хорошо: упрощение
boolean canEnter = age >= 18 && hasTicket && isVenueOpen;
if (canEnter) {
    System.out.println("Вход разрешен!");
}

4.5. Проверяйте на null
При работе с объектами всегда проверяйте на null, чтобы избежать NullPointerException.

Пример:

String name = null;
if (name != null) {
    System.out.println("Имя: " + name);
} else {
    System.out.println("Имя не задано!");
}

5. Назначение if / else

if и else выполняют важные функции в программировании:

5.1. Управление потоком
Позволяют программе выбирать, какой код выполнять, в зависимости от условий.

5.2. Обработка разных случаев
Помогают обрабатывать разные сценарии, например, успех или ошибку.

5.3. Улучшение читаемости
Делают логику программы понятной, показывая, как данные влияют на поведение.

5.4. Гибкость
Позволяют писать код, который адаптируется к разным входным данным.


6. Работа if / else под капотом

Понимание, как if и else работают в JVM, поможет писать более эффективный код.

6.1. Компиляция в байт-код
Компилятор Java (javac) переводит if и else в инструкции условного перехода в байт-коде.
Условие в if преобразуется в сравнение (например, if_icmpgt для сравнения чисел), а затем JVM решает, какой блок кода выполнить.

Пример:

int x = 5;
if (x > 0) {
    System.out.println("Положительное");
}

Байт-код (упрощенно):

iload x        // Загружаем x в стек
ifgt label     // Если x > 0, перейти к метке
return         // Иначе выйти
label:
invokevirtual  // Вызов System.out.println
return

6.2. Память и стек
Стек операндов: Условие if вычисляется в стеке операндов JVM. Например, для x > 0 JVM загружает x и 0, сравнивает их и сохраняет результат (true или false).
Локальные переменные: Переменные, используемые в условии (например, x), хранятся в стеке вызовов.
Куча: Если в условии используются объекты (например, name != null), они находятся в куче, а их ссылки — в стеке.

6.3. Оптимизация в JVM
JIT-компиляция: JIT-компилятор может оптимизировать if/else, встраивая часто используемые условия в машинный код.
Короткое замыкание: Если условие в if использует логические операторы (&&, ||), JVM пропускает ненужные вычисления.
Константные условия: Если условие всегда true или false (например, if (true)), компилятор может убрать ненужный код.

Пример оптимизации:

if (false) {
    System.out.println("Никогда не выполнится");
}

Компилятор полностью удалит этот блок из байт-кода.

6.4. Ошибки в памяти
Глубокие вложенности: Слишком много вложенных if увеличивают глубину стека вызовов, но это редко вызывает проблемы.
NullPointerException: Работа с объектами без проверки на null в условии может привести к ошибке.
Неэффективные условия: Сложные условия, такие как a > b && b > c && c > d, могут замедлить выполнение, если не оптимизированы.

Пример ошибки:

String text = null;
if (text.equals("Hello")) { // Ошибка: NullPointerException
    System.out.println("Совпадение!");
}

Исправление:
if (text != null && text.equals("Hello")) {
    System.out.println("Совпадение!");
}

#Java #для_новичков #beginner #if #else

Конфигурация, профили, параметры и свойства в Gradle: Управление сборкой

Системные свойства, переменные окружения

Gradle поддерживает настройку через системные свойства и переменные окружения, которые задают параметры JVM и сборки.

Системные свойства:
Задаются через -D в командной строке или в gradle.properties.

Пример:

./gradlew build -Dorg.gradle.jvmargs=-Xmx2048m

Доступ в build.gradle:

println System.getProperty('org.gradle.jvmargs')

Переменные окружения:
Доступны через System.getenv().

Пример:

println System.getenv('JAVA_HOME')

Полезны для передачи внешних параметров (например, API-ключи, пути).

Приоритет:
Системные свойства (-D) > gradle.properties > переменные окружения.

В памяти: Системные свойства и переменные окружения загружаются как часть конфигурации JVM, добавляя минимальный overhead (менее 10 МБ). Gradle кэширует их значения в модели проекта.

Нюансы:
Используйте переменные окружения для чувствительных данных с осторожностью, предпочтительно шифруйте их.

Проверяйте наличие переменных:

if (System.getenv('CI')) {
    println 'Running in CI environment'
}

gradle.properties: Project-level, global (~/.gradle)

Файл gradle.properties используется для определения свойств Gradle, JVM и проекта.

Project-level (projectDir/gradle.properties):
Применяется к конкретному проекту.

Пример:

version=1.0.0
org.gradle.jvmargs=-Xmx2048m
org.gradle.parallel=true

Global (~/.gradle/gradle.properties):
Применяется ко всем проектам на машине.

Пример:

org.gradle.caching=true
org.gradle.jvmargs=-Xmx4096m

Использование:
Свойства доступны через project.property:println project.version

В памяти: Свойства загружаются как часть модели проекта на фазе инициализации, добавляя минимальный overhead (5-10 МБ). Глобальный gradle.properties парсится для всех сборок, увеличивая время инициализации.

Нюансы:
Храните чувствительные данные (например, ключи API) в ~/.gradle/gradle.properties с ограниченными правами (chmod 600).
Используйте для централизованных настроек, таких как JVM-память или включение кэширования.


Использование -P, -D, --info, --debug, --scan

Gradle предоставляет командные параметры для настройки и отладки сборки.

-P:
Задает свойства проекта.

Пример:

./gradlew build -PmyProperty=value

Доступ:

println project.hasProperty('myProperty') ? project.myProperty : 'default'

-D:
Задает системные свойства JVM.

Пример:

./gradlew build -Dorg.gradle.jvmargs=-Xmx2048m

--info:
Выводит информационные логи.

Пример:

./gradlew build --info

--debug:
Выводит подробные логи для отладки.

Пример:

./gradlew build --debug

--scan:
Генерирует Build Scan для анализа сборки.

Пример:

./gradlew build --scan

Требует настройки плагина:

plugins {
    id 'com.gradle.build-scan' version '3.17.4'
}
buildScan {
    termsOfServiceUrl = 'https://gradle.com/terms-of-service'
    termsOfServiceAgree = 'yes'
}

В памяти: Параметры -P и -D добавляют свойства в модель проекта или JVM, минимально влияя на память. Логи --info и --debug увеличивают объем вывода, а --scan загружает метаданные сборки в память (50-100 МБ для крупных проектов).

Нюансы:
Используйте --scan для анализа производительности и выявления узких мест.
Параметры -P и -D имеют приоритет над gradle.properties.


Lazy vs Eager Configuration

Gradle поддерживает два подхода к конфигурации: eager (немедленная) и lazy (ленивая).

Eager Configuration:
Вычисления выполняются на фазе конфигурации, даже если задача не выполняется.

Пример:

task example {
    def value = computeExpensiveValue()
    doLast {
        println value
    }
}

Lazy Configuration:
Вычисления откладываются до фазы выполнения с использованием Provider или Property.

Пример:

task example {
    def value = providers.provider { computeExpensiveValue() }
    doLast {
        println value.get()
    }
}

В памяти: Ленивая конфигурация снижает потребление памяти на фазе конфигурации, так как значения вычисляются только при необходимости. Eager-конфигурация загружает все значения сразу, увеличивая overhead (до 100-200 МБ для сложных скриптов).

#Java #middle #Gradle #Task #deploy

Конфигурационные API: Provider, Property, ListProperty

Gradle предоставляет API для ленивой конфигурации, что улучшает производительность и гибкость.

Provider:
Интерфейс для ленивых значений, вычисляемых при необходимости.

Пример:

def versionProvider = providers.provider { project.version }
task printVersion {
    doLast {
        println "Version: ${versionProvider.get()}"
    }
}

Property:
Для управления одиночными значениями.

Пример:

task example {
    def outputFile = objects.property(String)
    outputFile.set('build/output.txt')
    doLast {
        println "Output: ${outputFile.get()}"
    }
}

ListProperty:
Для управления списками значений.

Пример:

task example {
    def files = objects.listProperty(String)
    files.set(['file1.txt', 'file2.txt'])
    doLast {
        files.get().each { println it }
    }
}

Kotlin DSL:

tasks.register("example") {
    val outputFile = objects.property<String>()
    outputFile.set("build/output.txt")
    doLast {
        println("Output: ${outputFile.get()}")
    }
}

В памяти: Provider, Property и ListProperty хранят ссылки на значения, а не сами значения, минимизируя потребление памяти до фазы выполнения. Это снижает overhead на фазе конфигурации (экономия 10-50 МБ на задачу).

Нюансы:
Используйте Provider для динамических вычислений.
Property и ListProperty обеспечивают строгую типизацию, особенно в Kotlin DSL.


Ext-переменные (ext {})

Блок ext позволяет определять пользовательские свойства для проекта или объектов.

Пример:

ext {
    myVersion = '1.0.0'
    myProperty = 'value'
}
task printExt {
    doLast {
        println project.ext.myVersion
    }
}

Kotlin DSL:

extra["myVersion"] = "1.0.0"
extra["myProperty"] = "value"
tasks.register("printExt") {
    doLast {
        println(project.extra["myVersion"])
    }
}

Использование:
Для хранения общих констант (например, версий зависимостей).
Для передачи данных между задачами или модулями.

В памяти: ext-переменные хранятся как часть модели проекта, добавляя минимальный overhead (менее 10 МБ). Однако большое количество переменных может усложнить модель.

Нюансы:
Избегайте чрезмерного использования ext в пользу Version Catalog для версий зависимостей.
Используйте для кастомных настроек, не связанных с зависимостями.


buildSrc/ директория

Директория buildSrc позволяет определять кастомную логику (плагины, задачи) в проекте.

Структура:

my-project/
├── buildSrc/
│   ├── src/main/groovy/com/example/MyPlugin.groovy
│   ├── build.gradle
├── build.gradle
├── settings.gradle

Пример плагина (buildSrc/src/main/groovy/com/example/MyPlugin.groovy):

package com.example

import org.gradle.api.Plugin
import org.gradle.api.Project

class MyPlugin implements Plugin<Project> {
    void apply(Project project) {
        project.tasks.register('myTask') {
            doLast {
                println 'Hello from buildSrc plugin!'
            }
        }
    }
}

Настройка (buildSrc/build.gradle):

plugins {
    id 'groovy'
}

Использование:

apply plugin: 'com.example.my-plugin'

Kotlin DSL:
Создайте buildSrc/src/main/kotlin/com/example/MyPlugin.kt:

package com.example

import org.gradle.api.Plugin
import org.gradle.api.Project

class MyPlugin : Plugin<Project> {
    override fun apply(project: Project) {
        project.tasks.register("myTask") {
            doLast {
                println("Hello from buildSrc plugin!")
            }
        }
    }
}

Настройте buildSrc/build.gradle.kts:

plugins {
    `kotlin-dsl`
}

В памяти: buildSrc компилируется как отдельный проект, добавляя собственный classpath и зависимости в JVM. Это увеличивает потребление памяти (100-200 МБ), особенно если buildSrc включает сложные плагины.

Нюансы:
buildSrc автоматически доступен всем модулям проекта.
Используйте для кастомных задач и плагинов, специфичных для проекта.
Для повторно используемых плагинов предпочтительнее создавать отдельный проект и публиковать в репозиторий.


#Java #middle #Gradle #Task #deploy

Shared Build Logic через init-скрипты

Init-скрипты позволяют задавать глобальную логику, применяемую ко всем Gradle-сборкам.

Настройка:

Создайте файл ~/.gradle/init.d/my-init.gradle:

allprojects {
    repositories {
        mavenCentral()
    }
}
gradle.projectsLoaded {
    rootProject.tasks.register('globalTask') {
        doLast {
            println 'Global task from init script'
        }
    }
}

Kotlin DSL (~/.gradle/init.d/my-init.gradle.kts):

allprojects {
    repositories {
        mavenCentral()
    }
}
gradle.projectsLoaded {
    rootProject.tasks.register("globalTask") {
        doLast {
            println("Global task from init script")
        }
    }
}

Использование:
Init-скрипты автоматически применяются ко всем проектам.

Можно указать скрипт явно:

./gradlew build --init-script my-init.gradle

В памяти: Init-скрипты загружаются на фазе инициализации, добавляя задачи и конфигурации в модель проекта. Это увеличивает overhead (10-50 МБ), но распределяется между всеми сборками.

Нюансы:
Используйте для глобальных настроек (например, репозитории, JVM-параметры).
Избегайте сложной логики, чтобы не замедлять инициализацию.


Gradle Wrapper (gradlew): настройка и версионирование

Gradle Wrapper (gradlew) — это скрипт, обеспечивающий воспроизводимость сборки с фиксированной версией Gradle.

Настройка:
Сгенерируйте Wrapper:

gradle wrapper --gradle-version 8.1

Создает файлы:

my-project/
├── gradlew
├── gradlew.bat
├── gradle/
│   └── wrapper/
│       ├── gradle-wrapper.jar
│       ├── gradle-wrapper.properties

gradle-wrapper.properties:

distributionUrl=https\://services.gradle.org/distributions/gradle-8.1-bin.zip

Использование:
Запускайте сборку через Wrapper:

./gradlew build

Wrapper загружает указанную версию Gradle, если она отсутствует в ~/.gradle/wrapper.

Версионирование:

Обновите версию:

./gradlew wrapper --gradle-version 8.2

Используйте конкретную версию для согласованности в CI/CD.

В памяти: Wrapper загружает Gradle в отдельный JVM-процесс, добавляя базовый overhead (200-300 МБ). Кэширование дистрибутива в ~/.gradle/wrapper минимизирует сетевые запросы.

Нюансы:
Всегда включайте Wrapper в репозиторий для воспроизводимости.
Проверяйте целостность distributionUrl для безопасности (используйте HTTPS).
Настройте прокси в gradle-wrapper.properties, если требуется:systemProp.http.proxyHost=proxy.example.com
systemProp.http.proxyPort=8080


#Java #middle #Gradle #Task #deploy

Switch/case в Java

Оператор switch в Java позволяет выбирать, какой код выполнять, в зависимости от значения переменной. Он часто используется вместо множества if-else условий, когда нужно проверить одно значение на совпадение с несколькими вариантами. С Java 14 switch также поддерживает switch expressions (выражения), которые делают код короче и удобнее.

1. Что такое switch в Java?

switch — это условный оператор, который проверяет значение переменной и выполняет соответствующий блок кода в зависимости от совпадения с заданными вариантами (case). Switch expressions — это улучшенная версия switch, которая позволяет возвращать значение и писать более компактный код.

Зачем нужен switch?
Простота выбора: Удобен, когда нужно выбрать действие из нескольких вариантов.
Читаемость: Делает код чище, чем длинная цепочка if-else.
Гибкость: Поддерживает разные типы данных и новые возможности (switch expressions).
Эффективность: В некоторых случаях работает быстрее, чем if-else.


2. Синтаксис switch

2.1. Классический switch (оператор)
Классический switch выполняет блок кода для совпадающего case и использует break, чтобы выйти из конструкции.

Синтаксис:

switch (выражение) {
    case значение1:
        // Код для значения1
        break;
    case значение2:
        // Код для значения2
        break;
    default:
        // Код, если ни один case не совпал
}

Пример:

int day = 3;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
        break;
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
        break;
    case 3:
        System.out.println("Среда");
        break;
    default:
        System.out.println("Другой день");
}

Вывод: Среда

2.2. Switch Expression (с Java 14)
Switch expressions позволяют возвращать значение и использовать стрелочный синтаксис (->) для упрощения кода. Они не требуют break, так как автоматически завершают выполнение.

Синтаксис:

switch (выражение) {
    case значение1 -> результат1;
    case значение2 -> результат2;
    default -> результат_по_умолчанию;
}

Пример:

int day = 3;
String dayName = switch (day) {
    case 1 -> "Понедельник";
    case 2 -> "Вторник";
    case 3 -> "Среда";
    default -> "Другой день";
};
System.out.println(dayName);

Вывод: Среда

Примечания к синтаксису:
Поддерживаемые типы:
Классический switch: byte, short, int, char, String, enum.
Switch expression: Те же типы + возможность возвращать значения.
break: В классическом switch нужен, чтобы избежать "проваливания" (fall-through) в следующий case.
default: Выполняется, если ни один case не совпал. Необязателен, но рекомендуется.
Стрелочный синтаксис (->): Используется в switch expressions для компактности.

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

3. Типы конструкций switch

3.1. Классический switch (оператор)
Используется для выполнения блока кода для одного или нескольких значений.
Требует break, чтобы остановить выполнение после совпадения.

Пример:

char grade = 'B';
switch (grade) {
    case 'A':
        System.out.println("Отлично!");
        break;
    case 'B':
        System.out.println("Хорошо!");
        break;
    case 'C':
        System.out.println("Нормально");
        break;
    default:
        System.out.println("Неизвестная оценка");
}

Вывод: Хорошо!

3.2. Switch с fall-through
Если не указать break, выполнение "проваливается" в следующий case.

Пример:

int month = 4;
switch (month) {
    case 3:
    case 4:
    case 5:
        System.out.println("Весна");
        break;
    default:
        System.out.println("Другой сезон");
}

Вывод: Весна

3.3. Switch Expression
Возвращает значение, которое можно присвоить переменной.
Использует -> для компактности или {} для сложной логики.

Пример:

int number = 2;
int result = switch (number) {
    case 1 -> 10;
    case 2 -> {
        int temp = number * 20;
        yield temp; // Возвращает значение
    }
    default -> 0;
};
System.out.println(result);

Вывод: 40

3.4. Switch с enum
Удобен для работы с перечислениями (enum).

Пример:

enum Day { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY }
Day day = Day.TUESDAY;
String message = switch (day) {
    case MONDAY -> "Начало недели";
    case TUESDAY -> "Второй день";
    case WEDNESDAY -> "Середина недели";
};
System.out.println(message);

Вывод: Второй день

4. Правильное применение switch

Чтобы писать понятный и эффективный код с switch, следуйте этим рекомендациям:

4.1. Используйте switch для четких вариантов
Применяйте switch, когда проверяете одно значение на несколько конкретных вариантов (например, дни недели, оценки).

Пример:

int score = 85;
switch (score / 10) {
    case 9:
        System.out.println("Оценка: A");
        break;
    case 8:
        System.out.println("Оценка: B");
        break;
    default:
        System.out.println("Оценка ниже");
}

4.2. Не забывайте break в классическом switch
Без break код продолжит выполняться для всех последующих case, что может привести к ошибкам.

Пример ошибки:

int day = 1;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
}

Вывод: Понедельник и Вторник (из-за отсутствия break).

4.3. Используйте switch expressions для простоты
Если нужно вернуть значение, используйте switch expression вместо классического switch.

Пример:

String fruit = "apple";
String type = switch (fruit) {
    case "apple", "pear" -> "Фрукт";
    case "carrot" -> "Овощ";
    default -> "Неизвестно";
};

4.4. Добавляйте default
Всегда включайте default, чтобы обработать неожиданные значения.

Пример:

char letter = 'Z';
switch (letter) {
    case 'A':
        System.out.println("Первая буква");
        break;
    default:
        System.out.println("Другая буква");
}

4.5. Проверяйте типы данных
Убедитесь, что выражение в switch соответствует поддерживаемому типу (int, String, enum и т.д.).

Пример ошибки:

double value = 1.5;
switch (value) { // Ошибка: double не поддерживается
    case 1.5:
        System.out.println("1.5");
}

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

5. Работа switch под капотом

5.1. Компиляция в байт-код
Классический switch компилируется в одну из двух инструкций байт-кода:
tableswitch: Для последовательных значений case (например, 1, 2, 3).
lookupswitch: Для непоследовательных значений (например, 1, 10, 100).

Эти инструкции создают таблицу переходов, которая быстрее, чем многократные сравнения в if-else.

Пример:

int day = 2;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
        break;
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
        break;
}

Байт-код (упрощенно):

iload day
tableswitch {
    1: invokevirtual // Вызов для "Понедельник"
    2: invokevirtual // Вызов для "Вторник"
    default: return
}

5.2. Switch Expressions
Switch expressions компилируются в байт-код с использованием invokedynamic (с Java 12+), что позволяет JVM оптимизировать выполнение.
Ключевое слово yield в switch expressions генерирует инструкцию для возврата значения.

5.3. Память и стек
Стек операндов: Значение в switch загружается в стек операндов JVM для сравнения с case.
Куча: Если switch работает с объектами (например, String или enum), их ссылки хранятся в стеке, а сами объекты — в куче.
Переменные: Локальные переменные внутри case хранятся в стеке вызовов.

5.4. Оптимизация в JVM
Таблицы переходов: tableswitch и lookupswitch быстрее, чем многократные сравнения в if-else, особенно для большого числа case.
JIT-компиляция: JIT-компилятор может встраивать switch в машинный код, улучшая производительность.
Оптимизация констант: Если switch использует константы, JVM может заранее вычислить переходы.

5.5. Ошибки в памяти
Проваливание (fall-through): Без break в классическом switch выполняется лишний код, что может привести к ошибкам.
Неправильные типы: Использование неподдерживаемых типов (например, double) вызывает ошибку компиляции.
Слишком много case: Большое количество case увеличивает размер байт-кода, но это редко влияет на производительность.

Пример ошибки:

String fruit = "apple";
switch (fruit) {
    case "apple":
        System.out.println("Фрукт");
    case "banana": // Без break
        System.out.println("Тоже фрукт");
}

Вывод: Фрукт и Тоже фрукт (из-за fall-through).

6. Новшества в switch

Java 17 (сентябрь 2021, LTS)

Pattern Matching для switch (превью): Теперь switch может проверять не только значения, но и типы объектов. Это делает код короче и понятнее, чем if-else с instanceof.

javaObject obj = "Hello";
String result = switch (obj) {
    case Integer i -> "Это число";
    case String s -> "Это строка";
    default -> "Неизвестно";
};

Guarded Patterns (с &&): Можно добавлять дополнительные условия в case с помощью &&.

javacase Employee e && e.getDept().equals("IT") -> "IT сотрудник";

Обработка null: switch больше не выбрасывает NullPointerException для null, если есть case null.


Java 21 (сентябрь 2023, LTS)

Pattern Matching стал постоянной фичей: Улучшено и стабилизировано из Java 17. Теперь поддерживает сложные проверки типов и декомпозицию объектов (например, с record).

javarecord Point(int x, int y) {}
Object obj = new Point(1, 2);
String result = switch (obj) {
    case Point(var x, var y) -> "Точка: " + x + ", " + y;
    default -> "Не точка";
};

Guarded Patterns с when: Вместо && используется when для условий в case, что делает код читаемее.

javacase Employee e when e.getDept().equals("IT") -> "IT сотрудник";

Полная проверка покрытия: Для sealed классов или enum компилятор проверяет, что все случаи учтены, без default.


Java 25 (сентябрь 2025, Early Access)

Поддержка примитивных типов в Pattern Matching (превью): Теперь switch может работать с примитивными типами (int, long, double) в case с паттернами.

javaint value = 42;
String result = switch (value) {
    case int i when i > 0 -> "Положительное число";
    case int i -> "Ноль или отрицательное";
};

Безымянные переменные (_): Можно использовать _ для неиспользуемых переменных в паттернах, что упрощает код.

javacase Point(int x, _) -> "Только x: " + x;

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

Интеграции, публикации в Gradle

Публикация артефактов

Gradle поддерживает публикацию артефактов (JAR, WAR, и т.д.) в репозитории с помощью плагина maven-publish.
maven-publish, publishing {}

Плагин maven-publish:
Позволяет публиковать артефакты в Maven-совместимые репозитории.

Пример (build.gradle):

plugins {
    id 'java'
    id 'maven-publish'
}
publishing {
    publications {
        mavenJava(MavenPublication) {
            from components.java
            groupId = 'com.example'
            artifactId = 'my-library'
            version = '1.0.0'
        }
    }
    repositories {
        maven {
            url 'https://nexus.example.com/repository/maven-releases'
            credentials {
                username = project.findProperty('nexusUsername')
                password = project.findProperty('nexusPassword')
            }
        }
    }
}

Kotlin DSL:

plugins {
    java
    `maven-publish`
}
publishing {
    publications {
        create<MavenPublication>("mavenJava") {
            from(components["java"])
            groupId = "com.example"
            artifactId = "my-library"
            version = "1.0.0"
        }
    }
    repositories {
        maven {
            url = uri("https://nexus.example.com/repository/maven-releases")
            credentials {
                username = project.findProperty("nexusUsername") as String?
                password = project.findProperty("nexusPassword") as String?
            }
        }
    }
}

Команда публикации:

./gradlew publish

В памяти: Публикация загружает метаданные артефактов (POM-файлы, JAR) и зависимости в память, добавляя 50-100 МБ overhead. Сетевые операции для загрузки в репозиторий увеличивают время выполнения.

Нюансы:
Храните учетные данные в ~/.gradle/gradle.properties:

nexusUsername=myuser
nexusPassword=mypassword

Используйте HTTPS для безопасной публикации.


Подпись: GPG и signing

Плагин signing:
Добавляет подпись артефактов с помощью GPG для проверки их целостности.

Пример:

plugins {
    id 'java'
    id 'maven-publish'
    id 'signing'
}
signing {
    sign publishing.publications.mavenJava
}
publishing {
    publications {
        mavenJava(MavenPublication) {
            from components.java
        }
    }
}

Настройка GPG:

Установите GPG и сгенерируйте ключ:

gpg --gen-key

Настройте ~/.gradle/gradle.properties:

signing.keyId=12345678
signing.password=yourpassword
signing.secretKeyRingFile=/path/to/.gnupg/secring.gpg

В памяти: Подпись добавляет операции шифрования, увеличивая потребление памяти (10-50 МБ) и время выполнения задачи.

Нюансы:
Публикуйте публичный ключ в keyserver (например, gpg --send-keys 12345678).
Для Maven Central подпись обязательна.


Интеграция с Maven Central, Artifactory, Nexus

Maven Central:
Используйте плагин io.github.gradle-nexus.publish-plugin для упрощения публикации:

plugins {
    id 'io.github.gradle-nexus.publish-plugin' version '1.3.0'
}
nexusPublishing {
    repositories {
        sonatype {
            nexusUrl = uri('https://s01.oss.sonatype.org/service/local/')
            snapshotRepositoryUrl = uri('https://s01.oss.sonatype.org/content/repositories/snapshots/')
            username = project.findProperty('sonatypeUsername')
            password = project.findProperty('sonatypePassword')
        }
    }
}

Команда:

 ./gradlew publishToSonatype closeAndReleaseRepository.

Artifactory:
Настройте репозиторий:

publishing {
    repositories {
        maven {
            url 'https://artifactory.example.com/artifactory/libs-release'
            credentials {
                username = project.findProperty('artifactoryUsername')
                password = project.findProperty('artifactoryPassword')
            }
        }
    }
}

Nexus:
Аналогично Artifactory, укажите URL и учетные данные.

В памяти: Публикация в удаленные репозитории загружает метаданные и артефакты в память, а также выполняет сетевые операции, увеличивая overhead (50-200 МБ).

#Java #middle #Gradle #Task #integration

CI/CD

Gradle легко интегрируется с CI/CD системами, такими как Jenkins, GitLab CI и GitHub Actions, обеспечивая автоматизацию сборки, тестирования и публикации.

Gradle в Jenkins

Настройка:
Установите Gradle Plugin в Jenkins.

Создайте задачу с Gradle Wrapper:

./gradlew clean build --no-daemon

Настройте gradle.properties для CI:

org.gradle.jvmargs=-Xmx2048m
org.gradle.caching=true

В памяти: Используйте --no-daemon в CI, чтобы избежать постоянного процесса Gradle Daemon, экономя память (200-300 МБ).

GitLab CI

Пример

.gitlab-ci.yml:
stages:
  - build
build:
  stage: build
  image: gradle:8.1-jdk11
  script:
    - ./gradlew clean build --no-daemon
  cache:
    paths:
      - ~/.gradle/caches/
      - ~/.gradle/wrapper/

В памяти: Кэширование ~/.gradle/caches между сборками снижает сетевые запросы, но требует дискового пространства.

GitHub Actions

Пример

 .github/workflows/build.yml:
name: Build
on: [push]
jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4
      - uses: gradle/gradle-build-action@v2
        with:
          gradle-version: 8.1
      - run: ./gradlew clean build --no-daemon

В памяти: GitHub Actions кэширует зависимости через gradle-build-action, минимизируя overhead.

Нюансы:
Используйте --no-daemon в CI для экономии памяти.

Включите Build Cache для ускорения:

buildCache {
    local { enabled = true }
}

Публикуйте Build Scans для анализа CI-сборок.


Gradle Daemon и производительность

Gradle Daemon — это фоновый процесс, который сохраняет JVM между сборками для ускорения.

Включение:
По умолчанию включен.

Отключение:

./gradlew build --no-daemon.

Производительность:
Ускоряет повторные сборки, избегая инициализации JVM.
Поддерживает --parallel для параллельного выполнения задач.

В памяти: Daemon потребляет 200-300 МБ памяти в простое. Для крупных проектов может достигать 1-2 ГБ при активной сборке.

Нюансы:
Используйте --no-daemon в CI/CD, чтобы избежать утечек памяти.

Остановите Daemon:

 ./gradlew --stop.

Настройте память в gradle.properties:

org.gradle.jvmargs=-Xmx2048m -XX:MaxMetaspaceSize=512m

Build Scan: анализ, оптимизация, диагностика

Build Scans — это веб-отчеты, предоставляющие детальную информацию о сборке.

Настройка:

plugins {
    id 'com.gradle.build-scan' version '3.17.4'
}
buildScan {
    termsOfServiceUrl = 'https://gradle.com/terms-of-service'
    termsOfServiceAgree = 'yes'
}

Генерация:

./gradlew build --scan

Использование:
Анализ времени выполнения задач.
Выявление узких мест (медленные задачи, конфликты зависимостей).
Диагностика ошибок через логи и зависимости.

В памяти: Build Scan загружает метаданные сборки (граф задач, зависимости, время выполнения) в память, добавляя 50-100 МБ overhead. Данные отправляются на сервер Gradle Enterprise, требуя сетевых операций.

Нюансы:
Полезен для оптимизации CI/CD и крупных проектов.
Храните ссылки на Build Scans для командной работы.


#Java #middle #Gradle #Task #integration

Введение в Nginx

Nginx (произносится как "engine x") — это высокопроизводительное программное обеспечение с открытым исходным кодом, выполняющее функции веб-сервера, обратного прокси-сервера, балансировщика нагрузки, TCP/UDP-прокси и почтового прокси-сервера. Созданное Игорем Сысоевым в 2004 году, оно распространяется под лицензией BSD из 2 пунктов. Nginx завоевал популярность благодаря своей скорости, стабильности и низкому потреблению ресурсов, что делает его выбором для многих высоконагруженных сайтов, таких как Netflix, Dropbox, Яндекс и ВКонтакте.

Согласно данным W3Techs (по состоянию на апрель 2025 года), Nginx занимает первое место среди веб-серверов, обслуживая 33,8% всех веб-сайтов, опережая Apache (26,4%) и Cloudflare Server (23,4%). Это подчеркивает его широкое признание и надежность.


Как работает Nginx?

Nginx использует асинхронную событийно-ориентированную архитектуру, которая позволяет обрабатывать тысячи одновременных соединений с минимальным использованием ресурсов.

Основные аспекты его работы включают:
Один основной процесс и несколько рабочих процессов: Основной процесс управляет конфигурацией и координирует работу, а рабочие процессы обрабатывают запросы пользователей. Это снижает накладные расходы по сравнению с многопоточной моделью, используемой, например, в Apache.
Механизмы событий: Nginx поддерживает такие технологии, как kqueue (FreeBSD), epoll (Linux) и другие, для эффективной обработки сетевых соединений.
Оптимизация передачи данных: Использование технологий, таких как sendfile и асинхронный ввод/вывод (AIO), минимизирует копирование данных и ускоряет доставку контента.
Низкое потребление памяти: Например, для 10 000 неактивных HTTP keep-alive соединений требуется всего около 2,5 МБ памяти.

Запросы пользователей разбиваются на небольшие сетевые соединения, которые обрабатываются асинхронно. После обработки они собираются в единый ответ и отправляются клиенту. Одно соединение может обрабатывать до 1024 запросов, что значительно повышает производительность.


Для чего нужен Nginx?

Nginx универсален и применяется в различных сценариях:
Веб-сервер
Обслуживает статический контент (HTML, CSS, изображения, JavaScript) с высокой скоростью.

Обратный прокси
Перенаправляет запросы к другим серверам, скрывая их от клиента.

Балансировка нагрузки
Распределяет входящий трафик между несколькими серверами для повышения отказоустойчивости.

Кеширование
Сохраняет часто запрашиваемый контент для ускорения доставки.

Почтовый прокси
Поддерживает протоколы IMAP, POP3, SMTP с возможностью аутентификации через HTTP.

Безопасность
Поддерживает SSL/TLS, ограничение доступа по IP и защиту от DDoS-атак.

Nginx особенно эффективен для высоконагруженных веб-приложений, где требуется быстрая доставка контента и стабильность при большом количестве запросов.


Почему выбрать Nginx?

Nginx выделяется среди других веб-серверов, таких как Apache, по нескольким причинам:
Высокая производительность: Асинхронная архитектура позволяет обрабатывать больше запросов с меньшими ресурсами.
Эффективность для статического контента: Nginx быстрее Apache в доставке статических файлов, таких как изображения и CSS.
Модульная архитектура: Легко расширяется с помощью модулей для добавления новых функций.
Низкое потребление ресурсов: Минимизирует использование памяти и процессора, что идеально для серверов с ограниченными ресурсами.
Широкое применение: Используется крупными компаниями, такими как Netflix, Dropbox и WordPress.com, что подтверждает его надежность.

Nginx также может работать в связке с Apache: Nginx обрабатывает статический контент, а Apache — динамический, что оптимизирует производительность сайта.


#Java #middle #on_request #nginx

Простая установка Nginx на Ubuntu

Установка Nginx на Ubuntu проста и занимает всего несколько минут.

Обновите списки пакетов:

sudo apt update

Эта команда обновляет индекс пакетов для системы управления пакетами apt.

Установите Nginx:

sudo apt install nginx

Подтвердите установку, нажав Y и Enter, когда система запросит разрешение.

Запустите Nginx:

sudo systemctl start nginx

Эта команда запускает веб-сервер.

Включите автозапуск Nginx:

sudo systemctl enable nginx

Это гарантирует, что Nginx будет запускаться автоматически при перезагрузке системы.

Проверьте статус Nginx:

sudo systemctl status nginx

Если в выводе указано active (running), сервер работает корректно.

Для настройки брандмауэра (если используется ufw) разрешите HTTP-трафик:

sudo ufw allow 'Nginx HTTP'
sudo ufw status

Демонстрация работы Nginx
После выполнения вышеуказанных шагов откройте веб-браузер и введите IP-адрес вашего сервера (например, http://your_server_ip). Вы увидите стандартную страницу приветствия Nginx.
Эта страница подтверждает, что Nginx установлен и функционирует корректно. Если страница не отображается, проверьте статус сервера и настройки брандмауэра.

#Java #middle #on_request #nginx

Раздел 4: Управляющие конструкции

Глава 2: Циклы

while / do-while в Java

Циклы в Java позволяют выполнять блок кода несколько раз, что полезно для повторяющихся задач, таких как обработка данных или ожидание ввода пользователя. В этом уроке мы разберем два типа циклов: while и do-while. Они используются, когда количество итераций неизвестно заранее и зависит от условия.

1. Цикл while

1.1. Синтаксис
Цикл while проверяет условие перед каждой итерацией. Если условие истинно (true), код внутри цикла выполняется. Если ложно (false), выполнение переходит к следующей строке после цикла.

while (условие) {
    // Код, который выполняется, если условие истинно
}

Условие: Выражение, возвращающее boolean (true или false).
Блок кода: Выполняется, пока условие истинно.

1.2. Как работает
Проверяется условие.
Если условие истинно, выполняется блок кода.
После выполнения блока кода условие проверяется снова.
Если условие ложно, цикл завершается, и выполнение продолжается после цикла.

1.3. Примеры
Простой счетчик

int i = 1;
while (i <= 5) {
    System.out.println("Число: " + i);
    i++;
}

Вывод:
Число: 1
Число: 2
Число: 3
Число: 4
Число: 5

Объяснение: Цикл начинается с i = 1. Пока i <= 5, печатается значение i, и i увеличивается на 1. Когда i становится 6, условие становится ложным, и цикл завершается.

Суммирование чисел до ввода 0

import java.util.Scanner;

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int sum = 0;
int number;
System.out.println("Введите числа для суммирования (0 для завершения):");
number = scanner.nextInt();
while (number != 0) {
    sum += number;
    number = scanner.nextInt();
}
System.out.println("Сумма: " + sum);

Объяснение: Пользователь вводит числа, которые добавляются к sum, пока не введет 0. Цикл while проверяет number != 0 перед добавлением.

Цикл с несколькими условиями

int x = 10;
int limit = 20;
while (x > 0 && x < limit) {
    System.out.println("x = " + x);
    x--;
}

Вывод:
x = 10
x = 9
x = 8
...
x = 1

Объяснение: Цикл выполняется, пока выполняются оба условия: x > 0 и x < limit. Числа печатаются от 10 до 1.

Бесконечный цикл

int i = 0;
while (true) {
    System.out.println("Итерация: " + i);
    i++;
    if (i >= 3) {
        break; // Выход из цикла
    }
}

Вывод:
Итерация: 0
Итерация: 1
Итерация: 2

Объяснение: Условие true делает цикл бесконечным, но break прерывает его, когда i достигает 3.

1.4. Особенности
Проверка условия: Условие проверяется перед выполнением блока кода, поэтому цикл может не выполниться ни разу, если условие изначально ложно.
Обновление переменных: Необходимо обновлять переменные внутри цикла, чтобы условие в конечном итоге стало ложным.
Использование: Подходит для задач, где количество итераций неизвестно, например, чтение данных до конца файла или ожидание ввода пользователя.


2. Цикл do-while

2.1. Синтаксис
Цикл do-while выполняет блок кода хотя бы один раз, а затем проверяет условие. Если условие истинно, цикл продолжается.

do {
    // Код, который выполняется хотя бы один раз
} while (условие);

Условие: Выражение, возвращающее boolean.
Блок кода: Выполняется перед проверкой условия.

2.2. Как работает
Выполняется блок кода.
Проверяется условие.
Если условие истинно, выполнение возвращается к блоку кода.
Если условие ложно, цикл завершается.


#Java #для_новичков #beginner #while #do_while

2.3. Примеры
Простой счетчик

int i = 1;
do {
    System.out.println("Число: " + i);
    i++;
} while (i <= 5);

Вывод:
Число: 1
Число: 2
Число: 3
Число: 4
Число: 5

Объяснение: Блок кода выполняется, затем проверяется i <= 5. Цикл продолжается, пока условие истинно.

Выполнение при ложном условии

int i = 6;
do {
    System.out.println("Это выполнится один раз");
} while (i <= 5);

Вывод: Это выполнится один раз

Объяснение: Блок кода выполняется один раз, даже если условие i <= 5 изначально ложно.

Меню с вводом пользователя

import java.util.Scanner;

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input;
do {
    System.out.print("Введите команду (или 'quit' для выхода): ");
    input = scanner.nextLine();
    System.out.println("Вы ввели: " + input);
} while (!input.equalsIgnoreCase("quit"));

Объяснение: Пользователь вводит команды, пока не введет "quit". Цикл гарантирует, что запрос появится хотя бы один раз.

2.4. Особенности
Гарантированное выполнение: Блок кода выполняется хотя бы один раз, даже если условие ложно.
Использование: Подходит для задач, где нужно выполнить действие хотя бы раз, например, отображение меню или запрос ввода.


3. Правильное применение

3.1. Лучшие практики

Используйте фигурные скобки {}:

Даже для одной строки, чтобы избежать ошибок и улучшить читаемость.// Плохо: без скобок

while (i < 5)
    System.out.println(i++);

// Хорошо: со скобками
while (i < 5) {
    System.out.println(i++);
}

Обновляйте переменные:
Убедитесь, что переменные в условии изменяются, чтобы избежать бесконечных циклов.

Проверяйте на null:

Если работаете с объектами, проверяйте их на null, чтобы избежать NullPointerException.String input = null;
while (input != null && !input.isEmpty()) {
    // Обработка ввода
}

Используйте понятные имена:
Например, counter вместо i делает код понятнее.

Избегайте бесконечных циклов:

Если используете while (true), добавьте break для выхода.while (true) {
    if (условие) break;
}

3.2. Распространенные ошибки

Забыть обновить переменную:int i = 1;
while (i <= 5) {
    System.out.println(i); // Бесконечный цикл, так как i не увеличивается
}

Неправильный выбор цикла:
Использование do-while, когда while лучше, или наоборот.

Сложные условия:

Слишком сложные условия затрудняют чтение. Разбивайте их на переменные.
// Плохо
while (x > 0 && y < 10 && z != null && z.isValid()) {}

// Хорошо
boolean isValid = x > 0 && y < 10 && z != null && z.isValid();
while (isValid) {}

4. Работа под капотом

4.1. Компиляция в байт-код

Цикл while:
Компилируется в инструкции if и goto. Условие проверяется перед выполнением, и если оно истинно, JVM переходит к блоку кода.

Пример байт-кода (упрощенно):

while (i < 5) {
    i++;
}

Байт-код:iload i
bipush 5
if_icmpge end
iinc i, 1
goto loop
end:

Цикл do-while:
Блок кода выполняется сначала, затем проверяется условие с помощью if и goto.

Пример байт-кода:

do {
    i++;
} while (i < 5);

Байт-код:loop:
iinc i, 1
iload i
bipush 5
if_icmplt loop

4.2. Память и стек
Стек операндов: Условие цикла вычисляется в стеке операндов JVM.
Стек вызовов: Локальные переменные цикла (например, i) хранятся в стеке вызовов.
Куча: Если в цикле создаются объекты (например, new String()), они хранятся в куче.

4.3. Оптимизация в JVM
JIT-компиляция: JVM может оптимизировать циклы, встраивая их в машинный код для повышения производительности.
Короткое замыкание: Если условие содержит логические операторы (&&, ||), JVM пропускает ненужные вычисления.
Удаление пустых циклов: Если цикл не выполняет полезной работы, JIT-компилятор может его убрать.

4.4. Ошибки в памяти
Бесконечные циклы: Могут переполнить стек или кучу, если создаются объекты.
NullPointerException: Работа с объектами без проверки на null в условии.

String s = null;
while (s.length() > 0) { // Ошибка: NullPointerException
}

#Java #для_новичков #beginner #while #do_while

Apache Kafka.

Введение и архитектура

Apache Kafka представляет собой распределенную платформу для обработки потоков данных в реальном времени, которая сочетает в себе функции очереди сообщений, хранилища данных и системы обработки событий. Разработанная изначально в LinkedIn для решения задач высоконагруженных систем, Kafka эволюционировала в мощный инструмент для построения масштабируемых конвейеров данных.


Основные концепции: topic, partition, offset, segment, log, leader/follower, ISR

Kafka строится вокруг понятия Topic — логическая категория для потоков сообщений.

Topic — это не монолитная структура, а распределенная очередь, разделенная на партиции (partitions). Каждая партиция представляет собой упорядоченную, неизменяемую последовательность записей (records), которая хранится как append-only лог. Это значит, что данные в партиции добавляются только в конец, без возможности модификации существующих записей. Партиции позволяют параллелизовать обработку: разные партиции могут обрабатываться независимо, что обеспечивает масштабируемость.

Внутри партиции каждая запись идентифицируется offset'ом — это монотонно возрастающее целое число, начиная с 0, которое указывает позицию записи в логе. Offset уникален только в пределах партиции; для разных партиций offset'ы независимы. Когда потребитель (consumer) читает данные, он отслеживает текущий offset, чтобы знать, с какой позиции продолжить чтение. В памяти потребителя offset хранится локально, но для надежности Kafka предоставляет механизм коммита offset'ов в специальную внутреннюю тему __consumer_offsets, где они реплицируются как обычные записи.

Партиция физически хранится как лог (log) — последовательность файлов на диске брокера. Лог разбивается на сегменты (segments) для управления размером: каждый сегмент — это файл с записями, начиная с определенного offset'а (base offset). Когда сегмент достигает заданного размера (по умолчанию 1 ГБ, создается новый. Старые сегменты могут удаляться по политикам retention. В памяти брокера сегменты не загружаются целиком; вместо этого Kafka использует memory-mapped files (mmap) для доступа к диску, что позволяет ОС кэшировать горячие данные в page cache, минимизируя реальные I/O-операции.

Для репликации партиции имеют лидера (leader) и фолловеров (followers). Лидер — это реплика партиции на одном брокере, которая принимает все записи от продюсеров (producers) и обслуживает чтение от потребителей. Фолловеры — реплики на других брокерах, которые синхронизируют данные с лидером. ISR (In-Sync Replicas) — это подмножество реплик (включая лидера), которые полностью синхронизированы с лидером. ISR определяется по отставанию фолловеров: если фолловер не запрашивает данные в течение replica.lag.time.max.ms (по умолчанию 30 секунд), он исключается из ISR. Это обеспечивает баланс между доступностью и consistency: записи считаются закоммиченными, когда они реплицированы на все реплики в ISR (min.insync.replicas).

В памяти брокера для каждой партиции лидер хранит в RAM метаданные, такие как текущий high-watermark (максимальный offset, закоммиченный на всех ISR), а также буферы для входящих запросов. Фолловеры используют отдельные потоки (replica fetchers) для pull-запросов к лидеру, копируя данные в свои логи.


Архитектура брокера: роль брокера, контроллера, брокерная конфигурация

Брокер (broker) — это основной узел (сервер) Kafka-кластера, отвечающий за хранение и обслуживание данных. Каждый брокер управляет подмножеством партиций: для каждой партиции один брокер является лидером, а другие — фолловерами. Брокеры образуют кластер, координируемый через ZooKeeper (до Kafka 2.8) или встроенный KRaft (Kafka Raft) в новых версиях, который устраняет зависимость от ZooKeeper.

#Java #middle #Kafka

Контроллер (controller) — это специальный брокер, избираемый кластером для управления метаданными: распределение партиций, лидер-элекшн, обработка изменений в топиках. Контроллер мониторит состояние брокеров через heartbeat'ы и перераспределяет партиции при сбоях. В памяти контроллера хранится глобальное состояние кластера: mapping партиций к брокерам, ISR для каждой партиции. При сбое контроллера избирается новый, что занимает миллисекунды благодаря репликации метаданных в __controller_epoch теме.

Брокерная конфигурация определяет поведение:
broker.id — уникальный ID,
log.dirs — директории для логов,
num.network.threads — количество потоков для сетевых запросов (по умолчанию 3),
num.io.threads — для дисковых операций (по умолчанию 8).

В памяти брокера значительная часть heap'а (до 50% по умолчанию) выделяется под off-heap буферы для сетевых операций, чтобы избежать GC-пауз. Конфигурация влияет на производительность: слишком малое num.io.threads может привести к bottleneck'у на диске, а большое message.max.bytes увеличивает потребление памяти для батчинга.


Хранение данных: лог-сегменты, индексные файлы, retention vs compaction

Данные в партиции хранятся в лог-сегментах: каждый сегмент состоит из двух файлов — .log (сами записи) и .index (спарс-индекс для быстрого поиска по offset'у).
Запись в .log — это последовательность байт: заголовок (magic byte, attributes, timestamp), ключ, значение, headers. Индексный файл содержит пары (offset, position), где position — байтовое смещение в .log. Индекс спарсный (по умолчанию каждые 4 КБ, configurable via index.interval.bytes), чтобы минимизировать размер: поиск offset'а начинается с ближайшей индексной записи, за которой следует линейный скан.

Retention — это политика удаления старых данных: log.retention.hours (по умолчанию 168) удаляет сегменты по времени, log.retention.bytes — по размеру. Compaction — альтернатива для key-based тем: сохраняет только последнюю запись для каждого ключа, удаляя дубликаты. Compaction работает в фоне: cleaner thread сканирует сегменты, строит в памяти map ключей к последним offset'ам, затем перезаписывает сегмент. В памяти это требует heap'а пропорционально количеству уникальных ключей в сегменте.

Trade-offs: retention подходит для временных данных (например, логи), но тратит диск на устаревшие записи; compaction экономит место для stateful данных (например, конфиги), но увеличивает CPU/IO на cleanup. Влияние segment.bytes: маленькие сегменты (например, 100 МБ) ускоряют deletion/compaction, снижая GC (меньше объектов в heap во время cleanup), но увеличивают overhead на открытые файлы и индексы. Большие сегменты минимизируют фрагментацию, но замедляют GC/IO при compaction, так как требуют больше памяти для временных структур.


Репликация: лидеры, ISR, replica fetcher, лидер-элекшн

Репликация обеспечивает надежность: каждая партиция имеет replication.factor (по умолчанию 1-3) реплик. Продюсеры пишут только в лидера, который реплицирует данные в ISR. Replica fetcher — это поток на фолловере, который периодически посылает FetchRequest к лидеру, запрашивая данные с последнего fetched offset'а. Лидер проверяет, в ISR ли фолловер, и отправляет данные. High-watermark продвигается только когда все ISR зареплицировали запись, обеспечивая durability.

Лидер-элекшн происходит при сбое лидера: контроллер выбирает нового лидера из ISR (предпочтительно unclean.leader.election.enable=false, чтобы избежать data loss). Элекшн использует epoch для предотвращения split-brain: новый лидер увеличивает epoch, уведомляя фолловеров. В памяти брокера реплика хранит log end offset (LEO) — максимальный offset в логе, и high-watermark.

#Java #middle #Kafka

Сетевая модель: request/response, metadata, fetch/produce

Kafka использует асинхронный, бинарный протокол на TCP: клиенты посылают requests (ProduceRequest, FetchRequest), брокеры отвечают responses. MetadataRequest запрашивает топик-метаданные (партиции, лидеры) от любого брокера, который перенаправляет к контроллеру если нужно. Produce — для записи: продюсер батчит записи по партициям, посылая в лидера. Fetch — для чтения: потребитель запрашивает с offset'а, получая chunk данных.

В памяти: брокер использует NIO selectors для multiplexing соединений, буферы (ByteBuffer) для zero-copy передачи. Zero-copy с sendfile() позволяет передавать данные из page cache напрямую в socket, без копирования в user space.


Обзор API-моделей

- Producer API: Для отправки записей. Создает ProducerRecord (topic, partition, key, value), использует KafkaProducer с конфигами (acks=all для durability, batch.size для батчинга).
- Consumer API: Для чтения. KafkaConsumer с poll(), который возвращает ConsumerRecords. Поддерживает группы для балансировки партиций.
- Admin API: Для управления топиками (create, delete, describe).
- Streams API: Для обработки потоков (KStream, KTable) с state stores.
- Connect API: Для интеграции с внешними системами (sources/sinks).


Ordering guarantees, масштабирование vs ordering

Kafka гарантирует ordering только внутри партиции: записи с одним ключом (если key-based partitioning) идут в порядке отправки. Нет глобального ordering по топику. Масштабирование добавлением партиций улучшает throughput, но жертвует ordering: для строгого ordering используйте одну партицию, что лимитирует parallelism.


Почему Kafka быстрая

- Sequential I/O: Запись/чтение в append-only лог — последовательные операции на диске, эффективные для HDD/SSD (миллионы IOPS vs random access).
- Zero-copy: Sendfile() копирует данные из kernel cache в socket без user space, снижая CPU и latency.
- Batching: Продюсеры/потребители батчат записи (linger.ms), амортизируя overhead сети/диска. В памяти батчи сжимаются (compression.type).


Минимальный producer/consumer

Producer (Java):

import org.apache.kafka.clients.producer.*;
import java.util.Properties;

Properties props = new Properties();
props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092");
props.put("key.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
props.put("value.serializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");

KafkaProducer<String, String> producer = new KafkaProducer<>(props);
ProducerRecord<String, String> record = new ProducerRecord<>("my-topic", "key", "value");
producer.send(record);
producer.close();

Consumer (Java):

import org.apache.kafka.clients.consumer.*;
import java.util.Properties;
import java.util.Collections;

Properties props = new Properties();
props.put("bootstrap.servers", "localhost:9092");
props.put("group.id", "my-group");
props.put("key.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer");
props.put("value.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer");

KafkaConsumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<>(props);
consumer.subscribe(Collections.singleton("my-topic"));
ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(1000));
for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {
    System.out.println(record.value());
}
consumer.close();

#Java #middle #Kafka

Break, continue, метки (label) в Java

В циклах иногда нужно прервать выполнение или пропустить часть кода. Для этого в Java используются операторы break и continue. Метки (labels) позволяют управлять вложенными циклами. Эти инструменты помогают делать циклы гибкими и эффективными.

Что такое break, continue и метки в Java?
- break: Полностью прерывает цикл и выходит из него. Полезно, когда условие для продолжения больше не нужно.
- continue: Пропускает остаток текущей итерации (повторения) цикла и переходит к следующей. Полезно, чтобы игнорировать некоторые случаи.
- Метки (labels): Это специальные имена перед циклами, которые позволяют break или continue влиять на внешние циклы в вложенных конструкциях.

Зачем нужны эти операторы?
- Управление потоком: Позволяют досрочно завершать или пропускать части цикла.
- Эффективность: Избегают ненужных повторений, делая код быстрее.
- Читаемость: Делают логику цикла понятной, особенно в сложных случаях.
- Гибкость: Метки помогают работать с вложенными циклами, как в обработке таблиц или массивов.


Синтаксис

break
- Прерывает ближайший цикл или switch и выходит из него.

Синтаксис:

break;

С меткой (для вложенных циклов):

метка: {
    // Цикл
    break метка;
}

continue
- Пропускает остаток текущей итерации и переходит к следующей проверке условия.

Синтаксис:

continue;

С меткой:

метка: {
    // Цикл
    continue метка;
}

Метки (labels)
- Метка — это имя с двоеточием (:) перед циклом или блоком.

Синтаксис:

имяМетки: for (...) {
    // Код
    break имяМетки; // или continue имяМетки
}

- Метки должны быть уникальными и состоять из букв, цифр или подчеркиваний, как переменные.

Примечания к синтаксису:
- break и continue работают в циклах (for, while, do-while) и switch.
- Без метки они влияют на ближайший цикл.
- Метки используются редко, но полезны в сложных вложенных циклах.


Примеры использования

break в цикле
- Прерывает цикл, когда число больше 3.

int i = 1;
while (i <= 5) {
    System.out.println(i);
    if (i > 3) {
        break;
    }
    i++;
}

Вывод:

1
2
3
4

- Объяснение: Когда i становится 4, if истинно, break прерывает цикл, и 5 не печатается.

continue в цикле
- Пропускает четные числа.

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    if (i % 2 == 0) {
        continue;
    }
    System.out.println(i);
}

Вывод:

1
3
5

- Объяснение: Если i четное, continue пропускает печать и переходит к следующей итерации.

Метки с break
- Вложенные циклы: прерывает внешний цикл.

outer: for (int i = 1; i <= 3; i++) {
    for (int j = 1; j <= 3; j++) {
        if (j == 2) {
            break outer; // Прерывает внешний цикл
        }
        System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);
    }
}

Вывод:

i=1, j=1

- Объяснение: Когда j == 2, break outer прерывает весь внешний цикл.

Метки с continue
- Пропускает итерацию внешнего цикла.

outer: for (int i = 1; i <= 3; i++) {
    for (int j = 1; j <= 3; j++) {
        if (j == 2) {
            continue outer; // Переходит к следующей итерации внешнего цикла
        }
        System.out.println("i=" + i + ", j=" + j);
    }
}

Вывод:

i=1, j=1
i=2, j=1
i=3, j=1

- Объяснение: Когда j == 2, continue outer пропускает остаток итерации внешнего цикла и переходит к следующей i.


Правильное применение

break
- Используйте, когда нужно досрочно выйти из цикла (например, поиск элемента в списке).
- Пример: Поиск числа в массиве.

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
int target = 3;
boolean found = false;
for (int num : numbers) {
    if (num == target) {
        found = true;
        break;
    }
}
System.out.println("Найдено: " + found);

continue
- Используйте, чтобы пропустить ненужные случаи (например, игнорировать пустые строки).
- Пример: Суммирование только положительных чисел.

int sum = 0;
for (int i = -2; i <= 3; i++) {
    if (i <= 0) {
        continue;
    }
    sum += i;
}
System.out.println("Сумма: " + sum); // 1 + 2 + 3 = 6

#Java #для_новичков #beginner #break #continue

Правильное применение

break
- Используйте, когда нужно досрочно выйти из цикла (например, поиск элемента в списке).
- Пример: Поиск числа в массиве.

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
int target = 3;
boolean found = false;
for (int num : numbers) {
    if (num == target) {
        found = true;
        break;
    }
}
System.out.println("Найдено: " + found);

continue
- Используйте, чтобы пропустить ненужные случаи (например, игнорировать пустые строки).
- Пример: Суммирование только положительных чисел.

int sum = 0;
for (int i = -2; i <= 3; i++) {
    if (i <= 0) {
        continue;
    }
    sum += i;
}
System.out.println("Сумма: " + sum); // 1 + 2 + 3 = 6

Метки
- Используйте в вложенных циклах, когда нужно влиять на внешний цикл.
- Пример: Поиск в матрице.

int[][] matrix = {{1, 2}, {3, 4}};
outer: for (int row = 0; row < matrix.length; row++) {
    for (int col = 0; col < matrix[row].length; col++) {
        if (matrix[row][col] == 3) {
            System.out.println("Найдено в строке " + row + ", столбце " + col);
            break outer;
        }
    }
}

Рекомендации
- Избегайте меток, если возможно — используйте методы для упрощения кода.
- Документируйте метки комментариями, так как они делают код сложнее.
- Тестируйте циклы на бесконечность или пропуски.


Работа под капотом

Компиляция в байт-код
- break: Компилируется в инструкцию goto для перехода к концу цикла.
- continue: Компилируется в goto для возврата к началу цикла (проверке условия).
- Метки: Метка становится меткой в байт-коде, а break/continue с меткой — goto к этой метке.

Пример break в цикле:

while (true) {
    if (condition) break;
}

Байт-код (упрощенно):

loop:
if condition goto end
goto loop
end:

Память и стек
- break и continue не влияют напрямую на память, но прерывают или пропускают код, экономя ресурсы.
- Вложенные циклы с метками используют стек вызовов для локальных переменных.

Оптимизация в JVM
- JIT-компилятор может встраивать циклы с break/continue, оптимизируя переходы.
- В бесконечных циклах с break JVM может оптимизировать, если видит частый выход.

Ошибки в памяти
- Бесконечные циклы без break могут переполнить стек или кучу.
- Неправильные метки могут привести к неожиданным переходам.

#Java #для_новичков #beginner #break #continue