java技术的演进路线

前言：

个人在清理自己记的笔记，看到这篇文档有点过时了，又舍不得直接删掉，所以记在这里；文章内容只适用于外行或刚刚接触Java的初学者，本文档写于2018年末，当初本着学习的态度，在网上搜了几个文章写出来的，文档中提到的主流技术已然不适应，如有不对的地方，欢迎指正，谢谢

1.  Java简介

1.1 什么是Java

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。北京时间2018年9月26日，Oracle官方宣布Java 11正式发布，现在好像都Java14了。

1.2 Java使用情况

在最新的语言的走势统计中，Java语言依然是被最广泛使用的编程语言之一。目前Java语言在Web开发领域、Android开发领域、大数据开发领域以及各种后端服务开发领域都有广泛的用户基础，可以说Java语言的生态环境已经比较健全了，这种情况下，采用Java语言将会明显降低程序开发的风险，因此Java语言将依然是软件团队最为常见的选择之一。

 

 

附图：2019年语言使用比率排名。

2.  Java web发展历程

在讲解Java web发展之前，这里讲解一下三层架构和MVC设计模式，三层架构是指软件系统的整体设计分层：业务逻辑层、数据持久化层和表现层。而MVC设计模式只体现在表现层中，即将表现层又分为模型、视图和控制器。

2.1 初始阶段

上世纪90年代，因为Internet和浏览器的飞速发展，使得基于浏览器的B/S模式随之火爆发展起来。最初，用户使用浏览器向Web服务器发送的请求都是请求静态的资源，比如html、css等。但是可以想象，根据用户请求的不同动态的处理并返回资源是理所当然必须的要求，例如用户提交一些东西，服务器就能按提交的内容反馈用户不同的效果。所以人们应该非常迫切想要推出一项技术来实现动态的处理。

2.2 Servlet

Java 为了应对上述需求，就必然推出一种技术来支持动态需求，因此Servlet技术诞生，使用Servlet技术，页面中的所有信息需要通过输出语句来生成。随着用户使用很快发现Servlet编程很繁琐，

1) Servlet代码有大量冗余代码，out输出就得写上百遍；

2) 开发Servlet必须精通网页前端和美工，你得非常不直观的在Servlet中写前端代码，这使得实现各种页面效果和风格非常困难。

3) 对于后端来说，所有的业务逻辑、页面跳转、央视表现全部混杂在同一个类中，并且一项业务一般只有一个Servlet类与其对应，实在是太麻烦了。所以为了解决这些问题,SUN公司借鉴微软的ASP,正式推出了JSP（servlet1.1）。

2.3 JSP

JSP全称是Java Server Page，JSP中采用HTML语言直接生成界面，还可以在界面中使用<% %>脚本标识嵌入Java代码，揪其本质也是最终生成一个Servlet类来编译解析。如果要开发具有大量网页内容的网站，可以先使用网页编辑工具编写网页，然后在网页中嵌入处理代码即可。

虽然JSP可以实现网站的快速开发，但依然存在缺点：网站的输入输出、处理、控制全部夹杂在一起，维护不方便，即使只需要修改该页面的一个简单按钮文本，或者一段静态的文本内容，也不得不打开混杂的动态脚本的页面源文件进行修改。当网站中需要进行大量的处理代码的时候，JSP文件将很难维护，并且代码也不容易共享。

前端开发人员需要看大量他看不懂的后端代码；同样，Servlet开发人员也在复杂的前端代码中找到其能写Servlet代码的地方，因此JSP在编写网页方面具有优势，而编写处理代码存在很多问题。

2.4 JSP+JavaBean（Model1）

JavaBean 是一种Java语言写成的可重用组件。为写成JavaBean类必须是具体的和公共的，并且具有无参数的构造器。JavaBean 通过提供符合一致性设计模式的公共方法将内部域暴露成员属性，Set和Get方法获取。其实可以理解就是Java类，这里可以理解为JavaBean的出现作为和数据库交互的类，Jsp页面里边中写部分Java代码用于转发等操作以及HTML页面的生成代码，而获取数据的方式以及部分业务逻辑则通过JavaBean来实现。整体结构，这种开发模式有一个简单的分层 JSP：表现层、控制层 JavaBean，虽然编写代码十分容易，但Jsp混淆了MVC模型中的视图层和控制层，高度耦合的结果是Jsp代码十分复杂，后期维护依旧困难。

 

 

 附图：Model1工作流程图。

 

2.5 Servlet+JSP+JavaBean（Model2）

此时Jsp+Servlet+JavaBean（Model2）应运而生，使得各个部分各司其职，Model2是基于MVC模式的。它和Model1不同的是，增加了Servlet。

在这种开发模式下，JSP页面中就可以不用任何的<%%>语句了，包括<%=%>全部用EL表达式来代替，列表的遍历和条件判断等（Java中的for循环和if语句）也可以通过JSTL来代替。这样的话视图层相比较之前的开发模式来说要薄得多的多，JSP中不涉及任何的业务逻辑，前端人员修改样式也十分方便。这里可以理解为JSP为MVC设计模式中的V,即视图。

控制层通过Servlet来实现，获取前台传的参数、控制页面跳转，封装对象、向前台传输对象或者参数。并且可以由自己设计，设法用一个Servlet类实现该模块的所有功能的页面跳转。这里可以理解为Servlet为MVC设计模式中的C,即控制器。

但这里要说明的是Model2并不是一个完全标准的MVC设计模式，因为JavaBean还过于臃肿，并不能完全作为M层存在，所以将JavaBean再一次进行分割：业务逻辑、数据持久化。

 

 

 附图：Model2工作流程图。

 

3.  Java 常用框架

倡导了MVC思想的Jsp+Javabean+Servlet出现，也存在问题：

1）Jsp页面中嵌入了很多Java代码，使得结构很乱；

2）对于大型项目，Servlet过多，转向频繁，流程，配置等不易集中管理，因而出现了Struts等相应的框架。

3.1 Struts1

2001年6月，Struts1.0出现，Struts针对Jsp推出了一套Struts标签，从而使得Jsp中没有了Java代码，结构清晰，功能强大。针对Servlet，它提供了Action类来代替了Servlet，这个Action类具有Servlet的功能，并且能够进行一些请求过滤和自动转码的功能。

Struts2是Struts1的下一代产品，是在Struts1和WebWork的技术基础上进行了合并的全新的Struts2框架。其全新的Struts2的体系结构与Struts1的体系结构差别巨大。Struts2以WebWork为核心，采用拦截器的机制来处理用户的请求，这样的设计也使得业务逻辑控制器能够与ServletAPI完全脱离开，所以Struts 2可以理解为WebWork的更新产品。虽然从Struts1到Struts 2有着太大的变化，但是相对于WebWork，Struts2的变化很小。当然，Struts 常常被诟病为“万年漏洞王”，国内常常因为漏洞闹的沸沸扬扬，但仍然不能否定其是一个强大易用的框架。

3.2 Spring

2004年1.0版本发布Spring框架并迅速发展。原本已经开起来很完美了，但是又有一个问题，就是我们在Action调用DAO、JavaBean等对象的时候都需要在自身代码中构建它们的对象来使用，这样增加了程序的耦合性，这与我们：“高内聚、松耦合”的思想不符合，那么怎么解决这个问题呢？因而出现了Spring框架。

Spring框架有两大功能：IOC（控制反转）和AOP（面向切面的编程），其中IOC就是说：当一个类中想要调用另外一个类的对象时，不需要再通过new 关键字来创建，而是由Spring框架来负责：创建、分配和管理，从而降低了程序中的耦合性。而AOP可以用来做一些日志的打印和输出，用于提示程序执行过程中的一些具体信息等。

3.3 SpringMVC

最后Struts和Spring的整合，由于每一个Bean都要在Spring中注册，每一个URL都要在Struts配置文件中配置。当Bean很多和URL对应的请求很多的时候，配置文件无疑会是很庞大的，这个就会使得配置起来很麻烦的费力。那么还有没有更好的办法使得能够结合Spring的功能和Struts的功能，但是又可以使配置文件不会批量的增加？因而SpringMVC出现了

SpringMVC通过“基于注解”的方式代替了Struts，并且通过Controller类来代替和实现了Action的功能。由于是基于注解的，所以很多的配置信息放在了Controller类中配置，从而降低了xml文件的配置复杂度

3.4 Hibernate

Hibernate是一个开源代码的对象关系映射框架，对JDBC惊醒了费城轻量级的的对象封装，使得Java程序员可以随心所欲的使用对象变成思维来操作数据库。Hebernate可以应用在任何使用JDBC的场合，既可以在Java的客户端程序使用，也可以在Servlet/JSP的Web应用中使用最具革命意义的事，Hibernate可以在应用EJB的J2EE架构中取代CMP,完成数据持久化的重任！

3.5 MyBatis

MyBatis的前身叫iBatis，本是apache的一个开源项目, 2010年这个项目由apache software foundation 迁移到了google code，并且改名为MyBatis。MyBatis是支持普通SQL查询，存储过程和高级映射的优秀持久层框架。MyBatis消除了几乎所有的JDBC代码和参数的手工设置以及结果集的检索。MyBatis使用简单的XML或注解用于配置和原始映射，将接口和Java的POJOs（Plan Old Java Objects，普通的Java对象）映射成数据库中的记录。

Mybatis是Java的持久层框架，JAVA操作数据库是通过Jdbc来操作的，而Mybatis是对Jdbc的封装。使用Mybatis之后，开发者只需要关注Sql语句本身，而不必花时间去注册驱动、创建Connection、Statement、手动设置参数，结果集检索等Jdbc繁琐的代码。

3.6 Spring boot

2014年4月，Spring Boot 1.0发布，Spring Boot是一个构建在Spring框架顶部的项目。它提供了一种更简单、更快捷的方法来设置、配置和运行简单和基于Web的应用程序。在过去Spring框架中，我们需要为应用配置所有的内容，会有许多配置文件，例如XML或元注释，这是Spring Boot解决的主要问题之一，基本无需XML配置了，都使用@注释。Spring boot巧妙地根据我们选择的依赖配置，可以自动启动我们想要的所有功能，并且只需单击一下即可启动应用程序。此外，它还简化了应用程序的部署过程。目前最新版本是Spring boot 2.0（2018 年 03 月）-基于 Java 8，支持 Java 9

4.  Java 框架使用统计

RebelLabs的一项调查显示，通过在线Java用户论坛（虚拟JUG）媒体联盟的调查统计，2018年度最佳Java框架排名如下：

 

 

 附图：框架流行程度比例图。

4.1 Spring MVC

自从10多年前的第一次发布之后，SpringMVC老当益壮，继续保持着领头羊的地位。在其完全拥抱 MVC框架之后，Spring 不断的发展与变化着，转变成了一个功能全面的面向互联网应用程序的Java框架, 它能提供给软件工程师的是一个用于web应用程序开发的强大工具集，以及针对安全项目的应用程序配置。作为程序员世界最受欢迎的一员，Spring所拥有有发育良好的生态提供了许许多多的附加选择: REST API 或者是 SOAP web 服务, 安全(认证和授权、加密)等等。这一选择的另一个优势就是大公司的开发者同行们也都在使用这个 Java 框架。因此，如果你有困难想要寻求帮助，他们随时都能给予援手。

4.2 JSF

作为java EE的一部分，JavaServer Faces被Oracle所支持。虽然这不是一个可以进行快速java开发的最好框架，但它很容易使用，因为Oracle提供了大量文档。此外，除非你离开java EE环境，JSF不需要任何的外部依赖，而功能非常强大。它拥有丰富的库和工具（包括一个简单的用户界面生成工具），使之成为了一个神奇的魔法棒，无论应用程序可能看起来有多么复杂，它都可以给予你支持与帮助。

4.3 Vaadin

当现代开发者创建商业应用程序，并使用GWT渲染终端网页时，Vaadin称得上是一个超级流行的框架。Vaadin利用一个众所周知的基于组件的方法，能够适应浏览器的变化，从而减轻了开发商的负担。它拥有一套扩展的用户界面组件，以及各种不同的部件和控件，可以让程序员在任何时候都可以建立一个很酷的应用程序。

4.4 Google Web Toolkit

GWT是另一个免费的java框架，它允许程序员创建和优化复杂的网络应用程序。GWT的软件开发工具包包括核心的java API和小部件，构建随后可以编译成JavaScript的应用程序。使用谷歌网页工具包，你就可以通过单一的代码库（用java在浏览器和服务器端编程）来简化开发和调试的过程。通过与其他技术的简单集成可以使程序员在网页中嵌入GWT小部件。能够自定义部件的另一个好处是可以在GWT的帮助下创建。

4.5 Grails

这个独特的框架被视为是提升工程师生产效率的动态工具，因为其干脆的API设计，合理的默认值以及约定架构。与java的无缝集成使得这个框架成为世界上众多框架中的首选。一系列强大的特性，如基于sping的依赖注入和各式各样的插件，可以提供创建现代基于web的app的所有需要的东西。

5.  整体对比分析

名称	优点	缺点
初始阶段	B/S模式兴起，引起了互联网的广泛关注，静态资源流行，改善了用户体验。	静态资源无法动态显示数据。
Servlet	支持动态需求，可动态显示数据。	由于servlet既做后台处理，又做前端显示，随着代码的增加，servlet会显得冗余，代码可读性差。
JSP	JSP在HTML的基础上，引入了Java代码，提高了网站开发的效率。	前端与后台的融合，增加了维护JSP页面的难度，页面较混乱。
JSP+JavaBean	开创了开发模式的观念，简单的分层：表现层、控制层。	JSP高度耦合, 后期维护依旧困难。
Jsp+Servlet+JavaBean	开创了MVC概念，将视图层、数据层、控制层分离，为后期框架的兴起起到了奠基的作用。适合于初学者。	跳转不够灵活；需要写过多的重复代码；对数据库的优化需要手动维护，松散度高，耦合能力强。对于后期的维护 也相当不变
SpringMVC+Spring+Mybatis	SSM架构开发在企业中占有很高的比例，Spring依赖注入来管理各层的组件，用面向切面编程AOP管理事物、日志、权限等。轻量级配置，将注解开发发挥到极致，且ORM实现更加灵活，SQL优化更简便。
Struts2+Spring+Hibernate	将三层给解耦了，而且封装了很多的工具类等，使开发高效率化。SSH较注重配置开发，其中的Hiibernate对JDBC的完整封装更面向对象，对增删改查的数据维护更自动化，但SQL优化方面较弱，且入门门槛稍高。	Hiibernate学习成本较高。
SpingBoot	Spring Boot 应用都只需要非常少量的配置代码（基于 Java 的配置,减少配置文件的复杂度），开发者能够更加专注于业务逻辑。