☕📦 10 Java-библиотек, которые изменят твой код навсегда

1. Guava — библиотеки Google Core для Java

Guava содержит варианты различных коллекций и набор утилит по работе с ними. Самые примечательные из них – это Immutable-коллекции, в частности, ImmutableList и ImmutableMap. Эти коллекции специально сделаны неизменяемыми.

Guava также поддерживает концепцию функционального программирования в Java, помогающей сделать ваш код проще: утилиты для работы с функциональными интерфейсами Function и Predicate, позволяющие писать код более читабельно и лаконично.

В Guava встроена утилита кэширования CacheBuilder , которая предоставляет простое API для создания и управления кэшем в памяти приложения, вместе с такими настройками, как время действия, атомарная работа и политика очистки.

Примечание

Несмотря на то что Guava является мощной библиотекой с рядом преимуществ, разработчикам необходимо помнить о ее обширном функционале. Для карманных проектов, которые не требуют всех этих функций — нет необходимости подключать Guava.

Фрагмент кода

Пример кода с использованием Guava для создания неизменяемой коллекции.

        import com.google.common.collect.ImmutableList;
 
public class GuavaExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Creating an immutable list using Guava
        ImmutableList<String> immutableList = ImmutableList.of("Java", "Guava", "Library");
 
        // Printing the elements of the immutable list
        for (String element : immutableList) {
            System.out.println(element);
        }
    }
}
    

В этом примере ImmutableList.of из Guava используется для создания списка. Список не может быть отредактирован после создания и гарантирует потокобезопасность.

2. Apache Commons

Библиотека Apache Commons поможет в конфигурировании, работе с файлами, математическими операциями и работе с текстом. Каждый компонент Apache Commons проектировался как самостоятельный модуль, позволяющий разработчикам выбирать, в какой ситуации лучше его использовать.

Например класс StringUtils предоставляет широкий выбор операций со строками. Он содержит такие реализации, как проверка на наличие символов в строке, заглавных букв, null и множество других вариантов операций.

Пакет Math содержит методы для статистического анализа, генерации случайных чисел и работе с числами.

Примечание

Несмотря на то что Apache Commons является ценной находкой для Java-программиста, ее обширный функционал можно считать излишним для маленького проекта.

В дополнение хочется сказать, что модули Apache Commons разрабатывались гибким, но разработчикам нужной быть осторожнее с подключением ненужных зависимостей, чтобы не увеличивать размер конечного файла приложения.

Фрагмент кода

Пример кода с использованием Apache Commons для проверки на наличие символов в строке и отсутствие null:

        import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
 
public class ApacheCommonsExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Checking if a string is empty or null using Apache Commons
        String text = "Hello, Apache Commons!";
         
        if (StringUtils.isNotEmpty(text)) {
            System.out.println("The string is not empty or null.");
        } else {
            System.out.println("The string is either empty or null.");
        }
    }
}
    

В этом примере StringUtils.isNotEmpty из Apache Commons используется для проверки строки на наличие символов или отсутствие null, предоставляя удобный и читабельный путь для обработки таких кейсов.

3. Lombok

Lombok является ключевой библиотекой для снижения количества однотипного кода с помощью аннотаций, которые автоматически генерируют простые структуры кода при компиляции проекта. Это упрощает процесс разработки автоматически созданными методами, такими как геттеры, сеттеры, сравнение объектов и приведение к строке. Целью Lombok является повышение читабельности и рефакторинга кода с помощью уменьшения количества повторяющегося и шаблонного кода.

Одна из ключевых фич Lombok — это @Data аннотация, которая комбинирует в себе функциональность нескольких других, таких как @Getter, @Setter, @ToString, @EqualsAndHashCode и @RequiredArgsConstructor. Устанавливая аннотацию @Data над классом, разработчики могут автоматически генерировать геттеры и сеттеры для всех полей, необходимый метод toString и подходящие имплементации для equals и hashCode. Это приводит к более лаконичному и чистому коду, особенно для классов, которые являются моделями данных.

Lombok также включает в себя аннотации @Builder для простой реализации шаблона проектирования Строитель, @Slf4j для тривиальной интеграции с Simple Logging Facade для Java (Slf4j), и @NoArgsConstructor и @AllArgsConstructor для генерации конструкторов без аргументов и со всеми аргументами, соответственно.

Примечание

Несмотря на то как Lombok значительно сокращает шаблонизированный код, разработчики должны понимать принцип генерации кода. Сгенерированные методы не будут такими, как в оригинальном файле с программным кодом, и вследствие этого декомпилированный код будет менее читабельным.

Фрагмент кода

        import lombok.Data;
 
@Data
public class Person {
    private String name;
    private int age;
}
    

В этом примере аннотация @Data автоматически генерирует геттеры, сеттеры, toString, equals и hashCode методы для класса Person. Этот сжатый и лаконичный код позволяет разработчикам сфокусировать свое внимание на основной логике класса без необходимости в написании шаблонного кода для простых методов.

4. Jackson

Jackson — популярная библиотека для быстрого и гибкого преобразования Java-объектов в JSON-формат и обратно.

Преобразование Java объектов в JSON и наоборот происходит с помощью декларативного метода описания аннотациями и программной конфигурацией. Такая аннотация как @JsonProperty позволяет детализированно контролировать весь процесс преобразования и дает возможность разработчикам изменять название полей в JSON-представлении.

Jackson также поддерживает различные форматы данных и умеет работать с полиморфизмом. В этой библиотеке содержатся модули для обработки таких форматов данных как XML, YAML, Protocol Buffers. Также Jackson поддерживает обработки абстрактных классов и интерфейсов, что помогает использовать его в сценариях с ООП-иерархией, где нужно безошибочно преобразовать данные в JSON.

Примечание

Также Jackson предоставляет возможность самостоятельно изменять логику обработки данных. Например, самописные serializer и deserializer. Это очень гибко и удобно, но для этого требуется хорошее понимание основ Jackson.

Фрагмент кода

Пример кода с использованием Jackson-сериализации Java-объекта в JSON-формат данных:

        import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
 
public class JacksonExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Creating a simple Java object
        Person person = new Person("John Doe", 30);
 
        // Serializing the Java object to JSON
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        String json = objectMapper.writeValueAsString(person);
 
        // Printing the JSON representation
        System.out.println(json);
    }
}
    

В этом примере Jackson использует ObjectMapper для сериализации объекта Person в JSON-строку.

5. Slf4j (Simple Logging Facade for Java)

Slf4j — это инструмент логирования, который предоставляет реализацию простых фасадов и абстракций для множества фреймворков логирования. Его первостепенная цель — это стандартизация API, с помощью которого разработчики могут использовать простые интерфейсы, одновременно меняя или адаптируя различные реализации логирования в режиме работы приложения. Slf4j не служит как система логирования, а наоборот является мостом между приложением и основным фреймворком логирования.

Главная особенность Slf4j — простота. В нем представлен набор уровней логирования приложения, таких как debug, info, warn и error, тем самым упрощая разработчикам настройку журналирования в их приложении. Используя Slf4j, разработчики должны избегать прямого использования специфичного фреймворка логирования, создавая свое приложение модульным и адаптивным.

Slf4j проектировался с учетом концепции упрощенного и эффективного логирования, предоставляя возможность отложенного способа отправки сообщений. Это означает, что сообщения в логе, которые только что были получены и отформатированы ради повышения производительности в разных реализациях кода — не обрабатывались, если тот или иной уровень логирования не включен.

Примечание

Одним из основных советов для использования Slf4j является реализация актуальной имплементации логгера. Slf4j служит как некий фасад, и разработчикам нужно подобрать совместимый с ним фреймворк для логирования (такой как Logback или Log4j) и подключить его в проект. Такая модульная разработка позволяет достичь гибкости, но не требует для этого дополнительной конфигурации.

Другим советом является очень осторожное использование шаблонов в сообщениях для логирования. Slf4j поддерживает использования таких шаблонов, но нужно учитывать отложенную обработку сообщений. Неграмотное использования шаблонов может привести к неожиданному поведению и разработчики должны уметь правильно их конструировать.

Фрагмент кода

Пример кода с использованием Slf4j для логирования:

        import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
 
public class Slf4jExample {
    // Creating a logger using Slf4j
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Slf4jExample.class);
 
    public static void main(String[] args) {
        // Logging statements using Slf4j
        logger.debug("Debug message");
        logger.info("Info message");
        logger.warn("Warning message");
        logger.error("Error message");
    }
}
    

В этом примере Slf4j Logger используется для журналирования разных уровней лога. Есть подключенный фреймворк логирования (Logback), который определяет, как эти сообщения будут обрабатываться в режиме реального времени.

6. JUnit

JUnit самый широко используемый фреймворк для тестирования Java, который предоставляет стандартизированные пути написания и выполнения тестов. Его первостепенной задачей является упрощение процесса юнит тестирования: тестирование отдельных блоков или всего приложения в целом. JUnit следует принципу TDD (test-driven development), который мотивирует разработчиков писать тесты до начала разработки программного кода.

Одна из ключевых особенностей JUnit — это декларативный способ описания тестов с помощью аннотаций. Разработчики используют такие аннотации как @Test, описывая метод, который является частью сценария для тестирования. JUnit также поддерживает такие аннотации, как @Before и @After для выполнения настроек сценария тестирования до запуска или после.

JUnit обладает богатым ассортиментом методов сравнения и валидации ожидаемого результата тестирования. Это нужно для простоты формулировки условий тестирования. Сравнение включает в себя такие методы, как assertEquals, assertTrue, и assertNotNull. Когда сравнение провалено, JUnit выводит сообщение, помогающее разработчику в быстрой диагностике проблемы и ее немедленному исправлению.

JUnit интегрирован с любой средой разработки и различными инструментами, такими как Eclipse, Idea и Maven. Возможность запускать тесты из командной строки или в рамках пайплайна среды непрерывной интеграции улучшают общий процесс работы с тестами.

Примечание

Несмотря на то что JUnit является мощным фреймворком для тестирования, разработчики должны иметь представление о том, как правильно и эффективно писать тест-кейсы. Это нужно для того, чтобы сфокусироваться на конкретном блоке тестирования и, в крайнем случае, для интеграционного теста. В дополнение хочется сказать, что соблюдение баланса между количеством тестов и времени на их выполнение является ключевым для создания эффективного процесса разработки.

Простота JUnit может привести к тому, что вы будете уделять меньше внимания комплексному тестированию, интеграционным тестам и т. д. В больших проектах JUnit может комбинироваться с другими фреймворками и инструментами тестирования для решения различных необходимых задач тестирования.

Фрагмент кода

Пример кода с тестированием арифметических операций при помощи JUnit:

        import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
 
public class MathOperationsTest {
 
    @Test
    public void testAddition() {
        int result = MathOperations.add(3, 5);
        assertEquals(8, result, "Adding 3 and 5 should equal 8");
    }
}
    

В этом примере аннотация @Test говорит о том, что метод testAddition является тестом. Метод assertEquals проверяет, равно ли 8 результату сложения чисел 5 и 3. JUnit четко дает понять в сообщении о том, что тест провален.

7. Joda-Time

Joda-Time широко используется как популярная библиотека для работы с датой и временем, разработанная с учетом недостатков устаревших классов java.util.Date и java.util.Calendar. Она предоставляет более комплексный и всесторонний подход к проектированию API для обработки операций с датой и временем. Joda-Time известна своей простотой использования, неизменяемостью и поддержкой различных вариантов систем календарей.

Ключевая фича этой библиотеки заключается в том, что класс DateTime содержит не только время, но и временную зону. Этот класс, наряду и с другими LocalDate и LocalTime упрощает основные операции с датой и временем. Joda-Time содержит концепцию неизменяемости, означающую, что однажды созданный DateTime уже не будет потом изменен. Неизменяемость помогает достичь потокобезопасности и избежать непредвиденных ошибок в приложении.

Joda-Time предлагает богатый выбор различных методов для форматирования даты и времени. К этим операциям можно отнести добавление, вычитание и сравнение, которые упрощают разработчикам написание логики в сжатом и понятном виде. Библиотека также содержит утилиты для парсинга и отображение даты в различных форматах.

Другая выдающаяся особенность Joda-Time это поддержка разных календарных систем, включая григорианскую и ISO. Такая гибкость очень нужна, когда вы разрабатываете интернациональные приложения не в формате григорианского календаря.

Примечание

Joda-Time являет впечатляющей библиотекой, но разработчики должны знать о том, что начиная с Java 8 есть такой пакет, как java.time API. Он является частью стандартных библиотек и может быть полезен в решении вашей задачи.

Работая с Joda-Time разработчики должны быть уверены в корректности обработки часовой зоны, особенно когда вы имеете дело с приложениями в разных географических зонах. Понимание нюансов работы с часовыми зонами играет решающую роль в работе с датой и временем.

Фрагмент кода

Пример кода с использованием Joda-Time для расчета разницы в днях между двумя датами:

        import org.joda.time.DateTime;
import org.joda.time.Days;
 
public class DateDifferenceExample {
 
    public static void main(String[] args) {
        // Creating two DateTime objects representing different dates
        DateTime startDate = new DateTime(2022, 1, 1, 0, 0);
        DateTime endDate = new DateTime(2022, 1, 10, 0, 0);
 
        // Calculating the difference in days
        int daysDifference = Days.daysBetween(startDate, endDate).getDays();
 
        // Printing the result
        System.out.println("The difference in days is: " + daysDifference);
    }
}
    

В этом примере классы DateTime и Days используются для расчета разницы в днях между двумя датами. Результат выводится в консоль.

8. Spring Framework

Spring Framework обеспечивает целостный подход к разработке приложений, предлагая решения для различных реализаций, таких как паттерн внедрения зависимостей, аспектно-ориентированное программирование, базы данных, управление транзакциями и т. д. Одна из ключевых целей Spring Framework является простое создание сложных комплексных, масштабированных и расширяемых Java-приложений.

Поддержка паттерна инверсионного контроля (IoC) и паттерна внедрения зависимостей (DI) — ключевые особенности этого фреймворка. IoC берет на себя ответственность за управление зависимостями и жизненным циклом объекта, делегируя это фреймворку. Механизм DI позволяет разработчикам описывать и внедрять классы на основе описанной конфигурации, делающей приложение более гибким и тестируемым.

Spring’s AOP (аспектно-ориентированное программирование) позволяет разработчикам работать со сквозными процессами (spring прокси) такими как логирование, безопасность и управление транзакциями. Он способствует более правильной организации кода и его множественного переиспользования для группировки случайно разбросанного по коду функционала.

Экосистема Spring содержит различные проекты и модули для решения различных задач программирования. Spring MVC обеспечивает надежный инструментарий для создания веб-приложений, а Spring Data упрощает доступ к базе данных с помощью последовательных абстракций. Spring Boot конструирует процесс готовых к использованию приложений с учетом соглашений и значений по умолчанию.

Фреймворк интегрирован с другими технологиями, такими как Hibernate для ORM (Object-Relational Mapping) и поддерживает декларативное управление транзакциями, которое способствует его популярности при разработке приложений.

Примечание

В то время как Spring Framework обеспечивает исчерпывающие возможности для реализации приложений, разработчики должны осознано подбирать модули для решений ключевых задач их приложения. Чрезмерное использование фич и модулей может неоправданно усложнить процесс разработки.

Понимание концепций IoC, DI, и AOP является необходимым для использования Spring Framework. Новые разработчики должны потратить много времени на изучение этих основных принципов, чтобы максимизировать преимущества этого фреймворка.

Фрагмент кода

Пример кода с использованием паттерна внедрения зависимостей Spring:

        import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
@Service
public class GreetingService {
 
    private final MessageProvider messageProvider;
 
    @Autowired
    public GreetingService(MessageProvider messageProvider) {
        this.messageProvider = messageProvider;
    }
 
    public String greet() {
        return "Hello, " + messageProvider.getMessage();
    }
}
    

В этом примере в класс GreetingService внедряется зависимость MessageProvider . Аннотация @Autowired сообщает контейнеру Spring, что нужно внедрить эту обязательную зависимость для создания экземпляра класса GreetingService. Это помогает создать не связанное между собой приложение.

9. Gson

Gson является популярной Java-библиотекой от Google для сериализации и десериализации объектов Java в JSON-формат. Gson плавно конвертирует Java-объекты в их JSON-представление и наоборот, что делает его ценным инструментом для взаимодействия между приложениями.

Используя минимальное количество кода, разработчики могут с легкостью конвертировать JSON-объекты, используя для этой задачи лишь одну строчку реализации. Gson разрабатывался с фокусированием на легкую интеграцию, и это помогает с легкостью работать с различными сложными иерархиями, коллекциями и типами данных по умолчанию.

Он также поддерживает настроечные аннотации, которые дают возможность разработчикам контролировать процесс преобразования. Такая аннотация, как @SerializedName дает возможность преобразовывать поля со специфичным именем. Эта гибкость очень помогает на практике, в особенности со специфичными JSON-структурами.

Gson предоставляет мощное потоковое API, которое дает возможность разработчикам эффективно реализовывать большие JSON-документы без загрузки в память. Это эффективно в тех приложениях, где очень трепетно относятся к производительности приложения.

Примечание

Пускай он хоть и является вариативной и разносторонней библиотекой, разработчики должны быть в курсе о потенциальных рисках в безопасности, в особенности при десериализации не структурированных JSON-данных. Вредоносные JSON-файлы могут нанести ущерб системе, например при выполнении того или иного кода. Поэтому крайне важно проверить данные перед их преобразованием.

Gson может быть ситуативным выбором для различных реализаций с высокой нагрузкой при преобразовании JSON-данных, поскольку простота использования в этой библиотеке ставится выше, чем скорость обработки данных. В ситуациях, где нужна супер быстрая сериализация и десериализация, возможно, стоит рассмотреть альтернативные библиотеки.

Фрагмент кода

Простой пример кода с использованием Gson для преобразования Java объекта в JSON:

        import com.google.gson.Gson;
 
public class Person {
    private String name;
    private int age;
 
    // Getter and setter methods...
 
    public static void main(String[] args) {
        // Creating a Person object
        Person person = new Person();
        person.setName("John Doe");
        person.setAge(30);
 
        // Serializing the Person object to JSON
        Gson gson = new Gson();
        String json = gson.toJson(person);
 
        // Printing the JSON representation
        System.out.println(json);
    }
}
    

В этом примере метод toJson используется для преобразования объекта Person в JSON-строку. В результате, JSON-представление может быть отправлено по сети или сохранено в файл.

10. RxJava

RxJava является основной библиотекой реактивного программирования в Java которая расширяет принципы ReactiveX (Reactive Extensions) паттерна этого языка программирования. Реактивное программирование сконцентрировано вокруг идеи с асинхронными и событийными потоками данных, представляющими мощную парадигму для обработки скомпонованных асинхронных операций.

Ключевая фича этой библиотеки — реализованная концепция шаблонов проектирования Observables и Observers. Observable — это поток данных, который будет обрабатываться, а Observer является подписчиком и реагирует на события, которые происходят в Observable. Это позволяет разработчикам быстро строить асинхронные операции в декларативной модели.

RxJava обладает богатым набором инструментов, которые позволяют разработчикам преобразовывать, трансформировать, фильтровать и комбинировать потоки данных. Эти инструменты значительно облегчают работу с асинхронными событиями и упрощают решение сложных процессов в приложении. Такие операции, как map, filter и merge являются самыми мощными в арсенале RxJava.

Конкурентность за потоки и параллелизм свойственны для RxJava. Библиотека помогает разработчикам работать с планировщиками для контроля выполнения содержания Observables и управления конкурентности потоков. Это полезно, когда вы имеете дело со сложными приложениями, где множество асинхронных задач нуждаются в координации и управлении.

Механизм обработки ошибок, такой как onError callback, предоставляет структуре подход к работе с ошибками в асинхронных потоках. Это помогает создавать крепкие и отказоустойчивые приложения.

Примечание

RxJava предоставляет мощные абстракции для обработки асинхронных программ, которые можно использовать в процессе обучения работы с концепциями асинхронных программ. Разработчики, которые переходят на RxJava, потратят не так много времени на ознакомление с Observables, Observers и широким набором доступных операций.

Но для простых приложений это перебор. RxJava хорошо подходит для сложных реализаций, где требуется асинхронная обработка данных. Например в UI, сетевых запросах и событийно-ориентированной архитектуре.

Фрагмент кода

Пример кода с использованием RxJava для создания и обработки потоков с числами:

        import io.reactivex.Observable;
import io.reactivex.Observer;
import io.reactivex.disposables.Disposable;
 
public class RxJavaExample {
 
    public static void main(String[] args) {
        // Creating an Observable emitting integers from 1 to 5
        Observable<Integer> observable = Observable.just(1, 2, 3, 4, 5);
 
        // Creating an Observer to subscribe to the Observable
        Observer<Integer> observer = new Observer<Integer>() {
            @Override
            public void onSubscribe(Disposable d) {
                // Not used in this example
            }
 
            @Override
            public void onNext(Integer value) {
                System.out.println("Received: " + value);
            }
 
            @Override
            public void onError(Throwable e) {
                System.err.println("Error: " + e.getMessage());
            }
 
            @Override
            public void onComplete() {
                System.out.println("Complete");
            }
        };
 
        // Subscribing the Observer to the Observable
        observable.subscribe(observer);
    }
}
    

В этом примере Observable создан с выделенным ему списком чисел от 1 до 5, Observer используется для подписки и реактивной обработки этих значений. Метод subscribe начинает обработку, и методы класса Observer отвечают полученными значениями в логе, ошибками и сигналом о завершении.