為開發者準備的黑客馬拉松Java工具

2021-06-25 14:25:34

黑客馬拉松比賽(Hackathon competitions)可謂最能激勵開發人員自行創建解決方案的有效方法之一。不過，該領域目前尚屬冷門，開發人員對於整個比賽、乃至與之相關的概念與工具可能並不熟悉。在本文中，我將向您介紹有哪些黑客馬拉松的Java工具，可以簡化開發的過程，並提高程式碼的整體效率。

什麼是黑客馬拉松?

黑客馬拉松通常是指在給定的時間範圍內(如24或48小時)，參賽者成功地解決某個問題，並交付出對應的應用程式的過程。它通常會涉及到如下環節：

招募並組建團隊去參加比賽活動。
比賽組織者通知參與者，有關黑客馬拉松的具體主題。
團隊通過協商，決定準備編寫何種應用程式。
團隊在給定的時間內交付出應用程式，組織者判斷輸贏。

經典的Java企業級應用框架

在大多時候，參賽團隊的大量時間往往會被浪費在配置等繁瑣的過程中。為此，他們在比賽期間，通常會通過選擇如下圖所示的經典Java企業級應用框架，來搭建出最簡單的程式架構，進而節省大量的開發時間。

常見的Java EE應用架構

使用者介面(User Interface，UI)

使用者介面對於絕大多數項目而言，都是不可或缺的重要部分。眾所周知的一項基本原則是：UI不應過於酷炫，而應講求的是實用。正如前面提到的，對於快速原型設計而言，團隊需要擁有一個帶有現成元件的框架庫。在此，我向您推薦React，及其時下流行、且含有大量React庫的material UI。

Material UI的概覽圖

當然您也可以使用諸如：Vaadin、ZK、以及GWT等，通過Java生成和創建JavaScript使用者介面的框架。

Java類的UI框架

HTTP API以及UI的通訊方式

注意，HTTP並非唯一的通訊方式，根據某些項目的實際需求，我們可能需要使用websockets來實現快速的通訊。目前，業界有著許多可實現快速構建HTTP API的實用工具。在此，我向您推薦Spring Boot Web。它提供了豐富的功能，以便使用者輕鬆地轉換和解析各種HTTP請求。

Spring Boot Web的示例截圖

業務邏輯

雖然這是一個非常靈活多變的部分，但實際上，業務層是一個針對服務或資料儲存庫的，能夠起到承上啟下的關鍵性作用層。該領域常用的工具包括：帶有依賴注入(Dependency Injection，DI)和控制反轉(Inversion of Control，IOC)模式的Google Juice。當然自己也可以自行進行編寫業務邏輯。不過，我仍然會推薦您使用Spring Framework。

使用Spring Framework的業務邏輯

雲端API

有了前面的業務邏輯，我們可以引入各種服務了。如您所知，雲服務提供了大量不同的API。其中，以AWS、Google Cloud、以及Azure為首的平臺，都能夠提供涵括了從語音識別到機器學習等應用領域的工具。不過，它們雖然功能強大，但是往往會持續向用戶收費。因此您需要在構建應用程式時，慎重呼叫由它們提供的API邏輯。

雲端API服務示例

實用的工具和庫

在應用實現的過程中，為了避免重複造輪子，您可以使用諸如：Apache Commons或Guava Collections等不同的流行程式碼庫。

實用的工具和庫

資料庫連線

最直接且最常用的連線SQL資料庫的方案，當屬使用諸如：Apache JDBC模板或Spring模板等JDBC包裝器。不過，由於黑客馬拉松比賽的時間有限，因此開發者經常會使用Spring Data，來實現資料訪問物件(Data Access Object，DAO)的快速設計。Spring Data能夠為各種SQL、以及NoSQL資料來源，提供多種介面卡和解決方案。在下面的程式碼例子中，我們採用了Spring Data JPA，為各種類提供開箱即用的CRUD(新增Create、檢索Retrieve、更新Update和刪除Delete)、以及查詢操作。

Java

public interface UserDao extends JpaRepository<User, Long> {       User findUserById(Long id);   }

因此，其基本流程是：

1. 生成與自己的資料表相匹配的類實體。

2. 擴展Spring Data的各種介面，並使用它們。

Spring REST Data

而Spring Rest Data解決方案不僅能夠為儲存庫生成 CRUD操作，還可以通過UI提供和公佈帶有CRUD的HTTP端點。例如：

@RepositoryRestResource public interface UserRepository extends PagingAndSortingRepository<User, Long> {     List<User> findByName(@Param("id") Long id); }

在提供了HTTP API的前提下，應用程式能夠通過ID去讀取使用者。一旦得以實現，下一個端點也就隨即可用了：

純文字

{   "_links" : {     "users" : {       "href" : "http://localhost:8080/users{?page,size,sort}",       "templated" : true     } }

資料庫的準備

為了簡化資料庫的設計過程，您可以通過使用SqlYog應用，來生成表結構模式(schema)。在此基礎上，您可以繼續使用IntelliJ IDEA，來生成各種實體類。

資料庫的準備：SqlYog和IntelliJ IDEA

JMS或排程程式

在討論了業務邏輯或服務之後，我們需要重點考慮同步和非同步的實現問題。通常，我們可以通過以Topic和Queue Pattern為代表的Java訊息佇列，來配合RabbitMQ、Active MQ或Kafka等工具予以解決。當然，無論採用哪種工具，您都需要花些時間，通過對它們進行額外的配置，才能運行並實現訊息的代理。