每个 java 软件架构师应该知道 20 一些主题，包括微服务、云本地应用程序、反应编程和区块链技术，包括控制不断变化的软件架构领域所需的技能和知识。此外，每个部分都提供了对相关技术的见解，并推荐了相关书籍，为架构师提供了一个全面的路线图，以保持其领域的领先地位。

随着软件开发领域的快速发展，Java 脱颖而出，成为驱动全球众多应用的基础语言。2024年 年，Java 软件架构师的角色具有前所未有的重要性。软件架构师不仅必须是对的 Java 对其生态系统有着深刻的理解，必须掌握最新的趋势、技术和最佳实践，才能构建灵活、可扩展、高效的应用程序。

这篇文章仔细研究了每一个 Java软件架构师 2024 年应掌握 20 基本领域。这些领域涵盖了微服务、云本地应用程序、反应编程和区块链技术，包括控制软件架构领域不断变化所需的技能和知识。此外，各部分对相关技术提供了见解，并推荐了相关书籍，为架构师提供了全面的路线图，以保持其领域的领先地位。

1. 微服务架构

使用微服务架构需要将应用程序重新想象为一组可独立部署的小型松散耦合服务。该方法允许单独开发和扩展服务。对于当代 Java 对于架构师来说，掌握这种架构风格是非常重要的，因为它有助于有效地设计和维护强大、可扩展和灵活的系统。

相关技术 Spring Boot

一个强大的框架，用于创建一个独立的、生产级的框架，可以“直接运行” Spring 应用程序。

立即学习“Java免费学习笔记(深入)；

• Spring Cloud：为开发人员快速构建分布式系统中的一些常见模式(如配置管理、服务发现、断路器)提供工具。
• Spring Data：简化数据访问，使其更容易与各种数据库和存储技术一起使用。
• Spring Security：为Java应用程序提供全面的安全服务，包括身份验证、授权等安全功能。

夸库斯

Quarkus专为 Kubernetes 设计并针对 GraalVM 和 OpenJDK 优化可提供快速启动时间和低内存占用。

• Quarkus 扩展:增强和集成 Hibernate、RESTEasy 和 Kafka 等等各种技术。
• Panache：使用数据库更容易简化数据访问层的开发。
• Qute：?Quarkus 支持动态内容渲染的模板引擎。

OpenShift

基于 Kubernetes 平台，帮助管理和部署容器化应用程序，简化微服务的安排。

• OpenShift 服务网格：集成 Istio、Jaeger 和 Kiali 管理微服务流量、可观察性和跟踪性。
• OpenShift Pipelines：基于Tekton，提供Kubernetes原生CI/CD框架，实现部署自动化。
• OpenShift Serverless：提供基于Knative的无服务器体验，可根据需要构建和部署应用程序。

推荐书籍

• Sam Newman 构建微服务：设计细粒度系统
• John Carnell 撰写的《Spring 微服务实战”
• Alex Soto Bueno 和 Jason Porter 撰写的《Quarkus Cookbook：Kubernetes-Native Java》

2.云原生应用程序

对于企业和组织来说，开发能够充分利用云计算潜力的强大应用程序至关重要。这需要云平台和服务的战略利用，以实现无缝可扩展性、高可靠性和最佳运营效率。通过有效利用云计算，企业可以简化运营，提高敏捷性，促进成本效益的资源利用。

相关技术

• AWS：亚马逊网络服务提供全面的云服务。
• Google Cloud Platform：提供一系列计算、存储和应用服务。
• Microsoft Azure：另一个领先的云平台有大量的工具来构建和管理应用程序。

推荐书籍

• Josh Long 和 Kenny Bastani 写的《云原生》 Java：使用 Spring Boot、Spring Cloud 和 Cloud Foundry 设计弹性系统

3.容器化和排列

掌握容器化和编排技术可以保证应用程序在不同环境下的顺利运行，从而提高可扩展性和可靠性。

相关技术

• Docker：使您能够在容器中包装和运行应用程序。
• Kubernetes：开源系统用于容器化应用程序的自动部署、扩展和管理。
• OpenShift：使用 DevOps 工具扩展 Kubernetes，促进容器布置和管理。

推荐书籍

• Karl Matthias 和 Sean P. Kane 撰写的《Docker：启动与运行
• 《Kubernetes Up & Running》作者：Kelsey Hightower、Brendan Burns 和 Joe Beda

4. 反应式编程

对于现代，反应编程可以有效地处理异步数据流 Web 应用程序非常重要。

相关技术

• Project Reactor：在 JVM 构建反应应应用程序的基础库。
• Akka：工具包和操作用于构建高度并发、分布式、灵活的消息驱动应用程序。
• RxJava：使用可观察序列编写异步和基于事件的程序库。

推荐书籍

• Tomasz Nurkiewicz 和 Ben Christensen 写的“使用” RxJava 反应编程”
• Josh Long 的“Reactive Spring”

5.无服务器计算

无需管理基础设施，无需服务器架构就可以构建应用程序，从而提高灵活性，降低运营成本。

相关技术

• AWS Lambda：无需配置或管理服务器即可运行代码的服务。
• Azure Functions：在云中轻松运行小段代码或“函数”的解决方案。
• Google Cloud Functions：基于事件的轻量级异步计算解决方案。

推荐书籍

• Peter Sbarski 撰写的“AWS 上述无服务器架构”
• Mohamed Labouardy 写的“使用” Python 构建无服务器应用程序”

6.事件驱动架构

对实时事件做出反应的系统设计可以提高可扩展性和响应性，使其成为现代应用程序的理想选择。

相关技术

• Apache Kafka：一个分布式事件流平台，每天可以处理数以万亿计的事件。
• RabbitMQ：支持多种消息传递协议的可靠消息系统。
• AWS SNS/SQS：简单的通知服务，用于可扩展消息队列 (SNS) 以及简单的队列服务 (SQS)。

推荐书籍

• Ben Stopford 《设计事件驱动系统》
• 《卡夫卡：权威指南》作者：Neha Narkhede、Gwen Shapira 和 Todd Palino

7. 最好的安全实践

对于任何架构师来说，实施强有力的安全措施来保护应用程序免受威胁和漏洞的侵害是非常重要的。

相关技术

• Spring Security：强大且可定制的身份验证和访问控制框架。
• OWASP 工具：来自开放 Web 各种工具和资源的应用程序安全项目。
• JWT（JSON Web Tokens）：一种紧凑、紧凑、URL 安全表示双方之间传递声明的方式。

推荐书籍

• Laurentiu Spilca 撰写的“Spring Security 实际应用”
• Scott Oaks 撰写的《Java 安全：编写安全代码

8. DevOps 和 CI/CD

集成开发和运营，通过Devops实践实施 CI/CD 管道对于高效可靠的软件交付至关重要。

相关技术

• Jenkins：开源自动化服务器支持建设、部署和自动化项目。
• GitLab CI/CD：提供与 GitLab 强大的集成 CI/CD 管道支持。
• Travis CI：用于构建和测试托管 GitHub 上一个项目的持续集成服务。

推荐书籍

• 《DevOps 作者：手册：Gene Kim、Patrick Debois、John Willis 和 Jez Humble
• Jez Humble 和 David Farley 可靠的软件发布是通过构建、测试和部署自动化来实现的

9. API 和集成

强大的服务集成设计 API 对于微服务和混合云环境来说，保证不同系统之间的无缝通信至关重要。

相关技术

• REST：网络应用程序架构风格的设计。
• GraphQL：一种用于 API 查询语言，以及使用您为数据定义的类型系统来执行这些查询。
• OpenAPI/Swagger：设计、构建、记录和使用 RESTful Web 服务工具。

推荐书籍

• Brenda Jin、Saurabh Sahni 和 Amir Shevat 写的“设计” Web API”
• Marc-Andre Giroux 撰写的《GraphQL：带示例的实用指南

10.数据管理和NoSQL数据库

有效处理大量数据，了解 NoSQL 数据库对性能和可扩展性至关重要。

相关技术

• MongoDB：文档数据库具有您需要的可扩展性和灵活性，以及所需的查询和索引功能。
• Cassandra：一种分布式 NoSQL 数据库管理系统旨在处理许多商品服务器上的大量数据。
• Redis：用作分布式内存键值数据库、缓存和消息代理的内存数据结构存储。

推荐书籍

• Pramod J. Sadalage 和 Martin Fowler 撰写的《NoSQL 本质：新兴多语言持久世界的简要指南
• Kristina Chodorow 撰写的《MongoDB：权威指南》

11.分布式系统

对于大型应用程序来说，设计和管理分布式系统可以保证高可用性和容错性。

相关技术

• Apache Zookeeper：集中服务用于维护配置信息、命名、分布式同步和集中服务。
• Consul：提供服务发现、配置和分段功能。
• Netflix Eureka：一种基于 REST 主要用于服务 AWS 为实现中间层服务器的负载平衡和故障转移，云中定位服务。

推荐书籍

• Martin Kleppmann 设计数据密集型应用程序
• 《分布式系统:原理与例子》(作者:Andrew S. Tanenbaum 和 Maarten Van Steen）

12.并发并行

并发并行的有效管理可以提高应用程序的性能和响应能力，使其成为架构师的关键技能。

相关技术

• Java 并发框架：提供先进的并发结构。
• Fork/Join框架:简化开发和开发应用程序的过程。
• 反应流：一个标准的计划，旨在为异步流处理提供非阻塞背压。

推荐书籍

• Brian Goetz 撰写的《Java 并发实践》
• Heinz Kabutz 撰写的“Java 并发实践”

13. 性能调优和优化

定期调整和优化 Java 应用程序可以保证它们在不同的条件和规模下高效运行。

相关技术

• Java Mission Control：监控、管理和排除一套 Java 应用程序故障的工具。
• VisualVM：集成多个命令行 JDK 可视化工具，具有轻量级分析功能。
• JProfiler：一个强大的 Java 有助于解决性能瓶颈问题的分析器。

推荐书籍

• Scott Oaks 撰写的《Java 性能：权威指南
• Benjamin J. Evans、Jim Gough 和 Chris Newland 写的优化 Java》

14.了解 Java 生态系统和更新

紧跟最新的 Java 更新和生态系统可以保证使用最高效、最安全的版本。

相关技术

• JDK 17 ：?Java 最新的长期支持 (LTS) 版本。
• OpenJDK：?Java 实现平台标准版免费开源。

推荐书籍

• Raoul-Gabriel Urma、Mario Fusco 和 Alan Mycroft 写的《现代》 Java 实战》
• Joshua Bloch 着《Effective Java》

15. 结构模式和最佳实践

验证的架构模式和最佳实践可以带来更强大和可维护的应用程序。

相关技术

• MVC(模型-视图-控制器)：开发用户界面常用的架构模式。
• CQRS(命令查询职责分离)：读取和更新分离数据存储的操作模式。
• 事件来源：将业务实体的状态存储为一系列状态变化事件。

推荐书籍

• Martin Fowler 《企业应用程序架构模式》