توسعه‌دهنده جاوا کیست و چه وظایفی دارد؟

«حداقل ۳ میلیارد دستگاه از زبان برنامه‌نویسی جاوا استفاده می‌کنند.» وقتی این جمله را خواندم، با توجه به علاقه‌ای که به دنیای برنامه‌نویسی داشتم، بیشتر از قبل کنجکاو شدم درباره جاوا و فرصت‌های شغلی آن بدانم. برایم سؤال بود که توسعه‌دهنده جاوا کیست، دقیقاً چه کارهایی انجام می‌دهد، به چه مهارت‌هایی نیاز دارد و در چه موقعیت‌های شغلی می‌تواند فعالیت کند. از آن‌جا که توسعه‌دهنده جاوا بودن یکی از مسیرهای شغلی موردعلاقه‌ام بود، تصمیم گرفتم این حوزه را دقیق‌تر بررسی کنم. در این مطلب می‌خواهم نتیجه این بررسی را با شما به اشتراک بگذارم و به زبان ساده توضیح دهم توسعه‌دهنده جاوا کیست و چه وظایفی دارد، از چه ابزارها و فناوری‌هایی استفاده می‌کند و برای ورود به این مسیر شغلی باید چه مهارت‌هایی را یاد بگیرید. همراه من باشید.

توسعه‌دهنده جاوا کیست؟

توسعه‌دهنده جاوا برنامه‌نویسی است که درک خوبی از سینتکس جاوا، اصول برنامه‌نویسی شی‌گرا و بهترین روش‌های توسعه نرم‌افزار دارد. توسعه‌دهندگان جاوا از ابزارها، کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌های مختلف برای ایجاد راهکارهای نرم‌افزاری در صنایع گوناگون استفاده می‌کنند؛ حتی در حوزه‌هایی مانند مهندسی نرم‌افزار یا توسعه وب.

حتی با اینکه استیو جابز در سال ۲۰۰۷ جاوا را منسوخ‌شده اعلام کرد، این فناوری فوق‌العاده از زمان معرفی خود در سال ۱۹۹۵ تاکنون همچنان یکی از زبان‌های مهم و ماندگار دنیای برنامه‌نویسی باقی مانده است. جاوا زبانی همه‌کاره، شی‌گرا و مستقل از پلتفرم است که می‌تواند روی هر دستگاهی که از ماشین مجازی جاوا (JVM) پشتیبانی کند، اجرا شود. از آنجا که جاوا یک زبان کامپایل‌شونده است، توسعه با جاوا به نصب جداگانه نیاز دارد؛ همان فایل نصبی که پیش‌تر به آن اشاره کردیم. بااین‌حال، چون کد منبع جاوا ابتدا به بایت‌کد باینری تبدیل می‌شود، می‌توان جاوا را هم زبانی کامپایل‌شونده و هم تفسیرشونده در نظر گرفت. از آنجا که جاوا سخت‌افزار را «شبیه‌سازی» می‌کند، تقریباً در هر محیطی قابل استفاده است.

می‌توان از جاوا برای ساخت برنامه‌های سمت سرور، اپلیکیشن‌های موبایل و بازی‌ها استفاده کرد یا حتی با کمک آن قابلیت‌های ساده‌ای به لوازم خانگی افزود. کاربران جاوا را برای توسعه وب، توسعه موبایل (به‌خصوص اپلیکیشن‌های اندرویدی همراه با Kotlin)، برنامه‌های دسکتاپ، سیستم‌های توکار، پردازش کلان‌داده و بسیاری کاربردهای دیگر انتخاب می‌کنند. از جاوا می‌توان هم برای توسعه Minecraft، موفق‌ترین بازی ویدیویی تاریخ، استفاده کرد و هم برای ساخت یک سیستم اتوماسیون خانگی.

برای آن‌که در مسیر شغلی توسعه‌دهنده جاوا قدم بگذارید و مباحث آن را عمیق‌تر یاد بگیرید شرکت در دوره جاوا را به شما پیشنهاد می‌دهیم.

توسعه با جاوا چیست؟

در توسعه وب، جاوا اغلب برای توسعه بک‌اند استفاده می‌شود. این زبان برنامه‌نویسی با منطق، داده‌ها و عملکرد یک اپلیکیشن یا وب‌سایت سروکار دارد. توسعه بک‌اند مسئول ارتباط با پایگاه‌ داده، سرورها، APIها و سایر اجزایی است که برای کاربر نهایی قابل مشاهده نیستند. با اینکه برخی پروژه‌های جالب تلاش کرده‌اند این فناوری را به سمت کلاینت نیز بیاورند، جاوا به‌ندرت برای فرانت‌اند استفاده می‌شود.

Servlet، JSP و Struts تنها چند نمونه از روش‌هایی هستند که جاوا از طریق آن‌ها توسعه وب را تسهیل می‌کند. این ابزارها به توسعه منطق بک‌اند، پردازش داده‌ها، مدیریت اتصال به پایگاه داده و رسیدگی به درخواست‌ها و پاسخ‌های HTTP کمک می‌کنند. به همین دلیل، بسیاری از افراد جاوا را یک زبان سمت سرور می‌دانند؛ ابزاری که معمولا برای بک‌اند استفاده می‌شود. در جدول زیر برخی از ابزارهای رایج مورد استفاده در توسعه جاوا آورده شده‌اند:

دسته‌بندی	نمونه‌ها	توضیحات
زبان برنامه‌نویسی	Java	زبانی که برای کدنویسی منطق برنامه استفاده می‌شود
پایگاه‌های داده	PostgreSQL, Oracle	محلی که داده‌های برنامه در آن ذخیره می‌شوند
سرورها	Tomcat, Jetty, JBoss	نرم‌افزارهایی که درخواست‌ها را دریافت کرده و پاسخ ارسال می‌کنند
فریم‌ورک‌ها	Spring Boot, Hibernate, Struts	کدهای ازپیش‌نوشته‌شده برای ساخت برنامه‌های وب با جاوا
فناوری‌های وب	Servlet, JSP	فناوری‌های مبتنی بر جاوا برای ساخت برنامه‌های وب

توسعه‌دهنده جاوا چه کاری انجام می‌دهد؟

توسعه‌دهندگان جاوا می‌توانند مهندس نرم‌افزار، توسعه‌دهنده موبایل یا توسعه‌دهنده بک‌اند باشند. یک توسعه‌دهنده جاوا، به‌ویژه در حوزه توسعه وب، منطق سمت سرور اپلیکیشن‌های وب را طراحی و پیاده‌سازی می‌کند. هسته پلتفرم جاوا، ماشین مجازی جاوا (JVM) است؛ مؤلفه‌ای که بسیاری از توسعه‌دهندگان بک‌اند از آن برای ساخت اپلیکیشن‌های مقیاس‌پذیر و پربازده استفاده می‌کنند؛ اپلیکیشن‌هایی که می‌توانند از ساخت یک بازی سندباکس متشکل از بلوک‌ها گرفته تا ادغام فایل‌های PDF را امکان‌پذیر کنند. از مهم‌ترین دلایل توسعه بک‌‌اند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از فریم‌ورک‌ها: Spring، Play و Struts از جمله فریم‌ورک‌های محبوبی هستند که ماژول‌ها و کامپوننت‌های ازپیش‌آماده ارائه می‌دهند. این فریم‌ورک‌ها وظایف مختلفی مانند مدیریت پایگاه داده، تأمین امنیت و توسعه REST APIها را انجام می‌دهند.
• استفاده از محیط‌های توسعه یکپارچه (IDE): ابزارهایی مانند Eclipse، IntelliJ IDEA و NetBeans به‌طور گسترده برای بهبود فرایند توسعه استفاده می‌شوند. IDEها امکاناتی مانند تکمیل خودکار کد، دیباگ و تست را در اختیار توسعه‌دهنده قرار می‌دهند و باعث افزایش بهره‌وری فرایند توسعه و کاهش احتمال خطا می‌شوند.
• استفاده از ابزارهای تخصصی Build :Maven و Gradle نمونه‌هایی از ابزارهایی هستند که برای مدیریت وابستگی‌ها، اجرای تست‌ها و تولید فایل‌های اجرایی جهت استقرار استفاده می‌شوند.

از دیگر نقش‌های توسعه‌دهنده بک‌اند جاوا می‌توان به ایجاد و اتصال لایه‌های مختلف، از جمله وب‌سرور، سرور اپلیکیشن و پایگاه داده اشاره کرد. این کار شامل استفاده از فناوری‌های وب مانند Java Server Pages یا JSP، Servlets و Java Server Faces یا JSF برای تولید محتوای پویا و ایجاد رابط‌های کاربری تعاملی است. توسعه‌دهندگان جاوا مسئول هستند اطمینان حاصل کنند که اپلیکیشن‌هایشان امن، مقیاس‌پذیر و مطابق با نیازهای مشتریان هستند از جمله این مسئولیت‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مدیریت پایگاه داده: تسلط بر بهترین روش‌ها و استانداردهای مدیریت پایگاه‌های داده.
• کش‌کردن و متعادل‌سازی بار: آشنایی با این فرایندها برای دستیابی به عملکرد بهینه اپلیکیشن.

در جدول زیر به ابزارهای کاربردی مدیریت پایگاه داده، کش کردن و متعادل‌سازی اشاره کرد:

مدیریت پایگاه داده	کش‌کردن و متعادل‌سازی
MySQL Workbench	Redis
DBeaver	HAProxy
Apache Cassandra	AWS Elastic Load Balancer

مهم‌ترین وظایف توسعه‌دهنده جاوا

از جاوا می‌توان برای هرکاری استفاده کرد. اما بیشتر در ایجاد و مدیریت اپلیکیشن‌ها و سرویس‌های سمت سرور است که اپلیکیشن‌های وب و موبایل به کار برده می‌شود. در این بخش به وظایف توسعه‌دهنده جاوا اشاره کرده‌ایم.

توسعه یا یکپارچه‌سازی APIها

اکوسیستم غنی جاوا از کتابخانه‌ها و ابزارها به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند APIهایی انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر ایجاد کنند تا بخش‌های مختلف یک اپلیکیشن بتوانند بدون مشکل با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. RESTful APIها و WebSocketها از جمله فناوری‌های محبوب مبتنی‌بر جاوا برای توسعه API هستند. گسترش معماری میکروسرویس نیز باعث شد فریم‌ورک‌هایی مانند Spring Boot محبوبیت زیادی پیدا کنند.

مدیریت پایگاه‌های داده

یکی از وظایف اصلی توسعه‌دهندگان بک‌اند، طراحی و پیاده‌سازی ساختارهای پایگاه داده‌ای است که اطلاعات اپلیکیشن را به‌صورت امن نگهداری کنند و در عین حال عملکرد مناسبی داشته باشند. فناوری‌های مبتنی‌بر جاوا مانند Java Persistence API یا JPA و Hibernate فرایند توسعه را ساده‌تر می‌کنند و مدیریت سیستم‌های مختلف پایگاه داده را آسان‌تر می‌سازند.

نوشتن کد سمت سرور

انعطاف‌پذیری جاوا به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد با استفاده از سرورهای اپلیکیشن محبوبی مانند Apache Tomcat و Jetty، راهکارهای اختصاصی سمت سرور برای پردازش و مدیریت داده‌ها ایجاد کنند.

نظارت بر عملکرد سیستم

توسعه‌دهندگان بک‌اند باید مطمئن شوند که سرورها به‌صورت بهینه کار می‌کنند و در صورت بروز مشکل، آن را برطرف کنند تا کاربران تجربه‌ای روان داشته باشند. آن‌ها اغلب از ابزارهایی مانند Java Management Extensions یا JMX برای نظارت بر عملکرد سیستم و اعمال تغییرات لازم استفاده می‌کنند.

همکاری با توسعه‌دهندگان فرانت‌اند

توسعه‌دهندگان بک‌اند جاوا باید در کنار توسعه‌دهندگان فرانت‌اند، ارتباط مؤثری داشته باشند و به‌صورت تیمی کار کنند تا اپلیکیشن‌هایی ساخته شود که هم از نظر عملکرد و هم از نظر ظاهری مناسب باشند. اگر تیم‌ فرانت‌اند درباره Figma صحبت‌ کردند، عصبانی نشوید.

توسعه پروتکل‌های امنیتی

محافظت از داده‌های کاربران در برابر دسترسی غیرمجاز یکی از چالش‌های مداومی است که توسعه‌دهندگان بک‌اند جاوا باید با آن مواجه شوند. آن‌ها از تکنیک‌های برنامه‌نویسی امن، مانند الگوریتم‌های رمزنگاری ارائه‌شده در کتابخانه Java Cryptography Extension یا JCE، برای رمزگذاری داده‌های حساس استفاده می‌کنند.

اصطلاحاتی که توسعه‌دهنده جاوا باید بداند

توسعه‌دهندگان جاوا، مانند سایر متخصصان نرم‌افزار، باید با مجموعه‌ای از اصطلاحات و واژگان فنی آشنا باشند. بااین‌حال، برخی اصطلاحات مشخص وجود دارند که در توسعه جاوا اهمیت ویژه‌ای دارند. آشنایی با این اصطلاحات مهارت شما را افزایش می‌دهد و کمک می‌کند بتوانید به‌صورت مؤثرتری با اعضای تیم و ذی‌نفعان ارتباط برقرار کنید و چالش‌های برنامه‌نویسی جاوا را راحت‌تر پشت سر بگذارید. این اصطلاحات عبارت‌اند از:

• RESTful APIs یا APIهای مبتنی‌بر Representational State Transfer: مجموعه‌ای از قواعد و قراردادها برای طراحی اپلیکیشن‌های تحت شبکه هستند. این APIها به سیستم‌های نرم‌افزاری مختلف اجازه می‌دهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و با استفاده از متدهای HTTP روی منابعی که در قالب‌هایی مانند JSON یا XML نمایش داده می‌شوند، عملیات انجام دهند. در جاوا معمولاً از JAX-RS یا Java API for RESTful Web Services برای ایجاد سرویس‌های وب RESTful استفاده می‌شود.
• جعبه توسعه جاوا (JDK): یک محیط توسعه نرم‌افزار است که همه ابزارهای موردنیاز برای توسعه اپلیکیشن‌های جاوا را شامل می‌شود؛ از جمله Java Runtime Environment یا JRE، مفسر/بارگذار (java)، کامپایلر (javac)، ابزار آرشیوسازی (jar) و ابزار تولید مستندات (javadoc)، در کنار سایر ابزارها.
• محیط اجرای جاوا (JRE): بخشی از JDK است که حداقل نیازمندی‌های لازم برای اجرای یک اپلیکیشن جاوا را فراهم می‌کند؛ از جمله Java Virtual Machine یا JVM، کلاس‌های اصلی و کتابخانه‌های پشتیبان.
• ماشین مجازی جاوا (JVM): یک ماشین محاسباتی انتزاعی است که به کامپیوتر امکان اجرای برنامه‌های جاوا را می‌دهد. JVM بایت‌کد جاوا را به زبان ماشین تبدیل می‌کند و به این ترتیب جاوا را به زبانی مستقل از پلتفرم تبدیل می‌کند.
• Servlets برای ساخت اپلیکیشن‌های وب در جاوا استفاده می‌شوند. آن‌ها برنامه‌های جاوای سمت سرور هستند که درخواست‌های کلاینت را دریافت و پردازش کرده و پاسخ مناسب را برمی‌گردانند.
• صفحات سرور جاوا (JSP): فناوری‌ای است که برای ایجاد محتوای پویا در صفحات وب استفاده می‌شود. در اصل، JSP یک زبان اسکریپت‌نویسی سمت سرور برای جاوا است.
• اتصال پایگاه داده جاوا (JDBC): یک API در جاوا است که امکان اتصال پایگاه داده به انواع اپلیکیشن‌های جاوا را فراهم می‌کند.
• JPA: یک استاندارد جاوا برای دسترسی، ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها میان آبجکت‌های جاوا و پایگاه‌های داده رابطه‌ای است.
• Spring Framework: یک فریم‌ورک جامع برای توسعه اپلیکیشن‌های جاوا است. این فریم‌ورک پشتیبانی زیرساختی لازم را فراهم می‌کند تا توسعه‌دهندگان به‌جای درگیرشدن با فرایندهای روتین سطح سیستم، تمرکز خود را روی توسعه اپلیکیشن بگذارند.
• Hibernate: یک فریم‌ورک جاوا است که برای توسعه نگاشت شیء-رابطه‌ای و لایه‌های دسترسی به داده در اپلیکیشن‌ها استفاده می‌شود.
• Maven و Gradle: ابزارهای قدرتمند اتوماسیون Build هستند که در پروژه‌های جاوا برای مدیریت وابستگی‌ها، کامپایل کد منبع، اجرای تست‌ها و بسته‌بندی کد برای استقرار استفاده می‌شوند.

مطلب مرتبط: بازار کار و درآمد جاوا در ایران و جهان

چگونه توسعه‌دهنده جاوا شویم؟

برای شروع یادگیری زبان برنامه‌نویسی جاوا، باید از مبانی آن آغاز کنید؛ از جمله سینتکس، مفاهیم برنامه‌نویسی شی‌گرا (OOP) و ساختارهای کنترلی. دوره‌ها و منابع آنلاین مختلفی وجود دارند که می‌توانند به شما کمک کنند پایه‌ای قوی در جاوا ایجاد کنید. باید با جعبه توسعه جاوا (JDK)، محیط اجرای جاوا (JRE) و ماشین مجازی جاوا (JVM) آشنا شوید. این موارد از ابزارهای ضروری برای توسعه جاوا هستند. علاوه بر این، باید نحوه کار با پایگاه‌های داده در جاوا را یاد بگیرید. JDBC یا Java Database Connectivity و JPA یا Java Persistence API از جمله ابزارهای مهمی هستند که باید با آن‌ها آشنا باشید. در کنار یادگیری فناوری‌ها، باید تمرین عملی را نیز در نظر بگیرید، از جمله:

• تجربه عملی: هرچه زودتر ساخت پروژه‌های شخصی خود را شروع کنید. تجربه عملی ارزش بسیار زیادی دارد و اغلب برای کارفرمایان بالقوه تأثیرگذارتر از صرفاً داشتن مدارک دانشگاهی است. نمونه پروژه جاوا را بررسی کنید و خیلی زود متوجه می‌شوید که جاوا فرصت‌های زیادی برای شما دارد.
• یادگیری مستمر: دنیای جاوا با به‌روزرسانی‌ها، کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌های جدید دائماً در حال تغییر است. دانش خود را به‌طور منظم به‌روز کنید تا مهارت‌هایتان همچنان مرتبط و کاربردی باقی بمانند.

منبع: wearedevelopers.com