Создаём Telegram Бота с Нуля на Java и Spring Boot | Часть 1: Проектирование и Первые Шаги

Мы с вами вместе напишем реальный проект Telegram бота. Автор постарается в повествовательной, меньше технической, манере поведать вам об этапах разработки, поехали?

✅ Java библиотека #java

⚡️ Уровни изоляции транзакций в базах данных

В многопользовательских системах критически важно обеспечить согласованность данных при параллельных транзакциях. Одним из ключевых механизмов, который помогает в этом, являются уровни изоляции транзакций. Они регулируют, как обрабатываются изменения в данных при параллельной работе транзакций, предотвращая возможные аномалии.

🔑 Что такое изоляция транзакций?

Изоляция транзакций определяет степень, до которой операции в одной транзакции изолированы от операций в других. Это предотвращает такие проблемы, как грязные чтения, неповторяемые чтения и фантомные записи, обеспечивая целостность данных.

🔒 Типы уровней изоляции:

🔹 Read Uncommitted:
Самый низкий уровень изоляции. Транзакции могут читать изменения, сделанные другими транзакциями, даже если они не были зафиксированы (грязные чтения). Быстро, но рискованно.

🔹 Read Committed:
Видны только зафиксированные данные. Это исключает грязные чтения, но могут возникать неповторяемые чтения (данные меняются между двумя запросами).

🔹 Repeatable Read:
Гарантирует, что данные, прочитанные транзакцией, не могут быть изменены другой транзакцией до завершения первой. Однако возможны фантомные чтения (новые строки появляются при повторных запросах).

🔹 Serializable:
Самый высокий уровень изоляции. Полностью изолирует транзакцию, предотвращая грязные, неповторяемые и фантомные чтения. Однако это существенно снижает производительность.

Каждый уровень предлагает компромисс между производительностью и консистентностью данных. Более высокий уровень изоляции снижает конкурентоспособность, тогда как более низкий увеличивает риск возникновения аномалий. Важно правильно подобрать уровень в зависимости от требований приложения.

💬 Какой уровень изоляции вы чаще используете в своих приложениях?

✅ Java библиотека #java

👀 Задачи с собеседований: Реализация метода equals() (middle)

- Как правильно переопределить метод equals()?

💡 Ключевые моменты:

▪️ Рефлексивность — объект должен быть равен самому себе.
▪️ Симметричность — если a.equals(b), то и b.equals(a) должно быть истинно.
▪️ Транзитивность — если a.equals(b) и b.equals(c), то a.equals(c) должно быть истинно.
▪️ Непротиворечивость — несколько вызовов метода equals() на одном и том же объекте должны возвращать одно и то же значение, если объекты не изменились.
▪️ null — вызов a.equals(null) должен возвращать false.

Реализация на картинке 👆

✅ Java библиотека #java

Big O Notation: Сложность алгоритмов

🔵 O(1) — Константное время
Константное время выполнения означает, что время выполнения операции не зависит от размера входных данных. Это как мгновенный доступ к элементу массива по индексу. Независимо от того, сколько данных в массиве, операция займёт одно и то же время.

🔵 O(n) — Линейное время
Линейная сложность указывает на то, что время выполнения алгоритма растёт пропорционально количеству элементов. Поиск элемента в LinkedList — классический пример. Чтобы найти нужный элемент, вам придётся пройти весь список, начиная с головы, что займёт линейное время, если искомый элемент находится в конце.

🔵 O(log n) — Логарифмическое время
В логарифмических алгоритмах задача сокращается на каждом шаге вдвое. Пример — бинарный поиск в отсортированном массиве. На каждом шаге вы делите массив пополам, и продолжаете поиск в нужной половине. Это значительно быстрее, чем линейный поиск.

🔵 O(n^2) — Квадратичное время
В алгоритмах с квадратичной сложностью каждый элемент сравнивается с каждым другим. Примером является сортировка пузырьком (Bubble Sort), где алгоритм многократно сравнивает и обменивает элементы местами, что приводит к квадратичному времени выполнения при увеличении числа элементов.

🔵 O(n^3) — Кубическое время
Кубическая сложность встречается в задачах с тройными вложенными циклами. Пример — умножение матриц, где каждый элемент одной матрицы должен быть умножен на каждый элемент другой, что приводит к тройным вложенным операциям.

🔵 O(n log n) — Линейно-логарифмическое время
Линейно-логарифмическая сложность характерна для более продвинутых алгоритмов сортировки, таких как быстрая сортировка (QuickSort) или сортировка слиянием (MergeSort). Эти алгоритмы делят массив на части и сортируют их, что делает их более эффективными по сравнению с квадратичными.

🔵 O(2^n) — Экспоненциальное время
Экспоненциальная сложность наблюдается в рекурсивных алгоритмах, таких как вычисление чисел Фибоначчи без мемоизации. На каждом шаге создаётся две новые ветви вычислений, что приводит к экспоненциальному росту времени выполнения с увеличением входных данных.

🔵 O(n!) — Факториальное время
Факториальная сложность возникает в задачах, связанных с вычислением всех возможных перестановок или комбинаций. Например, задача генерации всех перестановок строки: с увеличением длины строки число возможных комбинаций возрастает факториально.

🔵 O(√n) — Время квадратного корня
Этот тип сложности встречается, например, в алгоритмах поиска делителей числа или проверки на простоту. Например, чтобы проверить, является ли число простым, достаточно проверить делители до его квадратного корня, что сокращает количество операций по сравнению с линейным подходом.

✅ Java библиотека #java

Класс LocalDateTime

Класс LocalDateTime используется для работы с датой и временем без учета часового пояса.
Он появился в Java 8 в пакете java.time и является частью новой date/time API, которая пришла на смену устаревшим классам Date и Calendar.

Основные возможности класса LocalDateTime:
— Хранение даты и времени с точностью до наносекунд.
— Получение различных компонентов даты/времени (год, месяц, день недели и т. д.).
— Выполнение операций сложения и вычитания дат и интервалов.
— Сравнение и сортировка дат по времени.
— Форматирование и парсинг строк по заданному шаблону.

✅ Java библиотека #java

🖥 JDK, JRE и JVM

🟢 JDK (Java Development Kit) — это набор инструментов для разработки приложений на Java. Включает компилятор, библиотеки и утилиты, необходимые для написания и сборки кода.

🟢 JRE (Java Runtime Environment) — среда выполнения, которая позволяет запускать Java-приложения. Включает в себя JVM и стандартные библиотеки, но без инструментов разработки.

🟢 JVM (Java Virtual Machine) — виртуальная машина, которая исполняет байт-код, сгенерированный при компиляции. Именно JVM делает Java переносимой, так как позволяет запускать программы на разных платформах.

✅ Java библиотека #java

Абстракция в Java

Абстракция — это способность выделять существенные характеристики объекта и упускать несущественные.
Абстракция позволяет сосредоточиться на важных свойствах и поведении объекта, скрыв детали реализации.

В Java абстракция реализуется с помощью абстрактных классов и интерфейсов.

Абстрактный класс содержит абстрактные методы без реализации. Подклассы обязаны реализовать эти методы.
Интерфейс задает «контракт», описывая поведение классов без деталей реализации. Классы реализуют интерфейс.

Реализация абстракции требует тщательного анализа предметной области и выделения общих свойств объектов.

✅ Java библиотека #java

Sorted set

SortedSet — это интерфейс в Java Collection Framework, который предоставляет упорядочение элементов в множестве. Элементы упорядочиваются с помощью их естественного порядка или с помощью компаратора, который обычно предоставляется при создании отсортированного множества.

SortedSet имеет несколько дополнительных операций, которые позволяют использовать упорядочение элементов:
— first() и last() возвращают первый и последний элементы в множестве соответственно.
— headSet(), tailSet() и subSet() возвращают подмножества элементов, которые находятся до, после или между заданными элементами соответственно.

В этом примере мы создаем TreeSet (класс, который реализует SortedSet) и добавляем в него несколько строк. Поскольку строки реализуют интерфейс Comparable, они упорядочиваются в алфавитном порядке. Затем мы используем различные методы SortedSet для получения первого и последнего элементов, а также подмножеств элементов.

✅ Java библиотека #java

CompletableFuture

CompletableFuture в пакете java.util.concurrent является классом, который предоставляет мощный и гибкий подход к асинхронному программированию. Он позволяет выполнять асинхронные операции и обрабатывать их результаты, комбинировать несколько операций и управлять зависимостями между ними.

Помимо операций, представленных на изображении, CompletableFuture также предоставляет множество других методов для работы с асинхронными операциями, таких как thenApply(), thenCompose(), thenCombine(), exceptionally() и другие, которые позволяют обрабатывать результаты, комбинировать операции, обрабатывать исключения и многое другое. Это делает CompletableFuture мощным инструментом для асинхронного программирования.

✅ Java библиотека #java

Агрегация: что это и когда использовать?

Агрегация — это тип отношения между классами, при котором один класс "владеет" экземпляром другого, но их жизненные циклы не зависят друг от друга. Это «слабое» отношение, так как объект одного класса может существовать независимо от объекта другого.

Пример:

class Engine {
    void start() {
        System.out.println("Двигатель запущен");
    }
}

class Car {
    private Engine engine;

    Car(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }

    void startCar() {
        engine.start();
        System.out.println("Машина поехала");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Engine engine = new Engine(); // Двигатель может существовать отдельно
        Car car = new Car(engine);
        car.startCar();
    }
}

🟢В этом примере класс Car агрегирует объект Engine, но двигатель может существовать сам по себе, вне машины.

Агрегацию стоит использовать, когда один объект логически принадлежит другому, но их существование не связано напрямую. Например, библиотека и книги, где книги могут существовать без самой библиотеки

✅ Java библиотека #java

Композиция: что это и когда использовать?

Композиция — это тип отношения, когда один класс жёстко связан с другим, и объекты не могут существовать независимо. Если контейнерный объект уничтожается, то и все объекты, которые он содержит, также будут уничтожены.

Пример:

class Heart {
    void beat() {
        System.out.println("Сердце бьется");
    }
}

class Human {
    private final Heart heart;

    Human() {
        this.heart = new Heart(); // Сердце создаётся вместе с человеком
    }

    void live() {
        heart.beat();
        System.out.println("Человек живёт");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Human human = new Human();
        human.live();
    }
}

🔹 В этом примере класс Human композирует объект Heart, и сердце не может существовать вне человека.

Композицию стоит использовать, когда объекты должны быть тесно связаны и уничтожаться вместе. Например, птица и её крылья — без птицы существование крыльев не имеет смысла.

✅ Java библиотека #java

Оптимизация неблокирующего TCP сервера на java (NIO)

В предыдущем видео Неблокирующий TCP сервер на java (NIO) был разработан TCP сервер.
Сейчас проведем нагрузочное тестирование и оптимизируем потребление памяти.

🌐🗣СМОТРЕТЬ VKVIDEO

📺🗣СМОТРЕТЬ RUTUBE

✅ Java библиотека #java

Selector

Класс Selector используется для организации многоканального неблокирующего ввода-вывода.
Основная идея в том, что Selector позволяет одному потоку следить за состоянием множества каналов (сокетов, файловых каналов) и обрабатывать их события (готовность к чтению/записи).

Возможности Selector:
— Регистрация множества каналов в Selector для мониторинга.
— Проверка готовности зарегистрированных каналов к операциям чтения, записи.
— Извлечение готовых каналов и выполнение операций с ними.
— Отмена регистрации каналов в Selector.

Использование Selector позволяет избежать блокировки на операциях чтения/записи по каналам и эффективно масштабировать приложение для одновременной работы с большим количеством соединений.
Класс часто применяется в сетевых серверах для неблокирующей обработки большого числа клиентских соединений в одном потоке.

✅ Java библиотека #java

Java и gRPC: быстрый старт со Spring Boot | Преимущества, Настройка и Использование

Сегодня у нас QuickStart и обзор ныне очень популярной технологии - gRPC, оставляйте свое мнение в комментариях и читайте описание, приятного! :)

📺🗣СМОТРЕТЬ RUTUBE

🌐🗣СМОТРЕТЬ VKVIDEO

✅ Java библиотека #java

Как отслеживать изменения в файловой системе в реальном времени

Если вам нужно отслеживать изменения в файловой системе, такие как добавление, удаление или модификация файлов, Java предоставляет удобный инструмент — интерфейс WatchService. Это идеальное решение для мониторинга директорий без необходимости вручную проверять состояние файлов каждый раз.

🔹 Возможные сценарии использования:
- Отслеживание действий пользователя.
- Мониторинг изменений в конфигурационных файлах для их динамической перезагрузки.
- Автоматическая обработка данных, как только они поступают в систему (например, новые изображения или документы).
- Логирование и анализ активности в системных директориях.

import java.nio.file.*;
import java.io.IOException;

public class DirectoryWatcher {
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        WatchService watchService = FileSystems.getDefault().newWatchService();
        Path path = Paths.get("/path/to/watch");
        path.register(watchService, StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE, 
                                    StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE, 
                                    StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);

        System.out.println("Monitoring directory: " + path);
        
        while (true) {
            WatchKey key = watchService.take();
            key.pollEvents().forEach(event -> {
                WatchEvent.Kind<?> kind = event.kind();
                System.out.println(kind.name() + ": " + event.context());
            });
            if (!key.reset()) break;
        }
    }
}

WatchService — это механизм мониторинга событий файловой системы. Для его работы регистрируем путь для отслеживания событий с помощью path.register() и указываем тип событий: создание, удаление или модификация.
В бесконечном цикле программа ожидает события с помощью watchService.take(), после чего события обрабатываются через лямбду.
Метод reset() проверяет, можно ли продолжить отслеживание, если нет — цикл завершится.

🔹 Преимущества использования:
- Моментальное реагирование на изменения файлов, что упрощает автоматизацию.
- Легкая настройка — всего несколько строк кода для полного мониторинга директории.
- Минимальные ресурсы — WatchService не требует постоянного опроса файловой системы.

✅ Java библиотека #java

StringBuilder

StringBuilder — это класс для работы с изменяемыми строками, аналогичный StringBuffer. API класса StringBuilder такой же, как у StringBuffer, он также хранит строку в виде модифицируемого массива символов.

Но, в отличие от StringBuffer, StringBuilder не является потокобезопасным. Он работает быстрее за счет отсутствия синхронизации.
Поэтому его рекомендуется использовать в однопоточных приложениях для работы со строками, когда нет необходимости в синхронизации.

При создании можно задать начальную емкость buffer'а в виде размера массива символов.
Если строка превышает текущую емкость, она автоматически расширяется с сохранением содержимого.

✅ Java библиотека #java

Можем ли мы перегрузить методы по возвращаемому типу?

Мы не можем перегружать по возвращаемому типу. Это поведение аналогично C++.

✅ Java библиотека #java

ReentrantLock vs. Lock

Lock — это интерфейс, предоставляющий базовые методы для управления синхронизацией потоков. Одной из наиболее популярных реализаций этого интерфейса является ReentrantLock, которая предлагает более широкие возможности по сравнению с базовыми реализациями. Разбираемся, в чём различие:

🔵 Повторный захват
ReentrantLock позволяет одному и тому же потоку захватывать блокировку несколько раз. Это полезно, если метод вызывается рекурсивно или используются несколько блокировок одновременно.

🔵 Больше контроля
ReentrantLock даёт больше возможностей управления блокировкой: можно настраивать справедливость (потоки захватывают блокировку по очереди) и использовать неблокирующие методы, такие как tryLock(), чтобы избежать ожидания.

🔵 Управление состоянием
С ReentrantLock блокировку можно вручную освобождать, что полезно при более сложной логике.

🔵 Дополнительные методы
ReentrantLock предоставляет такие полезные методы, как getHoldCount(), чтобы узнать, сколько раз текущий поток захватил блокировку, и isHeldByCurrentThread() для проверки, удерживается ли она этим потоком.

Используйте ReentrantLock, если вам требуется гибкость и контроль над блокировками. Lock подходит для простых случаев синхронизации.

✅ Java библиотека #java

Spring AI Advisors: Intercept & Enhance Every AI Call (AOP for AI!)

Discover the power of Spring AI Advisors - the AOP-style solution that lets you intercept, modify, and enhance every AI interaction in your Spring applications!

In this tutorial, you'll learn how to add logging, memory, and retrieval-augmented generation (RAG) capabilities to your Spring AI applications without cluttering your business logic. Think of advisors as Aspect-Oriented Programming (AOP) for AI interactions!

What You'll Learn:
• Built-in Advisors: Question & Answer Advisor for RAG and Chat Memory Advisor for conversation history
• Custom Advisor Development: Build your own logging advisor that captures requests, responses, and metadata
• Real-World Implementation: Complete code examples using OpenAI integration and vector stores
Observability Integration: How advisors participate in metrics and tracing
• Best Practices: When to use blocking vs streaming advisor implementations

🌐🗣СМОТРЕТЬ VKVIDEO

✅ Java библиотека #java

Паттерн Factory (Фабрика)

Factory — это порождающий паттерн, который предоставляет интерфейс для создания объектов в суперклассе, но позволяет подклассам изменять тип создаваемых объектов.

Использование:

🔹 Когда заранее неизвестны конкретные классы объектов, с которыми придётся работать.
🔹 Когда нужно централизовать логику создания объектов, чтобы избежать дублирования кода.
🔹 Когда система должна быть независимой от процесса создания, композиции и представления объектов.

Преимущества:

1️⃣ Снижает связанность кода с конкретными классами, делая систему более гибкой.
2️⃣ Улучшает структуру кода за счёт выделения логики создания объектов в отдельные классы.
3️⃣ Упрощает добавление новых типов объектов, не изменяя существующий код.

Недостатки:

1️⃣ Увеличивает количество классов в проекте, что усложняет его поддержку.
2️⃣ Требует понимания принципов абстракции и иерархий, что может усложнить первоначальное восприятие.

📌 Factory широко применяется для создания объектов в системах, где тип создаваемого объекта зависит от условий, например, в логике обработки различных пользовательских запросов или для генерации разных типов документов.

@javalib #java