Разработка на Java без всего

Снова показываю как можно вести разработку «голыми руками» — без IDE, документации и даже интернета. В этот раз с помощью «пользовательской» Ubuntu Linux и OpenJDK.

Поскольку современные разработчики постоянно жалуются на завышенные требования технических интервью вообще и на мою «дурную практику» написания кода от руки в частности — показываю на личном примере как все это работает.

Жертвам «слабой памяти» посвящается.

Заодно узнаете как можно вести разработку на Java хоть в чистом поле — в самолете, в поезде или на закрытом объекте, без подключения к интернету и документации.

Видео

В ролике показан весь процесс разработки на Java, с одним только JDK.

Платформа:

https://plvideo.ru/watch?v=x32Gzoe4ors0

Тестовое окружение

Для большей чистоты эксперимента был взят «Live USB»-образ Ubuntu Desktop 24.04.3 LTS, записан на флешку, флешка вставлена в один из рабочих ноутбуков, который затем с нее был загружен.

Таким образом получилась чистая система, без средств разработки и с отключенной сетью.

Из инструментов будет лишь текстовый редактор и JDK.

И все.

Что будем писать

Самое простое что можно написать в таких полевых условиях — реверс-шелл HTTP-сервер.

На самом деле написать можно много чего, особенно если посмотреть в каталог demo внутри OpenJDK:

Здесь и далее скриншоты из другой системы (Manjaro), чтобы не заморачиваться с их перебрасыванием из «Live USB»-системы и добавлением в статью.

Тем не менее на видео все описываемые в статье шаги и весь код вбиваются полностью вручную, на чистой системе, загруженной с Live USB.

Демо

Упомянутый выше каталог demo содержит набор довольно серьезных примеров проектов, которых вам вполне хватит для начальной стадии изучения или в качестве основы для какого-нибудь прототипа, особенно если никаких других инструментов и интернета — нет.

Так выглядит демо-проект Notepad, реализующий простейший текстовый редактор:

Так выглядит демо Metalworks, с простейшей реализацией мультиоконной системы (MDI):

Напоминаю, что вся эта благодать находится внутри стандартной поставки любой версии JDK, начиная с незапамятных времен 8й версии.

Все демо-проекты содержат исходный код в архиве src.zip и собираются без внешних зависимостей.

К сожалению каталог с демо иногда вырезается ментейнерами дистрибутивов линукса ради экономии места. И переносится в отдельный пакет, который пользователи разумеется забывают установить.

Ручная разработка

В ролике в записи показано как автор вводит и запускает в работу вот такой код:

// разумеется я не помню названий абсолютно всех
// импортируемых классов, поэтому тут стоит '*'
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.concurrent.*;

public class MyWebServer {

   static void handle(Socket s)  {
    // метод getId() устарел, поэтому его использование в
    // последних версиях JDK выдает предупреждение
	System.out.println("Thread: %d"
	        .formatted(Thread.currentThread().getId()));

	// самое сложное место, которое удалось повторить на записи
	// далеко не с первой попытки         
    try(PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream());
        BufferedReader in = new BufferedReader(
               new InputStreamReader(s.getInputStream()));) {
      // поскольку используется чтение и запись строк а не байт - читаем 
      // строку целиком, т.е. до символа \n
      String l = in.readLine();
      // тут просто показываем в консоль
      System.out.println(l);
      // этим простым способом читаем только строку запроса,
      // которая идет первой, пропустив все заголовки
      // \r\n (пустая строка) - признак завершения запроса
      while (l==null || l.isEmpty() || "\r\n".equals(in.readLine())); 
      
      // тут мы 'в лоб' сравниваем строку HTTP-запроса целиком
      // так она выглядит до работы парсера
      if ("GET /test HTTP/1.1".equals(l)) {
        // поскольку мы реагируем только на один url '/test'
        // формируем ниже статичный ответ        
        String data = "Hello from alex0x08 at "+ new Date();      
        // так выглядят стандартные поля ответа в 'raw' виде, без обработки
        out.println("HTTP/1.1 200 OK");
        // 'close' дает указание браузеру разорвать соединение 
        // с сервером сразу после получения данных
        out.println("Connection: close");
        // поскольку мы отдаем строку - ставим MIME тип 'text/plain'
        out.println("Content-Type: text/plain");
        // опционально отдаем размер данных
        out.println("Content-Length: " + data.length());
        // пустая строка - признак начала блока с данными
        out.println();
        // отдаем сами данные
        out.println(data);
      } else {
        // во всех остальных случаях формируем ответ 404
        out.println("HTTP/1.1 404 Not Found");
        out.println("Connection: close");
        out.println();    
      }
        // нужно обязательно вызывать поскольку PrintWriter кеширует данные
        out.flush();
    } catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
	 // в любом случае закрываем клиентский сокет
	  try {s.close();} catch (Exception ee) {}
	}
  }
  // стартовый метод приложения
  public static void main(String[] args) throws Exception {
     System.out.println("Starting..");
     // тоже сложное место, которое было непросто ввести по памяти
	ExecutorService p = Executors.newFixedThreadPool(10);
     // создание 'серверного' сокета, который будет прослушивать 
     // указанный порт
     // поскольку хост не указан - будут прослушиваться все (0.0.0.0)
    ServerSocket ss = new ServerSocket(8089);
    // бесконечный цикл, который нужен тк метод accept() - блокирующий
    // и выход из него произойдет после получения входящего подключения
    while (true) {
            // получен клиентский сокет
      		Socket s = ss.accept();
      		// запуск асинхронной обработки
 		    p.execute(() -> handle(s));
	}
  }
}

Комментариев в той версии этого кода, который был показан в записи разумеется нет, они были добавлены уже после — для большего понимания.

Этот код реализует простейший (но многопоточный) вебсервер на Java, который отвечает лишь на один URL /test и отдает заранее заданную строку с датой.

Как видите даже столь небольшого кода достаточно чтобы можно было подключиться из современного браузера Chrome:

Компиляция выполняется как и в записи всего одной командой:

javac -cp . MyWebServer.java

После чего появится один единственный .class файл c совпадающим именем, поскольку пакеты не использовались, для запуска достаточно указать в качестве classpath текущий каталог:

java -cp . MyWebServer

Но это все лирика и понты.

Когда кончается память

Разумеется невозможно запомнить абсолютно все и рано или поздно вы столкнетесь с названием метода или класса, которые надо где-то подсмотреть.

Память все же не резиновая, пихать в нее бесконечно не получится.

Автор при записи видео столкнулся с таким в двух местах:

длинные классы-обертки над потоками (stream) сокета и сложное название статичного метода, создающего экземпляр ExecutorService.

И то и другое получилось правильно ввести далеко не с первой попытки.

Возвращаясь к ситуации когда нет доступа к интернету и полноценной среды разработки, зато на машине есть JDK — показываю что можно сделать в этом непростом случае.

Невероятно но факт:

Вот это поворот!

В последних версиях JDK появилась интересная утилита jimage, которая находится в каталоге bin (там же где и главные бинарники java и javac).

С помощью этой штуки можно легко посмотреть полные названия всех системных классов:

Правда знание полного имени класса не всегда помогает, поскольку в JDK много вложенных и системных классов, которые по идее вызывать снаружи не надо.

Команда для запуска:

jimage list $JAVA_HOME/lib/modules |less

где переменная JAVA_HOME указывает на каталог с установленной JDK:

Так вы увидите названия всех системных классов, но что делать с методами?

Вытаскиваем сигнатуры методов

Тут тоже есть решение, поскольку эта же утилита позволяет распаковывать jmod-файлы в которых находятся системные .class-файлы JDK.

 jimage extract --dir=/opt/src/tmp  $JAVA_HOME/lib/modules

А еще одна утилита javap позволяет посмотреть метаданные .class-файла, в том числе сигнатуры всех методов:

cd /opt/src/tmp/jre
javap java.base/java/nio/Bits.class

Так выглядит результат:

В виде текстового блока с подсветкой синтаксиса:

class java.nio.Bits {
  static final jdk.internal.misc.VM$BufferPool BUFFER_POOL;
  static final int JNI_COPY_TO_ARRAY_THRESHOLD;
  static final int JNI_COPY_FROM_ARRAY_THRESHOLD;
  static final boolean $assertionsDisabled;
  static short swap(short);
  static char swap(char);
  static int swap(int);
  static long swap(long);
  static int pageSize();
  static long pageCount(long);
  static boolean unaligned();
  static void reserveMemory(long, long);
  static void unreserveMemory(long, long);
  static {};
}

Вот этого уже с запасом хватит для полевой разработки в условиях крайнего Севера.

Если у вас есть реальный, а не нарисованный опыт разработки на Java, двух этих трюков будет достаточно для работы в поезде или самолете или на чужом копьютере — в тех местах и обстоятельствах, где нет подготовленного рабочего места.

Исходники JRE

Если вам совсем повезет, в каталоге JDK/lib будет находиться файл src.zip, внутри которого будут исходники всех системных классов JRE:

В распакованном виде:

Внутри находится исходный код всех классов Java, используемых в JDK:

cat java.base/java/io/Bits.java |less

Так выглядит исходный код класса java.io.Bits, который мы просматривали выше с помощью javap:

Эпилог

Смысл такой «полевой разработки» — в первую очередь проверка реальных практических навыков, которые находятся в голове у программиста а не где‑то в интернете.

К сожалению на 2025й год можно констатировать, что такие навыки являются большой редкостью и мало кто из кандидатов, которых я когда-либо собеседовал могли осилить написание хотя‑бы трети подобного кода.

Кстати в нашем Телеграм-канале выложено первое техническое видео (запись с экрана), где впервые получилось проверить всю идею.