Язык программирования Java
Java является одним из наиболее популярных языков программирования (ЯП) сегодня. Относится к строго типизированным объектно-ориентированным ЯП. Java широко применяется в разработке в настоящее время.
История появления языка Java
Данный ЯП создан в 1995 году компанией Sun Microsystems. У его истоков стоял Джеймс Гослинг. Изначально Java назывался Oak и использовался для программирования бытовых электроприборов. Интересно, что свое теперешнее имя он получил от названия марки кофе, который, в свою очередь, был назван в честь одноименного острова. Кстати, на эмблеме тоже можно видеть чашку кофе.
Параллельно с языком программирования, был разработан принципиально новый на то время ПК Star 7. Однако из-за его высокой стоимости, он не пользовался популярностью. Компания также пыталась найти себя в сфере интерактивного телевидения, но и эта инвестиция не оправдала себя.
Особенности
При создании этого языка программирования был реализована очень важная концепция – write once, run everywhere, что переводится с английского как «напиши один раз, используй везде». То есть Java является по сути кроссплатформенным языком. Но только при условии, что в системе установлен и запущен так называемый Java Runtime Environment.
Помимо этого, в Джава есть собственный механизм работы с памятью. После создания объектов так называемый коллектор мусора автоматически очищает память после того, как объекты уже больше не применяются программой.
Что касается синтаксиса, он достаточно сложен. Похож на синтаксис других инструментов разработки. Из особенностей можно отметить:
1. Java чувствителен к регистру. Например, два идентификатора user и User в Java являются совершенно разными сущностями.
2. Классы в Джава именуются с помощью UpperCamelCase. При этом, название файла должно совпадать с именем класса с учетом чувствительности к регистру.
3. Начинаются идентификаторы с букв латинского алфавита, $, или нижнего подчеркивания.
Где применяется язык программирования Java? С учетом того, что тот ЯП относится к языкам широкого применения, используется Джава в различных сферах. И сегодня является одним из наиболее востребованных инструментов разработчика.
В крупных проектах Java используется повсеместно. Например, в серверных приложениях для крупных компаний. Java можно встретить в образовательных проектах и крупных порталах.
Еще один важный момент – Java активно применяется при разработке игр. Например, Майнкрафт написан на этом ЯП.
Джава активно применяется и в мобильной разработке. В частности, на Java пишутся приложения, работающие на операционной системе Android. Для iOS чаще всего применяется другой ЯП – Swift.
Помимо этого, с помощью ЯП Java создаются клиентские приложения. Наиболее популярной и известной является среда разработки NetBeans. Используется Джава и для работы с Big Data.
То есть сфера применения этого инструмента программирования очень широка и не ограничивается какой-то определенной нишей. Это одна из причин популярности языка Java по сравнению со многими другими инструментами программирования.
Преимущества и недостатки Джава
К плюсам использования этого языка программирования можно отнести:
1. Это объектно-ориентированный язык. То есть все в Джава является объектом. Можно расширять любое дополнение так как оно основано на объектной модели.
2. Кроссплатформенность. В отличие от многих языков программирования, которые компилируются в определенных операционных системах, Java не имеет привязки к ОС. Вместо этого, он может работать в любой операционной системе при наличии Java Runtime Environment.
3. Относительная простота. Java можно считать относительно несложным языком программирования. Особенно для тех, кто понимает концепции ООП.
4. Портативный язык программирования. Java не имеет зависимости от реализации аспектов спецификации. Компилятор Java имеет чистую переносимость.
5. Оптимизированный. В Java достаточно высокая скорость возможность устранения ошибок в любой ситуации.
6. Динамический. Этот язык разработан для адаптации к меняющимся условиям.
7. Несмотря на то, что Java менее дружелюбен к новичкам, чем тот же Python, он все равно довольно прост для разработчиков. Это предсказуемый и типизируемый язык, позволяющий тем, кто учиться, сразу же начинать мыслить в правильном направлении.
8. Автоматическое управление памятью является еще одним важным преимуществом этого языка. В Java не требует самостоятельно писать код, который бы управлял памятью. Все это доступно в автоматическом режиме через АММ (Automatic Memory Management).
9. Большое сообщество разработчиков. Это не только способствует росту количества библиотек и полезных фреймворков. Для тех, кто изучает Java это возможность задать вопросы на различных форумах и тематических сайтах.
Правда, есть и недостатки, некоторые из которых появились не так давно. Например, в 2019 году появилась информация о том, что Oracle будет взимать плату за коммерческое использование Java Standard Edition 8. То есть исправление ошибок и новые обновления отныне будут не бесплатными. Причем размер тарифа будет зависеть от количества пользователей и компьютеров.
Достаточно низкая производительность. Java является языком высокого уровня. Соответственно, у него достаточно низкая производительность ввиду компиляции и абстракции с помощью виртуальной машины. То же приложение для очистки памяти очень полезно. Но оно может привести к проблемам с производительностью.
Еще один недостаток – отсутствие нативного дизайна для ПК. Например, для разработки на Андроид есть Android Studio. Для ПК такого не существует.
К минусам языка программирования можно отнести достаточно сложный код. Можно сказать, что Java – то облегченная версия С++. Если сравнивать с Python, то у последнего код намного лаконичнее.
Пример кода на Java
Традиционной, в примерах кода мы будем использовать строку «Привет мир». Вот как она реализована в Java:
Как видно, данная строка выглядит несколько сложнее, чем тоже самое на Python или JavaScript.
Перспективы Джава
С точки зрения популярности, Java по версии State of Octoverse за 2019 год входит в число наиболее используемых ЯП. Уступает позиции только Python и JavaScript. Это говорит о том, что Джава сегодня пользуется невероятной популярностью и тенденция эта вряд ли пойдет на спад в ближайшее время.
Стоит ли начинать изучать Джава сегодня? Интерес к этому языку программирования вряд ли угаснет в ближайшее время. На нем написано большое количество программ, которые в будущем будут требовать, как минимум поддержки со стороны разработчиков, а как максимум, доработки, внедрения новшеств и так далее. Соответственно, это не оставит программистов, работающих на Java без работы на долгие годы.
К тому же, тенденция такова, что количество программ, написанных на Джава не уменьшается, а только увеличивается. Да, появляются конкурирующие языки, которые частично заменяют Java в тех или иных областях. Но серьезно пошатнуть позиции этого ЯП они вряд ли способны.
Легко ли выучить Java? На самом деле, все зависит от желания и стремления. Java считается одним из дружественных языков для новичков. Конечно, в нем нет той легкости и лаконичности, которая присутствует в Python. Однако разработчики, создавшие Java, старались изо всех сил сделать его максимально легким в изучении.
В процессе обучения важно понять базовые концепции программирования. Сам язык уже вторичен.
Каковы перспективы у детей, начинающих изучать Java? Здесь сразу же отметим, что ребенок в 6-10 лет вряд ли будет изучать Java. Скорее, он будет выяснять общие концепции программирования через такие среды разработки, как Scratch или Snap!, созданные специально для обучения самых маленьких.
После работы на их платформах, ребенок сможет уже самостоятельно принимать решение, какой язык программирования он будет изучать. В любом случае, спрос на Java в ближайшем будущем вряд ли сократится.
Основная информация о языкe
Java — объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (в последующем приобретённой компанией Oracle). Приложения Java обычно компилируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой виртуальной Java-машине (JVM) вне зависимости от компьютерной архитектуры. Дата официального выпуска — 23 мая 1995 года.
Основные особенности
Программы на Java транслируются в байт-код, выполняемый виртуальной машиной Java (JVM) — программой, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию как интерпретатор.
Достоинство подобного способа выполнения программ — в полной независимости байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности благодаря тому, что исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером) вызывают немедленное прерывание.
Язык Java — язык номер один программирования бизнес-приложений. Бизнес-приложения — это многофункциональные программные системы и комплексы, предназначенные для автоматизации ключевых бизнес-функций и процессов внутри компании. Программисты бизнес-приложений получают в два раза больше программистов других приложений. Наличие таких приложений повышает эффективность ключевых бизнес-процессов предприятия, сократить сроки поиска и обработки информации, экономить материальные и человеческие ресурсы, автоматизировать типовые действия в рамках выполнения процессов и т.д. [1] .
Часто к недостаткам концепции виртуальной машины относят то, что исполнение байт-кода виртуальной машиной может снижать производительность программ и алгоритмов, реализованных на языке Java. В последнее время был внесен ряд усовершенствований, которые несколько увеличили скорость выполнения программ на Java:
- применение технологии трансляции байт-кода в машинный код непосредственно во время работы программы (JIT-технология) с возможностью сохранения версий класса в машинном коде,
- широкое использование платформенно-ориентированного кода (native-код) в стандартных библиотеках,
- аппаратные средства, обеспечивающие ускоренную обработку байт-кода (например, технология Jazelle, поддерживаемая некоторыми процессорами фирмы ARM).
По данным сайта shootout.alioth.debian.org, для семи разных задач время выполнения на Java составляет в среднем в полтора-два раза больше, чем для C/C++, в некоторых случаях Java быстрее, а в отдельных случаях в 7 раз медленнее. С другой стороны, для большинства из них потребление памяти Java-машиной было в 10-30 раз больше, чем программой на C/C++. Также примечательно исследование, проведённое компанией Google, согласно которому отмечается существенно более низкая производительность и бо́льшее потребление памяти в тестовых примерах на Java в сравнении с аналогичными программами на C++.
Идеи, заложенные в концепцию и различные реализации среды виртуальной машины Java, вдохновили множество энтузиастов на расширение перечня языков, которые могли бы быть использованы для создания программ, исполняемых на виртуальной машине. Эти идеи нашли также выражение в спецификации общеязыковой инфраструктуры CLI, заложенной в основу платформы .NET компанией Microsoft.
Hello world
/* *Hello world на Java *Назовите файл "Hello.java" */ public class Hello < // Программа начинается с обращения к main() public static void main(String[] args)< System.out.println("Hello world!"); >>
Компиляция и запуск
Чтобы скомпилировать программу Hello, запустите компилятор (javac), указав имя исходного файла, в консоли:
javac Hello.java
Компилятор javac создаст файл Hello.class, содержащий версию кода виртуальной машины программы. Чтобы действительно воспользоваться программой, необходимо воспользоваться программой запуска приложений Java, которая носит имя java. При этом ей потребуется передать имя класса Hello в качестве аргумента в консоли:
java Hello
При выполнении на экране отобразится следующий вывод:
Hello world!
Средства разработки
- JDK — помимо набора библиотек для платформ Java SE и Java EE содержит компилятор командной строки javac и набор утилит, также работающих в режиме командной строки.
- Netbeans IDE — свободная интегрированная среда разработки для всех платформ Java — Java ME, Java SE и Java EE. Пропагандируется Sun Microsystems, разработчиком Java, как базовое средство для разработки ПО на языке Java и других языках (C, C++, PHP, Fortran и др.).
- Eclipse IDE — свободная интегрированная среда разработки для Java SE, Java EE и Java ME[40]. Пропагандируется IBM, одним из важнейших разработчиков корпоративного ПО, как базовое средство для разработки ПО на языке Java и других языках (C, C++, Ruby, Fortran и др.).
- IntelliJ IDEA — среда разработки для платформ Java SE, Java EE и Java ME. Разработчик — компания JetBrains. Распространяется в двух версиях: свободной бесплатной (Community Edition) и коммерческой проприетарной (Ultimate Edition).
Источники
- Java — Википедия
- Г. Шилдт — Java. Полное руководство, 8-е изд.
- Язык программирования Java
- Введение в Java
начни карьеру в IT прямо сейчас
IT Star предлагает полное сопровождение всем желающим освоить новые направления в сфере IT. Мы также обучаем сотрудников белорусских компаний по заказу нанимателей.
01 апреля — 2021
Что дает знание языка программирования Java
Благодаря Java работает свыше трёх миллиардов устройств. На этом языке программирования написаны серверные и трейдинговые приложения. Их отличительная черта — многопоточность и высокая частота работы. Java — универсальный язык, его применяют в корпоративных приложениях и смарт-устройствах — от смартфона до электромобиля.
Преимущества Java:
- используется в сотнях тысяч организаций;
- тому, кто знает этот язык, легче найти работу;
- освоить несложно, подходит даже новичкам;
- работает на всех платформах.
Несмотря на регулярную модернизацию, старый код совместим с новым. Это позволяет не переписывать уже созданные приложения с нуля, а просто дополнять их по мере необходимости.
Веб-приложения, написанные на Java
Статистика подтверждает: это один из самых вездесущих языков программирования. Он применяется в приставках, смарт-часах, серверах, браузерах, кредитных картах и много в чём ещё. Вот только основные направления использования:
- Android-приложения (с применением Google и Android API);
- финансовые приложения, в том числе банковские;
- веб-приложения, включая государственные, оздоровительные, страховые и многие другие;
- средства программной разработки;
- трейдинговые приложения для банков;
- J2ME-приложения (да, они всё ещё остались, несмотря на доминирование Android и iOS);
- компактные встраиваемые системы — для смарт-карт, сенсоров и так далее;
- сервисы для обработки больших данных, хотя здесь преобладает C++;
- научные приложения, в том числе для обработки естественных языков.
В 1990-х Java сохраняла популярность в интернете в виде апплетов, но сегодня апплеты непопулярны, в первую очередь из-за низкой безопасности. Тем не менее у этого языка большое будущее и немалые перспективы в тех сферах, где он уже используется. А значит, смысл изучать его определённо есть.
Курсы программирования на Java (Джава)
Тем, кто желает освоить Java, не нужно подолгу ждать или копить круглую сумму. Уже сегодня можно записаться на курсы программирования в академию IT Star, чтобы под руководством опытных преподавателей начать осваивать один из самых популярных, универсальных языков программирования — Java. Это позволит в короткие сроки стать востребованным программистом и найти применение своим навыкам на высокооплачиваемой должности.
Наши курсы по данному направлению:
- Основы программирования
- Базовый курс Java
- Продвинутый курс Java
- Разработка Java веб-приложений
Свойства языка программирования Java
Язык программирования Java появился в 1995 году. Его автор, Джеймс Гослинг, создал его для компании Sun, в которой он на тот момент работал.
- Персонаж Java – Дюк (Duke).
- На логотипе Java изображена кофейная чашка.
Что касается названия, то судя по легенде, Java – это сорт кофе, который нравился программистам. Поэтому новый язык программирования получил неформальное название у критиков – «язык кофеварок».
Java – язык широкого профиля, на котором написаны самые высоконагруженные и высокопроизводительные проекты (например, бекенды соцсетей), серверные и настольные приложения, IDE (среда разработки), игры, программы для микроконтроллеров и т. д.
Язык обладает рядом свойств:
Кроссплатформенность языка Java
Это свойство отличает Java от большинства языков программирования. Оно отражено в девизе: «Написано однажды, работает везде». Запустить код можно на любой платформе, где установлена JVM (виртуальная машина Java). Он будет работать во всех популярных операционных системах (Windows, Mac, Linux, Sun Solaris и других). Код компилируется один раз и его не нужно перекомпилировать под разные платформы.
Автоматическая сборка мусора в Java
Весь мусор удаляется автоматически, явно указывать ячейки памяти для очищения не требуется. Если ссылок на объект нет, то со временем объект будет удален. Это свойство повышает безопасность языка.
Java — объектно-ориентированный язык
Писать программы нужно с помощью объектно-ориентированного стиля программирования (ООП), т.к. почти всё в Java реализовано через объекты. Язык поддерживает основные принципы ООП: абстракцию, наследование, инкапсуляцию, полиморфизм.
Безопасность Java
Изначально язык Java создавался для распределенных приложений. И поскольку исполнять апплеты необходимо было на клиентской машине, то вопрос безопасности стоял крайне остро. Для повышения защиты было сделано следующее:
- Внедрена автоматическая сборка мусора (отсутствуют указатели на ячейки памяти);
- Ограничен доступ загруженных по сети апплетов к локальной файловой системе устройства (это относится ко всем стандартным библиотекам Java);
- Создана JVM, которая проверяет загруженный код на ограничения правил безопасности;
- Во время исполнения программы интерпретатор проверяет действия на допустимость.
Привычный синтаксис Java
Синтаксис Java схож с синтаксисом других языков программирования, например, C/C++. Поэтому язык несложно освоить опытным программистам.
Предлагаем вам отличные курсы по Java, на которых вы сможете познакомиться и освоить данный язык программирования: