Особенности разработки на языке Java
Один из самых популярных языков программирования, JAVA, до сих пор вызывает большое количество вопросов, особенно среди новичков.
1.8K открытий
В этой статье мы рассмотрим, где же применяется этот язык программирования и его особенности.
Сфера применения Java
Большинство крупных компаний так или иначе используют Java. Этот универсальный язык программирования используют компании разного масштаба в своем корпоративном серверном ПО. Написанные на Java приложения можно найти везде: в «умном» чайнике, Android-смартфоне, компьютере или автомобиле Tesla. И поскольку Java есть везде, найти работу, зная этот язык, довольно просто.
Зачем нужно учить Java?
Всё просто. Java — универсальный язык, который используют сотни тысяч компаний. Так что, если вы знаете Java, довольно легко найти интересную работу. Java достаточно несложен в освоении, поэтому он подходит тем, кто впервые подошёл к изучению программирования. Этот язык работает на всех платформах, и, хотя он постоянно обновляется и модернизируется, старый Java-код совместим с новым.
Зачем нужна Java?
Реальные Java приложения
Существует множество областей применения Java: от сайтов электронной коммерции до Android приложений, от научных до финансовых приложений, таких как трейдинговые системы, и игр, типа Minecraft.
Android приложения
Абсолютно все приложения на Android написаны на Java c использованием Google и Android API. Так что, если хотите увидеть, где используется Java, просто возьмите телефон на Android.
Серверные приложения в сфере финансовых услуг
Java очень обширно применяется в сфере финансов. Многие мировые банки, типа Goldman Sachs, Citigroup, Barclays, Standard Chartered и другие, используют именно этот язык для написания frontend и backend электронных систем, систем регулирования и конфирмации, проектов обработки данных и некоторых других. Именно Java преимущественно используется при написании серверных приложений, в большинстве своём без какого-либо пользовательского интерфейса, которые получают данные с одного сервера, обрабатывают их и отправляют дальше.
Вэб-приложения
Java широко используется в электронной коммерции и в области вэб-приложений. Огромное количество RESTful сервисов было создано с использованием Spring MVC, Struts 2.0 и похожих фреймворков.
Программные средства
Многие полезные программные средства и средства разработки написаны и разработаны на Java, например Eclipse, IntelliJ Idea и Netbeans IDE.
Трейдинговые приложения
Сторонние трейдинговые приложения, которые также часть большой индустрии финансовых услуг, также используют Java. Популярные приложения, типа Murex, которые используются во многих банках, написаны на Java.
J2ME приложения
Несмотря на то, что появление iOS и Android практически уничтожило J2ME рынок, в мире ещё огромное количество дешёвых телефонов от Nokia и Samsung, использующих J2ME.
Встраиваемые системы
Обширна Java и в области встраиваемых систем. Можно увидеть на что способна платформа, имея всего 130 KB для использования Java на смарт-картах и сенсорах. Изначально Java разрабатывалась для встраиваемых систем. Основная логика Java заключалась в возможности «писать один раз, запускать где угодно» и, похоже, что она приносит свои плоды.
Hadoop и другие технологии обработки больших данных так или иначе используют Java, например Hbase и Accumulo от Apache, или ElasticSearch. Хоть Java и не доминирует в этой области, у неё есть потенциал получить большую долю, если Hadoop или ElasticSearch расширятся.
Научные приложения
Благодаря своей легкости, простоте в изучении, внедрении и кроссплатформенности, Java — выбор по умолчанию для научных приложений, включая обработку естественного языка. Основная причина в том, что Java более безопасна, мобильна и надежна и имеет лучшие инструменты параллелизации, чем С++ и другие языки.
Особенности разработки на языке Java
Основная идея была в том, что программный код исполняется не напрямую процессором, а интерпретатором байт-кода называемом java-машиной или JVM.
Такой подход несет ряд особенностей и дает множество преимуществ.
Кроссплатформенность
Джава-машины умеют обрабатывать универсальные инструкции байт-кода с учетом конкретных особенностей систем. Именно поэтому данный язык захватил разработку под мобильные устройства. Из-за интерпретации внутри JVM, скорость выполнения программ заметно уменьшается. Программы на Java в среднем в 2 раза медленнее, чем на C++.
Управление памятью
На смену ручному управлению пришла сборка мусора. Из-за иного подхода к памяти в Java не требуется работать с указателями. Это упрощает программирование. Джава предоставляла современный для своего времени синтаксис. Например, программы написаны полностью в объектно-ориентированном стиле, со строгой статической типизацией.
Все это привело к росту популярности этого языка программирования. Миллионы программистов с тех пор задействованы в программировании на этом языке. Данный язык широко применяется как backend в финансовом секторе и в сфере электронной коммерции, веб-приложениях, встраиваемых системах и т. д.
На Java написано множество инструментов и утилит, например, наиболее популярная IDE — IntelliJ Idea, таск-трекер JIRA, система управления базами данных Postgres.
Основные конкуренты JAVA языка
Вместе с успехом приходят и конкуренты. Так, например, в 2002 году Microsoft выпускает аналогичный продукт — C#, идейно очень близкий язык со своим байт-кодом и средой исполнения. Со временем C# также стал и кроссплатформенным. Конкуренция в языках возрастала. Большой возраст и бремя обратной совместимости мешает быстрому развитию языка. Например, у Java имеются следующие недостатки:
- Слабая система типов: слабые generic-типы, отсутствие пользовательских value-типов;
- Медленные темпы развития стандартной библиотеки и языка в целом;
- Отсутствие современных методов асинхронного программирования async/await, yield return;
- Отсутствие многих выразительных средств, которые давно есть в других языках: экстеншинов, перегрузки операторов и т. д.
На той же платформе JVM возникают другие языки и технологии, призванные добавить выразительности языку. Так появляются Scala, Java+Lombok, Kotlin.Особенно быстро ее вытесняет Kotlin. Эти два языка могут совместно использоваться в одном проекте, что сильно снижает порог входа для новых программистов.
В андроид-разработке Kotlin фактически уже заменил Java.Cреда исполнения JVM продолжает совершенствоваться. Улучшается технология сборки мусора и JIT-компиляция, благодаря чему Java до сих пор остается в лидерах по скорости исполнения среди языков с управляемой памятью.
Мы в Digex Co. знаем и используем в разработке практически все современные технологии, библиотеки и фреймворки как Java, так и Kotlin. Больше половины наших разработчиков являются Senior программистами с глубокими знаниями большинства технологий.
Мы можем подобрать специалиста под необходимую вам задачу, решить все необходимое с использованием самого верного языка программирования. У нас есть специалисты под любой запрос.
Java
Устройте конкурс между агентствами и узнайте реальные цены и сроки выполнения вашего проекта. Создание заказа занимает 5 минут.
Об инструменте
Что такое Java
Java – популярный объектно-ориентированный язык программирования, который применяют в широком спектре задач. Главная особенность языка – использование виртуальных машин, которые позволяют приложениям на Java работать на разных операционных системах. JVM (виртуальная машина Java) – переводит программу на Java в байт-код, который интерпретируется, либо компилируется в машинный код для работы на определенной ОС. Java стал первым языком, который объединил в себе методы компиляции и интерпретации.
Java – язык с сильной статической типизацией. Это означает, что язык не поддерживает автоматические преобразования и программисту нужно писать больше кода. Такой подход страхует разработчика от ряда ошибок в работе программы после компиляции. Также, Java будет работать быстрее языков с динамической типизацией, поскольку язык не тратит ресурс на самостоятельное выполнение преобразовний. К примеру, JavaScript – язык со слабой динамической типизацией, он позволяет больше допущений, но неопытный разработчик может запустить код с ошибками, от чего программа будет работать некорректно.
У Java есть бесплатная и платная версия. Права на язык Java принадлежат компании Oracle, которая в 2010 году поглотила компанию Sun Microsystems – создателей Java. В зависимости от тарифного плана, в платную версию Java входят более частые обновления, расширенная экосистема, а также техническая поддержка.
Где применяют Java
Приложения на Android
Java – официальный язык Android, поскольку сама операционная система написана на Java. В разработке приложений на Android также часто используют Java. Однако, в последнее время набирает популярность Kotlin – язык, который произошел от Java. По сути, Kotlin является дополнительным уровнем абстракции: он обратно совместим с Java, а компиляция Kotlin осуществляется в виртуальной среде Java. В разработке приложений на Android эти языки можно использовать совместно.
Десктопные приложения
Существуют отдельные виртуальные машины Java для всех популярных операционных систем, таких как Windows, Linux, macOS. При этом, Java не так популярен в десктоп-разработке – существуют более подходящие решения. К примеру, для macOS лучше написать приложение на официальном языке Apple – Swift. Приложение на Swift будет лучше оптимизировано под устройство Apple, чем приложение на Java.
Разработка игр
Java популярен в игровой разработке для разных устройств. Еще во времена кнопочных смартфонов на Symbian OS, все игры были написаны на Java. Ярким примером популярной кроссплатформенной игры, написанной на Java, будет Minecraft.
Веб-приложения
Java пригоден для веб-разработки, но в этой сфере он малопопулярен. Java можно использовать в бэкэнд разработке с поддержкой таких фреймворков, как Spring, Java EE, Stuts и JSP.
Big Data, облачные вычисления, нейросети
Язык Java хорошо подходит для работы с массивами данных, но в этой нише уступает в популярности Python. Тем не менее, для Java существует большое количество библиотек для машинного обучения, самые популярные: Weka, MOA и Deeplearning4j.
Преимущества разработки на Java
- поддержка большого количества ОС благодаря различным JVM;
- популярность языка – развитая экосистема и большое количество разработчиков;
- скорость работы приложений на Java;
- автоматическое управление памятью и безопасностью;
- поддержка компиляции в машинный код на некоторых платформах, что дополнительно повышает скорость.
Недостатки разработки на Java
- сложность кода из-за строгой статической типизации;
- Java монетизирует Oracle, из-за чего популярность языка снижается;
- Java уступает в производительности языкам С и С++.
Примеры готовых работ на Java
Самым ярким примером использования Java можно считать операционную систему Android, которая полностью написана на этом языке. Большинство приложений для Android также написаны на Java, такие как Spotify, Twitter, Opera Mini, CashApp, Signal.
Java: Зачем нужны типы данных
Внутри высокоуровневых языков программирования данные разделяются по типам. Например, строки относятся к типу String, а числа — к типу int.
Зачем нужны типы? Для защиты программы от трудноотловимых ошибок. Типы определяют две вещи:
- Допустимые значения. Например, числа в Java делятся на две группы типов: целые int и рациональные float. Такое разделение связано с техническими особенностями работы аппаратуры.
- Набор допустимых операций. Например, операция умножения имеет смысл для типа «целые числа». Но не имеет смысла для типа «строки»: умножать слово «мама» на слово «блокнот» — бессмыслица.
Язык программирования распознает типы. Поэтому Java не позволит нам умножать строку на строку. Но позволит умножать целое число на другое целое число. Наличие типов и таких ограничений в языке защищает программы от случайных ошибок:
"one" * "two" Error: bad operand types for binary operator '*' first type: java.lang.String second type: java.lang.String Каким образом Java понимает, что за тип данных перед ним? Любое значение где-то инициализируется. В зависимости от способа инициализации, становится понятно, что именно находится перед нами.
Например, число — это просто число, не обернутое в кавычки или другие парные символы. А вот строки всегда ограничены двойными кавычками. Например, значение «234» считается строкой, хотя внутри нее записаны цифры:
// Компилятор понимает что тут число var age = 33; По-английски строки в программировании называются strings, а строчки текстовых файлов называются lines. Например, в коде выше одна строчка (lines) и ноль строк (strings). В русском языке иногда может быть путаница, поэтому во всех уроках мы будем использовать такие термины:
- Строка — для обозначения типа данных strings
- Строчка — для обозначения lines (строчек в текстовых файлах)
Типов данных в Java много, плюс можно создавать свои. Постепенно мы познакомимся со всеми необходимыми и научимся их правильно использовать.
Задание
Выведите на экран результат деления целых чисел 3 на 2. Подумайте почему получился такой ответ?
Упражнение не проходит проверку — что делать? ��
Если вы зашли в тупик, то самое время задать вопрос в «Обсуждениях». Как правильно задать вопрос:
- Обязательно приложите вывод тестов, без него практически невозможно понять что не так, даже если вы покажете свой код. Программисты плохо исполняют код в голове, но по полученной ошибке почти всегда понятно, куда смотреть.
В моей среде код работает, а здесь нет ��
Тесты устроены таким образом, что они проверяют решение разными способами и на разных данных. Часто решение работает с одними входными данными, но не работает с другими. Чтобы разобраться с этим моментом, изучите вкладку «Тесты» и внимательно посмотрите на вывод ошибок, в котором есть подсказки.
Мой код отличается от решения учителя ��
Это нормально ��, в программировании одну задачу можно выполнить множеством способов. Если ваш код прошел проверку, то он соответствует условиям задачи.
В редких случаях бывает, что решение подогнано под тесты, но это видно сразу.
Прочитал урок — ничего не понятно ��
Создавать обучающие материалы, понятные для всех без исключения, довольно сложно. Мы очень стараемся, но всегда есть что улучшать. Если вы встретили материал, который вам непонятен, опишите проблему в «Обсуждениях». Идеально, если вы сформулируете непонятные моменты в виде вопросов. Обычно нам нужно несколько дней для внесения правок.
Кстати, вы тоже можете участвовать в улучшении курсов: внизу есть ссылка на исходный код уроков, который можно править прямо из браузера.
Полезное
Java
Oracle Java — язык программирования и платформа разработки № 1 в мире. Он уменьшает затраты, сокращает сроки разработки, стимулирует инновации и совершенствует сервисы приложений. Миллионы разработчиков, более 60 миллиарда работающих виртуальных машин Java во всем мире — Java продолжает оставаться предпочтительной платформой разработки для компаний и разработчиков.
Выпуск Java 20 уже доступен
Новый, вышедший впервые за полгода, выпуск Java 20 позволяет еще больше повысить производительность, стабильность и безопасность разработки приложений Java.
Oracle GraalVM бесплатно на OCI
Создавайте собственные исполняемые файлы, которые помогают приложениям быстро запускаться, потреблять меньше ресурсов памяти и сокращать затраты на услуги хостинга.
Java Management Service
Функции Advanced JMS помогают администраторам получить дополнительные сведения о рабочих нагрузках Java. Анализ уязвимостей, применения и влияния обновлений Cryptographic Roadmap.
День разработчика Java на Oracle DevLive 2023
Ознакомьтесь с основным докладом на сайте DevLive Level Up и узнайте об усовершенствованиях в выпуске Java 20 для AppDev, современных инновациях в области языков программирования и поддержке платформ разработки Java.
Аналитические отчеты Java
Java и искусство стимулирования цифровой трансформации
Получите представление о том, как использовать Java для поддержки работ по модернизации и трансформации. Узнайте в этом техническом бюллетене по Omdia, как получить максимальную выгоду от решений с открытым кодом, cloud native и возможностей службы поддержки.
Java: модернизация разработки безопасных облачных приложений
Узнайте, как Java помогает организациям ускорить цифровое преобразование и свести к минимуму уязвимости при разработке современных приложений.
Важнейшие проблемы ИТ-безопасности и соответствия нормативным требованиям в разработке приложений
Согласно недавнему отчету 451 Research, безопасность остается главным приоритетом для ИТ-руководителей. Читать информационную сводку, чтобы узнать об основных проблемах в сфере безопасности для разработчиков и о том, как можно достичь целей в области ИТ-безопасности и соответствия требованиям с помощью Java.
Aberdeen: краткий обзор
Узнайте, почему лидеры в разработке приложений используют Java, чтобы более эффективно создавать приложения мирового уровня, высочайшего качества и максимальной безопасности.