Что такое программа java

Что такое программа java

Java представляет собой язык программирования и платформу вычислений, которая была впервые выпущена Sun Microsystems в 1995 г. Существует множество приложений и веб-сайтов, которые не работают при отсутствии установленной Java, и с каждым днем число таких веб-сайтов и приложений увеличивается.

По результатам ежегодного отчёта State of the Octoverse, который выпускает Github, язык программирования Java по итогам 2020 года занимает третье место в списке самых популярных.

Java — язык программирования общего назначения. Относится к объектно-ориентированным языкам программирования, к языкам с сильной типизацией.

Java является объектно-ориентированным языком, относится к языкам программирования с сильной типизацией.

Создатели реализовали принцип WORA: write once, run anywhere или «пиши один раз, запускай везде». Это значит, что написанное на Java приложение можно запустить на любой платформе, если на ней установлена среда исполнения Java (JRE, Java Runtime Environment).

Эта задача решается благодаря компиляции написанного на Java кода в байт-код. Этот формат исполняет JVM или виртуальная машина Java. JVM — часть среды исполнения Java (JRE). Виртуальная машина не зависит от платформы.

В Java реализован механизм управления памятью, который называется сборщиком мусора или garbage collector. Разработчик создаёт объекты, а JRE с помощью сборщика мусора очищает память, когда объекты перестают использоваться.

Что пишут на языке Java: сферы применения

Выше отмечено, что Java относится к языкам программирования общего назначения. Новичкам интересно знать, что конкретно пишут Java-программисты, чтобы определиться с выбором языка.

По данным компании Oracle, программы на Java запускаются на 3 млрд девайсов. Это маркетинговое сообщение сложно проверить. Тем не менее Java широко используется и входит в число самых востребованных языков, это не вызывает сомнения.

Например, подавляющее большинство крупных компаний так или иначе используют Java. Очень много серверных приложений для корпораций написаны на этом языке. Например, речь идёт о программах для финансовых организаций, которые обеспечивают проведение транзакций, фиксацию торговых операций.

На Java написано много веб-приложений. Популярные фреймворки, в том числе Spring, Stuts, JSP, используются для создания разных приложений в вебе: от ecommerce-проектов до крупных порталов, от образовательных платформ до правительственных ресурсов.

Популярная компьютерная игра Minecraft написана на Java.

Мобильная разработка — ещё одна область использования Java. На этом языке пишут приложения для устройств, работающих под управлением ОС Android.

На Java создают клиентские приложения. Простой и близкий разработчикам пример: IDE NetBeans написано на «джаве».

Также Java применяется для работы с Big Data, разработки программ для научных целей, например, обработки естественных языков, программирования приборов — от бытовых девайсов до промышленных установок.

То есть на Java можно писать разные типы приложений: веб, мобильный и десктопный софт, игры и так далее. Традиционно у этого языка сильные позиции в промышленном программировании, в сегменте крупных компаний (т.н. энтерпрайз).

Промежуточный итог: Java — язык программирования общего назначения. Имеет си-подобный синтаксис. Используется для создания приложений в разных областях: от веба до разработки игр, от мобильного ПО до программ для корпораций и научных институтов.

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

Java: краткое руководство для начинающих. Пишем простое приложение без опыта программирования

Делаем первые шаги к разработке на одном из самых востребованных языков.

Юрий Пономарев
консультант по программным продуктам Oracle Центра технической поддержки компании РДТЕХ

Java – один из самых востребованных языков программирования в мире и один из двух официальных языков программирования, используемых в разработке Android (другой – Kotlin). Разработчики, знакомые с Java, весьма востребованы и способны создавать широкий спектр различных приложений, игр и инструментов. С помощью этой краткой статьи по Java для начинающих вы сможете сделать свои первые шаги к тому, чтобы стать одним из таких разработчиков. Мы рассмотрим все, что вам нужно знать, чтобы начать работу, и поможем вам создать свое первое простое приложение.

Что такое Java?

Java-это объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems в 1990-х годах (позже купленной Oracle).

Понятие «объектно-ориентированный» относится к способу написания структурного кода Java, а именно: разделение кода на так называемые «классы», которые запускаются вместе, чтобы обеспечить согласованное порождение объектов. Мы обсудим это позже, но достаточно сказать, что это приводит к универсальному и организованному коду, который легко редактировать и перепрофилировать.

Java находится под влиянием C и C++, поэтому она имеет много общего с этими языками (и C#). Одним из больших преимуществ Java является то, что он «платформенно-независимый». Это означает, что код, который вы пишете на одной платформе, можно легко запустить на другой. Это называется принципом «пишем один раз, запускаем где угодно» (хотя на практике это не всегда так просто, как кажется).

Чтобы запустить и использовать Java, вам нужно три вещи:

• JDK – Java Development Kit
• JRE – Java Runtime Environment
• JVM – Java Virtual Machine

Виртуальная машина Java (JVM) гарантирует, что у ваших приложений Java есть доступ к минимальным ресурсам, необходимым для их запуска. Именно благодаря JVM программы Java так легко запускаются на разных платформах.

Среда исполнения Java (JRE) предоставляет собой «контейнер» для всех этих элементов и кода для запуска приложения. JDK – это «компилятор», который интерпретирует сам код и выполняет его. В JDK также есть инструменты разработчика, необходимые для написания кода Java (как и следует из названия).

Хорошая новость заключается в том, что разработчикам нужно только позаботиться о загрузке JDK, поскольку он поставляется вместе с двумя другими компонентами.

Как начать писать на Java

Если вы планируете разрабатывать приложения на Java на своем настольном компьютере, то вам нужно будет загрузить и установить JDK.

Вы можете получить последнюю версию JDK непосредственно с сайта Oracle. Как только вы установите его, ваш компьютер будет иметь возможность понимать и запускать код на Java. Тем не менее, вам все равно понадобится некоторое вспомогательное ПО, чтобы было действительно удобно писать код. Это так называемая «интегрированная среда разработки» или IDE: интерфейс, используемый разработчиками для ввода текста кода и вызова JDK.

При разработке для Android вы будете использовать IDE Android Studio. Она не только послужит интерфейсом для кода на Java (или Kotlin), но и станет мостом для доступа к специфичным для Android вызовам из SDK.

Для целей нашего краткого руководства по Java может быть и проще написать свой код непосредственно в приложении-компиляторе Java. Они могут быть скачаны для Android и iOS, можно даже найти веб-приложения, которые работают в вашем браузере. Эти инструменты предоставляют все необходимое в одном месте и позволяют сразу начать тестирование кода. Например, compilejava.net.

Насколько легко научиться программированию на Java?

Если вы новичок в разработке на Java, то ваши опасения вполне понятны. Так насколько же легко изучить Java?

Этот вопрос имеет несколько субъективную природу, но лично я бы отнес Java к языкам, не самым простым для изучения. Хотя он проще, чем C++, и часто описывается как более удобный для пользователя, но он, безусловно, не столь прост, как такие его конкуренты, как Python или BASIC, которые больше подходят для изучения начинающим программистам.

C# также немного проще по сравнению с Java, хотя они очень похожи.

Конечно, задавшись конкретной целью – стать разработчиком приложений для Android, – проще всего сразу начать с языка, который уже поддерживается этой платформой.

У языка Java есть свои особенности, но его, безусловно, можно изучить, и как только вы его освоите, вам откроется множество возможностей. А поскольку Java имеет много общего с C и C#, вы сможете перейти на эти языки без особых усилий.

Каков синтаксис Java?

Прежде чем мы погрузимся в самую суть этого руководства по Java для начинающих, стоит уделить некоторое время изучению синтаксиса Java.

Синтаксис Java относится к способу написания конкретных алгоритмов. Java очень принципиален в этом вопросе, и, если вы не пишете код определенным образом, то ваша программа не будет работать!

На самом деле я написал целую статью о синтаксисе Java для разработки Android, кратко перечислю особенности синтаксиса:

• Большинство строк должно заканчиваться точкой с запятой «;».
• Исключение составляет строка, открывающая новый блок кода. Она должна начинаться открытой фигурной скобкой «
• Код внутри блока кода должен иметь отступ, чтобы отделить его от остальных.
• Открытые блоки кода должны быть закрыты закрывающей фигурной скобкой «>».
• Комментарии – это строки, которым предшествуют символы «//».

Если вы нажимаете кнопку «запустить» или «скомпилировать» и получаете ошибку, то есть большая вероятность, что вы где-то пропустили точку с запятой!

Вы никогда не перестанете делать это, и это никогда не перестанет вас раздражать. Расслабьтесь!

С этими знаниями мы сможем глубже погрузиться в руководство по Java!

Основы Java: ваша первая программа

Зайдите на compilejava.net, и вас встретит редактор с кучей готовых примеров.

(Если же вы предпочитаете использовать другую IDE или стороннее приложение, это тоже прекрасно! Скорее всего, ваш новый проект будет состоять из аналогичного кода).

Удалите все, кроме следующего:

public class HelloWorld < public static void main(String[] args) < >> 

Это то, что мы, программисты, мы называем «шаблоном» (этот код скопирован из учебника Java от Фила Данфи). Шаблонный код – так можно назвать любой код, который встречается внутри практически любой программы.

Первая строка здесь определяет «класс», который по сути является модулем кода. Затем нам нужен метод внутри этого класса, который представляет собой небольшой блок кода, выполняющий задачу. В каждой программе Java должен быть метод main, так как он сообщает Java, где начинается программа.

Об остальном поговорим чуть ниже, не беспокойтесь. Все, что нам нужно знать для этого урока Java прямо сейчас, – это то, что код, который мы действительно хотим запустить, должен быть помещен в фигурные скобки под словом «main».

Поместите сюда следующий оператор:

Этот оператор напишет слова: «Hello world!» на вашем экране. Нажмите «Compile & Execute» и вы увидите его в действии.

Поздравляю! Вы только что написали свое первое Java-приложение!

Переменные в Java

Теперь пришло время рассказать о некоторых более важных вещах, лежащих в основе Java. Мало что может быть более фундаментальным в программировании, чем обучение использованию переменных!

Переменная по сути является «контейнером» для некоторых данных. Это означает, что вы выберете слово, которое будет представлять какое-то значение. Нам также необходимо определить переменные, основанные на типе данных, на которые они будут ссылаться.

Вот три основных типа переменных, которые мы собираемся ввести в этом руководстве по Java:

• Целые числа (integers) – как целые числа.
• Плавающие точки (floats) – или «переменные с плавающей точкой». Они содержат все числа, в том числе те, которые представляют десятичные дроби. «Плавающая точка» относится к десятичному разряду.
• Строки (strings)– строки содержат буквенно-цифровые символы и символы. Обычно строка используется для хранения чьего-то имени или, возможно, предложения.

Как только мы определяем переменную, мы можем вставить ее в наш код, чтобы изменить выходные данные. Например:

public class HelloWorld < public static void main(String[] args) < String name = "Adam"; System.out.print("Hello " + name); >> 

В этом примере кода мы определили строковую переменную с именем name . Мы сделали это, используя тип данных String , за которым следует имя нашей переменной, а затем данные. Когда вы помещаете что-то в двойные кавычки, то Java интерпретирует это дословно как строку.

Теперь мы печатаем на экране, как и раньше, но на этот раз заменяем «Hello world!» на «Hello + имя». Этот код показывает строку «Hello», за которой следует любое значение, содержащееся в следующей строковой переменной!

Самое замечательное в использовании переменных заключается в том, что они позволяют нам манипулировать данными, чтобы наш код мог вести себя динамически. Изменяя значение name , вы можете изменить поведение программы, не изменяя никакого фактического кода!

Условные операторы в Java

Еще одна из самых важных основ Java – это работа с условными операторами.

Условные операторы используют блоки кода, которые выполняются только при определенных условиях. Например, мы можем захотеть предоставить специальные пользовательские права основному пользователю нашего приложения.

Посмотрите на следующий код:

public class HelloWorld < public static void main(String[] args) < String name = "Adam"; System.out.print("Hello " + name +"\r\n"); if (name == "Adam") < System.out.print("Special user priveledges granted!"); >> > 

Запустите этот код, и вы увидите, что специальные разрешения предоставлены. Но, если вы измените значение name на что-то другое, то код не будет работать.

В этом коде используется оператор if . Он проверяет, является ли утверждение, содержащееся в скобках, истинным. Если это так, то будет запущен следующий блок кода. Не забудьте сделать отступ в коде, а затем закрыть блок в конце! Если оператор в скобках имеет значение false, то код просто пропустит этот раздел и продолжит работу с закрытых скобок.

Обратите внимание, что при наложении условия на данные мы используем два знака «=». Вы же используете только один, когда присваиваете какие-то данные переменным.

Методы на Java

Еще одна простая концепция, которую мы можем ввести в этом руководстве Java – это использование методов. Это даст вам немного больше понимания того, как структурирован Java-код и что с ним можно сделать.

Все, что мы собираемся сделать, – это взять часть кода, который мы уже написали, а затем поместить его в другой метод вне метода main :

public class HelloWorld < public static void main(String[] args) < String name = "Adam"; System.out.print("Hello " + name +"\r\n"); if (name == "Adam") < grantPermission(); >> static void grantPermission() < System.out.print("Special user priveleges granted!"); >> 

Мы создали новый метод в строке, которая начинается со static void . Это означает, что метод определяет функцию, а не свойство объекта, и что он не возвращает никаких данных.

Но все, что мы вставляем в следующий блок кода, теперь будет выполняться каждый раз, когда мы «вызываем» метод, записывая его имя в нашем коде: grantPermission() . Затем программа выполнит этот блок кода и вернется к точке, из которой она вышла.

Если бы мы написали вызов grantPermission() несколько раз, то сообщение «Special user priveleges granted» также отобразилось бы несколько раз. Именно это делает методы такими фундаментальными основами Java: они позволяют выполнять повторяющиеся задачи, не записывая код снова и снова.

Передача аргументов в Java

Но самое замечательное в методах то, что они могут принимать переменные и манипулировать ими. Мы сделаем это, передав переменные в наши методы как «строки». Вот для чего и нужны скобки, следующие за названием метода.

В следующем примере я создал метод, который получает строковую переменную, названную nameCheck . Затем я могу обратиться к nameCheck из этого блока кода, и ее значение будет равно тому, что я поместил в фигурные скобки, когда вызвал метод.

Для этого руководства по Java я передал значение name методу и поместил туда оператор if . Таким образом, мы можем проверять несколько имен подряд, не набирая один и тот же код снова и снова.

Надеюсь, это даст вам представление о том, насколько мощными могут быть методы!

public class HelloWorld < public static void main(String[] args) < String name = "Adam"; System.out.print("Hello " + name +"\r\n"); checkUser(name); >static void checkUser(String nameCheck) < if (nameCheck == "Adam") < System.out.print("Special user priveledges granted!"); >> > 

В завершение

Надеюсь, теперь у вас есть хорошее представление о том, как изучать Java. Вы даже можете сами написать какой-нибудь простой код: используя переменные и условные операторы, вы действительно можете заставить Java делать некоторые интересные вещи уже сейчас.

Следующий этап состоит в понимании объектно-ориентированного программирования и классов. Это понимание есть то, что действительно дает Java и подобным языкам их силу, но поначалу может быть немного сложным для осмысления.

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.