Java — Как вы относитесь к языку Java


Содержание

Введение в Java

Язык программирования Java

На сегодняшний момент язык Java является одним из самых распространенных и популярных языков программирования. Первая версия языка появилась еще в 1996 году в недрах компании Sun Microsystems, впоследствии поглощенной компанией Oracle. Java задумывался как универсальный язык программирования, который можно применять для различного рода задач. И к настоящему времени язык Java проделал большой путь, было издано множество различных версий. Текущей версией является Java 12, которая вышла в марте 2020 года. А Java превратилась из просто универсального языка в целую платформу и экосистему, которая объединяет различные технологии, используемые в целого ряда задач: от создания десктопных приложений до написания крупных веб-порталов и сервисов. Кроме того, язык Java активно применяется для создания программного обеспечения для целого ряда устройств: обычных ПК, планшетов, смартфонов и мобильных телефонов и даже бытовой техники. Достаточно вспомнить популярность мобильной ОС Android, большинство программ для которой пишутся именно на Java.

Особенности Java

Ключевой особенностью языка Java является то, что его код сначала транслируется в специальный байт-код, независимый от платформы. А затем этот байт-код выполняется виртуальной машиной JVM (Java Virtual Machine). В этом плане Java отличается от стандартных интерпретируемых языков как PHP или Perl, код которых сразу же выполняется интерпретатором. В то же время Java не является и чисто компилируемым языком, как С или С++.

Подобная архитектура обеспечивает кроссплатформенность и аппаратную переносимость программ на Java, благодаря чему подобные программы без перекомпиляции могут выполняться на различных платформах — Windows, Linux, Mac OS и т.д. Для каждой из платформ может быть своя реализация виртуальной машины JVM, но каждая из них может выполнять один и тот же код.

Java является языком с Си-подобным синтаксисом и близок в этом отношении к C/C++ и C#. Поэтому, если вы знакомы с одним из этих языков, то овладеть Java будет легче.

Еще одной ключевой особенностью Java является то, что она поддерживает автоматическую сборку мусора. А это значит, что вам не надо освобождать вручную память от ранее использовавшихся объектов, как в С++, так как сборщик мусора это сделает автоматически за вас.

Java является объектно-ориентированным языком. Он поддерживает полиморфизм, наследование, статическую типизацию. Объектно-ориентированный подход позволяет решить задачи по построению крупных, но в тоже время гибких, масштабируемых и расширяемых приложений.

Установка Java

Для работы программ на языке Java на целевой машине должна быть установлена JRE (Java Runtime Environment). JRE представляет минимальную реализацию виртуальной машины, а также библиотеку классов. Поэтому, если мы хотим запускать программы, то нам надо установить JRE. Для каждой конкретной платформы имеется своя версия JRE.

Однако, так как мы собираемся не только запускать программы, но и разрабатывать их, нам потребуется специальный комплект для разработки JDK (Java Development Kit). JDK уже содержит JRE, а также включает ряд дополнительных программ и утилит, в частности компилятор Java.

Загрузить и установить соответствующую версию JDK можно с с официального сайта Oracle: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

Итак, с выше упомянутого адреса загрузим программу установки JDK для последней версии Java.

Затем нас перебросит на страницу, где надо выбрать версию для целевой ОС — Windows, MacOS или Linux:

Для каждой ОС есть два варианта загрузки: в виде установщика, либо в виде архива, который не надо устанавливать. Например, моя ОС — Windows, поэтому я загружаю файл jdk_12_windows-x64_bin.exe, который представляет программу установки.

После загрузки запустим программу установки:

Нажмем на кнопку Next. На следующем экране необходимо указать, в какую папку будет производиться установка:

Оставим выбор папки по умолчанию и нажмем на Next для выполнения установки.

После завершения установки JDK мы увидим вот такое окно:

Итак, после установки JDK создадим первую программу на Java.

Язык программирования Java: с чего начать изучение. Где применяется Java

Java — ЯП от компании Sun microsystems. Изначально разрабатывался как язык для программирования электронных устройств, но позже стал использоваться для написания приложений серверного ПО. Программы на Java — кроссплатформенные, то есть способны работать на любых операционных системах.

Основы программирования на языке Java

Java как язык с поддержкой объектного ориентирования отвечает основным принципам ООП:

В центре «Джава», как и в других ООЯ, — объект и класс с конструкторами и свойствами. Начинать обучение языку программирования Java лучше не с официальных ресурсов, а с пособий для новичков. В таких манулах подробно описываются возможности, предоставляются примеры кода. В книгах наподобие «Язык программирования Java для начинающих” подробно разъясняются основные принципы и особенности названного языка.

Особенности

Код на языке программирования Java транслируется в байт-код, затем выполняется на виртуальной машине JVM. Преобразование в байт-код осуществляется на Javac, Jikes, Espresso, GCJ. Существуют такие компиляторы, которые транслируют язык «Си» в Java байт-код. Таким образом, приложение на «Си» может работать на любых платформах.

Синтаксис «Джава» характеризуется следующим:

  1. Имена классов должны начинаться с большой буквы. Если название состоит из нескольких слов, то второе должно начинаться с верхнего регистра.
  2. Если для формирования метода используется несколько слов, то второе из них должно начинаться с большой буквы.
  3. Обработка начинается с метода main() — он является частью каждой программы.

Язык программирования Java имеет 8 примитивных типов. Они представлены ниже.

  • Boolean — логический тип, принимает всего два значения true и false.
  • Byte — наименьший целочисленный тип размером 1 байт. Он используются при работе с потоком данных или файлов, необработанными двоичными данными. Имеет диапазон от -128 до 127.
  • Short имеет диапазон от -32768 до 32767, используется для представления чисел. Размер переменных этого типа — 2 байта.
  • Int тоже обозначает числа, но его размер — 4 байта. Он чаще остальных используется для работы с целочисленными данными, а byte и short иногда повышаются до int.
  • Long используются для больших целых чисел. Возможные значения находятся в диапазоне от -9223372036854775808 до 9223372036854775807.
  • Float и double применяются для обозначения дробных. Их разница в том, что float удобен, когда не требуется высокая точность в дробной части числа.
  • Double выводит на экран все знаки после разделителя «.», а float — только первые.
  • String наиболее используемый примитивный тип, с помощью которого задаются строки.

Классы и объекты

Важную роль в книге «Изучение языка программирования Java для начинающих» занимают классы и объекты.

Класс определяет шаблон для объекта, у него обязательно есть атрибуты и методы. Для его создания применяют ключевое слово Class. Если он создается в отдельном файле, то имя класса и файла должны быть одинаковыми. Само же название состоит из двух частей: имени и расширения .Java.

В «Джава» можно создавать подкласс, который будет наследовать методы родительского. Для этого используется слово extends:

  • class имя_класса extends имя_суперкласса <>;

Конструктор является составляющим любого класса, даже если это не задано явно. В таком случае компилятор его создает самостоятельно:

  • public class Class < public Class()< >public Class(String name)< >>

Имя конструктора совпадает с именем класса, по умолчанию у него есть всего один параметр:

Object создается из класса с помощью оператора new():

Он получает все методы и свойства класса, с помощью которых взаимодействует с другими объектами. Один объект можно использовать несколько раз под разными переменными.

Point р = new Point()

public static void main(String args[]) <

Point p1 = new Point();

Point p2 = new Point();

Объектные переменные и объекты — совершенно разные сущности. Object variables являются ссылками. Они могут указывать на любые переменные непримитивного типа. В отличие от C++ их типовое преобразование жестко регламентировано.

Поля и методы

Поля — это все переменные, связанные с классом или объектом. По умолчанию они являются локальными и не могут использовать в других классах. Для доступа к полям используется оператор «.»:

Можно задать статические поля с помощью ключевого слова static. Такие поля являются единственным способом хранить глобальные переменные. Это связано с тем, что в «Джава» попросту нет global variables.

Реализована возможность импорта переменных для получения доступа из других пакетов:

Метод — подпрограмма для тех классов, в которых объявлена. Описывается на том же уровне, что и переменные. Задается в виде функции и может иметь любой тип, в том числе void:

void init(int a, int b) <

В примере выше класс Point имеет поля типа integer x и y, метод init(). Доступ к методам, как и к переменным, осуществляется путем использования оператора «.»:

Свойство init ничего не возвращает, поэтому имеет тип void.

Переменные

В самоучителе языка программирования Java отдельное место занимают переменные. У всех переменных есть конкретный тип, он определяет требуемое место для хранения значений, диапазон возможных значений, список операций. Прежде чем манипулировать значениями, переменные объявляются.

Одновременно может быть объявлено несколько переменных. Для их перечисления используется запятая:

Инициализации осуществляется после или во время объявления:

int a = 10, b = 10;

Существует несколько типов:

  • local variables (локальные);
  • instance variables (переменные экземпляра);
  • static variables (статические).

Local variables объявляют в методах и конструкторах, они создаются во время запуска последних и уничтожаются после завершения. Для них запрещено указывать access modifiers и управлять уровнем доступности. Они не видимы за пределами объявленного блока. В Java переменные не имеют начального значения, поэтому оно в обязательном порядке присваивается перед первым использованием.

Instance variables должны быть объявлены внутри класса. Они используются как методы, но получить к ним доступ можно только после создания объекта. Переменная разрушается, когда уничтожается объект. У экземплярных переменных, в отличе от локальных, существуют значения по умолчанию:

Static variables называются переменными класса. Их имена начинаются с символа в верхнем регистре, конкретизируются модификатором static. Они используются как константы, соответственно, к ним прибавляется один спецификатор из списка:

Запускаются в начале программы, уничтожаются после остановки выполнения. Так же, как переменные экземпляра, имеют стандартные значения, которые присваиваются пустым переменным. У чисел — значение 0, булевые переменные имеют значение false, ссылки на объект изначально имеют null. Статические переменные вызываются в следующем виде:

Сборщик мусора

В самоучителе «Язык программирования Java для новичков» раздел автоматического сборщика мусора является наиболее интересным.

В Java, в отличие от языка «Си», невозможно ручное удаление объекта из памяти. Для этого реализован метод автоматического удаления — сборщик мусора. При традиционном удалении через null происходит лишь устранение ссылки на объект, а сам объект удаляется. Существуют методы принудительной сборки мусора, хотя они не рекомендованы для использования в обычной работе.

Модуль автоматического удаления неиспользуемых объектов работает в фоновом режиме, запускается при неактивности программы. Для очистки объектов из памяти программа останавливается, после освобождения памяти прерваная операция возобновляется.

Модификаторы

Различают разные типы модификаторов. Кроме тех, которые определяют способ доступа, существует модификаторы методов, переменных, класса. Методы, объявленные как private, доступны только в объявленном классе. Такие переменные не могут использоваться в других классах и функциях. Public открывает доступ для любого класса. Если нужно получить Public class из другого пакета, то его следует предварительно импортировать.

Модификатор protected похож по действую на public — открывает доступ к полям класса. В обоих случаях переменные могут использоваться в других классах. Но паблик-модификатор доступен абсолютно для всех, а протектед-модификатор — только для наследуемых классов.

Модификатор, который применяется при создании методов, — static. Это означает, что созданный метод существует независимо от экземпляров класса. Модификатор Final не управляет доступом, а указывает на невозможность дальнейшего манипулирования значениями объекта. Он запрещает изменение того элемента, для которого указан.

Final для полей делает невозможным изменение первого значения переменной:

public static void mthod(String[] args) <

final int Name = 1;

int Name = 2;// выдаст ошибку

Переменные с модификатором final являются константами. Их принято писать только заглавными буквами. CamelStyle и другие способы не работают.

Final для методов указывает запрет на изменение метода в наследуемом классе:

final void myMethod() <

Final для классов означает, что нельзя создать наследников класса:

final public class Class <

Abstract — модификатор создания абстрактных классов. Любой абстрактный класс и абстрактные методы предназначены для дальнейшего расширения в других классах и блоках. Модификатор transient указывает виртуальной машине не обрабатывать заданную переменную. В этом случае та просто не сохранится. Например, transient int Name = 100 не сохранится, а int b сохранится.

Платформы и версии

Существующие семейства языка программирования Java:

  • Standard Edition.
  • Enterprise Edition.
  • Micro Edition.
  • Card.
  1. SE — является основным, широко используется для создания пользовательских приложений для индивидуального использования.
  2. EE — набор спецификаций для разработки ПО уровня предприятия. Содержит больше возможностей, чем SE, поэтому используется в коммерческих масштабах на крупных и средних предприятиях.
  3. ME — предназначены для устройств с ограниченной мощностью и памятью, у них, как правило, малый размер дисплея. Такими устройствами являются смартфоны и КПК, ресиверы цифрового телевидения.
  4. Card — предназначена для устройств с крайне ограниченными вычислительными ресурсами, например таких, как смарт-карты, sim-карты, банкоматы. Для этих целей был изменен байт-код, требования к платформе, составляющее библиотек.

Применение

Программы на языке программирования Java, как правило, более медлительны и занимают больше оперативной памяти. Сравнительный анализ языков Java и «Си» показал, что «Си» немного продуктивней. После многочисленных изменений и оптимизации виртуальной машины Java улучшил свои показатели.

Активно используется для создания мобильных приложений под Android. Программа компилируется в нестандартный байт-код, выполняется на виртуальной машине ART. Для компиляции применяется Android Studio. Это IDE от компании «Гугл» является официальной для разработки под ОС Android.

Microsoft разработала собственную реализацию виртуальной машины Java MSJVM. Она имела такие отличия, которые ломали основополагающую концепцию кроссплатформенности — отсутствовала поддержка некоторых технологий и методов, имелись нестандартные расширения, работающие только на платформе Windows. Microsoft выпустил язык J#, синтаксис и работа в целом которого очень напоминает Java. Он не соответствовал официальной спецификации и в итоге был исключен из стандартного инструментария разработчика Microsoft Visual Studio.

Язык программирования Java и среда

Разработка программного обеспечения осуществляется в таких IDE:

  1. JDK.
  2. NetBeans IDE.
  3. Eclipse IDE.
  4. IntelliJ IDEA.
  5. JDeveloper.
  6. Java для iOS.
  7. Geany.

JDK распространяется компанией Oracle как комплект разработчика на языке Java. Включает компилятор, стандартные библиотеки, утилиты, исполнительную систему. Современные интегрированные среды разработки опираются именно JDK.

Удобно писать код на языке программирования Java в среде Netbeans и Eclipse IDE. Это свободные интегрированные среды для разработки, они подходят под все платформы «Джава». Также используются для программирования на Python, PHP, JavaScript, C++.

IntelliJ IDE от компании Jetbrains распространяется в двух вариантах: бесплатном и коммерческом. Поддерживает написание кода на многих языках программирования, существуют сторонние плагины от разработчиков, в которых реализовано еще большее количество ЯП.

JDeveloper — еще одна разработка от компании Oracle. Полностью написана на Java, поэтому работает на всех операционных системах.

Чем отличается Java от Javascript

Если верить статистике Github, то на данный момент, Java и JavaScript — это самые одни из самых популярных языков программирования, после Python, PHP и Ruby. Несмотря на схожесть в их названиях, это очень разные языки. Вы можете подумать, что JavaScript это более простая, облегченная версия Java. Но вы ошибаетесь. Это два совершенно разных полноценных языка программирования, которые позволяют делать различные вещи, но в то же время в них больше отличий чем схожих черт.

В этой статье мы разберем чем отличается java от javascript чтобы помочь вам выбрать именно тот язык, который подойдет лучше всего для решения ваших задач. Как вы убедитесь, оба языка очень редко используются для выполнения одних и тех же задач.

Что такое Java?

Первая версия Java с кодовым именем «Oak» и «Green» после первоначальной разработки появилась на свет в мае 1995 года. Множество программистов в то время расценивали этот язык как замену C/C++, поскольку здесь был похожий синтаксис, а также реализованы новые концепции. Язык делал программирование более простым и безопасным.

Один из основных принципов Java, который зародился тогда и существует сейчас, это идея, чтобы программисты могли написать код один раз и использовать его везде. В отличие от компилируемых исполняемых файлов, которые имеют различный формат для разных платформ, код Java компилируется в единый JAR файл, который можно запускать в любой, поддерживающей Java среде.

Это становится возможным из-за Java машины (JVM). Java машина, это обычная программа, которая выступает в роли посредника между операционной системой и Jar файлом. Она читает файл программы, который содержит инструкции на Java и превращает их в инструкции платформы, на которой выполняется прямо во время выполнения. Такой процесс называется Just-in-time компиляция или JIT.

Что такое JavaScript?

JavaScript появился как простой язык для создания ограничителей HTML форм. Когда в компании Netscape Communications решили, что им нужен более динамичный интернет, был создан новый язык, который мог использоваться прямо внутри HTML. Этот язык назывался LiveScript и был разработан за десять дней.

Затем язык развивался некоторое время под таким именем, но потом появилось несколько причин изменить название. Во-первых, JavaScript и Java должны были дополнять друг друга, поэтому JavaScript и получил похожий синтаксис, во-вторых, в то время Java была очень популярной, и поэтому разработчики, чтобы привлечь больше людей к языку решили использовать известное слово в названии и заменили Live на Java. Так и появился JavaScript. Но похожего в языках только синтаксис, позже, Java все меньше и меньше использовалась в интернете и пути языков разошлись. Сейчас HTML, CSS и JavaScript — это основные компоненты веб-разработки.

В отличие от Java, которая компилируется, JavaScript — полностью интерпретируемый язык. Когда вы посещаете сайт, использующий JavaScript, ваш браузер получает полный исходный код программы. Далее она выполняется на лету с помощью JavaScript движка. Различные браузеры используеют разные движки: V8 (Chrome), SpiderMonkey (Firefox), Chakra (Edge) и так далее.

Схожие стороны Java или JavaScript

Несмотря на все отличия, эти языки имеют несколько схожих черт, которые можно рассматривать, даже если вы не собираетесь использовать оба языка для веб-разработки. Вот основные из них:

  • Объективно ориентированное программирование (ООП) — оба языка требуют от программиста использования во время кодирования принципов объектов и связей между ними. Оба языка поддерживают такие паттерны ООП, как интерфейсы, инкапсуляция и полиморфизм.
  • Разработка фортэнда — оба языка могут использоваться для разработки фортэнда, другими словами — интерфейса пользователя, который работает вместе с сервером. JavaScript можно встраивать в HTML, или в качестве сторонней библиотеки на страницы сайта. А Java может работать в браузере в качестве java апплета.
  • Разработка бэкэнда — другими словами — разработка серверного программного обеспечения. Java уже давно используется в бэкэнд технологиях проектами Apache, JBoss, WebSphere. Новая технология, Node.js позволяет запускать серверы, написанные на JavaScript.

Основные отличия Java vs JavaScript

Изначально языки разрабатывались для решения абсолютно разных задач. Java предназначена больше для создания полноценных приложений, тогда как JavaScript — скриптовый язык для организации интерфейса в веб. Вот основные отличия, чтобы было легче понять в чем разница java и javascript:

  • Компилируемость и интерпретация — как я уже писал выше, Java — это компилируемый язык программирования, а JavaScript — интерпретируемый. Отличие только в реализации, на деле оба языка могут выполняться на различных платформах.
  • Статическая и динамическая проверка типа — Java использует статическую проверку типов. Тип переменной проверяется во время компиляции. Программист должен явно задать какого типа будет переменная — строка, число, число с плавающей точкой и так далее). JavaScript, как и другие скриптовые языки использует динамическую типизацию. Правильность использования типов проверяется во время выполнения. Программисту не нужно задавать тип переменной при объявлении. Оба подхода имеют множество преимуществ и недостатков. Самое главное отличие java от javascript — при статической типизации большинство ошибок выплывают на этапе разработки, потому что компилятор знает чего ждать, код выполняется быстрее и потребляет меньше памяти. Преимущество динамической типизации — программы пишутся быстрее и проще.
  • Параллельность — реализация возможности выполнять несколько последовательностей инструкций в одно и то же время очень сильно отличается в Java и JavaScript. Java позволяет использовать несколько потоков для запуска параллельных задач. Реализация параллельности в JavaScript очень сложна. Она есть только в Node.js. В основном потоке она реализуется через очередь выполнения, которая называется цикл обработки событий. Оба метода работают хорошо, но потоки Java быстрее.
  • Классы и объекты — Java использует классы и отношения между ними. Свойства объекта определены в классе и являются неизменной частью класса. Наследовать классы можно от других классов и тогда они получают все свойства родителей. Вы удивитесь, но в JavaScript нет классов. Там есть только объекты. И наследование реализовано по-другому. Все объекты можно наследовать от других объектов напрямую. Для этого достаточно указать нужный объект в качестве прототипа.

Когда лучше использовать?

Как и для всех других языков ваш выбор Java vs JavaScript будет зависеть от множества факторов. Например, от того, что вы хотите создать и какие ресурсы у вас есть для этого. JavaScript лучше подходит для веб-технологий, тогда как Java идеальна для создания обычных программ и всего что угодно.

Лучше выбрать Java если вы разрабатываете:

  • Android приложение;
  • Коммерческое программное обеспечение;
  • ПО для научных вычислений;
  • ПО для анализа Big Data;
  • ПО общего назначения или инструменты безопасности;
  • Серверные программы.

Лучше использовать javaScript в таких сферах:

  • Динамические одностраничные приложения (SPA);
  • Форт-энд приложения (Query, AngularJS, Backbone.js, Ember.js, ReactJS);
  • Серверные приложения (Node.js, MongoDB, Express.js и так далее);
  • Мобильные приложения (PhoneGap, Ract Native и т д).

Выводы

В этой статье мы рассмотрели чем отличается java от javascript. Как видите, отличий просто масса, несмотря на то, что языки имеют похожее название. На вопрос что лучше java или javascript сложно ответить, потому что языки имеют очень разные сферы применения. Надеюсь, эта информация была полезной для вас.

На завершение видео-шутка про противостояние Java и JavaScript на основе игры престолов:

Цукерберг рекомендует:  7 шагов для улучшения производительности CSS и JavaScript

Быстрый старт в Java: от установки необходимого софта до первой программы

Как вы знаете, Java — один из самых популярных языков программирования в мире и его знание существенно увеличит вашу значимость как программиста. Итак, вы решили начать писать на этом языке. Вам понадобится поставить JDK для того, чтобы писать и запускать программы на Java. JDK — набор софта, разработанного Oracle, содержащий в себе компилятор (javac), среду выполнения (Java Runtime Environment), стандартную библиотеку языка, примеры и документацию. Прочитав эту статью, вы узнаете, как установить и настроить JDK на своей системе, что такое среда разработки и какие варианты IDE существуют для Java. Также вы напишете свою первую программу на Java.

Установка Java Development Kit

  1. Перейдите на сайт Oracle и загрузите JDK для вашей платформы.
  2. После загрузки извлеките полученный архив и запустите извлеченное приложение.
  3. В процессе установке выберите вариант «Development Tool» и нажмите «Next».
  4. Спустя некоторое время установка завершится.

Итак, вы установили Java Development Kit, но это еще не всё. Необходимо настроить его для вашей системы.

Настройка JDK на примере Windows

  1. Перейдите в папку %ProgramFiles%\Java\%версия установленного вами jdk%\bin , нажмите на свойства любого файла в этой папке и скопируйте путь к нему.
  2. Перейдите в свойства вашего компьютера, откройте вкладку «Дополнительно», нажмите «Переменные среды…». В открывшемся окне создайте новую переменную, назовите её Path , в её значение вставьте скопированный ранее путь.
  3. Теперь самое важное. Откройте командную строку и наберите javac , чтобы убедиться, что JRE установлен и настроен. Если выдаётся список аргументов к команде javac , то поздравляю, вы успешно установили и настроили всё, что необходимо для использования Java!

После установки JDK и JRE не помешает установить на компьютер одну из IDE.

Установка IDE

Для начала разберёмся, что такое IDE.

IDE (Integrated Development Environment) – это комплекс программных средств, используемый программистами для разработки программного обеспечения. IDE позволяет с лёгкостью писать, запускать, отлаживать и тестировать код.

Для написания сложных программ целесообразно использовать IDE. Мы рассмотрим наиболее популярные.

Блокнот

Да, и в блокноте можно писать код! Для разработки вам потребуется всего лишь установить JDK и указать путь к ней. Пишете код в блокноте, компилируете с помощью командной строки. Тем не менее, для разработки сложных программ это не самый лучший вариант из-за отсутствия каких-либо дополнительных возможностей, присутствующих в продвинутых IDE.

NetBeans

NetBeans — выбор профессиональных Java-разработчиков. В ней есть уникальные возможности и инструменты, которые позволят вам сделать вашу программу кроссплатформенной, а код удобочитаемым. NetBeans поддерживает не только Java, но и другие языки программирования для десктоп- и веб-разработки. Она полностью бесплатна, скачать её можно с официального сайта. Вот лишь некоторые её возможности:

  • форматирование кода;
  • установка сторонних библиотек;
  • простой графический интерфейс;
  • и многое, многое другое…

Eclipse

Eclipse, как и Netbeans — одна из наиболее популярных IDE. Она предоставляет впечатляющий интуитивно понятный интерфейс и производительную среду разработки, позволяющую комфортно разрабатывать приложения на Java. Скачать Eclipse можно бесплатно с официального сайта. Преимущества:

  • возможность форматировать код так, как вам удобно;
  • поддержка разбиения кода на модули;
  • лёгкость использования одного и того же кода в разных проектах;
  • перетаскивание (drag-and-drop);
  • просмотр содержимого библиотек;
  • удобный интерфейс.

IntelliJ IDEA

IntelliJ IDEA — известная IDE для Java, написанная, как ни странно, на Java. Укомплектована уникальными инструментами и позволяет без проблем ориентироваться в программе. Нахождение ошибок и отладка кода никогда не были такими легкими, как с IntelliJ IDEA.

JCreator

JCreator — продвинутая и самая быстрая IDE для Java, написанная на C++.

Пишем свою первую программу

Итак, вы установили и настроили JDK, JRE и IDE для Java. Каков следующий шаг? Конечно же, написать программу, чтобы окончательно убедиться, что всё работает и вы готовы к изучению языка. Вы познакомитесь с базовой структурой кода на Java и создадите свою первую программу! Стоит отметить, что перед изучением Java следует ознакомиться хотя бы с самыми простыми принципами объектно-ориентированного программирования.

Структуру программы на Java можно представить так:

Структура программы на Java

В файле с исходным кодом содержится несколько классов — это части программы, имеющие определённые функции. Хорошей практикой считается разбиение программы на несколько файлов с исходным кодом, каждый со своим назначением. В классах содержатся методы — действия, которые могут выполнять объекты данного класса. В методе содержатся команды, с помощью которых вы можете получить желаемый результат.

15–16 ноября, Минск, 133–390 br

Перед тем, как приступить к созданию программы, необходимо создать проект, а в нём и файл, в котором будет содержаться ваш код. Рассмотрим создание проекта на IDE Eclipse, но в остальных IDE процесс отличается не сильно. Cверху выберите «File», затем наведите курсор на «New», в открывшемся меню выберите «Java Project». В появившемся окне введите имя проекта и другие нужные вам настройки (если не уверены, что делать, то можно просто оставить все как есть) и нажмите «Next». Готово, вы создали проект! Осталось лишь создать в нём класс, в котором вы напишете свою первую программу. Щёлкните правой кнопкой мыши по вашему проекту (он должен появиться справа) и выберите «New» → «Class». Присвойте новому классу имя (в данном примере – это first ) и нажмите «Finish».

Приступим к написанию вашей первой программы. По традиции — это программа, выводящая на экран «Hello, world!».

Разберём по частям написанное нами:

  • public – это модификатор доступа, определяющий, из какой части программы может использоваться наш класс. В вашем примере public — это весь код;
  • class – ключевое слово, показывающее, что вы объявляете класс, а не что-либо иное;
  • first – имя вашего класса. Круглые скобки определяют начало и конец кода класса;
  • public static void main(String args[]) – объявление публичного статического метода (то есть который можно вызвать, не создавая объект класса). Метод в примере ничего не возвращает и принимает в качестве аргументов массив строк. Единственная команда в этом методе выводит в консоль сообщение «Hello, world!». Заметьте, вместо println можно написать print , разница лишь в том, что в случае с println дополнительно выведется символ переноса строки.

Хорошо, вы написали вашу первую программу. Теперь её надо запустить. Для этого просто нажмите белую стрелочку в зеленом кружке на верхней панели (при наведении курсора на неё должно высветиться «Run»). После нажатия внизу откроется консоль, в которой вы увидите сообщение “Hello, world”! Поздравляю, вы написали вашу первую программу на Java и готовы погрузиться в увлекательный мир этого языка!

Полезные ссылки для дальнейшего изучения

Вот несколько ресурсов, которые помогут вам в изучении Java:

  • документация Oracle по стандартной библиотеке языка;
  • уроки по Java от Oracle;
  • теория объектно-ориентированного программирования;
  • хорошая книга-самоучитель;
  • большое количество интересных и полезных статей про Java на русском языке.

Junior Java Developer – вопросы на собеседовании

В этой статье мы рассмотрим 25 наиболее часто встречающихся вопросов на интервью для новичков в программировании на Java. Все это реальные вопросы на собеседовании Java Junior Developer.

Можно ли в Java переопределить статический метод?

Нет, статический метод в Java мы не можем переопределить. Мы можем только скрыть его.

В Java статические методы — это те методы, которые можно вызывать без создания экземпляра класса. С другой стороны, если подкласс имеет ту же сигнатуру метода, что и базовый класс — это будет переопределением метода.

Статический метод в Java не может быть переопределен по таким причинам:

  • Статические методы — это те, которые принадлежат непосредственно классу. Они не принадлежат объекту, и при переопределении объект решает, какой метод должен быть вызван.
  • Переопределение метода происходит динамически (во время выполнения), это означает, что определение того, какая версия метода будет использоваться происходит во время выполнения в соответствии с объектом, используемым для вызова, в то время как статические методы ищутся статически (во время компиляции).

Когда вы запустите программу выше, вы получите следующий результат:

Согласно правилам переопределения методов, вызов метода разрешается во время выполнения по типу object. Таким образом, в нашем примере выше d.hello (), во втором вызове, должен вызывать метод hello () класса DisplayMessage, поскольку ссылочная переменная класса Display ссылается на объект DisplayMessage, но вызывает hello () самого класса Display. Это происходит потому, что выполнение статического метода разрешается во время компиляции.

Таким образом, если статический метод у производного класса имеет ту же сигнатуру, что и статический метод базового класса, это будет называться сокрытием метода, а не переопределением метода.

Можно ли выполнить перегрузку метода main() в Java?

Достаточно распространенный по языку Java вопрос на интервью.

Да, вы можете перегрузить метод main() в Java.

В Java можно выполнить перегрузку метода main(), но когда мы запустим нашу программу, JVM будет искать общедоступный статический void main (String [] args) и выполнит этот метод.

Перегрузка метода main() в Java:

Когда вы запустите программу выше, вы получите такой результат:

Видно, что метод main() у нас перегружен, но все же JVM вызывает метод с подписью public static void main (String [] args).

Обратите внимание, что JVM считает var args public static void main (String. args) таким же, как public static void main (String [] args).

Если мы хотим вызвать именно перегруженный метод, то вам нужно вызвать его из метода main с сигнатурой public static void main (String [] args).

Когда вы запустите программу выше, вы получите такой результат:

Как видите, мы вызвали перегруженные методы из main() с помощью аргумента String [].

Можем ли мы в Java переопределить приватные методы?

В Java мы не можем переопределить private методы, так как они видны только классу-владельцу.

Каков базовый класс для всех классов в Java?

java.lang.Object — это базовый класс для всех объектов.

Можете ли вы перечислить некоторые важные методы из класса object?

Среди важных методов класса object выделяют:

  • hashcode — в качестве возвращаемого значения имеет хеш-значение объекта;
  • equals — сравнивает ссылки на объекты;
  • wait — текущий поток ожидает, пока не будет вызвано notify или notifyAll;
  • notify — пробуждает один поток, который ожидает блокировки;
  • notifyAll — пробуждает все потоки, ожидающие блокировки;
  • toString — обеспечивает представление объекта в виде строкового значения;
  • clone — этот метод применяется для клонирования объекта;
  • finalize — этот метод вызывается, когда объект подвергается обработке сборщиком мусора.

Какие два метода вам нужно переопределить при помещении пользовательского объекта в качестве ключа для HashMap?

Вам нужно будет переопределить методы hashcode() и equals() в пользовательском классе, помещая объекты пользовательского класса в HashMap.

В чем отличия в Java между HashMap и HashSet?

HashMap

В HashMap реализован интерфейс Map, который выполняет сопоставление некого ключа со значением. Он не синхронизирован и не является потокобезопасным. Не допускаются дублирующиеся ключи, а также null ключи и null значения.

HashSet

В HashSet реализован интерфейс Set, не допускающий дублирования значений. Он не синхронизирован и не является потокобезопасным.

Выше employeeSet будет иметь 2 элемента, так как Set не допускает повторяющихся значений.
Метод add применяется для добавления элементов в HashSet. Если этот метод возвращает true, тогда элемент добавляется успешно, но, если возвращается false – это значит, что вы пытаетесь вставить дублирующее значение.

Одна из главных особенностей HashSet — объекты, которые мы собираемся добавить в HashSet, должны реализовывать методы Hashcode() и equals(), чтобы мы могли проверять наличие дублирующихся значений. Если мы добавляем пользовательские объекты в HashSet, то мы должны переопределить методы Hashcode() и equals() в соответствии с нашими потребностями. Если HashMap и HashSet не будут переопределены, объект будет принимать реализацию по умолчанию, что может быть нежелательно.

HashMap vs HashSet:

Можем ли мы иметь абстрактный класс без какого-либо абстрактного метода в нем?

Да, вы можете иметь абстрактный класс без создания какого-либо абстрактного метода.

Что вы знаете о переменной с модификатором transient? Когда вы будете ее использовать?

Переменные с модификатором transient (нерезидент) применяются при сериализации.

Если вы не хотите делать сериализуемую переменную, вы можете сделать ее переменной с модификатором transient.

Transient переменная — это переменная, значение которой не будет сериализоваться во время сериализации объекта. А при десериализации — вы получите значение по умолчанию для этих переменных.

Допустим, у вас есть класс Country, и вы не хотите сериализовать атрибут населения, поскольку он будет меняться со временем, поэтому вы можете объявить атрибут населения как transient, и он больше не будет сериализован.

Можете ли вы вызвать метод start() дважды в Java?

Нет, вы не можете вызвать метод start() дважды. Это вызовет llegalStateException.

После того как поток был запущен, он не может быть запущен снова. Если вы попытаетесь снова запустить поток, он выдаст исключение IllegalThreadStateException

Давайте разберемся с помощью примера:

Когда вы запустите программу выше, вы получите такой результат:

Как вы можете видеть, когда мы пытались запустить поток во второй раз, он вызывал исключение IllegalThreadStateException.

Если вы попытаетесь снова запустить поток, он выдаст исключение IllegalThreadStateException

Почему String неизменяемый (immutable) в Java?

В Java класс String неизменяемый. Если вы возьмете словарное значение слова «immutable», это означает, что он не может быть изменен с течением времени, соответственно строка не может быть изменена в Java.

Давайте разберемся с примером.

Как видите, значение str1 не изменилось. Она создала другой объект String со значением «Hellojava2blog», но не изменил String str1.

Это объясняет, что String является неизменяемым по своей природе.
Теперь давайте разберемся, каковы потенциальные причины сделать String неизменной в Java.

Пул строк:

Если вы просто присваиваете значение String, используя двойные кавычки, это значение сохраняется в области, называемой строковым пулом, и на одну строку могут ссылаться многие ссылочные переменные. Если бы String оказался изменяемым, то это повлияло бы на все ссылающиеся на нее переменные.

Потокобезопасность:

Неизменяемые объекты по умолчанию являются потокобезопасными, поэтому вам не нужно устанавливать для них синхронизацию, и экземпляр String можно безопасно разделить между несколькими потоками.

Безопасность:

Если бы String был изменяемым, это могло бы привести к множественным проблемам безопасности.
Например, при подключении к базе данных вы предоставляете имя пользователя, пароль, порт и имя хоста и т. д. в виде строки. Если бы строка — была изменяемая, то любой хакер мог бы изменить ссылочное значение, что было бы угрозой безопасности для приложения.

Хэш-значение кэша:

Когда вы используете String в качестве ключа в HashMap или HashSet или любой другой коллекции, вы можете кэшировать ее хеш-значение. Поскольку String является неизменяемым по своей природе, вам не нужно пересчитывать хэш каждый раз, поскольку он будет постоянным. Это значительно повышает производительность для этой коллекции на основе хеша.

Загрузка классов:

Строка используется в механизме загрузки классов. Она передается в качестве параметра. Если бы строка оказалась изменяемой, это вызвало бы прямую угрозу безопасности, поскольку любой хакер мог бы ее изменить.

Знаете ли вы, как сделать класс неизменным (immutable)? Можете ли вы предоставить шаги для этого?


Неизменяемый класс — это класс, состояние которого нельзя изменить после создания.
Пример: String — лучший пример неизменяемого класса. Создав строку, вы не сможете ее изменить.

Неизменяемый класс очень прост для понимания, он имеет только одно состояние.

Неизменяемые классы являются потокобезопасными. Это самое большое преимущество неизменяемого класса, потому что, — вам не нужно применять синхронизацию для неизменяемых объектов. Также, неизменяемый класс может быть полезен при помещении объекта неизменяемого класса в HashMap или может использоваться для целей кэширования, поскольку его значение не изменится.

Неизменяемые объекты по умолчанию являются потокобезопасными.

Шаги для создания неизменяемого класса:

  • Финализируйте свой класс:

Если вы финализируете свой класс — ни один класс не сможет его расширить, следовательно, не сможет переопределить методы этого класса.

  • Пометьте все переменные класса модификаторами доступа private и final:

Если вы сделаете переменную экземпляра private — ни один внешний класс не сможет получить доступ к переменным экземпляра, и, если вы сделаете их final — вы не сможете их изменить.

  • Скажите «нет» методам-мутаторам:

Не создавайте метод set для некоторых переменных класса, тогда не будет возможности явно изменить состояние переменных экземпляра.

  • Выполните клонирование изменяемых объектов при возврате из метода получения:

Если вы вернете клон объекта из метода get, то вернется объект. При этом, ваш оригинальный объект останется без изменений.

Можем ли мы иметь статический метод в интерфейсе?

Да, у нас может быть статический метод в интерфейсе из Java 8.

Можете ли вы объявить конструктор финальным (final)?

Нет, вы не можете объявить конструктор финальным.

В чем разница между StringBuffer и StringBuilder?

Что такое Java ClassPath?

ClassPath — это переменная окружения, которую виртуальная машина Java (JVM) использует для определения местоположения всех классов, используемых программой.
Например: jre / lib / rt.jar имеет все классы Java, и вам также необходимо включить файлы jar или файл классов, которые используются программой.

У вас есть список пользовательских объектов? Как вы можете их отсортировать?

Вам необходимо использовать интерфейс Comparable или Comparator для сортировки списка пользовательских объектов.

Что такое модификатор volatile в Java?

Если вы пометите любую переменную как volatile, эта переменная будет считываться из основной памяти, а не из кэша центрального процессора, поэтому каждый поток будет иметь обновленное значение в переменной.

Назовите два разных способа вызвать сборщик мусора?

System.gc() или Runtime.getRuntime().gc().

Что такое маркерный интерфейс в Java? Можете ли вы привести несколько примеров маркерного интерфейса?

Маркерные интерфейсы — это те интерфейсы, которые не содержат в себе никаких методов и полей.
Примерами интерфейсов маркеров являются: Serializable, Cloneable, Remote.

Сколько объектов будет создано ниже:

Здесь будут созданы три объекта, два в динамической памяти и один в постоянном пуле String.

Можете ли вы провести различие между проверяемым исключением (Checked Exception) и непроверяемым исключением (Unchecked Exceptions)?

Что такое исключение?

Исключением является нежелательная ситуация или условие при выполнении программы. И если вы неправильно обрабатываете исключение, то это может привести к аварийному завершению программы.

Что такое проверяемое исключение?

Проверяемые исключения — это те исключения, которые проверяются при компиляции. Если вы не обработаете их, вы получите ошибку компиляции.

Используя блок try и catch вы можете поместить код ошибки в блок try и перехватить исключение в блоке catch.

Что такое непроверяемое исключение?

Непроверяемые исключения — это те исключения, которые не проверяются во время компиляции. Java VM не будет «ругаться», если вы не обработаете такие исключения.

Если вы выполните код выше вы получите:

В чем разница между ArrayList и LinkedList? Как вы решите, какой из них вам нужно использовать?

Один из распространенных вопросов интервью: «В чем разница между ArrayList и LinkedList». Прежде чем мы действительно увидим различия, давайте кратко рассмотрим оба.

ArrayList:

  • ArrayList – является реализацией интерфейса List.
  • ArrayList не синхронизирован (поэтому не является потокобезопасным).
  • ArrayList реализован с использованием массива в качестве внутренней структуры данных. Его можно динамически изменять.

LinkedList:

  • LinkedList является реализацией интерфейса List и интерфейса Deque.
  • LinkedList не синхронизируется.
  • LinkedList реализован с использованием двусвязного списка в качестве внутренней структуры данных.

Свойство

ArrayList

LinkedList

Внутренняя структура данных

Использует динамический массив для хранения элементов внутри.

Он использует дважды связанный список для внутреннего хранения элементов.

Если нам нужно вставить или удалить элемент в ArrayList, это может занять O(n), так как он использует массив, и нам может потребоваться сместить элементы в случае вставки или удаления.

Если нам нужно вставить или удалить элемент в связанном списке, это займет O(1), так как он внутренне использует двусвязный список.

В ArrayList поиск выполняется быстрее, т.к. он использует массив, основанный на индексах. Сложность — O(1).

Поиск в LinkedList идет медленнее, т.к. он использует двусвязанный список. Сложность равна O(n).

ArrayList реализует только интерфейс List, поэтому его можно использовать только как List.

LinkedList реализует интерфейсы List, Deque, поэтому его можно использовать как List, Stack или Queue.

Когда использовать ArrayList и LinkedList?

Это на самом деле зависит от нашей потребности.
Если нам требуется произвести большое количество вставок или удалений, то нам следует использовать LinkedList. Если у нас имеется мало вставок или удалений, но выполняется много поисковых операций, то тогда нам следует использовать ArrayList.

В чем разница между wait и sleep в Java?

Один из распространенных вопросов на интервью Java разработчика: «В чем разница между wait и sleep в Java?». Прежде чем мы действительно увидим различия, кратко ознакомимся с обоими.

sleep vs wait:

Вы запустили три потока из основного потока. Вы должны убедиться, что основной поток завершился последним. Как вы это сделаете?

Вы можете использовать Java Thread Join() для достижения этого сценария.

Без использования метода Join:

Когда вы запускаете программу выше, вы получите следующий результат:

С помощью метода Join:

Когда вы запустите программу выше, вы получите следующий результат:

Как видите, основной поток завершается последним в этом сценарии.

Итоги

Мы с вами рассмотрели 25 распространенных вопросов на собеседовании на должность Junior Java Developer.

Конечно же, полноценная подготовка к собеседованию Java разработчика должна включать и практическую и теоретическую подготовку. Готовясь к собеседованию, имеет смысл с одной стороны подготовиться, используя различные наборы вопросов и ответов Java собеседований, а с другой стороны — быть готовым к решению задач на собеседованиях Java.

Язык программирования Java: особенности и преимущества

На появление первой версии Java в 1996 году откликнулись не только специализирующиеся на вычислительной технике газеты и журналы, но даже такие солидные издания, как The New York Times, The Washington Post и Business Week. Java — единственный язык программирования, удостоившийся десятиминутного репортажа на Национальном общественном радио в США. Для разработки и сопровождения программных продуктов только на этом языке программирования был учрежден венчурный фонд в 100 млн. долларов. Это было удивительное время. Тем временам и последующей истории развития языка Java посвящена эта статья.

Программная платформа Java

В первом издании этой книги о Java было сказано следующее: «Как язык програм­мирования, Java перевыполнил рекламные обещания. Определенно Java — хороший язык программирования. Несомненно, это один из лучших языков, доступных серьез­ным программистам. Потенциально Java имел все предпосылки, чтобы стать великим языком программирования, но теперь время для этого уже, вероятно, упущено. Как только появляется новый язык программирования, сразу же возникает неприят­ная проблема его совместимости с созданным раньше программным обеспечением».

По поводу этого абзаца наш редактор долго спорил с одним из руководителей компании Sun Microsystems. Но и сейчас, по прошествии длительного времени, такая оценка кажется нам правильной. Действительно, Java обладает целым рядом преи­муществ, о которых мы поговорим чуть позже. Но более поздние дополнения далеко не так изящны, как исходный вариант этого языка программирования, и виной тому пресловутые требования совместимости.

Java никогда не был только языком. Хорошие языки — не редкость, а появление некоторых из них вызвало в свое время настоящую сенсацию в области вычислительной техники. В отличие от них, Java — это программная платформа , включающая в себя мощную библиотеку, большой объем кода, пригодного для повторного использования, а также среду для выполне­ния программ, которая обеспечивает безопасность, независимость от операционной системы и автоматическую «сборку мусора».

Программистам нужны языки с четкими синтаксическими правилами и по­нятной семантикой (т.е. определенно не C++). Такому требованию, помимо Java, отвечают десятки языков. Некоторые из них даже обеспечивают переносимость и «сборку мусора», но их библиотеки оставляют желать много лучшего. В итоге программисты вынуждены самостоятельно реализовывать графические операции, доступ к сети и базе данных и другие часто встречающиеся процедуры. Java объе­диняет в себе прекрасный язык, высококачественную среду выполнения программ и обширную библиотеку. В результате многие программисты остановили свой вы­бор именно на Java.

Характерные особенности и достоинства Java

Создатели Java написали руководство, в котором объяснялись цели и достоинства нового языка. В этом документе приведено одиннадцать характерных особенностей Java. Этот язык:

  • простой;
  • объектно-ориентированный;
  • распределенный;
  • надежный;
  • безопасный;
  • не зависящий от архитектуры компьютера;
  • переносимый;
  • интерпретируемый;
  • высокопроизводительный;
  • многопоточный;
  • динамичный.

В данном разделе блога мы:

  • приведем цитаты из руководства по Java, раскрывающие особенности этого языка программирования;
  • поделимся с читателями соображениями по поводу отдельных характеристик языка Java, основываясь на собственном опыте работы с его текущей версией.

Простота

«Мы хотели создать систему; которая позволяла бы легко писать программы, не тре­бовала дополнительного обучения и учитывала сложившуюся практику и стандарты программирования. Мы считали C++ не совсем подходящим для этих целей, но чтобы сделать систему более доступной, язык Java был разработан как можно более похожим на C++. А исключили мы лишь редко используемые; малопонятные и невразумитель­ные средства C++, которые, по нашему мнению, приносят больше вреда, чем пользы».

Синтаксис Java, по существу, представляет собой упрощенный вариант синтаксиса C++. В этом языке отсутствует потребность в файлах заголовков, арифметике (и даже в синтаксисе) указателей, структурах, объединениях, перегрузке операций, виртуаль­ных базовых классах и т.п. (Отличия Java от C++ упоминаются на протяжении всей книги в специальных врезках.) Но создатели Java не стремились исправить все недо­статки языка C++. Например, синтаксис оператора switch в Java остался неизмен­ным. Зная C++, нетрудно перейти к Java.

Цукерберг рекомендует:  Выпадающее меню на CSS3

Если вы привыкли к визуальной среде программирования (например, Visual Basic), язык Java может показаться вам сложным. Его синтаксис некоторые считают стран­ным, хотя понять его не составляет большого труда. Но важнее другое: пользуясь Java, приходится больше программировать. Начинающие программисты нередко предпо­читают язык Visual Basic, поскольку его визуальная среда программирования позволя­ет почти автоматически создавать инфраструктуру приложения. Чтобы достичь того же результата средствами Java, придется вручную написать довольно большой объем кода. Существуют, однако, интегрированные среды разработки (ИСР) от независи­мых производителей, которые позволяют программировать в стиле перетаскивания.

«Другой аспект простоты — краткость. Одна из целей языка Java — обеспечить разработку независимых программ, способных выполняться на машинах с ограни­ченным объемом ресурсов. Размер основного интерпретатора и средств поддержки классов составляет около 40 Кбайт; стандартные библиотеки и средства поддержки потоков, в том числе автономное микроядро, занимают еще 175 Кбайт».

На то время это было впечатляющим достижением. Разумеется, с тех пор библио­теки разрослись до гигантских размеров. Но теперь существует отдельная платформа Java Micro Edition с компактными библиотеками, более подходящая для встроенных устройств.

Объектно-ориентированный характер

«По существу, объектно-ориентированное проектирование — это методика про­граммирования, в центре внимания которой находятся данные (т.е. объекты) и ин­терфейсы этих объектов. Проводя аналогию со столярным делом, можно сказать, что «объектно-ориентированный» мастер сосредоточен в первую очередь на стуле, который он изготавливает, и лишь во вторую очередь его интересуют необходимые для этого инструменты; в то же время «не объектно-ориентированный» столяр ду­мает в первую очередь о своих инструментах. Объектно-ориентированные средства Java и C++ по существу совпадают».

За прошедшие тридцать лет объектно-ориентированный подход уже доказал свое право на жизнь, и без него невозможно представить себе современный язык програм­мирования. Действительно, особенности Java, связанные с объектами, сравнимы с языком C++. Основное отличие между ними заключается в механизме множественно­го наследования, который в языке Java заменен более простым понятием интерфей­сов, а также в модели метаклассов Java.

Поддержка распределенных вычислений в сети

«Язык Java предоставляет разработчику обширную библиотеку программ для пере­дачи данных по протоколу TCP/IP, HTTP и FTP. Приложения на Java способны от­крывать объекты и получать к ним доступ по сети с такой же легкостью, как и в локальной файловой системе, используя URL для адресации».

Язык Java предоставляет эффективные и удобные средства для работы в сети. Всякий, когда-либо пытавшийся писать программы на других языках для работы в Интернете, будет приятно удивлен тем, насколько просто на Java решаются самые трудные задачи, например установление сокетных соединений. (Работа в сети будет подробно обсуждаться во втором томе данной книги.) Связь между распределенны­ми объектами в Java обеспечивается механизмом вызова удаленных методов (эта тема также рассматривается во втором томе).

Надежность

«Язык Java предназначен для написания программ, которые должны надежно рабо­тать в любых условиях. Основное внимание в этом языке уделяется раннему обна­ружению возможных ошибок, контролю в процессе выполнения программы, а также устранению ситуаций, которые могут вызвать ошибки. Единственное существен­ное отличие языка Java от C++ кроется в модели указателей, принятой в Java, ко­торая исключает возможность записи в произвольно выбранную область памяти и повреждения данных».

И эта характеристика языка очень полезна. Компилятор Java выявляет такие ошибки, которые в других языках обнаруживаются только на этапе выполнения программы. Кроме того, программисты, потратившие многие часы на поиски ошиб­ки, вызвавшей нарушения данных в памяти из-за неверного указателя, будут обра­дованы тем, что в работе с Java подобные осложнения не могут даже в принципе возникнуть.

Если вам приходилось раньше программировать на Visual Basic или другом язы­ке, где указатели явным образом не применяются, то у вас может возникнуть не­доумение, почему этот вопрос настолько важен. Программирующим на С нужны указатели для доступа к символьным строкам, массивам, объектам и даже файлам.

При программировании на Visual Basic ничего подобного не требуется, и разработ­чик может не беспокоиться о распределении памяти для хранения объектов. С дру­гой стороны, многие структуры данных в языке, не имеющем указателей, реализо­вать очень трудно. В Java выбрана золотая середина. Для простых конструкций, вроде символьных строк и массивов, указатели не нужны. Но в то же время указателями можно в полной мере воспользоваться там, где без них нельзя обойтись, например, при составлении связных списков. Программирующий на Java полностью защищен, поскольку он никогда не обратится к неправильному указателю, не допустит ошибок выделения памяти, и ему не придется искать причины утечек памяти.

Безопасность

«Язык Java предназначен для использования в сетевой или распределенной среде. По этой причине большое внимание было уделено безопасности. Java позволяет созда­вать системы, защищенные от вирусов и несанкционированного доступа».

В первом издании мы предостерегали: «Никогда не говорите никогда», и оказа­лись правы. Вскоре после выхода первой версии Java Development Kit группа экспер­тов по вопросам безопасности из Принстонского университета обнаружила первые ошибки в системе защиты Java 1.0. Компания Sun Microsystems развернула иссле­дования в области безопасности программ на Java. В частности, она обнародовала спецификацию и код виртуальной машины и библиотек, ответственных за защиту. Это ускорило выявление и устранение ошибок. Так или иначе, создатели Java силь­но затруднили задачу обхода ее механизмов безопасности. Обнаруженные с тех пор ошибки носили лишь технический характер и были совсем не многочисленны.

Ниже перечислены некоторые виды нарушения защиты, которые с самого начала предотвращает система безопасности Java.

  • Намеренное переполнение стека выполняемой программы — один из распро­страненных способов нарушения защиты, используемых вирусами и «червями».
  • Повреждение данных на участках памяти, находящихся за пределами простран­ства, выделенного процессу.
  • Несанкционированное чтение файлов и их модификация.

Со временем в Java был добавлен ряд новых средств защиты. Так, в версии Java 1.1 появилось понятие классов с цифровой подписью (подробнее об этом — во втором томе). Пользуясь таким классом, вы получаете сведения об его авторе. Если вы дове­ряете автору класса, то можете предоставить этому классу все необходимые полномо­чия на своей машине.

Независимость от архитектуры компьютера

«Компилятор генерирует объектный файл,, формат которого не зависит от архи­тектуры компьютера. Скомпилированная программа может выполняться на лю­бых процессорах, а для ее работы требуется лишь исполняющая система Java. Код, генерируемый компилятором Java, называется байт-кодом. Он разработан таким образом, чтобы его можно было легко интерпретировать на любой машине или опе­ративно преобразовать в собственный машинный код».

Эта идея не нова. Более тридцати лет назад она была предложена Никлаусом Виртом (Niclaus Wirth) для языка Pascal. Эта же технология была реализована в си­стеме UCSD Pascal.

Очевидно, что байт-код, интерпретируемый с помощью виртуальной машины, всегда будет работать медленнее, чем машинный код, поэтому целесообразность такого подхода у многих вызывает сомнение. Но эффективность байт-кода мож­но существенно повысить за счет динамической компиляции во время выполнения программы. Этот механизм доказал свою эффективность и даже использовался при создании в корпорации Microsoft платформы .NET, также опирающейся на виртуаль­ную машину.

Следует отметить и ряд других преимуществ виртуальной машины по сравнению с непосредственным выполнением программы. Она существенно повышает безопас­ность, поскольку в процессе работы можно оценить последствия выполнения каждой конкретной команды. Некоторые программы способны даже генерировать байт-код по ходу выполнения, динамически расширяя свои функциональные возможности.

Переносимость

«В отличие от С и C++, ни один из аспектов спецификации Java не зависит от реа­лизации. Разрядность примитивных типов данных и арифметические операции над ними строго определены».

Например, тип int в Java всегда означает 32-разрядное целое число. А в С и C++ тип int может означать как 16-, так и 32-разрядное целое число. Единственное огра­ничение состоит в том, что разрядность типа int не может быть меньше разрядности типа short int и больше разрядности типа long int. Фиксированная разрядность числовых типов данных позволяет избежать многих неприятностей, связанных с вы­полнением программ на разных компьютерах. Двоичные данные хранятся и пере­даются в неизменном формате, что также позволяет избежать недоразумений, свя­занных с разным порядком следования байтов на различных платформах. Строки сохраняются в стандартном формате Unicode.

«Библиотеки, являющиеся частью системы, предоставляют переносимые интер­фейсы. Например, в Java предусмотрен абстрактный класс Window и его реализации для операционных систем Unix, Windows и Macintosh».

Всякий, когда-либо пытавшийся написать программу, которая одинаково хорошо работала бы под управлением операционных систем Windows, Macintosh и десятка разновидностей ОС Unix, знает, что это очень трудная задача. Разработчики версии Java 1.0 предприняли героическую попытку решить эту задачу, предоставив простой набор инструментальных средств, приспосабливающий обычные элементы пользо­вательского интерфейса к различным платформам. К сожалению, библиотека, на которую было затрачено немало труда, не позволила достичь приемлемых результа­тов в разных системах. (В реализациях графических программ на разных платформах нередко проявлялись характерные ошибки.) Но это было лишь началом. Во многих приложениях машинная независимость оказалась намного важнее изысканности гра­фического пользовательского интерфейса. Именно эти приложения выиграли от по­явления версии Java 1.0. А ныне инструментальный набор для создания графического пользовательского интерфейса (ГПИ) полностью переработан и больше не зависит от интерфейсных средств, используемых на конкретном компьютере. Теперь он выгля­дит вполне согласованным и, по нашему мнению, намного более привлекательным для пользователя, чем в прежних версиях.

Интепретируемость

«Интерпретатор Java может выполнять байт-код непосредственно на любой ма­шине, на которую перенесен интерпретатор. А поскольку процесс компоновки но­сит в большей степени пошаговый и относительно простой характер, то процесс разработки программ может быть заметно ускорен, став более творческим «.

Пошаговая компоновка имеет свои преимущества, но ее выгоды для процесса разработки, очевидно, переоцениваются. Первоначально инструментальные средства разработки на Java были довольно медленными. А ныне байт-код транслируется в машинный код динамическим компилятором.

Производительность

«Обычно интерпретируемый байт-код имеет достаточную производительность, но бывают ситуации, когда требуется еще более высокая производительность. Байт-код можно транслировать во время выполнения программы в машинный код для того процессора, на котором выполняется данное приложение».

На ранней стадии развития Java многие пользователи были не согласны с утверж­дением, что производительности «более чем достаточно». Но теперь динамические компиляторы (называемые иначе JIT-компиляторами) настолько усовершенствованы, что могут конкурировать с традиционными компиляторами, а в некоторых случаях они даже дают выигрыш в производительности, поскольку имеют больше доступной информации. Так, например, динамический компилятор может отслеживать код, который выполняется чаще, и оптимизировать по быстродействию только эту часть кода. Динамическому компилятору известно, какие именно классы были загружены. Он может сначала применить встраивание, когда определенная функция вообще не переопределяется на основании загруженной коллекции классов, а затем отменить, если потребуется, такую оптимизацию.

Многопоточность

«К преимуществам многопоточности относится более высокая интерактивная реакция и поведение программ в реальном масштабе времени».

Если вы когда-либо пытались организовать многопоточную обработку на ка­ком-нибудь из языков программирования, то будете приятно удивлены тем, насколь­ко это легко сделать на Java. В потоках, организуемых на Java, могут быть использова­ны преимущества многопроцессорных систем, если операционная система допускает такую возможность. К сожалению, реализации потоков в большинстве систем сильно отличаются друг от друга, а разработчики Java не предпринимают должных усилий, чтобы достичь независимости от платформы и в этом вопросе. Только код для вызо- ва потоков остается одинаковым для всех машин, а ответственность за их поддерж­ку возлагается на операционную систему или библиотеку потоков. Несмотря на это, именно простота организации многопоточной обработки делает язык Java таким привлекательным для разработю! серверного программного обеспечения.

Динамичность

«Во многих отношениях язык Java является более динамичным, чем языки С и C++. Он был разработан таким образом, чтобы легко адаптироваться к постоянно изме­няющейся среде. В библиотеки можно свободно включать новые методы и объекты, ни коим образом не затрагивая приложения, пользующиеся библиотеками. В Java совсем не трудно получить информацию о ходе выполнения программы».

Это очень важно в тех случаях, когда требуется добавить код в уже выполняю­щуюся программу. Ярким тому примером служит код, загружаемый из Интернета для выполнения браузером. В версии Java 1.0 получить информацию о работающей программе было непросто, но в последних версиях Java программирующий получает полное представление как о структуре, так и о поведении объектов. Это весьма ценно для систем, которые должны анализировать объекты в ходе выполнения программы. К таким системам относятся средства построения графического пользовательского интерфейса, интеллектуальные отладчики, подключаемые компоненты и объектные базы данных.

Java — Как вы относитесь к языку Java?

Вопросы для собеседования на Java Developer

Потоки ввода/вывода в Java

Servlets, JSP, JSTL

  • © 2020 GitHub , Inc.
  • Terms
  • Privacy
  • Security
  • Status
  • Help

You can’t perform that action at this time.

You signed in with another tab or window. Reload to refresh your session. You signed out in another tab or window. Reload to refresh your session.

Эпоха Интернета: Ява-подобные языки программирования

Если бы в Java действительно работала сборка мусора, большинство программ бы удаляли сами себя при первом же запуске. (Robert Sewell, программист)

В 1990-х годах в связи с активным развитием Интернета распространение получили языки, позволяющие создавать сценарии для веб-страниц — главным образом Perl, развившийся из скриптового инструмента для Unix-систем, и Java. Продолжала возрастать также и популярность технологий виртуализации.

Разделы страницы о Ява-подобных языках программирования:

  • Язык программирования Java
  • Язык программирования Groovy
  • Язык программирования Scala

Также смотрите страницы о клиентских и серверных средствах веб-программирования.

Язык программирования Java

Java — это C++, из которого убрали все пистолеты, ножи и дубинки. (James Gosling, один из создателей Java)

Ява имеет Си-подобный синтаксис. Считается платформонезависимым и полностью объектно-ориентированным языком.

На основе языка Java был создан скрипт-язык программирования клиентской части веб-сайта JavaScript (на пару с VBScript).

Язык Java зародился как часть проекта создания передового программного обеспечения (ПО) для различных бытовых приборов. Реализация проекта была начата на языке С++, но вскоре возник ряд проблем, наилучшим средством борьбы с которыми было изменение самого инструмента — языка программирования. Стало очевидным, что необходим платформо-независимый язык программирования, позволяющий создавать программы, которые не приходилось бы компилировать отдельно для каждой архитектуры и можно было бы использовать на различных процессорах под различными операционными системами.

Язык Java потребовался для создания интерактивных продуктов для сети Internet. Фактически, большинство архитектурных решений, принятых при создании Java, было продиктовано желанием предоставить синтаксис, сходный с Си и Cи++. В Java используются практически идентичные соглашения для объявления переменных, передачи параметров, операторов и для управления потоком выполнением кода. В Java добавлены все хорошие черты C++.

Три ключевых элемента объединились в технологии языка Java:

  1. Java предоставляет для широкого использования свои апплеты (applets) — небольшие, надежные, динамичные, не зависящие от платформы активные сетевые приложения, встраиваемые в страницы Web. Апплеты Java могут настраиваться и распространяться потребителям с такой же легкостью, как любые документы HTML.
  2. Java высвобождает мощь объектно-ориентированной разработки приложений, сочетая простой и знакомый синтаксис с надежной и удобной в работе средой разработки. Это позволяет широкому кругу программистов быстро создавать новые программы и новые апплеты.
  3. Java предоставляет программисту богатый набор классов объектов для ясного абстрагирования многих системных функций, используемых при работе с окнами, сетью и для ввода-вывода. Ключевая черта этих классов заключается в том, что они обеспечивают создание независимых от используемой платформы абстракций для широкого спектра системных интерфейсов.
  • Введение в программирование на языке Java. В т.ч. установка Java SDK и Eclipse
  • Java по-русски. Часть первая: Книги.
  • Java по-русски. Часть вторая: интернет-ресурсы.
  • Начинающим Java программистам. Основные сетевые ресурсы. Пакеты и библиотеки Ява.

Язык программирования Groovy

Groovy — объектно-ориентированный язык программирования, разработанный для платформы Java как дополнение к языку Java с возможностями Python, Ruby и Smalltalk. Groovy использует Java-подобный синтаксис с динамической компиляцией в JVM байт-код и напрямую работает с другим Java кодом и библиотеками. Язык может использоваться в любом Java-проекте или как скриптовый язык. Groovy завершил процесс стандартизации в Java Community Process JSR 241.

Мультипарадигмальный язык Scala

Scala — мультипарадигмальный язык программирования, спроектированный кратким и типобезопасным для простого и быстрого создания компонентного программного обеспечения, сочетающий возможности функционального и объектно-ориентированного программирования.

Язык программирования Scala является «симбиозом» Java и C#. Это не первый язык, комбинирующий ООП с функциональным подходом, но он начал набирать обороты в тот момент, когда развитие Java замедлилось. Более того, создатели Scala решили, что язык должен работать на виртуальной машине JVM и предоставлять доступ к Java-библиотекам. Язык Scala объединяет три вещи: статическую типизацию, объектно-ориентированный и функциональный подход. Преимущества Scala оценили многие крупные компании – Twitter, LinkedIn, Foursquare, Novell, Siemens, GridGain. Однако в академических кругах это язык пока популярен больше.

Первые версии языка созданы в 2003 году коллективом лаборатории методов программирования Федеральной политехнической школы Лозанны под руководством Мартина Одерски, язык реализован для платформ Java и .Net. По мнению Джеймса Стрэчена (англ. James Strachan), создателя языка программирования Groovy, Scala может стать преемником языка Java.

Scala впитала значительное число концепций и синтаксических соглашений Java и C#. Способ выражения свойств во многом заимствован из Sather. Из Smalltalk взята концепция унифицированной объектной модели. Из BETA пришла идея, что всё, включая классы, должно допускать вложенность. Абстрактные типы в Scala очень похожи на абстрактные типы сигнатур в SML и OCaml, обобщённые в контексте полноценных компонентов. В некотором смысле Scala — это продолжение работы Pizza.

В чем разница между java и core java?

При взгляде на вакансии в режиме онлайн я заметил, что для некоторых открытий требуются знания о «основной Java». Что такое ядро ​​Java и как отличается от java?

«Ядро Java» — это термин Sun, используемый для обозначения Java SE, стандартная версия и набора связанных технологий, таких как Java VM, CORBA и т.д. Это в основном отличается от, скажем, Java ME или Java EE.

Также обратите внимание, что они говорят о наборе библиотек, а не о языке программирования. То есть основной способ записи Java не изменяется, независимо от используемых вами библиотек.

«Core Java» — это определение Oracle и относится к подмножеству технологий Java SE.

Это фактически не связано с языком Java, а скорее с набором некоторых «базовых» пакетов. В результате это влияет на подходы к развитию.

В настоящее время Java Core определяется как следующий набор:

  • Основные технологии
  • CORBA
  • HotSpot VM
  • Интерфейс именования и интерфейса Java (JNDI)
  • Мониторинг и управление приложениями
  • API-интерфейс API
  • XML

Но, как вы, вероятно, понимаете, даже термин «базовые технологии» несколько неясен;-), так что это не так строгое определение. Вот официальная страница для этого термина:

Вот еще одна иллюстрация, иллюстрирующая Java Core API/технологии внутри платформы Java SE.

Я думаю, что когда вы видите фразу «core Java», они говорят об основах языка и, возможно, о некоторых знаниях Java SE. Я не знаю, почему они потрудились поставить там «ядро».

Некоторые компании установят «ядро java», чтобы отличить от Java EE, но это все еще только ваша базовая Java.

Существует две категории:

По мнению некоторых разработчиков, «Core Java» относится к API пакетов java.util.* , который в основном используется в кодировании.

Термин «Core Java» не определяется Sun, это просто определение сленга.

J2ME/J2EE по-прежнему зависит от J2SDK API для компиляции и выполнения.

Никто не сказал бы, что java.util.* отделен от J2SDK для использования.

Простой шаг, чтобы понять, что такое Java и ядро Java.

Найти книгу по Java.

Найти книгу для ядра Java.

Сравните содержание обеих книг.

Фактический результат: оба имеют почти одинаковое содержание.

Результат: Java и ядро Java одинаковы.

Основное Java — это просто сленг, чтобы подчеркнуть глубокие знания основ Java. но если я говорю, что знаю Java, это не значит, что я не обладаю глубокими знаниями основ Java, или если я знаю все в Java.

«Core Java» — термин Sun Microsystem, используемый для обозначения Java SE. И есть Java ME и Java EE (J2EE). Итак, это сказано, чтобы отличать Java ME и J2EE. Поэтому я чувствую, что Core Java используется только для обозначения J2SE.

В простом языке ядро ​​Java представляет собой концепции наследования, полиморфизма, абстракции, инкапсуляции, класса, объектов, которые входят в базовую Java. Core java означает J2SE. Надеюсь, это может устранить ваши сомнения.

Это не официальный термин. Я предполагаю, что это означает знание самого языка Java и наиболее важных частей стандартного API (java.lang, java.io, java.utils пакетов) в отличие от множества специализированных API и фреймворков (J2EE, JPA, JNDI, JSTL. ), которые часто требуются для заданий Java.

«Ядро Java» — это термин Sun, используемый для обозначения Java SE, стандартной версии и набора связанных технологий, таких как Java VM, CORBA и т.д. Это в основном отличается от, скажем, Java ME или Java EE.

Также обратите внимание, что они говорят о наборе библиотек, а не о языке программирования. То есть основной способ записи Java не изменяется, независимо от используемых вами библиотек.

Java имеет в основном три подкатегории:

  • Стандартная версия Java (JSE) или Core Java
  • Java Enterprise Edition (JEE)
  • Java Mobile Edition (JME)

где core java — это первый и базовый шаг для начала или изучения Java начиная с.

Java — это язык программирования, но Core java — это всего лишь часть java. Ядро Java является базовым для java. Если вы новичок в JAVA, вам нужно начать с ядра Java.

Java в основном состоит из трех частей:

1.) J2SE/Core Java представляет собой стандартную версию Java 2 и обычно предназначен для разработки настольных приложений, формирует базовый API.

2.) J2EE представляет собой корпоративную версию Java 2 для приложений, которые запускаются на серверах, например веб-сайтах. (Spring, Struts — это рамки java, используемые в основном для J2EE)

3.) J2ME означает версию для Java 2 для приложений, которые работают на устройствах с ограниченными ресурсами (устройства малого масштаба), такие как сотовые телефоны, например игры.

Чтобы узнать J2EE или J2ME, вы должны знать ядро ​​Java.

Изучаем Java

Обучающие курсы:

Введение в язык Java

Язык Java. Введение.

Долгое время трудно было представить себе компьютерный журнал без статьи, посвященной языку Java. О нем писали даже такие популярные газеты и журналы, как The New York Times, The Washington Post и Business Week.

Невозможно припомнить, чтобы национальное общественное радио (National Public Radio) когда-либо посвящало языку программирования десятиминутную передачу. Хорошо это или плохо, зависит от точки зрения. А инвестиции объемом 100 миллионов долларов, вложенные в производство программного обеспечения, создаваемого с помощью конкретного языка программирования?! Телекомпании CNN, CNBC и другие средства массовой информации только и говорили, да и сейчас говорят, о том, как язык Java и то сможет, и это сделает.

Однако эта книга предназначена для серьезных программистов, а поскольку язык Java — это серьезный язык программирования, нам есть о чем рассказать. Итак, мы не станем погружаться в анализ рекламных обещаний и пытаться выяснить, что в них правда, а что вымысел. Вместо этого мы достаточно подробно опишем язык Java именно как язык программирования (включая, разумеется, особенности, позволяющие использовать его для работы в Интернет, которые, собственно, и вызвали столько рекламной шумихи). После этого мы попытаемся отделить реальность от фантазий, объяснив, что язык Java действительно может, а что — нет.

На первых порах между рекламными обещаниями и реальными возможностями языка Java лежала пропасть. По мере его созревания технология становилась все более стабильной и надежной, а ожидания снизились до разумного уровня. Сейчас язык Java все шире используется для создания «промежуточного программного обеспечения» (middleware), поддерживающего связь между клиентами и ресурсами серверов (например, базами данных).

Несмотря на то, что эти важные приложения не поражают воображение, именно в этой области язык Java оказался наиболее полезным благодаря своей машинной независимости, многопоточности и возможностям сетевого программирования. Кроме того, язык Java захватил лидерство в области встроенных систем (embedded systems), став фактическим стандартом портативных устройств, виртуальных киосков, бортовых автомобильных компьютеров и т.п. Однако первые попытки переписать на языке Java широко распространенные программы для персональных компьютеров не увенчались успехом — полученные приложения оказались маломощными и медленными. С появлением новой версии некоторые из этих проблем удалось решить, и все же нужно признать, что пользователям, в общем-то, совершенно безразлично, на каком языке написаны купленные ими программы. Мы полагаем, что основные преимущества языка Java проявятся при создании новых видов устройств и приложений, а не при переписывании уже существующих программ.

Цукерберг рекомендует:  Слайдер контента с помощью jQuery

Язык Java как средство программирования

Как язык программирования Java перевыполнил свои рекламные обещания. Несомненно, это один из лучших языков, доступных серьезным программистам. Потенциально Java имеет все предпосылки, чтобы стать великим языком программирования, однако, вероятно, сейчас уже слишком поздно. Когда появляется новый язык программирования, немедленно возникает неприятная проблема его совместимости с программным обеспечением, созданным ранее. Более того, даже если изменения в эти программы можно внести без вмешательства в их текст, создателям языка, который так горячо приветствовался публикой, как, например, язык Java, сложно прямо сказать: «Да, возможно мы ошиблись при разработке версии X, но версия Y будет лучше». В итоге, ожидая появления дальнейших улучшений, мы должны констатировать, что структура языка Java в ближайшем будущем существенно не изменится.

Возникает очевидный вопрос: «Как удалось улучшить язык Java?«. Оказывается, это сделано не за счет усовершенствования собственно языка программирования, а путем коренного изменения библиотек программ, написанных на языке Java. Компания Sun Microsystems изменила все: начиная с имен отдельных библиотечных функций (сделав их более осмысленными) и методов работы графических модулей (изменив способ обработки событий и частично переписав рабочие программы), и заканчивая созданием новых свойств языка, например, средств вывода информации на печать, которых не было в версии Java 1.0. В результате получилась гораздо более полезная программная платформа, чем все предыдущие версии языка Java.

Компания Microsoft выпустила в свет свой собственный продукт под названием J++, имеющий отношение к языку Java. Язык J++ интерпретируется виртуальной машиной, совместимой с виртуальной машиной языка Java (Java Virtual Machine) при выполнении байт-кода, но интерфейсы с внешними кодами у этих языков значительно различаются. Языки J++ и Java имеют практически одинаковый синтаксис. Однако компания Microsoft создала дополнительные языковые конструкции. Все они имеют довольно сомнительную ценность, за исключением интерфейса Windows API. Помимо того, что у этих языков одинаковый синтаксис, их основные библиотеки (строки, утилиты, средства сетевого программирования, средства поддержки многопоточности, математические библиотеки и т.п.), по существу, также совпадают.

Однако графические библиотеки, пользовательский интерфейс и доступ к удаленным объектам у этих языков совершенно разные. В настоящее время компания Microsoft больше не поддерживает язык J++, разработав новый язык С#, имеющий много общего с Java, но использующий другую виртуальную машину. В этой книге ни язык J++, ни язык С# не описываются.

Преимущества языка Java

1) Одно из основных преимуществ языка Java — независимость от платформы, на которой выполняются программы: один и тот же код можно запускать под управлением операционных систем Windows, Solaris, Linux, Machintosh и др.
Это действительно необходимо, когда программы загружаются через Интернет для последующего выполнения под управлением разных операционных систем.

2) Другое преимущество заключается в том, что синтаксис языка Java похож на синтаксис языка C++, и программистам, знающим языки С и C++, его изучение не составляет труда. Правда, для программистов, владеющих языком Visual Basic, этот синтаксис, возможно, будет непривычен.

Если вы никогда не программировали на языке C++, некоторые термины, использованные в этом разделе, будут вам непонятны. В этом случае можете пропустить его. Пока вы доберетесь до конца главы 6, эти термины станут для вас привычными.

3) Кроме того, Java — полностью объектно-ориентированный язык, даже в большей степени, чем C++. Все сущности в языке Java являются объектами, за исключением немногих основных типов (primitive types), например чисел. (Поскольку с помощью объектно-ориентированного программирования легко разрабатывать сложные проекты, оно заменило собой более древнее структурное программирование. Если вы не знакомы с объектно-ориентированным программированием, главы 3-6 предоставят вам все необходимые сведения о нем.)

Однако разработать еще один, слегка улучшенный, диалект языка C++ недостаточно. Принципиально важно, чторазрабатывать программы, не содержащие ошибок, наязы- ке Java легче, чем наязыке C++. Почему? Разработчики языка Java долго размышляли о том, отчего программы, написанные на языке C++, так подвержены ошибкам. Они снабдили язык Java средствами, позволяющими исключить саму возможность создавать программы, в которых были бы скрыты наиболее распространенные ошибки. Для этого в языке Java сделано следующее.

4) Исключена возможность явного выделения и освобождения памяти.
Память в языке Java освобождается автоматически с помощью механизма сборки мусора. Программист гарантирован от ошибок, связанных с неправильным использованием памяти.

5) Введены истинные массивы и запрещена арифметика указателей.
Теперь программисты в принципе не могут стереть данные из памяти вследствие неправильного использования указателей.

6) Исключена возможность перепутать оператор присваивания с оператором сравнения на равенство.
Теперь нельзя даже скомпилировать выражение if(ntries = 3) . . . (программисты на языке Visual Basic могут вообще не заметить здесь никакой проблемы, поскольку эта ошибка — источник большинства недоразумений в языках С и C++).

7) Исключено множественное наследование. Оно заменено новым понятием — интерфейсом, позаимствованным из языка Objective С.
Интерфейс дает программисту почти все, что тот может получить от множественного наследования, избегая при этом сложностей, возникающих при управлении иерархиями классов.

Характерные особенности языка Java

Простой
Интерпретируемый
Распределенный
Надежный
Безопасный
Машинонезависимый
Объектно-ориентированный
Высокопроизводительный
Многопоточный
Динамичный
Не зависящий от архитектуры компьютера

В последнем разделе мы уже коснулись некоторых из этих пунктов. В этом разделе мы: приведем цитаты из руководства по языку Java, раскрывающие особенности языка; поделимся с читателями соображениями по поводу отдельных свойств языка, основываясь на собственном опыте работы с его последней версией.

Простой

Мы, хотели создать систему, которая легко программируется, не требует дополнительного обучения и учитывает сложившуюся практику и стандарты программирования. Поэтому, несмотря на то, что мы считали язык C++ неподходящим для этих целей, язык Java был разработан максимально похожим на него, чтобы сделать систему более доступной. В языке Java нет многих редко используемых, малопонятных и невразумительных средств языка C++, которые, по нашему мнению, приносят больше вреда, чем пользы.

Синтаксис языка Java, по существу, представляет собой очищенный вариант синтаксиса языка C++. В этом языке нет заголовочных файлов, арифметики указателей (и самих указателей), структур, объединений, перегрузки операторов, виртуальных базовых классов и т.п. (Различия между языками Java и C++ описываются в замечаниях о языке C++, разбросанных по всей книге.) Однако разработчики не стремились исправить все недостатки языка C++.

Например, синтаксис оператора switch в языке Java остался неизменным. Зная язык C++, перейти к синтаксису языка Java будет легко.
Если обычно вы используете визуальную среду программирования (например Visual Basic), язык Java покажется вам сложным.
Его синтаксис часто выглядит довольно странным (хотя понять смысл выражения не составляет труда). Важнее то, что при работе на языке Java приходится намного больше программировать. Прелесть языка Visual Basic заключается в том, что его визуальная среда программирования позволяет почти автоматически создавать инфраструктуру приложения. Чтобы достичь того же результата с помощью языка Java, необходимо программировать вручную, но при этом получаются намного более короткие программы.

Существует, однако, и третья разновидность сред программирования, позволяющих создавать программы с помощью технологии «перетащить-и-опустить» («drag-and-drop»).

Другой аспект простоты — краткость. Одна из целей языка Java — обеспечить разработку программ, которые можно было бы совершенно самостоятельно выполнять на небольших машинах. Размер основного интерпретатора и средств поддержки классов составляет около 40 Кбайт; стандартные библиотеки и средства поддержки потоков (особенно номное микроядро (self-contained microkernel)) занимают еще 17: Кбайт.
Это огромный успех. Заметим, однако, что библиотеки средств поддержки графического пользовательского интерфейса значительно крупнее.

Объектно-ориентированный

Попросту говоря, объектно-ориентированное программирование — это метод программирования, в центре внимания которого находятся данные (т.е. объекты) и средства доступа к ним. Проводя аналогию со столярным делом, можно сказать, что объектноориентированный мастер в основном сосредоточен на стуле, который он изготавливает, и лишь во вторую очередь его интересуют инструменты, необходимые для этого; в то же время необъектноориентированный столяр думает лишь о своих инструментах. Объектноориентированные свойства языка Java и C++, по существу, совпадают.

Объектная ориентация за прошедшие 30 лет уже доказала свою ценность, и без нее невозможно представить себе современный язык программирования. Действительно, объектно-ориентированные особенности языка Java сравнимы с языком C++. Основное различие между ними заключается в механизме множественного наследования, для которого в языке Java найдено лучшее решение, а также в модели метаклассов языка Java.

Механизмы отражения (глава 5) и сериализации объектов (глава 12) позволяют реализовать устойчивые объекты и средства для создания графических пользовательских интерфейсов на основе готовых компонентов.

Если вы никогда не программировали на объектно-ориентированных языках, внимательно изучите главы 4-6. В этих главах излагаются основы объектно-ориентированного программирования и показываются его преимущества при разработке сложных проектов над такими традиционными, процедурно-ориентированными языками, как язык С или Basic.

Распределенный

Java обладает большой библиотекой программ для передачи данных на основе таких протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol-протокол управления передачей/Интернет-протокол), как HTTP (Hypertext Transfer Protocol — протокол передачи гипертекстов) или FTP (File Transfer Protocol-протокол передачи файлов). Приложения, написанные на языке Java, могут открывать объекты и получать к ним доступ через сеть с помощью и URL-адресов (Uniform Resource Location — универсальный адрес ресурса) так желегко, как авлокальной сети.

Язык Java предоставляет мощные и удобные средства для работы в сети. Каждый, кто когда-либо пытался писать программы для работы в Интернет на других языках, будет приятно удивлен тем, как легко решаются на языке Java самые трудные задачи, например, открытие сетевых соединений (sockets connection). Элегантный механизм, состоящий из так называемых сервлетов (servlets), делает работу на сервере чрезвычайно эффективной.

Сервлеты поддерживаются многими популярными Web- серверами. (Работа в сети будет описана во втором томе.) Связь между распределенными объектами в языке Java обеспечивается механизмом вызова удаленных методов (эта тема также раскрывается во втором томе).

Надежный

Язык Java предназначен для создания программ, которые должны надежно работать в любых ситуациях. Основное внимание в языке Java уделяется раннему обнаружению возможных ошибок, динамической проверке (во время выполнения программы), а также исключению ситуаций, подверженных ошибкам. Единственное значительное отличие языка Java от языка C++ заключается в модели указателей, принятой в языке Java, которая исключает возможность перезаписи участка памяти и повреждения данных.

Это свойство также очень полезно. Компилятор языка Java выявляет такие ошибки, которые в других языках обнаруживаются только на этапе выполнения программы. Кроме того, программисты, потратившие многие часы на поиски ошибки, вызвавшей повреждение памяти из-за неверного указателя, будут очень рады тому, что в языке Java такие проблемы возникнуть в принципе не могут.

Если раньше вы программировали на языках Visual Basic или COBOL, в которых указатели явно не используются, возможно, вам непонятно, почему это настолько важно. Программистам на языке С повезло намного меньше. Им нужны указатели для доступа к строкам, массивам, объектам и даже файлам. При программировании на языке Visual Basic ничего этого не требуется, и программист может не беспокоиться о распределении памяти для этих сущностей. С другой стороны, многие структуры данных в языке, не имеющем указателей, реализовать очень трудно. Для обычных структур, вроде строк и массивов, указатели не нужны. Вся мощь указателей проявляется лишь там, где без них нельзя обойтись, например, при создании связанных списков. Программист на языке Java навсегда избавлен от неверных указателей, неправильного распределения и утечки памяти.

Безопасный

Язык Java предназначен для использования в сетевой или распределенной среде. По этой причине большое внимание было уделено безопасности. Язык Java позволяет создавать системы, защищенные от вирусов и постороннего вмешательства.

В первом издании мы написали: «Никогда не говори никогда»,— и оказались правы. Группа экспертов по вопросам безопасности из Принстонского университета обнаружила первые ошибки в системе защиты версии Java 1.0 вскоре после появления в продаже первой версии набора инструментальных средств JDK. Более того, и они, и другие специалисты продолжали и впоследствии находить все новые и новые ошибки в механизмах безопасности всех последующих версий языка Java.

Положительной стороной этой ситуации является то, что группа разработчиков языка Java заявила о своей полной нетерпимости к любым ошибкам в системе защиты и немедленно приступила к исправлению всех проблем, обнаруженных в механизме безопасности апплетов. В частности, опубликовав внутренние спецификации интерпретатора языка Java, компания Sun намного облегчила поиск скрытых ошибок в системе безопасности и привлекла к их поиску независимых специалистов.

Это повысило вероятность того, что все ошибки в системе защиты будут вскоре обнаружены. В любом случае обмануть систему защиты языка Java чрезвычайно трудно. Обнаруженные до сих пор ошибки были почти неуловимыми, к тому же их количество (относительно) невелико.

Web-страница компании Sun, посвященная вопросам безопасности, имеет следующий URL-адрес: http://java.sun.com/sfaq/.

Перечислим некоторые ситуации, возникновение которых предотвращает система безопасности языка Java.

1) Переполнение стека выполняемой программы, к которюму приводил печально известный «червь», распространявшийся в Интернет.

2) Повреждение участков памяти, находящихся за пределами пространства, выделенного процессу.

3) Считывание и запись локальных файлов при использовании безопасного загрузчика классов, например Web-броузера, который запрещает такой доступ к файлам.

Все эти меры безопасности вполне уместны и обычно работают безупречно, однако осмотрительность никогда не повредит. Хотя обнаруженные к данному моменту ошибки были далеко не тривиальными, и все детали их поиска часто хранятся в секрете, следует признать, что доказать безопасность языка Java, вероятно, псе же невозможно.

Со временем в язык были добавлены новые средства защиты. Начиная с версии 1.1, в языке Java появилось понятие классов с цифровой подписью. Пользуясь классом с цифровой подписью, вы можете быть уверенным в его авторе. Если вы ему доверяете, то можете предоставить этому классу все привилегии, доступные на вашей машине.

Альтернативный механизм доставки кода, предложенный компанией Microsoft, опирается на технологию ActiveX и для безопасности использует только цифровые подписи. Очевидно, что этого недостаточно—любой пользователь программного обеспечения фирмы Microsoft может подтвердить, что программы широко известных производителей часто завершаются аварийно, создавая тем самым опасность повреждения данных. Система безопасности в языке Java намного надежнее, чем технология ActiveX, поскольку она контролирует приложение с момента его запуска и не позволяет ему причинять ущерб.

Не зависящий от архитектуры

Компилятор генерирует объектный файл, формат которого не зависит от архитектуры компьютера, — скомпилированная программа может выполняться на любых процессорах под управлением системы выполнения программ языка Java. Для этого компилятор языка Java генерирует команды, байт-кода, не зависящие от конкретной архитектуры компьютера. Байт- код разработан таким образом, чтобы на любой машине его можно было легко интерпретировать либо на лету перевести в машиноза висимый код.

Это не новая идея. Более 20 лет назад и в системе реализации языка Pascal, разработанной Никлаусом Виртом (Niclaus Wirth), и в системе UCSD Pascal применялась та же самая технология. Использование байт-кодов дает большой выигрыш при выполнении программы (правда, синхронная компиляция во многих случаях его компенсирует). Разработчики языка Java прекрасно справились с разработкой набора команд байт-кода, которые отлично работают на большинстве современных компьютеров, легко транслируясь в реальные машинные команды.

Машинонезависимый

В отличие от языков С и C++, в спецификации Java нет аспектов, зависящих от системы реализации. И размер основных типов данных, и арифметические операции над ними точно определены.

Например, тип int в языке Java всегда означает 32-разрядное целое число. В языках С и C++ тип int может означать как 16-разрядное, так и 32-разрядное целое число, а также целое число произвольного размера, по выбору разработчика конкретного компилятора. Единственное ограничение заключается в том, размер типа int не может быть меньше размера типа short int и больше размера типа long int. Фиксированный размер числовых типов позволяет избежать многих неприятностей, связанных с выполнением программ на разных компьютерах. Бинарные данные хранятся и передаются в фиксированном формате, что также позволяет избежать недоразумений, связанных с разным порядком записи байтов на разных платформах (конфликт «big endian/little endian»). Строки сохраняются в стандартном формате Unicode.

Библиотеки, представляющие собой часть системы, определяют машинонезависимый интерфейс. Например, в языке предусмотрен абстрактный класс Window и его реализации для операционных систем Unix, Windows и Macintosh.

Каждый, кто когда-либо пытался написать программу, которая одинаково хорошо работала бы под управлением операционных систем Windows, Macintosh и десяти разновидностей системы Unix, знает, что это очень трудная задача. Версия Java предприняла героическую попытку решить эту проблему, предоставив простой инструментальный набор, адаптирующий обычные элементы пользовательского интерфейса к большому количеству программных платформ. К сожалению, библиотека, на которую было затрачено немало труда, не позволила достичь приемлемых результатов на разных платформах. (При этом на разных платформах в графических программах проявлялись разные ошибки.)

Однако это было лишь началом. Во многих приложениях машинная независимость намного важнее изысканности графического пользовательского интерфейса. Именно эти приложения выиграли от появления версии Java 1.0. Однако теперь инструментальный набор для создания графического пользовательского интерфейса полностью переработан и больше не зависит от интерфейса пользователя на главном компьютере. Новая версия более осмысленна и, по нашему мнению, более привлекательна для пользователя, чем предыдущие.

Интерпретируемый

Интерпретатор языка Java может пересылаться на любую машину и выполнять байт-код непосредственно на ней. Поскольку редактирование связей — более легкий процесс, разработка программ может стать намного быстрее и эффективнее.

Возможно, это дает преимущество при разработке приложений, однако приведенная цитата — явное преувеличение. В любом случае компилятор языка Java, входящий в набор инструментальных средств JSDK (Java Software Development Kit), работает довольно медленно. (Некоторые компиляторы, принадлежащие к третьей разновидности, например, компиляторы компании IBM, работают намного быстрее.) Скорость перекомпиляции — это всего лишь один из факторов, характеризующих эффективность среды программирования. Сравнив скорость работы сред программирования на языке Java и языке Visual Basic, вы, возможно, будете разочарованы.

Высокопроизводительный

Хотя обычно интерпретируемые байт-коды имеют более чем достаточную производительность, бывают ситуации, в которых требуется еще более высокая эффективность. Байт-коды можно «на лету» (во время выполнения) транслировать в машинные коды для конкретного процессора, на котором выполняется данное приложение.

Если для выполнения байт-кодов применяется интерпретатор, не следует употреблять словосочетание «высокая производительность». Однако на многих платформах возможен другой вид компиляции, обеспечиваемый синхронными компиляторами (just-in-time compilers—JIT). Они транслируют байт-код в машинозависимый код, сохраняют результат в памяти, а затем вызывают его при необходимости. Поскольку при этом интерпретация выполняется только один раз, этот подход во много раз увеличивает скорость работы.

Несмотря на то что синхронные компиляторы все равно медлительнее, чем машинозависимые компиляторы, они во всяком случае работают намного быстрее интерпретаторов, обеспечивая для некоторых программ 10- и даже 20-кратное ускорение. Эта технология постоянно совершенствуется и в конце концов может достичь той скорости, которую никогда не превзойдут традиционные компиляторы. Например, синхронный компилятор может определить, какой фрагмент кода выполняется чаще, и оптимизировать его по скорости выполнения.

МНОГОПОТОЧНЫЙ

Обеспечивает лучшую интерактивность и выполнение программы.

Если вы когда-либо пытались организовать многопоточные вычисления на каком- нибудь еще языке программирования, вы будете приятно удивлены тем, как это легко сделать на языке Java. Потоки в языке Java могут использовать преимущества многопроцессорных систем, если операционная система позволяет это сделать. К сожалению, реализации потоков на большинстве платформ сильно отличаются друг от друга, а разработчики языка Java не предпринимают никаких попыток достичь единообразия. Только код для вызова потоков остается одинаковым для всех машин; язык Java перекладывает реализацию многопоточности на базовую операционную систему или библиотеку потоков. (Потоки описываются во втором томе.) Несмотря на это, именно легкость организации многопоточных вычислений делает язык Java таким привлекательным для разработки программного обеспечения серверов.

Динамичный

Во многих отношениях язык Java является более динамичным, чем языки С или C++. Он был разработан так, чтобы легко адаптироваться к постоянно изменяющейся среде. В библиотеки можно свободно добавлять новые методы и объекты, не причиняя никакого вреда. Язык Java позволяет легко получать информацию о ходе выполнения программы.

Это очень важно в тех случаях, когда требуется добавить код в уже выполняемую программу. Ярким примером этого является код, который загружается из Интернет для выполнения броузером. В версии Java 1.0 получить информацию о ходе выполняемой программы было совсем не легко, однако нынешняя версия языка Java раскрывает перед программистом как структуру, так и поведение объектов выполняемой программы.
Это весьма ценно для систем, которые должны анализировать объекты в ходе выполнения программы. К таким системам относятся средства создания графического пользовательского интерфейса, интеллектуальные отладчики, сменные компоненты и объектные базы данных.

Язык Java и Интернет

Идея проста— пользователи загружают байт-коды языка Java из Интернет и выполняют их на своих машинах. Программы Java, работающие под управлением Web-броузеров, называются апплетами. Для использования апплета нужен Web-броузер, поддерживающий язык Java и способный интерпретировать байт-коды. Лицензия на исходные коды языка Java принадлежит компании Sun, настаивающей на неизменности как самого языка, так и структуры его основных библиотек. К сожалению, в реальности все не так. Разные версии броузеров Netscape и Internet Explorer поддерживают разные версии языка Java, причем некоторые из этих версий значительно устарели. Эта достойная сожаления ситуация создает все больше препятствий при разработке апплетов, позволяющих использовать преимущества последней версии языка Java. Чтобы решить эту проблему, компания Sun разработала программу Java Plug-in, позволяющую создавать наиболее современную среду для запуска программ на языке Java на основе броузеров Netscape и Internet Explorer.

Загрузка апплета напоминает внедрение изображения в Web-страницу. Апплет становится частью страницы, а текст обтекает занятое им пространство. Однако отличие заключается в том, что изображение теперь является живым (alive). Оно реагирует на команды пользователя, изменяет свой внешний вид и обеспечивает пересылку данных между компьютером, на котором просматривается апплет, и компьютером, управляющим этим апплетом.

Загрузка апплета напоминает вставку рисунка в Web-страницу. Апплет становится частью страницы, а текст обтекает занимаемое им место. Дело в том, что изображение является ‘живым’. Оно реагирует на команды пользователя, изменяет свой внешний вид и выполняет пересылку данных между компьютером, на котором выполняется апплет, и компьютером, управляющим этим апплетом.

На рис. 1.1 показан хороший пример динамической Web-страницы, выполняющей сложные вычисления и применяющей апплет для изображения молекул. Чтобы лучше понять структуру молекулы, можно вращать ее либо изменять масштаб изображения, используя мышь. Такие манипуляции нельзя реализовать на статических Web- страницах, однако апплеты делают это возможным. (Этот апплет можно найти по адресу http : //jmol.sourceforge.net.)

Рис. 1.1. Апплет Jmol

С помощью апплетов на Web-страницу можно добавлять новые кнопки и текстовые поля. Однако такие апплеты медленно загружаются по телефонной линии.

Почти то же самое можно сделать с помощью языка Dynamic HTML, форм языка HTML (Hypertext Markup Language — язык разметки гипертекстов) или языка сценариев, например, языка JavaScript. Разумеется, первые апплеты предназначались для анимации: вращающиеся глобусы, танцующие персонажи мультфильмов, вычурные тексты и т.п. Однако большинство из перечисленного могут делать и анимированные GIF-файлы, а язык Dynamic HTML в сочетании с разработкой сценариев делает намного больше, чем апплеты.

В результате несовместимости броузеров и несогласованности процесса загрузки через медленные сетевые соединения апплеты, предназначенные для Web-страниц, не стали огромным достижением. В локальных сетях (intranets) ситуация совершенно иная. В них обычно не возникают проблемы, связанные с пропускной способностью канала, поэтому время загрузки апплетов несущественно. В локальной сети можно выбирать нужный броузер или применять программу Java Plug-In. Сотрудники не могут переместить программу, доставленную через сеть, в неправильное место или неверно ее установить, а системному администратору не нужно обходить все клиентские машины и обновлять на них программы. Большое количество программ, предназначенных для учета товаров, планирования отпуска, возмещения транспортных расходов и тому подобного, были разработаны многими корпорациями в виде апплетов, использующих броузеры.

Пока мы писали книгу, маятник вновь качнулся от клиентских программ в сторону программирования серверных приложений (server-side programming). В частности, прикладные серверы (application servers) могут использовать мониторинговые возможности виртуальной машины Java для автоматического выравнивания нагрузки, объединения связей с базой данных, синхронизации объектов, безопасного завершения работы и повторной загрузки, а также для выполнения других процессов, необходимых для масштабируемых серверных приложений, которые почти невозможно корректно реализовать. Таким образом, программисты, создающие приложения, получили возможность купить эти сложные механизмы, вместо того, чтобы разрабатывать их самостоятельно. Это повысило производительность труда программистов — они сосредоточились на логике своих программ, не отвлекаясь на детали, связанные с работой серверов.

Сергей Владимирцев
26.01.2011

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все языки программирования для начинающих