Основы программирования на языке Java

Что такое Java

Java – это высокоуровневый язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (сейчас Oracle) в 1995 году. Он был создан с целью обеспечить возможность создания программ, которые могут работать на различных платформах и операционных системах без изменений кода. 

Java является объектно-ориентированным языком программирования, это значит, что программы пишутся в виде набора объектов, взаимодействующих друг с другом. Этот язык широко используется для разработки различных мобильных и веб-приложений, десктопных программ и сервисов для Интернета вещей.

История создания

Создание Java является одним из самых значимых событий в истории программирования. В начале 1990-х годов, в компании Sun Microsystems, начали работу над проектом под кодовым названием "Oak".

В 1995 году был представлен новый язык программирования под названием Java. Ключевой идеей Java была возможность написания одной программы, которая могла бы работать на разных платформах и операционных системах без необходимости переписывания кода. Благодаря этому свойству Java стала популярной среди разработчиков мобильных и веб-приложений.

В 2009 году компания Sun Microsystems была приобретена компанией Oracle, что привело к дальнейшему развитию и совершенствованию языка Java.

Сегодня Java остается одним из наиболее популярных и востребованных языков программирования. Она используется для создания широкого спектра приложений, от веб-сайтов до корпоративных систем и мобильных приложений. 

Основные особенности языка Java

1. Объектно-ориентированный подход (ООП). Это означает, что все в Java является объектом и позволяет разработчикам создавать модульный код, который легко поддерживать. Это повышает повторное использование и облегчает разработку сложных систем.
2. Платформонезависимость. Это означает, что приложение, написанное на Java, может работать на любой операционной системе без необходимости переписывания кода.
3. Автоматическое управление памятью, благодаря чему программисту не нужно беспокоиться о выделении и освобождении места.
4. Многопоточность языка позволяет одновременно выполнять несколько задач в одном приложении.
5. Безопасность. Java имеет встроенные механизмы безопасности, которые помогают защитить программы от вредоносного кода и предотвращают потенциальные уязвимости. Песочница (sandbox) Java ограничивает доступ приложения к ресурсам операционной системы, обеспечивая изоляцию и безопасность выполнения программ.
6. Большая библиотека классов позволяют создавать приложения различной сложности. Она включает в себя графический интерфейс пользователя, сетевые операции, работу с базами данных, обработку строк и многое другое. Это упрощает разработку приложений, так как многие задачи уже реализованы и готовы к использованию.
7. Простота и удобство использования Java делает его удобным для новичков в программировании.

Актуальная версия Java

Новая версия языка Java выходит каждые полгода, что позволяет добавлять актуальные возможности и быть на одном уровне с другими языками программирования. Ранее выпуски обновлений были реже, но содержали более существенные изменения и имели более долгосрочный период поддержки. Последняя версия Java с длительной поддержкой (LTS) является Java 17, выпущенная в сентябре 2021 года.

Актуальная версия Java на данный момент – Java 20, которая была выпущена в марте 2023 года. В этой версии были добавлены новые функции, улучшены существующие и исправлены ошибки. 

Для программирования на Java подойдут тарифы VDS-хостинга на Linux. Быстрый запуск услуги позволит незамедлительно перейти к работе над вашими проектами.

Запуск и использование Java

Как запустить Java

Чтобы запустить Java выполните следующие шаги:

1. Установите Java Development Kit (JDK) на своем компьютере, если он еще не установлен. JDK включает в себя все необходимые инструменты для разработки и запуска программ на Java.
2. Откройте командную строку (для Windows c помощью команды cmd, для macOS и Linux – через терминал).
3. Проверьте правильность установки JDK с помощью команды java -version. Если у вас выводится информация о версии Java, значит JDK установлена правильно.
4. Перейдите в каталог, где расположен файл с расширением .java вашего приложения, с помощью команды cd путь_к_каталогу.

Например, cd C:\Users\Username\Documents\JavaApp

5. Скомпилируйте исходный файл .java с помощью команды javac ИмяФайла.java. 

Например, javac File123.java

При успешной компиляции в каталоге появится файл с расширением .class.

6. Запустите скомпилированное приложение с помощью команды java ИмяКласса. 

Например, java Class123

Вы увидите вывод программы в командной строке: Hello, World!

7. Выполните команду java -help, чтобы получить список основных команд и их значение.

Как пользоваться Java

Чтобы начать использовать Java, нужно изучить основы языка, такие как синтаксис, типы данных, операторы и конструкции языка. Затем можно начать создавать свои приложения, используя Java-фреймворки и библиотеки.

Для создания приложений на Java необходимо написать код на языке Java, скомпилировать его в байт-код и запустить на виртуальной машине Java (JVM). Для компиляции и запуска Java-приложений можно использовать командную строку или среду разработки.

Чтобы написать Java-код можно использовать любой текстовый редактор, но рекомендуется использовать среду разработки для лучшей поддержки и автозаполнения кода. Компиляция Java-файлов в байт-код производится с помощью компилятора Java в JDK. Если используется среда разработки, она автоматически скомпилирует код при сохранении файлов.

Скомпилированный байт-код запускается с помощью интерпретатора Java в JDK. Если используется среда разработки, вы можете просто нажать кнопку "Запустить" или "Run", чтобы выполнить программу.

Что такое платформа Java 

Java-платформа – это программная платформа, предназначенная для разработки и выполнения приложений на языке программирования Java. Платформа состоит из двух основных компонентов: Java Development Kit (JDK) и Java Runtime Environment (JRE).

JDK включает в себя компилятор Java, который преобразует исходный код Java в байт-код, который может выполняться на виртуальной машине Java (JVM). JDK также включает в себя различные инструменты и библиотеки, необходимые для разработки Java-приложений.

JRE представляет собой среду выполнения Java, необходимую для запуска Java-приложений. Она включает в себя виртуальную машину Java, которая интерпретирует байт-код и выполняет его на конкретной платформе. JRE также включает в себя набор стандартных библиотек Java, которые обеспечивают различные функции и возможности для разработки приложений.

Сфера применения платформы Java:

• Разработка веб-приложений.
• Разработка мобильных приложений.
• Разработка настольных приложений, таких как редакторы текста, графические редакторы и игры.
• Разработка игр: как компьютерных, так и мобильных.
• Разработка серверных приложений: электронная коммерция, системы управления базами данных и системы управления контентом.
• Разработка приложений для интернета вещей: датчики, умные дома и автомобили.
• Разработка финансовых приложений.
• Разработка научных и инженерных приложений для анализа данных и моделирования.

Основные возможности Java

1. Запуск приложений на различных операционных системах без необходимости переписывания кода.
2. Проверка кода перед выполнением, что позволяет защищать от вредоносного кода.
3. Высокая производительность благодаря виртуальной машине, которая оптимизирует работу приложения и повышает его производительность.
4. Создание собственных классов и библиотек, что позволяет разработчикам расширять возможности языка.
5. Создание сложных и структурированных приложений благодаря объектно-ориентированному подходу.

Заключение

Java обладает широким спектром возможностей и функциональности, что позволяет его использовать для разработки различных типов приложений. Java является платформонезависимым языком, а это значит, что приложения, написанные на Java, могут работать на разных операционных системах без необходимости изменений в коде.

Основы программирования на Java включают в себя понимание основных концепций, таких как переменные, операторы, условные конструкции и циклы, а также работу с классами, объектами, наследованием, полиморфизмом и другими основными принципами ООП.

Однако, чтобы стать опытным разработчиком на Java, необходимо продолжать изучать и совершенствовать свои навыки, знакомиться с библиотеками и инструментами разработки, поощрять исследование новых технологий и практик. Используйте подборку книг по Java для программистов для расширения своих знаний в программировании с помощью Java.