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:

• наследование;
• полиморфизм;
• инкапсуляция.

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.

Типы

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 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:

• public Puppy(String name)

Object создается из класса с помощью оператора new():

• Point р = new Point()

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()

class TwoPoints {

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 «.»:

• classname.variable

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:

• import static classname;

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:

• class Point { int х, у;

  void init(int a, int b) {

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

• Point.init();

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:

• int a, b, c;

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:

• числа - 0;
• логика - false;
• ссылки - null.

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:

• final;
• private;
• public.

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:

• ClassName.VariableName.

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() {

System.out.printIn(“Hello world”);

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 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. NetBeans IDE.
2. Eclipse IDE.
3. IntelliJ IDEA.
4. JDeveloper.
5. Java для iOS.
6. 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.

Как использовать JDK и как с ним работать?

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.

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!».

Public class first{ public static void main(String args) { System.out.println("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!

Как пользоваться программой Java?

У меня есть несколько программ, требующих наличия Java. Установила эту Java, из относительно небольшого файла образовалась папка CommonFiles с содержимым на почти 125 МБ. А что делать дальше? Как теперь запустить программу, которая работает с Java?

FF | 3 марта 2013, 13:25
Не беспокойтесь на эту тему. Если Java есть в системе, то в нужных случаях само всё будет работать, как нужно.

anatol | 26 февраля 2013, 17:42
Вообще-то Java для WINDOWS - это не программа, а операционная среда, виртуальная машина, в которой работают написанные для неё, на языке java программы. То есть своего рода это типа библиотека команд, интерпретатор. Есть разные варианты исполнения. Например java sdk предназначена для написания программ на JAVA.

Евгений | 26 февраля 2013, 00:57
Если Java портативная, то она предназначена для портативных программ. Я знаю пока одну такую программу - это Java-PortableApps.com (x32 & x64). В ту-же папку, в которой находится папка CommonFiles нужно устанавливать и другие Java-портативные программы. Если это программы PortableApps.com, то программы будут устанавливаться каждая в свою папку. Запускаются эти программы обычным образом, как и все программы, саму Java при этом совсем не трогают. Если Java-портативные программы не PortableApps.com, то при их запуске, после установки, они могут потребовать загрузить Java. Если Java установлена в систему (не портативная), то работать должны все программы.

proFFesr | 25 февраля 2013, 08:07
Множество приложений и веб-сайтов, которые будут работать, только если у вас установлена Java. Java используется везде: просмотр картинок на веб страницах, в играх и т.д, запускается оно само в том приложении в котором оно требуется.

Олег | 25 февраля 2013, 06:24
То что увеличилась установка - это нормально. После перезагрузки, те программы, которые требовали Java, должны начать работать. Без дополнительных манипуляций.