Последнее обновление: 26.09.2018

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 11, которая вышла в сентябре 2018 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_11_windows-x64_bin.exe, который представляет программу установки.

После загрузки запустим программу установки:

Оставим все опции 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.

Java - это язык программирования. Он позволяет программистам писать инструкции для компьютера, используя команды на английском языке, вместо того, чтобы писать в цифровом коде. Java - язык программирования высокого уровня, потому что его код легко писать и читать. Как и в обычных языках, Java имеет набор правил, которые определяют, как написаны инструкции. Эти правила называются "синтаксисом". Готовый высокоуровневый код Java транслируется в машинопонятный цифровой код, который исполняется компьютером.

Кто создал язык программирования Java?

Java была создана в начале 90-х командой программистов во главе с Джеймсом Гослингом для компании Sun Microsystems. Изначально Java создавалась для разработки на мобильных устройствах. Но когда в 1996 году вышла Java 1.0, основной фокус этого языка сместился на использование в интернете. Java дала больше интерактивности с пользователями, позволяя разработчикам создавать анимированные страницы. Со временем Java стала успешным языком программирования как для интернета, так и в других областях.

Спустя 20 лет, Java все еще остается невероятно популярным языком с более 6,5 миллионами разработчиков по всему миру.

Почему стоит выбрать Java?

Java создавалась на основе нескольких ключевых принципов:

1. Легкость в использовании.

Основы Java взяты из ЯП C++. Несмотря на мощность C++, этот язык имеет довольно сложный синтаксис и неадекватен для всех требований Java. Совершенствуясь, Java улучшила идеи C++, давая язык программирования мощный, но при этом простой.

2. Надежность.

Java сводит к минимум фатальные ошибки, возникающие из-за ошибок программистов. Таким образом было представлено объектно-ориентированное программирование. После того, как данные и действия с ними были собраны в одном месте, надежность языка Java повысилась.

3. Безопасность.

Поскольку изначально Java проектировалась исключительно для мобильных устройств, которые бы обменивались данными через сети, то безопасность с самого начала была на самом высоком уровне. На данный момент Java является, наверное, самым безопасным языком программирования.

4. Платформонезависимость.

Программы, написанные на Java, должны были работать независимо от того, на какой платформе они запускались. Java изначально была переносимым языком, для которого не важна ни операционная система, ни аппаратная составляющая компьютера.

Команда Sun Microsystems успешно скомбинировала ключевые принципы. Своей популярностью Java обязана надежности, безопасности, простоте в использовании и портабельности.

С чего начать изучение Java?

1. Установить JDK

Чтобы начать программировать на Java, нужно скачать и установить Java development Kit (пакет разработчика Java, JDK). Как только вы установите JDK на компьютер, вы сразу сможете начать писать свою первую программу.

2. Выбрать IDE

IDE - интегрированная среда разработки. Для разработки приложений на Java существует несколько разных инструментов. Их цель - помочь написать Java-приложение. Есть несколько сред разработки на Java, но мы рекомендуем NetBeans - идеальна для начинающих. Вы сможете сосредоточиться всего на паре команд NetBeans, чтобы достичь своих целей.

3. Первые шаги

Неизбежно первой программой любого новичка становится простая программа "Hello World", которая просто выводит это название. Такая простая программа продемонстрирует вам компиляцию, запуск и работу приложения в среде разработки типа NetBeans.

После создания своей первой программы пора начать изучение языка по урокам для начинающих, например, с курсов - . Они проведут вас через разные стадии изучения синтаксиса Java.

Или, если вы из тех, кто любит сразу погружаться в омут с головой, вы можете начать свое обучение более амбициозно. Чем больше вы бросаетесь в глубины языка, тем большему вы научитесь. Это можно сделать, сразу начав писать Java-приложение.

4. Как выбрать свое первое приложение на Java

За любым языком программирования, в том числе и Java, стоит много теории. Вам придется выучить синтаксис языка и как приложение собирается целиком. Но нам кажется, что важнее помнить о том, что язык Java нужен для того, чтобы им пользоваться. Существует бесконечное число приложений, которые можно создать с помощью него. И если вы с самого начала выберите, какое приложение хотите создать, оно будет диктовать вам путь изучения Java-синтаксиса.

Скажем, вы ничего не знаете о том, как писать программы на Java, но решили начать с простого калькулятора. Вы уже знаете, что такое калькулятор и как он выглядит. Вопросов к дизайну нет, есть вопросы о реализации. Вы узнаете, что в процессе создания программы вы будете постоянно задавать себе вопросы в духе "А как сделать это?.." И их будет много. Но чем больше будет вопросов, тем больше вы узнаете о языке.

Например, в первую очередь вы, скорее всего, подумаете о GUI (графический пользовательский интерфейс), попросту то, как программа будет выглядеть на экране во время работы приложения. Интуитивно вы чувствуете, как должна выглядеть программа, по своему опыту работы с готовыми приложениями. Во-первых, основное окно программы, где будут расположены все управляющие элементы калькулятора. Кнопки для цифр, для операций (сложение, умножение и т.п.). Элемент для отображения результата вычислений. И так далее.

Так мы примерно обрисовали ваш первый набор вопросов. Как сделать окно приложения? Как добавить на него кнопки? Какой элемент использовать для вывода результатов? Вот где начинается изучение языка Java. Вы начинаете искать ответы, как создать приложение на Java, какие элементы использовать для окна приложения, какие элементы - для кнопок и т.д. Ответы вы всегда найдете на сайтах с уроками Java, в книгах, на форумах программистов.

Самое главное - сделать первую рабочую программу. Не думайте о том, чтобы сразу сделать все оптимально. Это придет с опытом, когда вы наберетесь уверенности в программировании на языке Java. А пока что единственная цель - заставить код на Java скомпилироваться и выполниться. Даже если программа не будет работать как было задумано, это даст начало изучению.

5. Другим путем

Если вы чувствуете, что в одиночку справиться с изучением языка программирования, особенного такого серьезного и масштабного, как Java, вам не удастся, попробуйте пойти на специализированные курсы, где изучаются основы программирования. Например,

Если вы новичок и только начинаете учить Java, вы наверняка задумывались, где именно используют Java? Вы не наблюдаете множество игр, написанных на Java, за исключением Minecraft, такие настольные утилиты, как Adobe Acrobat, Microsoft Office не написаны на Java, так же, как и ваша операционная система, будь то Linux или Windows, так где же всё-таки применяют Java? Имеет ли она какое-либо реальное применение вообще? Что ж, вы не одиноки, многие программисты, только вступившие на IT путь или уже уверенные специалисты, задаются этим вопросом. Между тем, вы можете узнать, где используется Java, просто установив Java на ваш компьютер, Oracle утверждает, что более 3 миллиардов устройств работают на Java, довольно большое число, не так ли? Большинство крупных компаний так или иначе используют Java. Многие серверные приложения, обрабатывающие десятки миллионов запросов в день, написаны на Java, высокочастотные трейдинговые приложения также написаны на Java, например трейдинговые приложения LMAX, использующие их новаторский многопоточный параллельный фреймворк Disruptor . В этой статье мы более подробно рассмотрим, в каких проектах используется Java, в каких областях она доминирует и где вообще применима в реальном мире?

Этот универсальный язык программирования используют компании разного масштаба в своем корпоративном серверном ПО. Написанные на Java приложения можно найти везде: в «умном» чайнике, твоем Android-смартфоне, компьютере или автомобиле Tesla. И поскольку Java есть везде, найти работу, зная этот язык, довольно просто.
Зачем нужно учить Java?
Всё просто: Java - универсальный язык, который используют сотни тысяч компаний. Так что если вы знаете Java, довольно легко найти интересную работу. Java достаточно несложен в освоении, поэтому он подходит тем, кто впервые подошёл к изучению программирования. Этот язык работает на всех платформах, и хотя он постоянно обновляется и модернизируется, старый Java-код совместим с новым.

Реальные Java приложения

Существует множество областей применения Java, от сайтов электронной коммерции до Android приложений, от научных до финансовых приложений, таких как трейдинговые системы, от игр, типа Minecraft, до настольных программных средств, таких как Eclipse, Netbeans и IntelliJ, от open source фреймворков до J2ME приложений и т.д. Давайте детальнее рассмотрим каждое из них.

Android приложения

Если хотите увидеть, где используется Java, не нужно далеко идти. Просто возьмите свой телефон на Android, абсолютно все приложения написаны на Java, с использованием Google и Android API, которые схожи с JDK. Пару лет назад Android предоставил необходимые возможности, благодаря чему сегодня многие Java программисты – Android разработчики. Кстати, Android использует другую JVM и другой и другой способ компановки, но код всё ещё написан на Java.

Серверные приложения в сфере финансовых услуг

Java очень обширно применяется в финансовой сфере. Многие мировые инвестиционные банки, типа Goldman Sachs, Citigroup, Barclays, Standard Charted и другие используют Java для написания фронт-энд и бэк-энд офисных электронных систем, систем регулирования и конфирмации, проектов обработки данных и некоторых других. Преимущественно Java используется при написании серверных приложений, в большинстве своём без какого-либо пользовательского интерфейса, которые получают данные с одного сервера, обрабатывают их и отправляют дальше. Java Swing был также популярен для создания «толстоклиентных» интерфейсоф, но сейчас C# быстро захватывает рынок в этой области, а Swing уже выдыхается.

Вэб-приложения

Также Java широко используется в электронной коммерции и в области вэб-приложений. Огромное количество RESTful сервисов было создано с использованием Spring MVC, Struts 2.0 и похожих фреймворков. Даже простейшие приложения, основанные на Servlet, JSP и Struts, достаточно популярны в различных государственных проектах. Многие вэб-приложения государственных, оздоровительных, страховых, образовательных, оборонительных и некоторых других отделений написаны на Java.

Программные средства

Многие полезные програмные средства и средства разработки написаны и разработаны на Java, например Eclipse, IntelliJ Idea и Netbeans IDE. Мне кажется это, к тому же, наиболее используемые приложения, написанные на Java. Было время, когда Swing был очень популярен при создании «толстых клиентов», преимущественно в финансовой сфере. Сегодня Java FX набирает всё большую популярность, но это всё ещё не замена Swing, к тому же C# практически полностью вытеснил Swing из финансовой области.

Трейдинговые приложения

Сторонние трейдинговые приложения, которые также часть большой индустрии финансовых услуг, тоже используют Java. Популярные приложения, типа Murex, которые используются во многих банках, написаны на Java.

J2ME приложения

Несмотря на то, что появление iOS и Android практически уничтожило J2ME рынок, в мире ещё огромное количество дешёвых телефонов от Nokia и Samsung, использующих J2ME. Было время, когда практически все игры и приложения, доступные на Android, были написаны с использованием MIDP и CLDC, которые являются частью платформы J2ME. J2ME всё ещё популярен в таких средствах, как Blu-ray, карточки и телевизионные приставки. Одна из причин такой популярности WhatsApp – он также доступен на J2ME.

Встраиваемые системы

Обширна Java и в области встраиваемых систем. Можно увидеть на что способна платформа, вам нужно всего 130 KB для использования Java (на смарт-картах и сенсорах). Изначально Java разрабатывалась для встраиваемых систем. В действительности эта область была частью начальной кампании Java «пиши один раз, запускай где-угодно» и похоже, что она приносит свои плоды.

Большие данные

Hadoop и другие технологии обработки больших данных так или иначе используют Java, например Hbase и Accumulo от Apache, или ElasticSearch. Хоть Java и не доминирует в этой области, поскольку существуют такие технологии, как MongoDB, которые написаны на С++. У Java есть потенциал получить большую долю этой растущей области, если Hadoop или ElasticSearch расширятся.

Высокочастотные трейдинговые пространства

Java улучшила свои эксплуатационные показатели и с современными JIT-ами она способна предоставить производительность на уровне С++. По этой причине Java популярна и при написании высокопроизводительных систем, потому что хоть производительность проигрывает в сравнении с родным языком, но вы можете пожертвовать безопасностью, мобильностью и надёжностью ради большей скорости и требуется всего один неопытный С++ программист, чтобы сделать приложение медленным и ненадёжным.

Научные приложения

В наши дни часто Java – выбор по-умолчанию для научных приложений, включая обработку естественного языка. Основная причина в том, что Java более безопасна, мобильна и надёжна и имеет лучшие инструменты параллелизации, чем С++ и другие языки. В девяностые Java была достаточно популярна в интернете, благодаря апплетам, но спустя годы, апплеты утратили свою популярность, преимущественно из-за различных проблем безопасности. В наши дни настольная Java и апплеты практически мертвы. Java по-умолчанию любимец в индустрии программного обеспечения, и широко используется в финансовой сфере, инвестиционных банках и в области электронной коммерции. Каждый, изучающий Java, имеет яркое будущее. Java 8 только укрепила веру в то, что Java продолжит доминировать в области разработки ещё долгие годы. В комментариях к статье поставили под вопрос реальное применение Java, из-за обилия финансовых примеров в самой статье и задались вопросом, есть ли у Java будущее в настольной разработке, и не лучше ли учить C#? Вот некоторые контраргументы: There is no point for a Java developer to learn C# as they are similar language but just for different technical stack, instead you should learn Python, Ruby or Perl. Scripting language are very good for small tasks. Нет никакого смысла для Java разработчика учить C#, поскольку это похожие языки, но для разных областей. Вместо этого лучше учить Python, Ruby или Perl. Скриптовые языки хороши для небольших заданий. Java is actually used EVERYWHERE, it"s in your phone, it"s in your cable"s settop box, it"s in your credit card, it"s on the server which you are currently connected to, it"s on the browser you are currently using it. Java is the most ubiquitous language ever created. Java фактически используется повсюду, она в вашем телефоне, в вашей телеприставке, в вашей кредитке, на сервере, к которому вы сейчас подключены, в браузере, который вы сейчас используете. Java - наиболее вездесущий язык, который когда-либо создавали. Также в коментариях даются ссылки на пару статей, а именно: Второе пришествие Java и Работодатели хотят знаний Java как ничто другое . Если изъявят желания, то можно перевести и их. P.S.: прошу оценить перевод, сделать замечания, указать на ошибки, потому что появилось желание переводить и хочется, чтобы всё было на подобающем уровне. Перевод и доработка статьи

Последним релизом является версия 1.6 , в которой было произведено улучшение системы безопасности, улучшение поддержки скриптового языка Mozilla Rhino (англ.), улучшена интеграция с рабочим столом, добавлены некоторые новые возможности в создании графических интерфейсов.

Java и Microsoft

Следующие компании в основном фокусируются на Java (J2EE) технологиях, а не на .NET , хотя имеют дело также и с последними: IBM, Oracle . В частности, СУБД Oracle включает JVM как свою составную часть, обеспечивающую возможность непосредственного программирования СУБД на языке Java, включая, например, хранимые процедуры .

Основные возможности

Пример программы

Программа, выводящая «Hello, World!»:

Public class HelloWorld { public static void main(String args) { System .out .println ("Hello, World!" ) ; } }

Пример использования шаблонов:

Import java.util.*; public class Sample { public static void main(String args) { // Создание объекта по шаблону. List strings = new LinkedList() ; strings.add ("Hello" ) ; strings.add ("world" ) ; strings.add ("!" ) ; for (String s: strings) { System .out .print (s) ; System .out .print (" " ) ; } } }

Основные идеи

Примитивные типы

В языке Java только 8 скалярных типов : boolean, byte , char , short, int , long, float , double .

Классы-обёртки примитивных типов

Длины и диапазоны значений примитивных типов определяются стандартом , а не реализацией и приведены в таблице. Тип char сделали двухбайтовым для удобства локализации (один из идеологических принципов Java): когда складывался стандарт, уже существовал Unicode -16, но не Unicode-32. Поскольку в результате не осталось однобайтового типа, добавили новый тип byte. Типы float и double могут иметь специальные значения , и «не число» (

Тип	Длина (в байтах)	Диапазон или набор значений
boolean	не определено	true, false
byte	1	−128..127
char	2	0..2 16 -1, или 0..65535
short	2	−2 15 ..2 15 -1, или −32768..32767
int	4	−2 31 ..2 31 -1, или −2147483648..2147483647
long	8	−2 63 ..2 63 -1, или примерно −9.2·10 18 ..9.2·10 18
float	4	-(2-2 -23)·2 127 ..(2-2 -23)·2 127 , или примерно −3.4·10 38 ..3.4·10 38 , а также , , NaN
double	8	-(2-2 -52)·2 1023 ..(2-2 -52)·2 1023 , или примерно −1.8·10 308 ..1.8·10 308 , а также , , NaN

Такая жёсткая стандартизация была необходима, чтобы сделать язык платформенно-независимым, что является одним из идеологических требований к Java и одной из причин её успеха. Тем не менее одна небольшая проблема с платформенной независимостью всё же осталась. Некоторые процессоры используют для промежуточного хранения результатов 10-байтовые регистры или другими способами улучшают точность вычислений. Для того, чтобы сделать Java максимально совместимой между разными системами, в ранних версиях любые способы повышения точности вычислений были запрещены. Однако это приводило к снижению быстродействия. Выяснилось, что ухудшение точности ради платформенной независимости мало кому нужно, тем более если за это приходится платить замедлением работы программ. После многочисленных протестов этот запрет отменили, но добавили ключевое слово strictfp , запрещающее повышение точности.

Преобразования при математических операциях

В языке Java действуют следующие правила:

1. Если один операнд имеет тип double, другой тоже преобразуется к типу double.
2. Иначе, если один операнд имеет тип float, другой тоже преобразуется к типу float.
3. Иначе, если один операнд имеет тип long, другой тоже преобразуется к типу long.
4. Иначе оба операнда преобразуется к типу int.

Последнее правило отличает Java от старых реализаций и C++ и делает код более безопасным. Так, например, в языке Java после выполнения кода

Short x = 50 , y = 1000 ; int z = x*y;

переменной z присваивается значение 50000, а не −15536, как в большинстве безнадёжно устаревших реализаций C и C++. В программе, скомпилированной MS VC++ , начиная с версии 7, а также многими другими современными компиляторами (gcc , Intel C++, Borland C++, Comeau и т. д.), значение будет также равно 50000.

Объектные переменные, объекты, ссылки и указатели

В языке Java имеются только динамически создаваемые объекты. Причем переменные объектного типа и объекты в Java - совершенно разные сущности. Переменные объектного типа являются ссылками , то есть неявными указателями на динамически создаваемые объекты. Это подчёркивается синтаксисом описания переменных. Так, в Java нельзя писать:

Double a[ 10 ] [ 20 ] ; Foo b(30 ) ;

Double a = new double [ 10 ] [ 20 ] ; Foo b = new Foo(30 ) ;

При присваиваниях, передаче в подпрограммы и сравнениях объектные переменные ведут себя как указатели, то есть присваиваются, копируются и сравниваются адреса объектов. А при доступе с помощью объектной переменной к полям данных или методам объекта не требуется никаких специальных операций разыменовывания - этот доступ осуществляется так, как если бы объектная переменная была самим объектом.

Объектными являются переменные любого типа, кроме простых числовых типов. Явных указателей в Java нет. В отличие от указателей C, C++ и других языков программирования, ссылки в Java в высокой степени безопасны благодаря жёстким ограничениям на их использование, в частности:

• Нельзя преобразовывать объект типа int или любого другого примитивного типа в указатель или ссылку и наоборот.
• Над ссылками запрещено выполнять операции ++, −−, +, − или любые другие арифметические операции.
• Преобразование типов между ссылками жёстко регламентировано. За исключением ссылок на массивы, разрешено преобразовывать ссылки только между наследуемым типом и его наследником, причём преобразование наследуемого типа в наследующий должно быть явно задано и во время выполнения производится проверка его осмысленности. Преобразования ссылок на массивы разрешены лишь тогда, когда разрешены преобразования их базовых типов, а также нет конфликтов размерности.
• В Java нет операций взятия адреса (&) или взятия объекта по адресу (*). Звёздочка в Java означает умножение, и только. Амперсанд (&) означает всего лишь «побитовое и» (двойной амперсанд - «логическое и»).

Благодаря таким специально введенным ограничениям в Java невозможно прямое манипулирование памятью на уровне физических адресов (хотя ссылки, не указывающие ни на что, есть: значение такой ссылки обозначается null).

Дублирование ссылок и клонирование

Из-за того, что объектные переменные являются ссылочными, при присваивании не происходит копирования объекта. Так, если написать

Foo foo, bar; … bar = foo;

то произойдет копирование адреса из переменной foo в переменную bar . То есть foo и bar будут указывать на одну и ту же область памяти, то есть на один и тот же объект; попытка изменить поля объекта, на который ссылается переменная foo , будет менять объект, с которым связана переменная bar , и наоборот. Если же необходимо получить именно ещё одну копию исходного объекта, пользуются или методом (функцией-членом, в терминологии C++) clone() , создающим копию объекта, или же копирующим конструктором .

Метод clone() требует, чтобы класс реализовывал интерфейс Cloneable (об интерфейсах см. ниже). Если класс реализует интерфейс Cloneable , по умолчанию clone() копирует все поля (мелкая копия ). Если требуется не копировать, а клонировать поля (а также их поля и так далее), надо переопределять метод clone() . Определение и использование метода clone() часто является нетривиальной задачей .

Сборка мусора

В языке Java невозможно явное удаление объекта из памяти - вместо этого реализована сборка мусора . Традиционным приёмом, дающим сборщику мусора «намёк» на освобождение памяти, является присваивание переменной пустого значения null . Это, однако, не значит, что объект, заменённый значением null , будет непременно и немедленно удалён. Данный приём всего лишь устраняет ссылку на объект, то есть отвязывает указатель от объекта в памяти. При этом следует учитывать, что объект не будет удален сборщиком мусора, пока на него указывает хотя бы одна ссылка из используемых переменных или объектов. Существуют также методы для инициации принудительной сборки мусора, но не гарантируется, что они будут вызваны исполняющей средой, и их не рекомендуется использовать для обычной работы.

Классы и функции

Java не является процедурным языком: любая функция может существовать только внутри класса. Это подчёркивает терминология языка Java, где нет понятий «функция» или «функция-член» (англ. member function ), а только метод . В методы превратились и стандартные функции. Например, в Java нет функции sin() , а есть метод Math.sin() класса Math (содержащего, кроме sin() , методы cos() , exp() , sqrt() , abs() и многие другие).

Статические методы и поля

Для того чтобы не надо было создавать объект класса Math (и других аналогичных классов) каждый раз, когда надо вызвать sin() (и другие подобные функции), введено понятие статических методов (англ. static method ; иногда в русском языке они называются статичными). Статический метод (отмечаемый ключевым словом static в описании) можно вызвать, не создавая объекта его класса. Поэтому можно писать

Double x = Math .sin (1 ) ;

Math m = new Math () ; double x = m.sin (1 ) ;

Ограничение, накладываемое на статические методы, заключается в том, что в объекте this они могут обращаться только к статическим полям и методам.

Статические поля имеют тот же смысл, что и в C++: каждое существует только в единственном экземпляре.

Финальность

Ключевое слово final (финальный) означает разные вещи при описании переменной, метода или класса. Финальная переменная (именованная константа) инициализируется при описании и дальше не может быть изменена. Финальный метод не может быть переопределён при наследовании. Финальный класс не может иметь наследников вообще.

Абстрактность

В Java методы, не объявленные явно как final или private , являются виртуальными в терминологии C++: при вызове метода, по-разному определённого в базовом и наследующем классах, всегда производится проверка времени выполнения.

Абстрактным методом (описатель abstract) в Java называется метод, для которого заданы параметры и тип возвращаемого значения, но не тело. Абстрактный метод определяется в классах-наследниках. В C++ то же самое называется чисто виртуальной функцией. Для того чтобы в классе можно было описывать абстрактные методы, сам класс тоже должен быть описан как абстрактный. Объекты абстрактного класса создавать нельзя.

Интерфейсы

Высшей степенью абстрактности в Java является интерфейс (interface). Все методы интерфейса абстрактны: описатель abstract даже не требуется. Интерфейс не является классом. Класс может наследовать, или расширять (extends) другой класс или реализовывать (implements) интерфейс. Кроме того, интерфейс может наследовать, или расширять другой интерфейс.

В Java класс не может наследовать более одного класса , зато может реализовывать сколько угодно интерфейсов.

Интерфейсы можно передавать методам как параметры, но нельзя создавать объекты их типов.

Маркерные интерфейсы

В Java есть некоторые интерфейсы, которые не содержат методов для реализации, а специальным образом обрабатываются JVM. Это интерфейсы:

• java.lang.Cloneable
• java.io.Serializable
• java.rmi.Remote

Шаблоны в Java (generics)

Начиная с версии Java 5 в языке появился механизм обобщённого программирования - шаблоны, внешне близкие к шаблонам C++. С помощью специального синтаксиса в описании классов и методов можно указать параметры-типы, которые внутри описания могут использоваться в качестве типов полей, параметров и возвращаемых значений методов.

// Объявление обобщённого класса class GenericClass { E getFirst() { ... } void add(E obj) { ... } } // Использование обобщённого класса в коде GenericClass var = new GenericClass() ; var.add ("qwerty" ) ; String p = var.getFirst () ;

Допускается обобщённое объявление классов, интерфейсов и методов. Кроме того, синтаксис поддерживает ограниченные объявления типов-параметров: указание в объявлении конструкции вида требует, чтобы тип-параметр T реализовывал интерфейсы A, B, C и так далее, а конструкция требует, чтобы тип-параметр T был типом C или одним из его предков.

В отличие от шаблонов C#, шаблоны Java не поддерживаются средой исполнения - компилятор просто создаёт байт-код, в котором никаких шаблонов уже нет. Реализация шаблонов в Java принципиально отличается от реализации аналогичных механизмов в C++: компилятор не порождает для каждого случая использования шаблона отдельный вариант класса или метода-шаблона, а просто создаёт одну реализацию байт-кода, содержащую необходимые проверки и преобразования типов. Это приводит к ряду ограничений использования шаблонов в программах на Java.

Проверка принадлежности к классу

В Java можно явно проверить, к какому классу принадлежит объект. Выражение foo instanceof Foo истинно, если объект foo принадлежит классу Foo или его наследнику, или реализует интерфейс Foo (или, в общем виде, наследует класс, который реализует интерфейс, который наследует Foo).

Далее, функция getClass() , определённая для всех объектов, выдаёт объект типа Class . Эти объекты можно сравнивать. Так, например, foo.getClass()==bar.getClass() будет истинно, если объекты foo и bar принадлежат в точности к одному классу (но это не означает что это два одинаковых объекта).

Кроме того, объект типа Class любого типа можно получить так: Integer.class , Object.class .

Однако прямое сравнение классов не всегда является оптимальным средством проверки на принадлежность к классу. Зачастую вместо него используют функцию isAssignableFrom() . Эта функция определена у объекта типа Class и принимает объект типа Class в качестве параметра. Таким образом, вызов Foo.class.isAssignableFrom(Bar.class) вернёт true в случае, если Foo является предком класса Bar . Так как все объекты являются потомками типа Object , вызов Object.class.isAssignableFrom() всегда вернёт true . В паре с упомянутыми функциями объекта типа Class используются также функции isInstance() (эквивалентно instanceof), а также cast() (преобразует параметр в объект выбранного класса).

Библиотеки классов

Средства разработки ПО

• JDK - помимо набора библиотек для платформ Java SE и Java EE содержит компилятор командной строки javac и набор утилит, также работающих в режиме командной строки.
• NetBeans IDE - бесплатная интегрированная среда разработки для всех платформ Java - Java ME , Java SE и Java EE . Пропагандируется Sun Microsystems , разработчиком Java, как базовое средство для разработки ПО на языке Java и других языках ( , C++ , Fortran и др.).
• Java SE и Java EE . Ведутся работы по поддержке в Eclipse платформы Java ME . Пропагандируется C, C++ , Fortran и др.)
• IntelliJ IDEA - коммерческая среда разработки для платформ Java SE , Java EE и Java ME .

Примечания

1. java (англ.) . Merriam-Webster Online Dictionary . Merriam-Webster. - Английская норма произношения слова «Java». Проверено 5 июня 2009.
2. Robert Tolksdorf. Programming languages for the Java Virtual Machine JVM (англ.) . is-research GmbH. - Онлайн-каталог альтернативных языков и языковых расширений для JVM. Проверено 5 июня 2009.
3. Microsoft Java Virtual Machine Support (англ.) . Microsoft (2003-09-12). - Официальное заявление Microsoft о программе поддержки MSJVM. Проверено 5 июня 2009.
4. Todd Hoff Amazon Architecture (англ.) (2007-09-18). - Обсуждение архитектуры Amazon с использованием Java-технологий. Проверено 6 июня 2009.
5. Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) (англ.) . Amazon Web Services LLC. - Описание технологии и возможностей Amazon EC2 как веб-сервиса. Проверено 6 июня 2009.
6. Todd Hoff eBay Architecture (англ.) (2008-05-27). - Обсуждение архитектуры eBay на платформе Java. Проверено 6 июня 2009.
7. Randy Shoup, Dan Pritchett The eBay Architecture (англ.) (PDF). SD Forum 2006 (2006-11-29). - Презентация по истории развития архитектуры eBay. Проверено 6 июня 2009.
8. Allen Stern Exclusive Interview With Yandex CTO Ilya Segalovich (англ.) . CenterNetworks (2008-01-14). - Интервью с техническим директором Яндекса Ильёй Сегаловичем. Проверено 6 июня 2009.
9. Анатолий Орлов Архитектура Яндекс.Поиска (рус.) (PowerPoint). Материалы встречи JUG в Екатеринбурге (2008-05-24). Проверено 6 июня 2009.
10. Brian Guan The LinkedIn Blog. Blog Archive. Grails at LinkedIn. (англ.) . LinkedIn.com (2008-06-11). - История создания системы LinkedIn на основе Java-технологии Grails. Проверено 5 июня 2009.
11. OracleJVM and Java Stored Procedures (англ.) . Oracle Inc.. - Раздел портала Oracle, посвящённый технологиям Java в составе сервера СУБД Oracle. Проверено 5 июня 2009.
12. Ссылка на документацию к методу Object.clone() (англ.)

Литература

• Монахов Вадим Язык программирования Java и среда NetBeans, 2-е издание . - СПб .: «БХВ-Петербург» , 2009. - С. 720. - ISBN 978-5-9775-0424-9
• Джошуа Блох. Java. Эффективное программирование = Effective Java. - М .: «Лори», 2002. - С. 224. - ISBN 5-85582-169-2
• Java 2. Библиотека профессионала, том 1. Основы = Core Java™ 2, Volume I--Fundamentals. - 7-е изд. - М .: «Вильямс» , 2007. - С. 896. - ISBN 0-13-148202-5
• Кей С. Хорстманн, Гари Корнелл. Java 2. Библиотека профессионала, том 2. Тонкости программирования = Core Java™ 2, Volume II--Advanced Features. - 7-е изд. - М .: «Вильямс» , 2007. - С. 1168. - ISBN 0-13-111826-9
• Брюс Эккель. Философия Java = Thinking in Java. - 3-е изд.. - СПб .: «Питер» , 2003. - С. 976. - ISBN 5-88782-105-1
• Герберт Шилдт, Джеймс Холмс. Искусство программирования на Java = The Art of Java. - М .: «Диалектика» , 2005. - С. 336. - ISBN 0-07-222971-3
• Любош Бруга. Java по-быстрому: Практический экспресс-курс = Luboš Brůha. Java Hotová řešení.. - М .: Наука и техника , 2006. - С. 369. - ISBN 5-94387-282-5

См. также

• Сравнение возможностей Java с другими языками см. в статье

Введение

Данная работа посвящена одному из самых перспективных на сегодняшний день языков программирования - языку «Java». Технологию по имени «Java» можно без преувеличения назвать революционной в индустрии разработки программного обеспечения.

Сортировка может быть реализована и на других языках программирования, таких как PHP, C++ и т.д. Просто на языке Java намного выгоднее. Подробности рассматривается ниже. Новизна состоит в том, что ранее не была реализована программа сортировки на данном языке и в данной интерпретации.

Для осуществления задачи был предложен алгоритм написания программы. Далее этот алгоритм был реализован на языке Java.

Описание языка программирования Java

Общие характеристики Java

Для написания программы сортировщика был выбран язык Java. Java - объектно-ориентированный язык программирования, разрабатываемый компанией Sun Microsystems с 1991 года и официально выпущенный 23 мая 1995 года. Изначально новый язык программирования назывался Oak (James Gosling) и разрабатывался для бытовой электроники, но впоследствии был переименован в Java и стал использоваться для написания апплетов, приложений и серверного программного обеспечения.

Язык программирования Java не похож ни на один из существующих ране. Он разработан для того, чтобы облегчить работу на компьютерах в WWW посредством браузеров. В настоящее время на каждом компьютере имеется браузер. В свою очередь, каждый браузер поддерживает Java. Это означает, что вы можете просматривать документы, хранящиеся в разных точках земного шара, и, щелкнув на ссылке, активизировать Java-программу, которая будет передана через сеть и запущена на вашем компьютере.

Одно из главных преимуществ языка Java - его независимость от платформы и типа компьютера, на которой выполняются программы. Таким образом, один и тот же код можно запускать под управлением операционных систем Windows, Linux, FreeBSD, Solaris, Apple Mac и др. Это становится очень важным, когда программы загружаются посредством глобальной сети интернет и используются на различных платформах. Язык программирования Java может работать не только со статичными текстами и графикой, но и различными динамическими объектами.

Другим, не менее важным преимуществом Java, является большая схожесть с языком программирования C++. Поэтому тем программистам, которые знакомы с синтаксисом С и С++ будет просто освоить Java.

Кроме того, Java - полностью объектно-ориентированный язык, даже в большей степени, чем С++. Все сущности в языке Java являются объектами, за исключением немногих основных типов (primitive types), например чисел.

Важно и то, что разрабатывать на Java программы, которые не содержат ошибок, значительно легче, чем на С++.

Все дело в том, что разработчиками языка Java из компании Sun был проведен фундаментальный анализ программ на языке С++. Анализировались "узкие места" исходного кода, которые и приводят к появлению трудновыявимых ошибок. Поэтому было принято решение проектировать язык Java с учетом возможности создавать программы, в которых были бы скрыты наиболее распространенные ошибки.

Для этого было сделано следующее:

разработчики исключили возможность явного выделения и освобождения памяти.

К примеру, память в Java освобождается автоматически с помощью механизма сбора мусора. Получается, что программист застрахован от ошибок, которые возникают от неправильного использования памяти.

введение истинных массивов и запрещение указателей.

Теперь программисты не могут стереть данные из памяти по причине неправильного использования указателей.

была исключена возможность перепутать оператор присваивания с оператором сравнения на равенство. Как правило, проблема со знаком "=" очень часто приводит в С и С++ к логическим ошибкам, которые не так просто обнаружить. Особенно в крупных программах.

полностью исключено множественное наследование. Оно было заменено новым понятием - интерфейсом, идея которого была позаимствована из языка Objective C.

Интерфейс дает программисту практически все, что тот может получить от множественного наследования, избегая при этом сложностей, которые возникают при управлении иерархиями классов.