Язык программирования java — руководство для начинающих

Как выучить языки

Несмотря на не самые очевидные отличия перечисленных «лексик», их изучение требует правильного подхода. В противном случае добиться успеха в кодировании не представится возможным. Новички часто задумываются над тем, как же грамотно учиться программированию на перечисленных «компьютерных сленгах».

Существуют различные варианты развития событий. А именно:

1. Обучение в ВУЗе. Выбирается направление «Программирование». Программа обычно рассчитана на тех, кто совершенно ничего не знает в выбранной области. Охватывает в общих чертах наиболее популярные programming languages. Отнимает процесс получения образования порядка 5 лет. По окончании выдается диплом государственного образца.
2. Получение знаний в техникумах и училищах. Можно отправиться в подобные заведения как после 9, так и после 11 классов. Программа короче, по выпуску выдается диплом о средне-профессиональном образовании.
3. Самообразование. Неплохой вариант для самых целеустремленный и усидчивых. Пользователь сможет начать изучение выбранного языка с «СИшки» на основании литературы и помощи сообществ в Сети. Сертификаты никакие не выдаются, а качество обучения целиком зависит от конкретного человека. Можно пропустить важные моменты программирования, которые в результате доставят немало хлопот. Такой вариант лучше выбирать тем, кто уже увлекался программированием.

Еще один довольно интересный подход к изучению любого языка программирования – это обучение на специализированных курсах. Они есть как требующие личного присутствия, так и дистанционные. Проводятся лицензированными образовательными центрами.

Отличительной чертой такого варианта является то, что за короткий срок пользователь может сконцентрироваться на конкретном направлении. Существуют курсы по Джаве и Си-семейству как для новичков, так и для уже более опытных юзеров. Образовательный процесс варьируется по длительности: некоторые предлагают «вводные курсы», рассчитанные на пару-тройку месяцев, а какие-то – на год и более.

По окончании курсов ученик получит сертификат. А еще в процессе обучения будет много практики. Некоторые образовательные центры помогают при трудоустройстве и способствуют формированию портфолио.

Все перечисленные и изученные programming languages в той или иной степени схожи между собой. И выбрать какую-то одну направленность не так легко. Со временем опытным разработчикам рекомендуется осваивать все перечисленные способы создания программных кодификаций. Это поможет стать настоящим специалистом, который пишет утилиты, годящиеся для всех видов современной техники.

Хотите освоить специальность программиста? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!

История

Джеймс Гослинг, Майк Шеридан и Патрик Нейтон положили начало проекта по разработке языка Java в 1991 году. Java задумывался как язык программирования для интерактивного телевидения, но оказался слишком прогрессивным для индустрии кабельного цифрового телевидения того времени. Изначально язык носил название Oak(«Дуб»), в честь дерева, росшего под окном офиса Джеймса Гослинга. Позже проект сменил название на Green и окончательно был переименован в Java, в честь одноименного кофе. Джеймс Гослинг сделал синтаксис Java в стиле C/C++, так как такой синтаксис был хорошо знаком системным и прикладным программистам.

Компания Sun Microsystems выпустила первую официальную версию – Java 1.0 – в 1995 году. Она должна была соответствовать принципу «напиcал однажды, запускай везде» , позволяя запускать приложения на всех популярных платформах без дополнительных затрат на портирование

Другой важной особенностью технологии Java была гибкая система безопасности, в рамках которой исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером), вызывают немедленное прерывание

Вскоре во всех основных web-браузерах была добавлена возможность запускать на web-страницах Java-апплеты, и Java быстро набрала популярность. Компилятор Java 1.0 был переписан на Java Артуром ван Хоффом для полного соответствия спецификации языка. Новая версия Java 2, выпущенная в декабре 1998 года как J2SE 1.2, имела несколько конфигураций для различных типов платформ. J2EE (Java 2 Enterprise Edition) включала в себя технологии и API- интерфейсы для корпоративных приложений, обычно выполняющихся на серверных платформах, в то время как включенные в J2ME (Java 2 Micro Edition) API-интерфейсы оптимизированы для мобильных приложений. Версия предназначенная для создания настольных приложений была переименована в J2SE (Java 2 Standard Edition). В 2006 году Sun Microsystems в маркетинговых целях сменила названия новых версий J2EE, J2ME и J2SE на Java EE, Java ME и Java SE соответственно.

В 1997 году компания Sun Microsystems обратилась к комитету по стандартизации ISO/IEC JTC 1 и позже к Ecma International с целью создания официального стандарта Java, но вскоре отказалась от этой идеи. Java продолжила подчиняется стандарту де-факто, который контролируется посредством Java Community Process. В то же время Sun Microsystems предоставила свободный доступ к большинству своих реализаций Java, но при этом они имели статус проприетарного програмного обеспечения. Sun получала доход от Java за счет продажи лицензий для специализированных продуктов, таких как Java Enterprise Systems.

13 ноября 2006 года, Sun опубликовала большую часть кода своей JVM в качестве свободного программного обеспечения с открытым исходным кодом (FOSS – англ. Free and Open-Source Software), в соответствии с условиями GNU General Public License. 8 мая 2007 года почти весь код виртуальных машин Java компании Sun Microsystems распространялся как FOSS, исключение составляла только небольшая часть кода, на которую у компании не было авторских прав.

Вице-президент компании Sun Рич Грин заявил, что Sun выполняет роль «евангелиста» по отношению к Java. Корпорация Oracle после поглощения Sun Microsystems описала свою роль как «распорядитель технологии Java с неослабевающим обязательством содействовать сообществу соучастия и открытости». Но практически сразу после этого заявления Oracle подает иск против Google за использование Java в Android SDK. Программное обеспечение написанное на Java работает везде, начиная от ноутбуков и игровых консолей и заканчивая дата-центрами и суперкомпьютерами. 2 апреля 2010 года Джеймс Гослинг ушел из Oracle.

Принципы

Пять основных принципов, в соответствии с которыми создавался язык Java:

1. Язык должен быть «простым, объектно-ориентированным и знакомым».
2. Язык должен быть «надежным и безопасным».
3. Язык должен быть «независимым от архитектуры и мобильным».
4. Язык должен выполняться с «высокой эффективностью».
5. Язык должен быть «интерпретируемым, динамическим и должен поддерживать потоки».

Версии

Основные версии Java и даты их выпуска:

• JDK 1.0 (21 января 1996 года)
• JDK 1.1 (19 февраля 1997 года)
• J2SE 1.2 (8 декабря 1998 года)
• J2SE 1.3 (8 мая 2000 года)
• J2SE 1.4 (6 февраля 2002 года)
• J2SE 5.0 (30 сентября 2004 года)
• Java SE 6 (11 декабря 2006 года)
• Java SE 7 (28 июля 2011 года)
• Java SE 8 (18 марта 2014 года)

Как запустить Java на Linux

Для запуска примеров из уроков программирования с нуля Java на Linux понадобится JAVA SE Development Kit (JDK) и IDE для разработки своих проектов. Следуйте инструкции шаг за шагом, чтобы начать работу с Java.

Установите Java

Откройте терминал и наберите следующую команду для установки Java:

sudo add-apt-repository ppa:webupd8team/java
 sudo apt update; sudo apt install oracle-java8-installer

• Примите лицензионное соглашение и условия использования, нажав «OK и «Yes, соответственно.
• Вы установили Java. Чтобы проверить, что установка прошла без ошибок, введите в терминале следующую команду:

Установка IntelliJ IDEA

Перейдите на страницу загрузки IntelliJ IDEA.

• Скачайте бесплатную версию Community Edition, нажав кнопку «Загрузить».
• После скачивания смените в терминале директорию на директорию загрузок и извлеките tar-файл Java в папку /opt следующей командой:

sudo tar xf <filename>.tar.gz -C /opt/

• После распаковки поменяйте директорию на папку bin программы IntelliJ IDEA:

  cd /opt/<intellij-folder>/bin

• Для запуска IDE вводим следующую команду:

  ./idea.sh

• Выбираем «Don’t import settings («Не импортировать настройки») и нажимаем «OK. После этого принимаем политику приватности Jetbrains, нажав на кнопку «Accept.
• Теперь для прохождения курсов программирования Java можно настроить интерфейс под себя. Создайте ярлык на рабочем столе для быстрого доступа к программе. После этого для запуска IDE нажимаем «Next» на всех следующих этапах.
• Программа покажет страницу приветствия. Нажмите «Create New Project («Создать новый проект»).
• В следующем окне выберите «Java в левой панели и убедитесь, что в строке Project SDK выбрана Java. Если нет, то выберите местоположение, куда установили JDK: /usr/lib/jvm/java-8-oracle.

• Два раза нажимаем «Next и создаём проект.
• На следующем шаге введите имя проекта и нажмите кнопку «Finish. Теперь в левой панели вы увидите свой проект. Если этой панели не видно, перейдите в меню Views > Tool Windows > Project.
• Добавьте новый класс Java. Выберите src на левой панели правой кнопкой и зайдите в New > Java Class. Задайте имя класса. В имени класса не должно быть пробелов.

1. Напишите Java-код и сохраните проект.
2. Для запуска программы, зайдите в Run > Run… Нажмите на HelloWorld (название проекта) — программа скомпилирует файл и запустит его.

Первая программа

Чтобы проверить работоспособность установленного ПО, напишем программу HelloWorld на языке Java. Файлам с исходниками принято давать расширение .java. Программу можно набрать в любом текстовом редакторе. Например, в nano, vim, atom или geany.

Примечание. Если вы хотите освоить работу в Vim, наберите в терминале vimtutor. Откроется небольшой курс, обучающий работе в редакторе.

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

Далее передаем этот файл javac’у. Он нам выдает файл HelloWorld.class, содержащий байт-код. Его мы передаем виртуальной машине java, не указывая расширение:

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.

Недостатки Java

Всё это звучит хорошо, но есть у Java и недостатки, весьма существенные.

Не самая высокая производительность. У С и С++ есть только компилятор, который переводит программу в машинный код. У Java такого нет, и всё делает виртуальная машина. Получается, что для выполнения Java-кода нужно делать двойную работу: процессор запускает JVM, а JVM выполняет сам код. Из-за такого подхода Java-программы в полтора-два раза медленнее, чем тот же код, написанный на С++.

Платная лицензия. С 2019 года компания Oracle, которая владеет лицензией на Java, разделила её на две части: платную и бесплатную. Если вам нужна долгая поддержка среды разработки и стабильная работа программ — берите платную лицензию, иногда стабильность важнее. Если вам не нужна поддержка и вы можете установить каждую новую бесплатную сборку самостоятельно — отдавать деньги не нужно.

Громоздкий код. Разработчики Java ставили своей целью упростить программирование на С++, и им это удалось. Цена, которую пришлось за это заплатить, — большие и длинные конструкции в языке, которые часто мешают пониманию сути того, что происходит. Сравните код, который рисует пирамидку из звёздочек, на Java и Python:

Практические навыки

• Лучший способ получить навык программирования — писать проекты. Начните с простых программ, которые увидите в книгах или видео. Затем попробуйте их немного модифицировать и усложнить.
• Создайте собственное приложение. Параллельно стоит практиковаться выполнять задачи и писать код на ресурсах для программистов, например HackerRank. Работодатели часто начинают процесс поиска разработчиков именно на таких платформах.
• Заведите аккаунт на GitHub или GitLab, выложите туда код, который готовы показать другим программистам и будущим работодателям.

Чтобы перейти из джуниоров в мидлы, разработчику важно работать с паттернами (шаблонами), и определять качество кода. Научитесь думать архитектурно, выделять модули и правильно проектировать зависимости

Учтите, что требования к мидл-разработчикам могут сильно отличаться в разных компаниях.

Чтобы перейти на более высокий уровень, джуниору может понадобиться от года до двух лет работы — в зависимости от того, сколько сил он вкладывает в учебу.

Альтернативный метод, как стать востребованным программистом

Альтернативный путь, как стать востребованным программистом, выглядит похоже на традиционный. То есть нужно выполнять те же действия и вырабатывать те же качества. «Альтернативность» кроется в подходе выбора языка программирования. Мы уже писали выше, что традиционно советуют в качестве первого языка выбирать что-то из самых популярных и классических языков. Но у такого подхода есть огромный минус, о котором умалчивают, — это конкурентность. Если учесть, что большинство начинающих программистов выбирают среди популярных языков, то понятно, что в этой области очень много молодых специалистов. Это не значит, что нет шансов стать востребованным, это означает, что будет труднее этого добиться. Но есть альтернативный подход выбора языка программирования для изучения. Смысл опишем ниже.

В чем смысл альтернативного подхода в выборе языка программирования

Традиционно принято делить языки программирования на категории по популярности:

1. Популярные. Это самая обширная категория, ее часто советуют новичкам.

2. Трендовая. В эту категорию входят «молодые» языки, она не такая обширная, как популярная. Языки данной категории призваны заменить какие-то языки из популярных в определенных нишах. У данных языков есть перспектива попасть в разряд «популярных», но пока они не сильно пользуются спросом. Их тоже иногда советуют изучать, но есть доля определенного риска. Поэтому их чаще советуют изучать «вторыми» языками после классики.

3. Антирейтинговая. Это языки, которые когда-то были популярными, но подверглись какой-то критике и на них упал спрос. Или их просто довольно сложно изучать, поэтому они потеряли популярность, так как есть более простые альтернативы. Но в целом они по каким-то причинам продолжают жить и работать.

Ситуация сложилась так, что советуют в основном изучать «популярные» и реже «трендовые». Антирейтинговые стараются избегать и не советовать.

Но суть-то в том, что если большинство изучает популярные языки, то в какой-то момент на одну вакансию будут претендовать несколько почти одинаковых специалистов с одинаковым набором навыков. И победит кто? Тот, кто готов работать за более низкую цену.

Суть альтернативного подхода — это изучать языки из антирейтинговых. Они когда-то были популярными. И многие бизнесы «того» времени до сих пор используют программы на этих языках. Ни одна из этих компаний не согласится тратить огромные деньги, чтобы перестроить свои программы на «трендовые» языки, потому что легче и дешевле продолжать поддерживать существующую эффективную разработку. Именно такие компании будут продолжать нанимать специалистов, знающих именно антирейтинговые языки. Но если их никто не рекомендует к изучению или они просто сложны для изучения, значит, специалистов по данным языкам будет мало. Соответственно, спрос на них сохраняется, востребованность есть, а самое главное — хорошие зарплаты.

К антирейтинговым языкам можно отнести следующие:

• Perl;

• VBA;

• Objective-C;

• DevOps Chef;

• Puppet;

• IBM DB2;

• и мн. др.

Возьмите любой из этих языков и проверьте наличие вакансий по ним. Просмотрите как отечественные, так и зарубежные ресурсы. Вы удивитесь наличию открытых вакансий по ним. Взять тот же Objective-C, вбейте в поиске на сайте hh.ru. На момент написания статьи там 317 открытых вакансий с зарплатой от 100 000 до 485 000. Данный язык попал в «антирейтинговые», потому что считается старым языком, а ему на замену пришел Swift, который является трендовым. 

Теперь на том же сайте вбиваем «программист Swift», получаем 697 открытых вакансий зарплатой от 88 000. Кстати, оба языка используются для разработки приложений на iOS.

Так вот, получаем ситуацию, когда язык из антирейтинга имеет достаточное количество открытых вакансий с более высокой минимальной зарплатой чем и с очень низкой конкуренцией.

Что же такое Java и для чего она нужна?

Во время скачивания приложений или игр возникает необходимость установить или обновить Java, но не все знают, зачем она вдруг понадобилась.

Для запуска таких приложений необходимо скачать и установить Java Virtual Machine. Это платформа с минимальным набором инструментов без компилятора и среды разработки.

Возможности ПО:

• создание игр, приложений для ПК;
• разработка апплетов (небольшие веб-приложения, которые запускаются и работают в браузере);
• создание программ для Android;
• запуск одного приложения в разных ОС;
• гибкая система безопасности – приложения контролируются виртуальной машиной, запускаются и работают в «песочнице»;
• используется для разработки front-end и back-end офисных электронных систем;
• поддержка 32- и 64-битных операционных систем;
• поддержка ОС Windows, Mac OS, Linux.

В сети существует огромное количество приложений, написанных на Яве. В том числе знаменитая игра Minecraft. Джава используется для программирования различной техники – от холодильников до сим-карт.

Как обновить Java и для чего это необходимо делать

Что такое Java и зачем она нужна?

Java — это язык программирования и вычислительная платформа, выпущенная компанией Sun Microsystems в 1995 году. В настоящее время разработка Java ведется компанией Oracle. Есть множество приложений и веб-сайтов (см Java-апплет, Java Web Start), которые будут работать, только если у вас установлена Java.

Java — это основа множества типов сетевых приложений и стандарт для проектирования и распространения мобильных приложений, игр, веб-контента и корпоративного программного обеспечения.

Приложения Java обычно компилируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой виртуальной Java-машине (JVM) вне зависимости от компьютерной архитектуры.

Наличие в системе устаревшей версии Java приводит к тому, что известные уязвимости начинают активно эксплуатироваться злоумышленниками для проведения атак на целевую систему.

Так в 2010 году значительно увеличилось число попыток взлома системы безопасности JVM, в результате чего Java стала более атакуемой, чем Acrobat и Flash. Рост числа атак вызван увеличением количества компьютеров с установленными Java-программами и с высоким процентом компьютеров, на которые не были установлены обновления JVM, устраняющие уязвимости системы безопасности.

Критики полагают, что обновлённые версии JVM не используются, поскольку многие пользователи просто не знают о том, что у них на компьютере установлена JVM (некоторые сборщики компьютерных систем предустанавливают помимо ОС еще и прикладной софт), и поскольку многие пользователи не знают, как обновить JVM. Что же касается корпоративных компьютеров, то многие компании ограничивают права пользователей на установку программного обеспечения и слишком медленно устанавливают обновления.

Среди предложений, выдвинутых критиками, есть такое, что пользователи должны подумать об удалении JVM, учитывая угрозу безопасности, и небольшое количество веб-сайтов, которые требуют, чтобы надстройка с JVM была установлена в браузере.

Заражения большинством видов троянов-блокировщиков, троянов семейств Carberp и Mayachok.1 происходят при помощи так называемых drive-by атак (см. Blackhole exploit kit) в том числе и по причинам наличия в системе пользователя установленной устаревшей версии Java. Так же следует вспомнить недавнюю эпидемию, вызванную троянской программой BackDoor.Flashback, инфицировавшей более 650 000 компьютеров, работающих под управлением операционной системы Mac OS X, которая произошла по причине эксплуатации уязвимости Java.

Обновление Java — это функция, которая позволяет гарантировать наличие на компьютере последних версий Java. Функция обновления Java подключается к серверам обновлений в запланированное время и проверяет наличие доступных обновлений. Можно настроить частоту проверки наличия обновлений, а также возможность обновления вручную в любой момент.

Примечание: При обновлении рекомендуется удалить предыдущие версии Java.

Если функция автоматического обновления включена, система периодически проверяет наличие новых версий Java. При обнаружении новой версии отображается запрос на обновление установленной версии. В случае подтверждения запроса ранее установленная версия будет заменена новой.

Изменить настройки обновления Java на панели управления Java.

1. Найдите панель управления Java Windows XP Щелкните Пуск > Настройки > Панель управленияWindows 7, Windows VistaЩелкните Пуск> Панель управления
2. Запустите панель управления Java, дважды щелкнув на значке Java. Откроется панель управления Java.
3. Для получения доступа к настройкам перейдите на вкладку Обновить. Примечание.
   • Вкладка Обновить может быть недоступна, если сетевой администратор отключил функцию обновления Java при установке.
   • Если вход в систему выполнен не с помощью учетной записи администратора, то параметры уведомлений об обновлениях Java будут недоступны и пользователь не сможет изменить их.
4. Чтобы настроить автоматическую проверку наличия обновлений для функции обновления Java, установите флажок Автоматически проверять наличие обновлений.
5. Чтобы отключить функцию обновления Java, снимите флажок Автоматически проверять наличие обновлений.

Кто и для чего использует Java

Для начала — список компаний и технологий, которые используют Java в качестве основного языка программирования:

• Amazon,
• LinkedIn,
• eBay,
• Yahoo!
• OpenOffice,
• IBM, Intel и Oracle.

Разработка под Android. Java до сих пор остаётся основным языком мобильной разработки для этой операционной системы, несмотря на растущую популярность Kotlin. Android Studio — официальная среда Java-разработки, признанная компанией Google.

Терминалы и платёжные системы. Благодаря виртуальной машине Java-код может работать на оборудовании, которое стоит в платёжных терминалах и банкоматах.

Работа с финансами. Если нужен простой и надёжный сайт по обработке платежей или переводу денег — используйте Java. Встроенные системы безопасности помогут избежать несанкционированных действий программы.

Структура программы

Последнее обновление: 12.04.2018

Основным строительным блоком программы на языке Java являются инструкции (statement).
Каждая инструкция выполняет некоторое действие, например, вызовы методов, объявление переменных и присвоение им значений. После завершения инструкции в Java ставится точка с запятой (;). Данный знак указывает компилятору на
конец инструкции. Например:

System.out.println("Hello Java!");

Данная строка представляет вызов метода , который выводит на консоль строку «Hello Java!». В данном случае вызов
метода является инструкцией и поэтому завершается точкой с запятой.

Кроме отдельных инструкций распространенной конструкцией является блок кода. Блок кода содержит набор инструкций, он заключается в фигурные скобки, а инструкции помещаются между открывающей и закрывающей фигурными скобками:

{
	System.out.println("Hello!");
	System.out.println("Welcome to Java!");
}

В этом блоке кода две инструкции, которые выводят на консоль определенную строку.

Выполнение программы. Метод main

Java является объектно-ориентированным языком, поэтому всю программу можно представить как набор взаимодействующих между собой классов и объектов.
В первой главе при создании первого приложения программа была определена следующим образом:

public class Program{ 
     
    public static void main (String args[]){
         
		 System.out.println("Hello Java!");
    }
}

То есть основу нашей программы составляет класс Program. При определении класса вначале идет модификатор доступа public,
который указывает, что данный класс будет доступен всем, то есть мы сможем его запустить из командной строки. Далее идет ключевое слово class,
а затем название класса. После названия класса идет блок кода, в котором расположено содержимое класса.

Входной точкой в программу на языке Java является метод main, который определен в классе Program. Именно с него начинается
выполнение программы. Он обязательно должен присутствовать в программе. При этом его заголовок может быть только таким:

public static void main (String args[])

При запуске приложения виртуальная машина Java ищет в главном классе программы метод main с подобным заголовком, и после его обнаружения запускает его.

Вначале заголовка метода идет модификатор , который указывает, что метод будет доступен извне. Слово указывает, что метод
main — статический, а слово — что он не возвращает никакого значения. Далее в скобках у нас идут параметры метода — —
это массив args, который хранит значения типа String, то есть строки. При запуске программы через этот массив мы можем передать в программу различные данные.

После заголовка метода идет его блок, который содержит набор выполняемых инструкций.

Комментарии

Код программы может содержать комментарии. Комментарии позволяют понять смысл программы, что делают те или иные ее части. При компиляции комментарии
игнорируются и не оказывают никакого влияния на работу приложения и на его размер.

В Java есть два типа комментариев: однострочный и многострочный. Однострочный комментарий размещается на одной строке после двойного слеша //.
А многострочный комментарий заключается между символами /* текст комментария */. Он может размещаться на нескольких строках.
Например:

/*
	многострочный комментарий
	Объявление нового класса,
	который содержит код программы
*/
public class Program{ 	// начало объявления класса Program
     
	// определение метода main
	public static void main (String args[]){ 	// объявление нового метода
         
		 System.out.println("Hello Java!"); 	// вывод строки на консоль
    } 	// конец объявления нового метода
} // конец объявления класса Program

НазадВперед