Введение в программирование на Java

Приветствую тебя, программист. А может, ты ещё новичок? Тогда добро пожаловать в чудный (и чудной) мир кода. В этой статье приоткроется завеса тайны: как разобраться в Java для начинающих и как начать программировать. Однако даже знающие дело смогут подчерпнуть для себя что-то интересное.

Программирование – это как?

В этой статье мы рассмотрим, что такое программирование, чтобы для начинающих было понятнее, что к чему. Затем мы поговорим конкретно про Java.

Говоря простым языком, программирование – это искусство создания программ. Программа выступает в качестве инструкции, которая указывает компьютеру, что делать. Наша с вами задача – написать такую инструкцию.

Программа – это набор команд, которые компьютер выполняет шаг за шагом. Это алгоритм действий. Алгоритмом можно назвать следующую последовательность:

  1. Зайти в продуктовый.
  2. Найти отдел с булками.
  3. Если есть круассаны, взять 2 круассана.
  4. Если нет, взять первую попавшуюся булочку.
  5. Прийти к кассе.
  6. Оплатить покупки.
  7. Выйти из продуктового.

Алгоритмы с командами для компьютера могут иметь разную структуру, подстраиваться под условия, выполняться многое количество раз или даже генерировать случайные сценарии. Программы во время выполнения хранят данные (числа, строки и т.д.) в оперативной памяти. Однако если понадобится, они могут сохранять информацию и на жёсткий диск (записывать файлы).

Блок-схема времяпрепровождения дней от пробуждения до засыпания

Данные программы хранятся в переменных – это такие ячейки, название которых задаёт программист. Типы этих данных определяют, какие виды информации могут использоваться в программе. Это могут быть простые типы данных: целое число, дробное число, символ, значение да/нет (true/false). Вдобавок, существуют сложные типы данных – классы – которые могут содержать множество данных разных типов.

Вообще говоря, в силу физического строения компьютера, данные хранятся в двоичной системе счисления. Это означает, что каждая ячейка памяти может хранить в себе два значения: либо 0, либо 1. Такая ячейка называется “бит”. Из битов складываются байты – 1 байт равно 8 бит. Из байтов уже складываются более сложные типы данных – числа, строки и так далее.

Сам по себе компьютер понимает и выполняет машинный код. Но программисты бы устали от жизни, если бы писали инструкции из нулей и единичек. Потому были созданы языки программирования, которые позволяют писать команды более приближённо к человеческому языку. Особенно, если хорошо знаком с английским. Затем этот человеко-подобный код переводится в машинный с помощью компилятора или интерпретатора. Это специальные программы, которые “переводят” инструкции, написанные программистом, в понятный компьютеру машинный код.

Java Virtual Machine и кроссплатформенность

История Java начинается с 1991 года. Группа разработчиков из Sun Microsystems под предводительством Джеймса Гослинга хотели разработать язык для цифровой бытовой техники и назвать его Oak (дуб). Oak задумывался как альтернатива языкам программирования C/C++, как более простой и универсальный язык. Однако из-за того, что название Oak уже было занято, в 1995 году было принято решение переименовать его в Java. Впоследствии Sun Microsystems была поглощена компанией Oracle.

Как работает Java? Одной из её важнейших составляющих является Java Virtual Machine (JVM). JVM – виртуальная машина Java – это своего рода “переводчик”, который берет Java-код и выполняет его на конкретной операционной системе. Это позволяет Java-приложениям работать на разных платформах без необходимости переписывать код для каждой системы. Ведь машинный код отличается для разных операционных систем. А Java-байткод – нет.

JVM умеет “перефразировать” Java-байткод в машинный код для конкретной ОС, на которой она запущена. Как следствие, виртуальная машина Java обеспечивает кроссплатформенность, которая означает возможность запуска на разных платформах. Одно и то же приложение может работать на Windows, macOS и Linux. При этом изменений в коде не требуется. Этот язык настолько гибок, что его применяют даже в сфере научных исследований. На Java написаны программы для адронного коллайдера и марсоходов NASA. Этот язык красив и элегантен, поэтому начать программировать на языке Java довольно несложно.

– – – – – – – – – –

Write once, run anywhere

Слоган Java
Схема компиляции и запуска Java-программ на JVM

Сферы применения

Java охватывает широкий спектр областей применения, что делает её универсальным языком:

  • Веб-разработка. Java используется для создания динамических веб-приложений, включая сервлеты и JSP. Чаще Java используется в рамках фреймворка Spring, позволяющего удобно писать back-end веб-приложений.
  • Мобильная разработка. Java является основным языком программирования для разработки Android-приложений.
  • Корпоративные приложения. Java популярна в создании масштабируемых корпоративных решений, использующих фреймворки, наподобие Spring и Java EE.
  • Игровая индустрия. Java используется для разработки 2D и 3D игр, а также игровых движков. Например, с использованием библиотек, таких как LibGDX и jMonkeyEngine. Minecraft от Mojang написан на Java.
  • Финансовые технологии. Java используется в финансовых системах, таких как торговые платформы и системы обработки платежей.

Что нужно, чтобы начать программировать?

Для начала работы с Java вам потребуется:

  1. JDK (Java Development Kit): JDK содержит всё, что вам нужно для разработки Java-приложений. Этот набор включает компилятор (javac – java complier), библиотеки, инструменты для отладки. Более того, сюда входит JRE (Java Runtime Environment) – среда выполнения Java.
  2. Интегрированная среда разработки (IDE): IDE, такие как IntelliJ IDEA, Eclipse или NetBeans, облегчают процесс разработки. Они предоставляют функции отладки, подсветки синтаксиса и многое другое. В свою очередь, предпочитаю IntelliJ IDEA – она удобна и всё время старается решить мои проблемы за меня.

Теперь вы готовы начать свой увлекательный путь и начать программировать на Java. Этот язык предоставляет вам не только инструменты для создания программ, но и возможность воплотить свои идеи в функциональные и надёжные приложения, открывая множество дверей в мире разработки ПО.

Добавить комментарий