Java үйренуді қайдан бастау керек

Java тілі

Java - бұл жай ғана бағдарламалау тілі емес, кең мүмкіндіктері бар тұтас бағдарламалық платформа. Бұл платформаның негізгі компоненттері:

• Java бағдарламаларын жазу мен іске қосудың негізгі құралдары.
• Кітапханалар мен сыныптар – тілдің өзегі. Олар негізгі Java бағдарламалау функционалдығын қамтамасыз етеді: ерекше жағдайларды өңдеу, көп ағынды, жинақтар, журнал жүргізу, рефлексия, қауіпсіздік, желі, XML, сериялау, тұрақты өрнектер.
• Қолданбаларды орналастыру және автоматты түрде іске қосу құралдары.
• Frontend құру құралдары (GUI, пайдаланушы интерфейсі). Бұл JavaFX, Swing және Java2D кітапханаларының сыныптары.
• JDBC, JNDI, RMI және Java RMI-IIOP сияқты желі арқылы қашықтан дерекқорлармен жұмыс істеуге арналған кітапханалар.

Java сыныптары мен құралдары туралы көбірек білгіңіз келсе, Oracle құжаттамасын оқыңыз - бәрі сонда. Java JDK 1.0 бірінші нұсқасы «тек» бірнеше жүздеген сыныптарды қамтыды. Бірақ қазір олардың саны бірнеше мыңға дейін өсті. Тілдің өмір сүру кезеңінде авторлар оның қауіпсіздігін, функционалдығын және тасымалдануын арттыратын көптеген өзгерістер енгізді. Өзінің әзірлеушілерінің тілді үнемі жетілдіріп отыруы мен қолдауының арқасында Java әрқашан IT-технологиялардың дамуымен қатар жүреді. Енді біздің алдымызда қазіргі заманғы тіл бар, оның негізгі сипаттамалары:

• Кіру үшін төмен кедергі.
  Java тілін C-тәрізді синтаксисі бар көптеген тілдерге қарағанда үйрену оңайырақ.

• Объектіні бағдарлау.
  Java бағдарламалары an objectілердің және олардың өзара әрекеттесуінің айналасында құрастырылған, бұл OOP мүмкіндіктерін толық пайдалануға мүмкіндік береді.

• Тасымалдау.
  Интерпретаторды, Java виртуалды машинасын пайдалану арқылы бағдарламалар әртүрлі платформалар мен құрылғыларға тасымалданады.

• Платформа тәуелсіздігі
  Java тілінде бір платформа үшін жазылған бағдарлама әрбір платформа үшін JVM интерпретациясының арқасында басқа платформаларда жұмыс істей алатын аралық byte codeқа жинақталған.

• Жетілдірілген көп ағынды.
  Java мүмкіндіктері бірнеше ағындардың орындалуын басқаруға мүмкіндік береді, көп ағынды қолданбаларды жасауға мүмкіндік береді.

• Қауіпсіздік.
  JVM кірістірілген byte-codeты тексеру, Java жадты қолмен басқарудың жоқтығы, стек толып кетуін анықтау және қауіпсіздікті басқаруға мүмкіндік беретін әртүрлі API интерфейстерінің болуы арқасында сіз осы тілде шынымен қауіпсіз қолданбаларды жасай аласыз.

• Ақауларға төзімділік.
  Ерекшелік механизмі компиляция кезінде де, тікелей орындау кезінде де бағдарламалардың ақауларға төзімділігін арттырады және қателер санын азайтады.

• Түсіндіру мүмкіндігі.
  Java интерпретаторы JVM және JRE бар кез келген машинада Java byte codeтарын орындай алады.

• Тарату.
  Java-да таратылған қолданбаларды жасауға арналған құралдар бар.

• Өнімділік. JIT
  (Just-in-time) компиляторын пайдалану жылдамдығы бойынша C және C++ тілдерімен салыстыруға болатын қолданбаның жоғары жылдамдықтағы жұмысын қамтамасыз етеді.

Қадамдар тізбегі мына блок-схемада анық көрсетілген:

Компьютерге Java орнату

Біз бұрыннан белгілі болғандай, Java-ны нөлден үйренген кезде, бірінші қадам JDK орнату болып табылады . Мұны істеу үшін сізге бірнеше қарапайым әрекеттерді орындау қажет:

1. Oracle веб-сайтына өтіңіз .
2. Амалдық жүйеге байланысты орнату файлын таңдап, жүктеп алыңыз.
3. Орнатушы нұсқауларын орындай отырып, орнатуды аяқтаңыз.
4. Windows жүйесін пайдаланып жатсаңыз, ортаның айнымалы мәнін орнатыңыз.

Мұнда, мысалы, Windows операциялық жүйесіне арналған JDK орнатуының және ортаның айнымалы мәндерінің сипаттамасы берілген .

Негізгі анықтамалар

Егер сіз Java тілін енді ғана үйрене бастасаңыз, сіз міндетті түрде келесі терминдерді кездестіресіз: JVM (Java Virtual Machine) - Java виртуалды машинасы. Бұл бастапқы byte codeты машиналық codeқа түсіндіруге және оны орындауға қызмет ететін платформаға арналған бағдарламалық модуль. JRE (Java Runtime Environment) – Java орындалу ортасы. JVM платформасының арнайы іске асырылуын және Java бағдарламаларын іске қосу үшін қажетті кітапханалар жинағын қамтиды. JDK (Java Development Kit) — Java тілінде бағдарламалар жазу үшін қажетті әзірлеушілер құралдарының жиынтығы. Құрастырушы, JRE, стандартты Java кітапханаларының жиынтығы, құжаттама және әртүрлі утorталар кіреді. Бастапқы code – .java кеңейтімі бар Java тіліндегі мәтіндік файл.Байтcode – JVM үшін нұсқаулар жинағы болып табылатын машинадан тәуелсіз төмен деңгейлі code. Машина codeы – бұл процессор тікелей орындайтын екілік форматтағы машина нұсқауларының жиынтығы. Компиляция – бастапқы codeты byte codeқа түрлендіру. Түсіндіру – byte codeты машиналық codeқа түрлендіру. Платформа – бұл бағдарламалар мен қолданбалар орындалатын аппараттық және бағдарламалық орта. Ең танымал платформалар - Microsoft Windows, Linux, Solaris OS және Mac OS. Бұл диаграмма JVM, JRE және JDK ұғымдарын жақсырақ түсінуге көмектеседі:

Бағдарламаның өмірлік циклі

Java бағдарламасының өмірлік циклі бастапқы codeты мәтіндік форматта жазудан басталады. Әдетте бұл үшін арнайы әзірлеу орталары пайдаланылады - Integrated Development Environment (IDE) , бірақ қарапайым бағдарламаларды мәтіндік редакторда, тіпті Windows ОЖ кез келген шығарылымымен бірге келетін Блокнотта да теруге болады. Бастапқы code .java кеңейтімі бар файлға сақталуы керек. Мысал бағдарлама HelloWorld.java:

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("This is my first program");
    }
}

Бұл бастапқы codeты орындамас бұрын оны компилятор арқылы byte codeқа құрастыру керек. Компилятор JDK бөлігі болып табылатын қызметтік бағдарлама. Оның жұмысының нәтижесінде біз .class кеңейтімі бар файлды аламыз. Онда byte-code бар - форматы ассемблер тіліне ұқсайтын JVM нұсқаулары. Біздің HelloWorld.java бағдарламамыз HelloWorld.class файлына жинақталады. Java платформасы byte-codeты өңдеуге арналған құралдарды қамтамасыз етпейді, бірақ сіз оны әлі де көре аласыз. Java бағдарламасының byte codeы қандай екенін көру үшін JDK құрамына кіретін javap бөлшектеуші утorтасын пайдалануға болады. Сәлем Әлем. сынып келесідей byte codeты қамтиды:

Compiled from "HelloWorld.java"
public class HelloWorld {
  public HelloWorld();
    Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
0: getstatic #2//Fieldjava/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc       #3// String This is my first program
5:invokevirtual#4//Methodjava/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: return
}

Біздің бағдарлама қазір HelloWorld.class файлында жинақталған түрде сақталады. Оны кез келген платформада іске қосу үшін JRE орнатылуы керек. Java бағдарламаларының кез келген платформаға тасымалдануы JVM пайдалану арқылы қамтамасыз етіледі. Бағдарламаның орындалуы – Java виртуалды машинасының byte-codeты орындауы. Бағдарламалар java утorтасы арқылы орындалады, ол құрастырылған файлдың атын көрсетуді талап етеді. Орындау келесі реттілікпен орындалады:

1. JVM компьютердің жедел жадында жұмыс істейді. Негізінде бұл біз жазған Java бағдарламаларын орындауға арналған бағдарлама.
2. Бастапқы класс жүктеушісін пайдалана отырып, JVM компьютер жадына біздің сыныпты жүктейді және инициализациялайды. Біздің мысалда бұл сынып HelloWorld.
3. Келесі, біздің сыныпта JVM іздейді public static void main(String[]).
4. Әдіс codeы орындалады main. Бұл бағдарламаны орындау үшін қажет болса, басқа сыныптар жүктеледі және инициализацияланады.
5. Код орындалғаннан кейін қоқыс жинау орындалады - жад тазартылады және JVM бағдарламасы жабылады.

Осы әрекеттердің барлығын орындаған кезде JVM өзі орындалатын операциялық жүйені ескере отырып, byte codeты процессорға арналған машина нұсқаулығына интерпретациялайды (түрлендіреді). Java бағдарламасының өмірлік циклін схемалық түрде келесідей көрсетуге болады:

Әзірлеу ортасын таңдау және орнату

Java тілінде жылдам және тиімді бағдарламалау үшін сізге әзірлеу ортасы — Java бағдарламаларын жазуға арналған қолданба қажет. Java әзірлеушілері арасында ең танымал IDE :

• IntelliJ IDEA
• Тұтылу
• NetBeans

RebelLabs дайындаған Java әзірлеу құралдарының танымалдылығы туралы сауалнамаға сәйкес , 2017 жылы IntelliJ IDEA көшбасшы болды , Eclipse екінші орынды, NetBeans көшбасшылар жұбынан айтарлықтай артта қалып, үшінші орында болды. Басқа IDE үлесі аз және жалпы көлемнің 3% аспайды. Осы IDE-ге жақсы салыстыру шолуын мына жерден табуға болады . Жаңадан бастаушылар үшін IntelliJ IDEA Community Edition орнату жеткілікті. Біріншіден, сіз заманауи IDE-нің барлық артықшылықтарын аласыз, мысалы: кеңестер, codeты тексеру, codeты жөндеу мүмкіндігі, дерекқорлармен, serverлермен ыңғайлы интеграция және көптеген әзірлеу құралдары мен технологияларын қолдау. Екіншіден, сіз көптеген әзірлеушілер қолданатын кәсіби даму құралын игерудің алғашқы қадамын жасайсыз. IntelliJ IDEA орнату нұсқаулары JavaRush онлайн оқыту курсының үшінші деңгейінің басында берілген .

Қорытынды

Біз Java тілін өз бетімізше үйренсек, теориядан гөрі іс жүзінде оңайырақ болып шығады. Бұл үшін дербес компьютерді пайдаланушы деңгейінде білім жеткілікті. Java тілін үйренуді тиімді бастау үшін бірнеше қарапайым қадамдарды орындаңыз:

1. Компьютеріңізге Java орнатыңыз
2. Негізгі ұғымдарды меңгеру
3. Әзірлеу ортасын орнатыңыз
4. Бірінші бағдарламаңызды жазыңыз және іске қосыңыз.