จะเริ่มเรียนรู้ Java ได้ที่ไหน

ภาษาจาวา

Javaไม่ได้เป็นเพียงภาษาการเขียนโปรแกรม แต่เป็นแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ทั้งหมดที่มีความสามารถมากมาย ส่วนประกอบหลักของแพลตฟอร์มนี้คือ:

• เครื่องมือพื้นฐานสำหรับการเขียนและรันโปรแกรม Java
• ห้องสมุดและชั้นเรียนเป็นแกนหลักของภาษา มีฟังก์ชันการเขียนโปรแกรม Java หลัก: การจัดการข้อยกเว้น มัลติเธรด คอลเลกชัน การบันทึก การสะท้อน การรักษาความปลอดภัย เครือข่าย XML การทำให้เป็นอนุกรม นิพจน์ทั่วไป
• เครื่องมือสำหรับการปรับใช้และเรียกใช้แอปพลิเคชันโดยอัตโนมัติ
• เครื่องมือสำหรับการสร้างส่วนหน้า (GUI, ส่วนต่อประสานผู้ใช้) เหล่านี้เป็นคลาสของไลบรารี JavaFX, Swing และ Java2D
• ไลบรารีสำหรับการทำงานกับฐานข้อมูลระยะไกลผ่านเครือข่าย เช่น JDBC, JNDI, RMI และ Java RMI-IIOP

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคลาสและเครื่องมือ Java โปรดอ่านเอกสารประกอบของ Oracleซึ่งมีทั้งหมดอยู่ที่นี่ Java JDK 1.0 เวอร์ชันแรกมีคลาสเพียงไม่กี่ร้อยคลาสเท่านั้น แต่ตอนนี้มีจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นหลายพันคน ตลอดอายุการใช้งานของภาษา ผู้เขียนได้ทำการเปลี่ยนแปลงมากมายซึ่งจะเพิ่มความปลอดภัย ฟังก์ชันการทำงาน และความสามารถในการพกพา ด้วยการปรับปรุงและสนับสนุนภาษาอย่างต่อเนื่องโดยนักพัฒนา Java จึงก้าวทันการพัฒนาเทคโนโลยีไอทีอยู่เสมอ ตอนนี้เรามีภาษาสมัยใหม่ต่อหน้าเราซึ่งมีลักษณะสำคัญคือ:

• อุปสรรคในการเข้าต่ำ
  Java เรียนรู้ได้ง่ายกว่าภาษาส่วนใหญ่ที่มีไวยากรณ์คล้าย C

• การวางแนววัตถุ
  โปรแกรม Java สร้างขึ้นจากอ็อบเจ็กต์และการโต้ตอบของอ็อบเจ็กต์ ซึ่งช่วยให้คุณใช้ประโยชน์จาก OOP ได้อย่างเต็มที่

• การพกพา
  ด้วยการใช้ล่าม Java virtual machine โปรแกรมสามารถพกพาไปยังแพลตฟอร์มและอุปกรณ์ต่างๆ

• ความเป็นอิสระของแพลตฟอร์ม
  โปรแกรมที่เขียนด้วย Java สำหรับแพลตฟอร์มหนึ่งถูกคอมไพล์เป็นโค้ดไบต์ระดับกลางที่สามารถทำงานบนแพลตฟอร์มอื่นได้ด้วยการตีความโดย JVM สำหรับแต่ละแพลตฟอร์ม

• มัลติเธรดขั้นสูง
  คุณสมบัติ Java ช่วยให้คุณควบคุมการทำงานของหลายเธรด ทำให้คุณสามารถสร้างแอปพลิเคชันแบบมัลติเธรดได้

• ความปลอดภัย.
  ด้วยการตรวจสอบโค้ดไบต์ที่สร้างไว้ใน JVM การที่ Java ขาดการจัดการหน่วยความจำด้วยตนเอง การตรวจจับสแต็กโอเวอร์โฟลว์ และการมีอยู่ของ API ต่างๆ ที่ช่วยให้คุณควบคุมความปลอดภัย คุณสามารถสร้างแอปพลิเคชันที่ปลอดภัยอย่างแท้จริงในภาษานี้ได้

• ความอดทนต่อความผิดพลาด
  กลไกข้อยกเว้น ทั้งในระหว่างการคอมไพล์และระหว่างการดำเนินการโดยตรง จะเพิ่มความทนทานต่อข้อบกพร่องของโปรแกรม และลดจำนวนข้อผิดพลาด

• การตีความ
  ล่าม Java สามารถรัน Java bytecodes บนเครื่องใดก็ได้ที่มี JVM และ JRE

• การกระจาย.
  Java มีเครื่องมือสำหรับสร้างแอปพลิเคชั่นแบบกระจาย

• ผลงาน.
  การใช้ คอมไพเลอร์ JIT (Just-in-time) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของแอปพลิเคชันความเร็วสูง เทียบได้กับความเร็วของภาษา C และ C++

ลำดับขั้นตอนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยผังงานนี้:

การติดตั้ง Java บนคอมพิวเตอร์ของคุณ

ดังที่เราได้ทราบไปแล้ว เมื่อเราเรียนรู้ Java ตั้งแต่เริ่มต้น ขั้นตอนแรกคือการติดตั้งJDK . ในการดำเนินการนี้ คุณจะต้องดำเนินการง่ายๆ บางประการ:

1. ไปที่เว็บไซต์ ของ ออราเคิล
2. เลือกและดาวน์โหลดไฟล์การติดตั้งขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการของคุณ
3. ดำเนินการติดตั้งให้เสร็จสิ้นตามคำแนะนำของผู้ติดตั้ง
4. ตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อมหากคุณใช้ Windows

ตัวอย่างเช่น นี่คือคำอธิบายของการติดตั้ง JDK และตัวแปรสภาพแวดล้อมสำหรับระบบปฏิบัติการ Windows

คำจำกัดความพื้นฐาน

หากคุณเพิ่งเริ่มเรียนรู้ Java คุณจะเจอคำศัพท์ต่อไปนี้อย่างแน่นอน: JVM (Java Virtual Machine) - Java virtual machine เป็นโมดูลซอฟต์แวร์เฉพาะแพลตฟอร์มที่ทำหน้าที่แปลรหัสไบต์ต้นทางเป็นรหัสเครื่องและดำเนินการ JRE (สภาพแวดล้อมรันไทม์ Java) - สภาพแวดล้อมรันไทม์ Java รวมการใช้งาน JVM เฉพาะแพลตฟอร์มและชุดไลบรารีที่จำเป็นในการรันโปรแกรม Java JDK (Java Development Kit) คือชุดเครื่องมือสำหรับนักพัฒนาที่จำเป็นสำหรับการเขียนโปรแกรมใน Java ประกอบด้วยคอมไพเลอร์, JRE, ชุดไลบรารี Java มาตรฐาน, เอกสารประกอบ และยูทิลิตี้ต่างๆ ซอร์สโค้ดคือไฟล์ข้อความใน Java ที่มีนามสกุล .java Bytecodeคือโค้ดระดับต่ำที่ไม่ขึ้นอยู่กับเครื่องซึ่งเป็นชุดคำสั่งสำหรับ JVM รหัสเครื่องคือชุดคำสั่งเครื่องในรูปแบบไบนารี่ที่ดำเนินการโดยโปรเซสเซอร์โดยตรง การคอมไพล์คือการแปลงซอร์สโค้ดเป็นไบต์โค้ด การตีความ - การแปลงรหัสไบต์เป็นรหัสเครื่อง แพลตฟอร์มคือสภาพแวดล้อมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่โปรแกรมและแอปพลิเคชันถูกดำเนินการ แพลตฟอร์มที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ได้แก่ Microsoft Windows, Linux, Solaris OS และ Mac OS แผนภาพนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจแนวคิดของ JVM, JRE และ JDK ได้ดีขึ้น:

วงจรชีวิตของโปรแกรม

วงจรชีวิตของโปรแกรม Java เริ่มต้นด้วยการเขียนซอร์สโค้ดในรูปแบบข้อความ โดยปกติแล้วจะใช้สภาพแวดล้อมการพัฒนาพิเศษสำหรับสิ่งนี้ - สภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบรวม (IDE)แต่โปรแกรมง่ายๆสามารถพิมพ์ลงในโปรแกรมแก้ไขข้อความได้แม้กระทั่ง Notepad ที่มาพร้อมกับ Windows OS รุ่นใดก็ได้ ซอร์สโค้ดจะต้องถูกบันทึกลงในไฟล์ที่มีนามสกุล .java โปรแกรมตัวอย่างHelloWorld.java:

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

ก่อนที่จะรันซอร์สโค้ดนี้ จะต้องคอมไพล์เป็น bytecode โดยใช้คอมไพเลอร์ คอมไพเลอร์เป็นยูทิลิตี้ที่เป็นส่วนหนึ่งของ JDK จากการทำงานเราจะได้รับไฟล์ที่มีนามสกุล .class ประกอบด้วย bytecode - คำแนะนำสำหรับ JVM ซึ่งมีรูปแบบคล้ายกับภาษาแอสเซมบลี โปรแกรม HelloWorld.java ของเราจะถูกรวบรวมเป็นไฟล์ HelloWorld.class แพลตฟอร์ม Java ไม่มีเครื่องมือสำหรับการแก้ไข bytecode แต่คุณยังสามารถดูได้ หากต้องการดูว่าไบต์โค้ดของโปรแกรม Java คืออะไร คุณสามารถใช้ยูทิลิตี้ javap disassembler ซึ่งรวมอยู่ใน JDK สวัสดีชาวโลก. คลาสจะมี bytecode ดังนี้:

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
}

ขณะนี้โปรแกรมของเราถูกจัดเก็บในรูปแบบคอมไพล์ในไฟล์ HelloWorld.class หากต้องการรันบนแพลตฟอร์มใดๆ จะต้องติดตั้ง JRE มั่นใจในการพกพาโปรแกรม Java ไปยังแพลตฟอร์มใดๆ ได้ด้วยการใช้ JVM การทำงานของโปรแกรมคือการดำเนินการของ bytecode โดยเครื่องเสมือน Java โปรแกรมต่างๆ ดำเนินการโดยยูทิลิตี Java ซึ่งคุณต้องระบุชื่อของไฟล์ที่คอมไพล์แล้ว การดำเนินการเกิดขึ้นในลำดับต่อไปนี้:

1. JVM ทำงานใน RAM ของคอมพิวเตอร์ โดยพื้นฐานแล้วนี่คือโปรแกรมที่ใช้ในการรันโปรแกรม Java ที่เราเขียน
2. การใช้ตัวโหลดคลาสเริ่มต้น JVM จะโหลดและเริ่มต้นคลาสของเราในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ ในตัวอย่างของเรา นี่คือHelloWorldคลาส
3. ต่อไป ในชั้นเรียนของเรา JVM จะค้นหาไฟล์public static void main(String[]).
4. รหัสวิธีการถูกดำเนินmainการ หากจำเป็นสำหรับการทำงานของโปรแกรม คลาสอื่นๆ จะถูกโหลดและเตรียมใช้งาน
5. หลังจากที่โค้ดถูกดำเนินการแล้ว การรวบรวมขยะจะดำเนินการ - หน่วยความจำจะถูกล้างและโปรแกรม JVM จะถูกปิด

เมื่อดำเนินการทั้งหมดเหล่านี้ JVM จะตีความ (แปลง) รหัสไบต์เป็นคำสั่งเครื่องสำหรับโปรเซสเซอร์ โดยคำนึงถึงระบบปฏิบัติการที่ประมวลผล วงจรชีวิตของโปรแกรม Java สามารถแสดงเป็นแผนผังได้ดังนี้:

การเลือกและติดตั้งสภาพแวดล้อมการพัฒนา

หากต้องการเขียนโปรแกรมด้วย Java อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ คุณต้องมีสภาพแวดล้อมการพัฒนา ซึ่งเป็นแอปพลิเคชันสำหรับการเขียนโปรแกรม Java IDEที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่นักพัฒนา Java ได้แก่:

• IntelliJ IDEA
• คราส
• เน็ตบีนส์

จากการสำรวจความนิยมของเครื่องมือพัฒนา Java ที่จัดทำโดย RebelLabs พบว่าในปี 2560 IntelliJ IDEA เป็นผู้นำ Eclipse เข้ามาเป็นอันดับสอง และ NetBeans อยู่ในอันดับที่สามโดยมีความล่าช้าอย่างมากตามหลังผู้นำทั้งคู่ ส่วนแบ่งของ IDE อื่นๆ มีขนาดเล็กและไม่เกิน 3% ของปริมาณทั้งหมด สามารถดูการทบทวนการเปรียบเทียบที่ดีของ IDE เหล่านี้ได้ที่นี่ สำหรับผู้เริ่มต้น การติดตั้ง IntelliJ IDEA Community Edition ก็เพียงพอแล้ว ประการแรก คุณจะได้รับข้อดีทั้งหมดของ IDE สมัยใหม่ เช่น คำแนะนำ การตรวจสอบโค้ด ความสามารถในการดีบักโค้ด การผสานรวมกับฐานข้อมูล เซิร์ฟเวอร์ และการสนับสนุนเครื่องมือและเทคโนโลยีการพัฒนามากมายได้อย่างสะดวก ประการที่สอง คุณจะเริ่มก้าวแรกในการฝึกฝนเครื่องมือการพัฒนาทางวิชาชีพที่นักพัฒนาส่วนใหญ่ใช้ คำ แนะนำ สำหรับการติดตั้ง IntelliJ IDEA มีให้เมื่อเริ่มต้นระดับที่สาม ของหลักสูตร การฝึกอบรมออนไลน์ JavaRush

บทสรุป

เมื่อเราเรียนรู้ Java ด้วยตัวเราเอง ในทางปฏิบัติจะง่ายกว่าในทางทฤษฎี ด้วยเหตุนี้ความรู้ในระดับผู้ใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจึงค่อนข้างเพียงพอ หากต้องการเริ่มต้นการเรียนรู้ Java อย่างมีประสิทธิภาพ ให้ทำตามขั้นตอนง่ายๆ ไม่กี่ขั้นตอน:

1. ติดตั้ง Java บนคอมพิวเตอร์ของคุณ
2. เรียนรู้แนวคิดพื้นฐาน
3. ตั้งค่าสภาพแวดล้อมการพัฒนาของคุณ
4. เขียนและรันโปรแกรมแรกของคุณ