Язык программирования Java – история, особенности, преимущества, сферы применения
Java по праву считается одним из самых известных и востребованных языков программирования, он активно используется во многих направлениях IT-индустрии.
Содержание:
1. Что такое язык Java? Как он появился и развивался?
2. Особенности и возможности Java
3. Преимущества и недостатки Java
4. Где применяется Java?
5. Сложно ли изучить Java? Как и где это сделать?
6. Заключение. Один из самых популярных языков
На протяжении долгого времени язык программирования Java находится в первой тройке популярных среди программистов языков (на октябрь 2021 – на третьем месте). Вместе с ним лидирующие позиции разделяют такие знаменитые ЯП, как Python и C.
Учитывая это, мы решили посвятить ему нашу новую статью. Из нее вы узнаете о том, как возникла и развивалась технология Java, какими особенностями, преимуществами и недостатками она обладает. Также мы расскажем про сферы применения этого языка и о том, как/где его можно выучить, и насколько он сложен для начинающих.
Что такое язык Java? Как он появился и развивался?
Java – это мультипарадигмальный объектно-ориентированный язык программирования и одноименная программная платформа, которые были разработаны компанией Sun Microsystems. Первая его версия была выпущена в 1995 году, а на 2021 год глобальное сообщество Java-разработчиков насчитывает более 9 миллионов человек.
Важной особенностью языка Java является наличие собственной программной платформы, предназначенной для разработки прикладного ПО. В ее основе находятся виртуальные машины JVM – специальные Java программы, которые делают код понятным для процессора. Отдельные JVM доступны для всех видов устройств и операционных систем, что обеспечило этому языку универсальность и широкое распространение.
Основателем языка Java считается канадский инженер Джеймс Гослинг, который в 1995 году создал язык для программирования работы бытовой электроники. Сначала он назвал его Oak, но затем переименовал в Java – в честь популярной тогда марки кофе с одноименного острова.
Новый язык стал активно развиваться во второй половине 90-х годов, когда его начали использовать для разработки серверного ПО и клиентских приложений. Тогда же получили распространение Java-апплеты – графические приложения, встраиваемые в страницы сайтов.
Важную роль в деле популяризации языка Java сыграла компания Sun Microsystems. Она разработала программную платформу Java и владела правами на язык и сопряженные с ним технологии, распространяемые по лицензии GPL (свободное ПО). В 2010 году Sun Microsystems и все принадлежащие ей патенты были куплены корпорацией Oracle.
Особенности и возможности Java
- Язык программирования Java обладает статической типизацией: это значит, что разработчику нужно указывать тип данных при вводе каждой переменной или выражения. Это заметно отличает Java от языков с динамической типизацией (например, Python), где типы данных определяются автоматически.
- Написанный на Яве код транслируется в байт-код, который затем исполняет Java Virtual Machine (JVM) и передает инструкции оборудованию.
- Помимо JVM, доступен комплект программного обеспечения для этого языка под названием JDK – Java Development Kit. Он включает среду выполнения приложений (Java Runtime Environment – JRE), компилятор, классы API и документацию.
- Существует несколько версий Java, предназначенные для разных задач. Например, для разработки корпоративных приложений подходит Java Enterprise Edition (Java EE), для написания программ для микроконтроллеров и других встраиваемых систем используется Java Micro Edition (ME), а базовой версией платформы считается Java Standart Edition (Java SE).
Преимущества и недостатки Java
Что касается преимуществ этого ЯП, то их действительно немало и они позволили ему обрести высокую степень популярности среди программистов. К ним относят:
- Независимость и универсальность. Исполняемый на JVM байт-код полностью независим как от операционной системы, так и от оборудования. Благодаря этому, программная среда этого языка доступна для всех операционных систем, включая Java для Windows, Linux, MacOS, Solaris. Java-приложения являются кроссплатформенными, их можно запустить на любом электронном устройстве, для которого существует виртуальная машина JVM. ПО на этом языке широко используется не только на компьютерах, но и на множестве других аппаратных платформ.
- Надежность и безопасность. Виртуальная машина Java (JVM) обеспечивает языку мощную систему безопасности. Она полностью контролирует исполнение программного кода и блокирует любые попытки несанкционированных вмешательств в работу программ. Также она не дает программам влиять на другое ПО или оборудование, если это не предусмотрено изначально. Кроме того, платформа позволяет гибко управлять доступом при помощи модуля Security Manager.
- Объектно-ориентированный язык. Программирование на Java позволяет создавать множество разных видов ПО, в том числе сложное по функциональности, но простое в поддержке. ООП обеспечивает хорошую структурированность и организованность кода, позволяет несколько раз использовать одни и те же классы, а также вести параллельную разработку.
- Автоматическое управление памятью. Java не допускает нецелесообразное использование памяти и разрастание ее объема. Разработчику не приходится следить за тем, сколько ресурсов использует его ПО, и вручную освобождать память. Также платформа поддерживает автоматическую очистку «мусора» – лишних и ненужных данных объектов.
- Библиотеки и фреймворки. Java предоставляет множество библиотек, фреймворков и других вспомогательных инструментов. Среди них стоит отметить Spring (корпоративное ПО), PrimeFaces (мобильные приложения и валидация), Dropwizard (микросервисы), Google Web Toolkit (веб-приложения), JavaServer Faces (пользовательский интерфейс), JHipster (веб-приложения), MyBatis (коннектор между приложениями и базами данных) и т.д.
- Принцип обратной совместимости. На сегодняшний день Java поддерживает все ранние версии этого языка. Это значит, что сейчас можно без проблем скомпилировать и запустить программный код на Java, который был написан несколько десятилетий назад. Такой принцип выгодно отличает Ява от многих других современных языков программирования.
- Простота синтаксиса. Язык имеет относительно простой синтаксис, что делает его довольно несложным для освоения начинающими программистами. Также в нем довольно просто ориентироваться, благодаря строгой структурированности кода (впрочем, для новичков она может стать недостатком).
- Широкое распространение. Java уверенно входит в топ-3 самых популярных языков программирования, что обеспечивает ему широкую сферу применения, а также большое количество обучающего и вспомогательного контента.
Помимо этого, программирование на Яве имеет и определенные недостатки, среди которых выделяют:
- Ограниченная производительность. В отличие от языков C или С++, вместо компилятора у Java применяется виртуальная машина JVM. Это несколько снижает скорость исполнения Java-кода, так как сначала процессору нужно запустить JVM, а потом она начинает выполнять код. Считается, что ПО на Java работает медленнее, чем такие же программы на C/C++.
- Платная лицензия. Базовые инструменты платформы Java распространяются по лицензии GPL, что позволяет скачать Ява сборку бесплатно. Однако полноценный функционал системы (например, пакет Java Development Kit и поддержка его компонентов) доступен только на платной основе. Впрочем, у платных инструментов Java, как правило, есть бесплатные альтернативы с «урезанным» набором опций.
- Громоздкий код. Помимо прочего, Java отличается от других популярных языков (например, Python) довольно длинными и объемными конструкциями кода. Это фактор может сделать язык весьма запутанным для начинающих программистов.
Где применяется Java?
Наиболее популярной сферой применения Java является мобильная разработка под ОС Android, а еще один востребованный язык для создания мобильного ПО Kotlin также работает на базе JVM. Ява активно используется для интегрированных сред разработки, используемых IT-специалистами: Jira, Eclipse, IntelliJ IDEA, NetBeans и т.д.
Еще одной из основных областей применения этого языка выступает разработка корпоративных серверных приложений, например, финансовых программ и другого софта. Крупные корпорации любят ПО на Java из-за его высокой степени надежности и безопасности. Не менее часто на Java создают десктопные и веб-приложения (ecommerce-площадки, образовательные платформы, новостные порталы и т.д.), а еще веб-серверы.
Наличие виртуальной машины позволяет запускать Java-код не только на компьютерах, но и на многих других типах устройств. ПО на этом языке доступно для множества встроенных систем, в том числе оборудования для банкоматов и платежных терминалов, бытовой электроники и различных промышленных/научных приборов. Отдельно стоит отметить такие распространенные сферы применения этого языка, как программы для обработки Big Data и Java игры (например, Minecraft).
Сложно ли изучить Java? Как и где это сделать?
Java считается довольно легким для изучения языком, благодаря логичности и структурированности его кода. Однако стоит уделить внимание большому количеству фреймворков, каждый из которых имеет свои особенности и нюансы в вопросах совместимости с разрабатываемым ПО и друг другом.
В целом, Ява будет довольно несложен для тех, кто уже знает какие-либо языки программирования – особенно С, С++ или С#, так как они довольно похожи. Для полного новичка в кодинге учить Java может быть непросто, возможно, сначала стоит освоить языки с синтаксисом попроще.
Однако при наличии достаточной мотивации вам удастся освоить Java с нуля за достаточно короткий срок в 6-7 месяцев. Что касается обучающих материалов, то найти их в интернете можно в достаточном количестве: начиная от бесплатных сайтов-самоучителей и видеоуроков на YouTube, заканчивая платными курсами.
Также рекомендуется прочесть несколько популярных книг по Ява-программированию для начинающих. В частности, это «Философия Java» Брюса Эккеля, «Java 8. Руководство для начинающих» Герберта Шилдта и «Эффективное программирование» Джошуа Блоха.
Заключение. Один из самых популярных языков
Java – это один из самых популярных языков программирования, он пользуется немалой востребованностью уже несколько десятилетий. Код на Яве исполняется виртуальной машиной, что обеспечивает ему универсальность и независимость от платформы. Также он имеет мощную систему безопасности, множество библиотек и фреймворков, а еще принцип обратной совместимости, что делает работоспособным код, написанный даже 20 лет назад.
Java широко применяется во многих сферах, включая мобильную разработку, веб-программирование, разработку корпоративного ПО (особенно финансового), создание сред разработки, разработку ПО для встроенных систем, программ для обработки больших данных, игр и т.д.
Время — самый ценный ресурс в современных бизнес-реалиях. Исключив из рабочих процессов рутину, вы получите больше возможностей для реализации самых смелых планов и идей. Выбирайте – можете дальше терять время, деньги и нервы на неэффективные решения, а можете воспользоваться ApiX-Drive, автоматизировав рабочие процессы и достигая результатов с минимальными инвестициями денег, сил и кадровых ресурсов.