Java-Tutorial: Lernen Sie die Java-Programmierung von Grund auf für Anfänger

Java ist eine der beliebtesten und am weitesten verbreiteten Programmiersprachen. Dank seiner Vielseitigkeit und Kompatibilität findet Java Anwendung in der Softwareentwicklung, in Mobil- und Desktop-Anwendungen, in der Entwicklung großer Systeme, in wissenschaftlichen Supercomputern, Spielkonsolen und mehreren anderen Instanzen. Von allen Versionen wird Java 8 ausgiebig für den persönlichen Gebrauch und die Entwicklung verwendet. Es enthält neue Funktionen, Fehlerkorrekturen und Verbesserungen für mehr Effizienz bei der Entwicklung und Ausführung von Java-Programmen.

In diesem Java 8-Tutorial für Anfänger werden wir einige grundlegende Konzepte wie Architektur, Komponenten der Java-Programmiersprache, Funktionen, verschiedene Arten von Java-Plattformen und mehr besprechen.

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Was ist java?

Java ist eine objektorientierte, plattformübergreifende, sichere und höhere Programmiersprache. Das Projekt wurde 1991 von James Gosling, Patrick Naughton und Mike Sheridan bei Sun Microsystems initiiert. Ursprünglich hieß das Projekt „Oak“, benannt nach einer Eiche, die sich außerhalb von Goslings Büro befand. Es wurde dann in „Green“ und schließlich in „Java“ umbenannt, nach dem Java-Kaffee aus Indonesien. Die erste öffentliche Version von Java wurde 1995 veröffentlicht. Nach der Übernahme von Sun Microsystems Inc. im Jahr 2010 besitzt Oracle die Hardware- und Softwareproduktlinien von Sun, einschließlich Java.

Komponenten von Java

Als Nächstes sehen wir uns in diesem Java-Lernprogramm einige der Schlüsselkomponenten der Java-Plattform an. Diese Komponenten übersetzen den Quellcode (menschenlesbare Sprache) in Maschinensprache oder ausführbaren Code.

1. Java-Entwicklungskit (JDK)

Das Java Development Kit oder JDK ist eine vollständige Softwareentwicklungsumgebung zum Erstellen von Java-Anwendungen und -Applets. Es enthält Java Runtime Environment (JRE), Compiler und verschiedene Tools wie Java-Debugger, JavaDoc usw. JDK hilft Benutzern beim Codieren, Kompilieren und Ausführen von Java-Programmen und kann unter macOS, Windows, Linux und Solaris verwendet werden.

2. Java-Laufzeitumgebung (JRE)

Java Runtime Environment ist ein Teil von JDK und enthält JVM, Klassenbibliotheken, Applet-Unterstützung und Browser-Plugins. JRE muss im System installiert sein, wenn ein Benutzer Java-Programme ausführen möchte.

3. Virtuelle Java-Maschine (JVM)

Die Java Virtual Machine oder JVM führt den vom Compiler generierten Bytecode aus und übersetzt ihn in Maschinensprache. Die Programmkompilierung erfolgt durch den Javac-Compiler, der im Java Development Kit (JDK) enthalten ist. Der Compiler nimmt das Java-Programm als Eingabe und gibt den Java-Bytecode als Ausgabe zurück. Obwohl jedes Betriebssystem eine andere JVM hat, ist ihre Ausgabe nach der Ausführung des Bytecodes für alle Betriebssysteme gleich. Daher sagen wir, dass Java eine plattformunabhängige Programmiersprache ist.

Funktionen von Java

Ein Java-Tutorial für Anfänger ist unvollständig, ohne die Hauptfunktionen von Java aufzulisten. Diese schließen ein:

• Java ist eine plattformunabhängige Programmiersprache.

• Die plattformunabhängige Natur von Java macht es portabel. Somit kann Java-Code, der auf einer Maschine geschrieben wurde, auf anderen Maschinen ausgeführt werden.

• Java ist eine objektorientierte Programmiersprache.

• Java wird verteilt. Mit anderen Worten, Sie können Java-Programme auf mehr als ein über das Internet verbundenes System verteilen.

• Java ist eine Multithread-Sprache, was bedeutet, dass sie die gleichzeitige Ausführung von zwei oder mehr Teilen eines Programms für eine maximale CPU-Auslastung ermöglicht.

• Features wie Ausnahmebehandlung, Garbage Collection und Speicherzuweisung machen Java zu einer außerordentlich robusten und zuverlässigen Sprache für die frühzeitige Erkennung von Fehlern.

• Am wichtigsten ist, dass Java eine der am einfachsten zu erlernenden Programmiersprachen ist!

Verschiedene Arten von Java-Plattformen

Die Programmiersprache Java hat vier Plattformen, die jeweils aus einer Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) und einer JVM bestehen. Die virtuelle Maschine und die API ermöglichen, dass die für eine bestimmte Plattform geschriebenen Anwendungen auf jedem kompatiblen System ausgeführt werden. Im Folgenden sind die vier Java-Plattformen aufgeführt:

1. Java-Plattform, Standard Edition (Java SE)

Die API von Java SE ist vollgepackt mit den Kernfunktionalitäten der Programmiersprache Java. Abgesehen von der Kern-API umfasst Java SE eine virtuelle Maschine, Bereitstellungstechnologien, Entwicklungstools und andere Toolkits und Klassenbibliotheken, die häufig in Java-Anwendungen verwendet werden.

2. Java-Plattform, Enterprise Edition (Java EE)

Java EE baut auf der Java SE-Plattform auf und enthält die API- und Laufzeitumgebung zum Entwickeln und Ausführen mehrschichtiger, skalierbarer, zuverlässiger, sicherer und umfangreicher Netzwerkanwendungen.

3. Java-Plattform, Micro Edition (ME)

Die Java ME bietet eine API und eine virtuelle Maschine mit geringem Platzbedarf, die zum Ausführen von Java-Anwendungen auf kleinen Geräten wie Mobiltelefonen verwendet wird. Es ist eine Teilmenge der Java SE-API und enthält spezielle Klassenbibliotheken zum Entwickeln von Anwendungen für kleine Geräte.

4. Java-FX

Java FX wurde in Java FX ScriptTM geschrieben und bietet eine leichtgewichtige Benutzerschnittstellen-API zum Erstellen von Rich-Internet-Anwendungen. Anwendungen, die für Java FX geschrieben wurden, sind häufig Clients von Java EE-Plattformdiensten und können Java-Klassen enthalten und mit ihnen verknüpfen.

Arten von Java-Anwendungen

Sie können Java verwenden, um hauptsächlich vier Arten von Anwendungen zu erstellen. Diese sind wie folgt:

1. Webanwendungen

Webanwendungen sind diejenigen, die serverseitig ausgeführt werden und eine dynamische Seite erstellen. JSF, Hibernate, Spring, Struts, JSP und Servlet sind einige Technologien, die derzeit zur Entwicklung von Webanwendungen in Java verwendet werden.

2. Eigenständige Anwendungen

Standalone-Anwendungen, auch als fensterbasierte oder Desktop-Anwendungen bekannt, sind traditionelle Software, die auf jedem Computer installiert werden muss, wie z. B. Antiviren- und Mediaplayer. In Java werden Swing und AWT zum Erstellen von eigenständigen Anwendungen verwendet.

3. Mobile Anwendungen

Dies sind Anwendungen, die für mobile Geräte erstellt wurden. Java ME bietet eine sichere und flexible Umgebung für die Entwicklung von Anwendungen für Mobilgeräte.

4. Unternehmensanwendungen

Eine Unternehmensanwendung ist von Natur aus verteilt, wie beispielsweise eine Bankanwendung. Es bietet Vorteile wie Load-Balancing und hohe Sicherheit. In Java werden Unternehmensanwendungen mithilfe der EJB-APIs erstellt. Erfahren Sie mehr über Java-Anwendungen.

Java-Programmbeispiel

Wir werden dieses Java-Tutorial für Anfänger mit dem klassischen „Hello World“-Programm abschließen. Stellen Sie jedoch vor dem Ausführen eines Java-Programms sicher, dass die folgenden Anforderungen erfüllt sind:

1. Laden Sie das JDK herunter und installieren Sie es

2. Legen Sie den Pfad des jdk/bin-Verzeichnisses fest

Das Java-Programm „Hello World“ sieht wie folgt aus:

Klassendemo{

public static void main(String args[]){

System.out.println(“Hallo Welt!”);

}

}

Ausgabe: Hallo Welt!

Beim Kompilieren des Java-Programms unter Verwendung des Javac-Tools übersetzt der Compiler den Quellcode in den Bytecode.

Im Java-Beispielprogramm verwendete Parameter

Das obige Programm hat mehrere Parameter wie class, static, public, void usw. Mal sehen, was jeder bedeutet:

• Der Begriff class ist ein Schlüsselwort zur Deklaration einer Klasse in Java.

• Der Begriff öffentlich ist ein Zugriffsmodifikator und gibt die Sichtbarkeit an. Öffentlich bedeutet, dass es für alle sichtbar ist.

• Das Schlüsselwort static ist eine Möglichkeit, eine Methode zu deklarieren. Eine Methode, deren Status deklariert wurde, benötigt kein Objekt, um aufgerufen zu werden. Die JVM führt die main()-Methode aus und eliminiert die Notwendigkeit, ein Objekt zum Aufrufen von main() zu erstellen.

• Der Begriff void stellt den Rückgabetyp der Methode dar und bedeutet, dass die Methode keinen Wert zurückgibt.

• Der Begriff main markiert den Ausgangspunkt des Programms.

• String args[] ist das Array für das Laufzeitargument.

• System.out.println() ist die Druckanweisung. Hier ist „System“ eine Java-Klasse, „out“ ist ein Objekt der PrintStream-Klasse und „println“ ist eine Methode der PrintStream-Klasse.

In Java-Lernprogrammen für Fortgeschrittene lernen Sie Java-Konzepte wie Klasse, Methode, Objekt usw. kennen.

Dieses Java-Tutorial für Anfänger wurde unter Berücksichtigung derer zusammengestellt, die neu in der Java-Programmiersprache sind und ihre grundlegenden Konzepte verstehen müssen. Es bietet eine grundlegende Vorstellung davon, was Java ist, seine Komponenten, Funktionen, die verschiedenen Java-Plattformen und die verschiedenen Anwendungen, die mit Java erstellt werden können. Zu guter Letzt bietet es einen Einblick in ein Java-Programm für Anfänger, um den Lesern einen Vorgeschmack auf die Programmiersprache zu geben. Das Beispielprogramm wird von kurzen Erklärungen der verschiedenen Programmparameter begleitet, deren Details in den fortgeschrittenen Stufen des Java-Lernens klar werden.

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