Tutorial Java: impara la programmazione Java da zero per principianti

Pubblicato: 2021-12-23

Java è uno dei linguaggi di programmazione più popolari e ampiamente utilizzati in circolazione. Grazie alla sua versatilità e compatibilità, Java trova applicazioni nello sviluppo di software, applicazioni mobili e desktop, sviluppo di grandi sistemi, supercomputer scientifici, console di gioco e molti altri casi. Di tutte le versioni, Java 8 è ampiamente utilizzato per uso personale e sviluppo. Contiene nuove funzionalità, correzioni di bug e miglioramenti per una maggiore efficienza nello sviluppo e nell'esecuzione di programmi Java.

In questo tutorial Java 8 per principianti, discuteremo alcuni concetti fondamentali come l'architettura, i componenti del linguaggio di programmazione Java, le funzionalità, i diversi tipi di piattaforme Java e altro ancora.

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Sommario

Cos'è Java?

Java è un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti, multipiattaforma, sicuro e di alto livello. Il progetto è stato avviato nel 1991 da James Gosling, Patrick Naughton e Mike Sheridan presso Sun Microsystems. Inizialmente, il progetto si chiamava "Oak", dal nome di una quercia situata fuori dall'ufficio di Gosling. È stato poi ribattezzato "Green" e infine "Java", dal caffè Java dell'Indonesia. La prima versione pubblica di Java è stata rilasciata nel 1995. Oracle possiede le linee di prodotti hardware e software di Sun, incluso Java, dopo aver acquisito Sun Microsystems Inc. nel 2010.

Componenti di Java

Successivamente, in questo tutorial di apprendimento Java, esamineremo alcuni dei componenti chiave della piattaforma Java. Questi componenti traducono il codice sorgente (linguaggio leggibile dall'uomo) in linguaggio macchina o codice eseguibile.

1. Kit di sviluppo Java (JDK)

Il Java Development Kit o JDK è un ambiente di sviluppo software completo per la creazione di applicazioni e applet Java. Include Java Runtime Environment (JRE), compilatori e vari strumenti come Java debugger, JavaDoc, ecc. JDK aiuta gli utenti a programmare, compilare ed eseguire programmi Java e può essere utilizzato su macOS, Windows, Linux e Solaris.

2. Ambiente runtime Java (JRE)

Java Runtime Environment fa parte di JDK e contiene JVM, librerie di classi, supporto per applet e plug-in del browser. JRE deve essere installato nel sistema se un utente desidera eseguire programmi Java.

3. Macchina virtuale Java (JVM)

La Java Virtual Machine o JVM esegue il bytecode generato dal compilatore e lo traduce in linguaggio macchina. La compilazione del programma viene eseguita dal compilatore javac incluso nel Java Development Kit (JDK). Il compilatore prende il programma java come input e restituisce il bytecode Java come output. Sebbene ogni sistema operativo abbia una JVM diversa, il loro output dopo l'esecuzione del bytecode è lo stesso su tutti i sistemi operativi. Pertanto, diciamo che Java è un linguaggio di programmazione indipendente dalla piattaforma.

Caratteristiche di Java

Un tutorial Java per principianti è incompleto senza elencare le caratteristiche principali di Java. Questi includono:

  • Java è un linguaggio di programmazione indipendente dalla piattaforma.
  • La natura indipendente dalla piattaforma di Java lo rende portatile. Pertanto, il codice Java scritto su una macchina può essere eseguito su altre macchine.
  • Java è un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti.
  • Java è distribuito. In altre parole, puoi distribuire programmi Java su più di un sistema connesso via Internet.
  • Java è un linguaggio multithread, il che significa che consente l'esecuzione simultanea di due o più parti di un programma per il massimo utilizzo della CPU.
  • Funzionalità come la gestione delle eccezioni, la raccolta dei rifiuti e l'allocazione della memoria rendono Java un linguaggio straordinariamente robusto e affidabile per il rilevamento precoce degli errori.
  • Soprattutto, Java è uno dei linguaggi di programmazione più facili da imparare!

Diversi tipi di piattaforme Java

Il linguaggio di programmazione Java ha quattro piattaforme, ciascuna composta da un'interfaccia di programmazione dell'applicazione (API) e una JVM. La macchina virtuale e l'API consentono alle applicazioni scritte per una particolare piattaforma di essere eseguite su qualsiasi sistema compatibile. Di seguito sono elencate le quattro piattaforme Java:

1. Piattaforma Java, edizione standard (Java SE)

L'API di Java SE è ricca delle funzionalità principali del linguaggio di programmazione Java. Oltre all'API principale, Java SE comprende una macchina virtuale, tecnologie di distribuzione, strumenti di sviluppo e altri toolkit e librerie di classi ampiamente utilizzati nelle applicazioni Java.

2. Piattaforma Java, Edizione Enterprise (Java EE)

Basato sulla piattaforma Java SE, Java EE contiene l'API e l'ambiente di runtime per lo sviluppo e l'esecuzione di applicazioni di rete multilivello, scalabili, affidabili, sicure e su larga scala.

3. Piattaforma Java, Edizione Micro (ME)

Java ME offre un'API e una macchina virtuale di dimensioni ridotte utilizzate per eseguire applicazioni Java su dispositivi di piccole dimensioni come i telefoni cellulari. È un sottoinsieme dell'API Java SE e contiene librerie di classi speciali per lo sviluppo di applicazioni per dispositivi di piccole dimensioni.

4. Effetti Java

Scritto in Java FX ScriptTM, Java FX offre un'API di interfaccia utente leggera per la creazione di applicazioni Internet avanzate. Le applicazioni scritte per Java FX sono spesso client dei servizi della piattaforma Java EE e possono includere e collegarsi a classi Java.

Tipi di applicazioni Java

È possibile utilizzare Java per creare principalmente quattro tipi di applicazioni. Questi sono i seguenti:

1. Applicazioni Web

Le applicazioni Web sono quelle che vengono eseguite sul lato server e creano una pagina dinamica. JSF, Hibernate, Spring, Struts, JSP e Servlet sono alcune tecnologie attualmente utilizzate per sviluppare applicazioni Web in Java.

2. Applicazioni autonome

Conosciute anche come applicazioni desktop o basate su finestre, le applicazioni standalone sono software tradizionali che devono essere installati su ogni macchina, come antivirus e lettori multimediali. In Java, Swing e AWT vengono utilizzati per creare applicazioni standalone.

3. Applicazioni mobili

Si tratta di applicazioni create per dispositivi mobili. Java ME fornisce un ambiente sicuro e flessibile per lo sviluppo di applicazioni destinate ai dispositivi mobili.

4. Applicazioni aziendali

Un'applicazione aziendale è distribuita in natura, ad esempio un'applicazione bancaria. Viene fornito con vantaggi come il bilanciamento del carico e la sicurezza di alto livello. In Java, le applicazioni aziendali vengono create utilizzando le API EJB. Ulteriori informazioni sulle applicazioni Java.

Esempio di programma Java

Concluderemo questo tutorial Java per principianti con il classico programma "Hello World". Ma prima di eseguire qualsiasi programma Java, assicurati che i seguenti requisiti siano soddisfatti:

1. Scarica e installa JDK

2. Impostare il percorso della directory jdk/bin

Il programma Java "Hello World" è il seguente:

Dimostrazione di classe{

public static void main(String args[]){

System.out.println("Hello World!");

}

}

Uscita: Ciao mondo!

Dopo la compilazione del programma Java utilizzando lo strumento javac, il compilatore traduce il codice sorgente nel codice byte.

Parametri utilizzati nel programma di esempio Java

Il programma sopra ha diversi parametri come class, static, public, void, ecc. Vediamo cosa significa ciascuno:

  • Il termine classe è una parola chiave per dichiarare una classe in Java.
  • Il termine public è un modificatore di accesso e indica visibilità. Pubblico significa che è visibile a tutti.
  • La parola chiave static è un modo per dichiarare un metodo. Un metodo di cui è stato dichiarato lo stato non necessita di un oggetto da invocare. La JVM esegue il metodo main() ed elimina la necessità di creare un oggetto per invocare main().
  • Il termine void rappresenta il tipo restituito del metodo e significa che il metodo non restituisce alcun valore.
  • Il termine main segna il punto di partenza del programma.
  • String args[] è l'array per l'argomento runtime.
  • System.out.println() è l'istruzione print. Qui, 'System' è una classe Java, 'out' è un oggetto della classe PrintStream e 'println' è un metodo della classe PrintStream.

Nei tutorial avanzati di apprendimento Java, imparerai concetti Java come classe, metodo, oggetto, ecc.

Questo tutorial Java per principianti è stato compilato tenendo presente coloro che sono nuovi al linguaggio di programmazione Java e hanno bisogno di comprenderne i concetti di base. Offre un'idea fondamentale di cosa sia Java, i suoi componenti, le caratteristiche, le diverse piattaforme Java e le varie applicazioni che possono essere costruite usando Java. Ultimo ma non meno importante, offre una sbirciatina in un programma Java di livello principiante per dare ai lettori un assaggio del linguaggio di programmazione. Il programma di esempio è accompagnato da brevi spiegazioni dei vari parametri del programma i cui dettagli risulteranno chiari nelle fasi avanzate dell'apprendimento Java.

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Quali sono i 4 concetti OOP in Java?

OOP o programmazione orientata agli oggetti è un concetto di programmazione fondamentale. I principali concetti di Java OOP sono astrazione, incapsulamento, polimorfismo ed ereditarietà. Le funzionalità OOP di Java consentono ai programmatori di creare riutilizzabili senza compromettere la sicurezza.

Che cos'è un oggetto in Java?

Un oggetto Java è un'istanza o un membro di una classe Java e ha un'identità, un comportamento e uno stato. Mentre lo stato di un oggetto è memorizzato in campi chiamati variabili, il suo comportamento è visualizzato da metodi o funzioni. Gli oggetti vengono creati dalle classi in fase di esecuzione.

Che cos'è la raccolta dei rifiuti in Java?

Il processo mediante il quale i programmi Java eseguono la gestione automatica della memoria è chiamato Garbage Collection. Le applicazioni Java prendono gli oggetti in memoria come richiesto. Il compito del Garbage Collector nella JVM consiste nel determinare automaticamente gli oggetti inutilizzati e riciclarli per liberare memoria. Garbage Collector rende Java efficiente in termini di memoria.