Javaチュートリアル:初心者のためにゼロからJavaプログラミングを学ぶ

公開: 2021-12-23

Javaは、最も人気があり、広く使用されているプログラミング言語の1つです。 その汎用性と互換性のおかげで、Javaは、ソフトウェア開発、モバイルおよびデスクトップアプリケーション、大規模システム開発、科学スーパーコンピューター、ゲームコンソール、およびその他のいくつかのインスタンスでアプリケーションを検出します。 すべてのバージョンの中で、Java8は個人的な使用と開発に広く使用されています。 これには、Javaプログラムの開発と実行の効率を高めるための新機能、バグ修正、および拡張機能が含まれています。

この初心者向けのJava8チュートリアルでは、アーキテクチャ、Javaプログラミング言語のコンポーネント、機能、さまざまなタイプのJavaプラットフォームなどの基本的な概念について説明します。

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目次

Javaとは何ですか?

Javaは、オブジェクト指向、マルチプラットフォーム、安全、高水準のプログラミング言語です。 このプロジェクトは、1991年にSunMicrosystemsのJamesGosling、Patrick Naughton、MikeSheridanによって開始されました。 当初、このプロジェクトは「オーク」と呼ばれ、ゴスリングのオフィスの外にある樫の木にちなんで名付けられました。 その後、インドネシアのジャワコーヒーにちなんで「グリーン」、最後に「ジャワ」と改名されました。 Javaの最初のパブリックバージョンは1995年にリリースされました。オラクルは、2010年にSun Microsystems Inc.を買収した後、Javaを含むSunのハードウェアおよびソフトウェア製品ラインを所有しています。

Javaのコンポーネント

次に、このJava学習チュートリアルでは、Javaプラットフォームの主要なコンポーネントのいくつかを見ていきます。 これらのコンポーネントは、ソースコード(人間が読める言語)を機械語または実行可能コードに変換します。

1. Java Development Kit(JDK)

Java Development KitまたはJDKは、Javaアプリケーションおよびアプレットを作成するための完全なソフトウェア開発環境です。 これには、Javaランタイム環境(JRE)、コンパイラ、およびJavaデバッガ、JavaDocなどのさまざまなツールが含まれます。JDKは、ユーザーがJavaプログラムをコーディング、コンパイル、および実行するのに役立ち、macOS、Windows、Linux、およびSolarisで使用できます。

2. Javaランタイム環境(JRE)

Java Runtime EnvironmentはJDKの一部であり、JVM、クラスライブラリ、アプレットサポート、およびブラウザプラグインが含まれています。 ユーザーがJavaプログラムを実行する場合は、JREをシステムにインストールする必要があります。

3. Java仮想マシン(JVM)

Java仮想マシンまたはJVMは、コンパイラによって生成されたバイトコードを実行し、それを機械語に変換します。 プログラムのコンパイルは、Java Development Kit(JDK)に含まれているjavacコンパイラによって行われます。 コンパイラはJavaプログラムを入力として受け取り、Javaバイトコードを出力として返します。 オペレーティングシステムごとに異なるJVMがありますが、バイトコードを実行した後の出力はすべてのオペレーティングシステムで同じです。 したがって、Javaはプラットフォームに依存しないプログラミング言語であると言えます。

Javaの機能

初心者向けのJavaチュートリアルは、Javaの主な機能をリストせずに不完全です。 これらには以下が含まれます:

  • Javaは、プラットフォームに依存しないプログラミング言語です。
  • プラットフォームに依存しないJavaの性質により、Javaは移植可能になります。 したがって、あるマシンで記述されたJavaコードは、他のマシンでも実行できます。
  • Javaはオブジェクト指向プログラミング言語です。
  • Javaが配布されています。 つまり、インターネットを介して接続された複数のシステムにJavaプログラムを配布できます。
  • Javaはマルチスレッド言語です。つまり、プログラムの2つ以上の部分を同時に実行して、CPU使用率を最大化できます。
  • 例外処理、ガベージコレクション、メモリ割り当てなどの機能により、Javaは、エラーを早期に検出するための非常に堅牢で信頼性の高い言語になっています。
  • 最も重要なことは、Javaは最も習得しやすいプログラミング言語の1つです。

さまざまな種類のJavaプラットフォーム

Javaプログラミング言語には4つのプラットフォームがあり、それぞれがアプリケーションプログラミングインターフェイス(API)とJVMで構成されています。 仮想マシンとAPIを使用すると、特定のプラットフォーム用に作成されたアプリケーションを互換性のある任意のシステムで実行できます。 以下は、4つのJavaプラットフォームです。

1. Java Platform、Standard Edition(Java SE)

Java SEのAPIには、Javaプログラミング言語のコア機能が満載されています。 コアAPIとは別に、Java SEは、仮想マシン、デプロイメントテクノロジー、開発ツール、およびJavaアプリケーションで広く使用されているその他のツールキットとクラスライブラリで構成されています。

2. Javaプラットフォーム、Enterprise Edition(Java EE)

JavaSEプラットフォーム上に構築されたJavaEEには、多層、スケーラブル、信頼性、安全性、および大規模なネットワークアプリケーションを開発および実行するためのAPIとランタイム環境が含まれています。

3. Java Platform、Micro Edition(ME)

Java MEは、携帯電話などの小さなデバイスでJavaアプリケーションを実行するために使用されるAPIと小さなフットプリントの仮想マシンを提供します。 これはJavaSEAPIのサブセットであり、小さなデバイスアプリケーションを開発するための特別なクラスライブラリが含まれています。

4. Java FX

Java FXScriptTMで記述されたJavaFXは、リッチインターネットアプリケーションを作成するための軽量のユーザーインターフェイスAPIを提供します。 Java FX用に作成されたアプリケーションは、多くの場合Java EEプラットフォームサービスのクライアントであり、Javaクラスを含めてリンクすることができます。

Javaアプリケーションの種類

Javaを使用して、主に4種類のアプリケーションを作成できます。 これらは次のとおりです。

1.Webアプリケーション

Webアプリケーションは、サーバー側で実行され、動的なページを作成するアプリケーションです。 JSF、Hibernate、Spring、Struts、JSP、およびサーブレットは、JavaでWebアプリケーションを開発するために現在使用されているいくつかのテクノロジーです。

2.スタンドアロンアプリケーション

ウィンドウベースまたはデスクトップアプリケーションとも呼ばれるスタンドアロンアプリケーションは、ウイルス対策やメディアプレーヤーなど、すべてのマシンにインストールする必要のある従来のソフトウェアです。 Javaでは、SwingとAWTを使用してスタンドアロンアプリケーションを作成します。

3.モバイルアプリケーション

これらは、モバイルデバイス用に作成されたアプリケーションです。 Java MEは、モバイルデバイスを対象としたアプリケーションを開発するための安全で柔軟な環境を提供します。

4.エンタープライズアプリケーション

銀行のアプリケーションなど、エンタープライズアプリケーションは本質的に配布されます。 負荷分散や高レベルのセキュリティなどの利点があります。 Javaでは、エンタープライズアプリケーションはEJBAPIを使用して作成されます。 Javaアプリケーションの詳細をご覧ください。

Javaプログラムの例

初心者向けのこのJavaチュートリアルを、従来の「HelloWorld」プログラムで締めくくります。 ただし、Javaプログラムを実行する前に、次の要件が満たされていることを確認してください。

1.JDKをダウンロードしてインストールします

2. jdk/binディレクトリのパスを設定します

「HelloWorld」Javaプログラムは次のとおりです。

クラスデモ{

public static void main(String args []){

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

}

}

出力:Hello World!

javacツールを使用してJavaプログラムをコンパイルすると、コンパイラはソースコードをバイトコードに変換します。

Javaサンプルプログラムで使用されるパラメータ

上記のプログラムには、class、static、public、voidなどのいくつかのパラメーターがあります。それぞれの意味を見てみましょう。

  • クラスという用語は、Javaでクラスを宣言するためのキーワードです。
  • パブリックという用語はアクセス修飾子であり、可視性を示します。 パブリックとは、すべての人に見えることを意味します。
  • キーワードstaticは、メソッドを宣言する方法です。 ステータスが宣言されているメソッドでは、オブジェクトを呼び出す必要はありません。 JVMはmain()メソッドを実行し、main()を呼び出すためのオブジェクトを作成する必要をなくします。
  • voidという用語は、メソッドの戻りタイプを表し、メソッドが値を返さないことを意味します。
  • メインという用語は、プログラムの開始点を示します。
  • 文字列args[]は、実行時引数の配列です。
  • System.out.println()はprintステートメントです。 ここで、「System」はJavaクラス、「out」はPrintStreamクラスのオブジェクト、「println」はPrintStreamクラスのメソッドです。

高度なJava学習チュートリアルでは、クラス、メソッド、オブジェクトなどのJavaの概念を学習します。

この初心者向けのJavaチュートリアルは、Javaプログラミング言語に不慣れで、その基本概念を理解する必要がある人を念頭に置いて編集されています。 これは、Javaとは何か、そのコンポーネント、機能、さまざまなJavaプラットフォーム、およびJavaを使用して構築できるさまざまなアプリケーションの基本的な考え方を提供します。 最後になりましたが、初心者レベルのJavaプログラムを少し覗いて、読者にプログラミング言語のフレーバーを提供します。 サンプルプログラムには、Java学習の高度な段階で詳細が明らかになる、さまざまなプログラムパラメータの簡単な説明が付属しています。

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Javaの4つのOOP概念は何ですか?

OOPまたはオブジェクト指向プログラミングは基本的なプログラミングの概念です。 Java OOPの主な概念は、抽象化、カプセル化、ポリモーフィズム、および継承です。 JavaのOOP機能により、プログラマーはセキュリティを損なうことなく再利用可能なものを作成できます。

Javaのオブジェクトとは何ですか?

Javaオブジェクトは、Javaクラスのインスタンスまたはメンバーであり、ID、動作、および状態を持っています。 オブジェクトの状態は変数と呼ばれるフィールドに格納されますが、その動作はメソッドまたは関数によって表示されます。 オブジェクトは実行時にクラスから作成されます。

Javaのガベージコレクションとは何ですか?

Javaプログラムが自動メモリ管理を実行するプロセスは、ガベージコレクションと呼ばれます。 Javaアプリケーションは、必要に応じてオブジェクトをメモリに取り込みます。 JVMでのガベージコレクタの仕事は、未使用のオブジェクトを自動的に判別し、それらをリサイクルしてメモリを解放することです。 ガベージコレクターにより、Javaのメモリ効率が向上します。