Учебник по Java: изучите программирование на Java с нуля для начинающих

Опубликовано: 2021-12-23

Java — один из самых популярных и широко используемых языков программирования. Благодаря своей универсальности и совместимости Java находит применение в разработке программного обеспечения, мобильных и настольных приложений, разработке больших систем, научных суперкомпьютерах, игровых консолях и ряде других случаев. Из всех версий Java 8 широко используется для личного использования и разработки. Он содержит новые функции, исправления ошибок и улучшения для повышения эффективности разработки и выполнения программ Java.

В этом руководстве по Java 8 для начинающих мы обсудим некоторые фундаментальные понятия, такие как архитектура, компоненты языка программирования Java, функции, различные типы платформ Java и многое другое.

Изучите онлайн-курсы по разработке программного обеспечения от лучших университетов мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Оглавление

Что такое Ява?

Java — это объектно-ориентированный, многоплатформенный, безопасный и высокоуровневый язык программирования. Проект был инициирован в 1991 году Джеймсом Гослингом, Патриком Нотоном и Майком Шериданом из Sun Microsystems. Первоначально проект назывался «Дуб» в честь дуба, расположенного за пределами офиса Гослинга. Затем он был переименован в «Зеленый» и, наконец, в «Ява» в честь кофе Ява из Индонезии. Первая общедоступная версия Java была выпущена в 1995 году. Oracle владеет линейкой аппаратных и программных продуктов Sun, включая Java, после приобретения Sun Microsystems Inc. в 2010 году.

Компоненты Java

Далее в этом учебном пособии по Java мы рассмотрим некоторые ключевые компоненты платформы Java. Эти компоненты переводят исходный код (удобочитаемый язык) на машинный язык или исполняемый код.

1. Комплект для разработки Java (JDK)

Java Development Kit или JDK — это полная среда разработки программного обеспечения для создания Java-приложений и апплетов. Он включает среду выполнения Java (JRE), компиляторы и различные инструменты, такие как отладчик Java, JavaDoc и т. д. JDK помогает пользователям кодировать, компилировать и запускать программы Java, и его можно использовать в macOS, Windows, Linux и Solaris.

2. Среда выполнения Java (JRE)

Java Runtime Environment является частью JDK и содержит JVM, библиотеки классов, поддержку апплетов и плагины для браузера. JRE должна быть установлена ​​в системе, если пользователь хочет запускать Java-программы.

3. Виртуальная машина Java (JVM)

Виртуальная машина Java или JVM выполняет байт-код, сгенерированный компилятором, и переводит его на машинный язык. Компиляция программы выполняется компилятором javac, входящим в комплект Java Development Kit (JDK). Компилятор принимает программу Java в качестве входных данных и возвращает байт-код Java в качестве выходных данных. Хотя в каждой операционной системе есть своя JVM, их вывод после выполнения байт-кода одинаков во всех операционных системах. Таким образом, мы говорим, что Java является платформо-независимым языком программирования.

Особенности Java

Учебник по Java для начинающих будет неполным без перечисления основных возможностей Java. Это включает:

  • Java — это независимый от платформы язык программирования.
  • Независимый от платформы характер Java делает его переносимым. Таким образом, код Java, написанный на одной машине, может выполняться на других машинах.
  • Java — это объектно-ориентированный язык программирования.
  • Ява распространяется. Другими словами, вы можете распространять Java-программы в нескольких системах, подключенных через Интернет.
  • Java является многопоточным языком, что означает, что он позволяет одновременно выполнять две или более частей программы для максимального использования ЦП.
  • Такие функции, как обработка исключений, сборка мусора и выделение памяти, делают Java чрезвычайно устойчивым и надежным языком для раннего обнаружения ошибок.
  • Самое главное, Java — один из самых простых языков программирования для изучения!

Различные типы платформ Java

Язык программирования Java имеет четыре платформы, каждая из которых состоит из интерфейса прикладного программирования (API) и JVM. Виртуальная машина и API позволяют приложениям, написанным для конкретной платформы, работать на любой совместимой системе. Ниже приведены четыре платформы Java:

1. Платформа Java, стандартная версия (Java SE)

API Java SE содержит основные функции языка программирования Java. Помимо основного API, Java SE включает в себя виртуальную машину, технологии развертывания, инструменты разработки и другие наборы инструментов и библиотеки классов, широко используемые в приложениях Java.

2. Платформа Java, Enterprise Edition (Java EE)

Построенная на основе платформы Java SE, Java EE содержит API и среду выполнения для разработки и запуска многоуровневых, масштабируемых, надежных, безопасных и крупномасштабных сетевых приложений.

3. Платформа Java, Micro Edition (ME)

Java ME предлагает API и небольшую виртуальную машину, используемую для запуска приложений Java на небольших устройствах, таких как мобильные телефоны. Это подмножество API Java SE, содержащее специальные библиотеки классов для разработки приложений для небольших устройств.

4. JavaFX

Написанный на языке Java FX ScriptTM, Java FX предлагает облегченный пользовательский интерфейс API для создания многофункциональных интернет-приложений. Приложения, написанные для Java FX, часто являются клиентами служб платформы Java EE и могут включать классы Java и связываться с ними.

Типы Java-приложений

Вы можете использовать Java для создания в основном четырех типов приложений. Вот они:

1. Веб-приложения

Веб-приложения — это те, которые работают на стороне сервера и создают динамическую страницу. JSF, Hibernate, Spring, Struts, JSP и Servlet — это несколько технологий, которые в настоящее время используются для разработки веб-приложений на Java.

2. Автономные приложения

Автономные приложения, также известные как оконные или настольные приложения, представляют собой традиционное программное обеспечение, которое должно быть установлено на каждом компьютере, например, антивирусы и медиаплееры. В Java Swing и AWT используются для создания автономных приложений.

3. Мобильные приложения

Это приложения, созданные для мобильных устройств. Java ME обеспечивает безопасную и гибкую среду для разработки приложений, ориентированных на мобильные устройства.

4. Корпоративные приложения

Корпоративное приложение распространяется по своей природе, например, банковское приложение. Он имеет такие преимущества, как балансировка нагрузки и высокий уровень безопасности. В Java корпоративные приложения создаются с использованием EJB API. Узнайте больше о приложениях Java.

Пример Java-программы

Мы завершим это руководство по Java для начинающих классической программой «Hello World». Но перед выполнением любой Java-программы убедитесь, что выполнены следующие требования:

1. Загрузите и установите JDK

2. Задайте путь к каталогу jdk/bin

Java-программа «Hello World» выглядит следующим образом:

демонстрация класса {

public static void main (String args []) {

System.out.println("Привет, мир!");

}

}

Вывод: Привет, мир!

После компиляции программы Java с помощью инструмента javac компилятор переводит исходный код в байтовый код.

Параметры, используемые в примере программы Java

Вышеупомянутая программа имеет несколько параметров, таких как class, static, public, void и т. д. Давайте посмотрим, что каждый из них означает:

  • Термин класс — это ключевое слово для объявления класса в Java.
  • Термин public является модификатором доступа и указывает на видимость. Публичный означает, что он виден всем.
  • Ключевое слово static — это способ объявления метода. Метод, объявленный как статус, не требует вызова объекта. JVM выполняет метод main() и избавляет от необходимости создавать объект для вызова main().
  • Термин void представляет возвращаемый тип метода и означает, что метод не возвращает никакого значения.
  • Термин main отмечает начальную точку программы.
  • Строка args[] — это массив для аргумента времени выполнения.
  • System.out.println() — это оператор печати. Здесь System — это класс Java, out — объект класса PrintStream, а println — метод класса PrintStream.

В расширенных руководствах по изучению Java вы изучите такие концепции Java, как класс, метод, объект и т. д.

Это руководство по Java для начинающих было составлено с учетом тех, кто плохо знаком с языком программирования Java и нуждается в понимании его основных концепций. Он предлагает фундаментальное представление о том, что такое Java, его компонентах, функциях, различных платформах Java и различных приложениях, которые можно создавать с использованием Java. И последнее, но не менее важное: он предлагает беглый взгляд на программу Java для начинающих, чтобы дать читателям представление о языке программирования. Программа-пример сопровождается краткими пояснениями различных параметров программы, подробности которых станут понятны на продвинутых этапах изучения Java.

Путь вперед

Если вы хотите изучить Java и получить сертификат в области облачных вычислений, upGrad предлагает расширенную программу сертификации в области облачных вычислений . 7,5-месячный онлайн-курс специально разработан для работающих профессионалов, чтобы помочь им получить доступ к ролям облачных вычислений.

Основные моменты курса:

  • Расширенный сертификат от IIIT Bangalore.
  • 250+ часов обучения.
  • Подробный обзор соответствующих языков программирования, инструментов и библиотек, включая Java .
  • 360-градусная помощь в карьере.
  • Совместное обучение и нетворкинг.
  • Наставничество отраслевых экспертов.

Зарегистрироваться Сегодня!

Каковы 4 концепции ООП в Java?

ООП или объектно-ориентированное программирование — это фундаментальная концепция программирования. Основными концепциями ООП Java являются абстракция, инкапсуляция, полиморфизм и наследование. Функции объектно-ориентированного программирования Java позволяют программистам создавать многократно используемые объекты без ущерба для безопасности.

Что такое объект в Java?

Объект Java является экземпляром или членом класса Java и имеет идентификатор, поведение и состояние. Хотя состояние объекта хранится в полях, называемых переменными, его поведение отображается с помощью методов или функций. Объекты создаются из классов во время выполнения.

Что такое сборка мусора в Java?

Процесс, с помощью которого Java-программы осуществляют автоматическое управление памятью, называется сборкой мусора. Java-приложения размещают объекты в памяти по мере необходимости. Работа сборщика мусора в JVM состоит в том, чтобы автоматически определять неиспользуемые объекты и перерабатывать их для освобождения памяти. Сборщик мусора делает Java эффективным с точки зрения памяти.