Comment commencer à apprendre Java

Le langage Java

Java n'est pas seulement un langage de programmation. Il s'agit d'une plate-forme logicielle complète dotée de fonctionnalités étendues. Les principaux composants de la plateforme sont :

• Outils de base pour écrire et exécuter des programmes Java.
• Bibliothèques et classes (le noyau du langage). Ils fournissent les capacités de programmation de base de Java : gestion des exceptions, multithreading, collections, journalisation, réflexion, sécurité, mise en réseau, traitement XML, sérialisation, expressions régulières.
• Outils de déploiement et de lancement automatique d'applications.
• Outils de création d'un frontend (GUI, interface utilisateur). Ceux-ci se trouvent dans les classes des bibliothèques JavaFX, Swing et Java2D.
• Bibliothèques pour travailler avec des bases de données à distance sur le réseau, telles que JDBC, JNDI, RMI et Java RMI-IIOP.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les classes et les outils Java, lisez la documentation Oracle . Il a tout. Java JDK 1.0, la première version, n'incluait "que" quelques centaines de classes. Mais maintenant, ce nombre est passé à plusieurs milliers. Au cours de la vie du langage, ses créateurs ont apporté un grand nombre de modifications qui augmentent sa sécurité, ses fonctionnalités et sa portabilité. Grâce à cette amélioration continue et au soutien des développeurs, Java a toujours été en phase avec l'évolution des technologies informatiques. En conséquence, nous avons maintenant un langage de pointe dont les principales caractéristiques sont :

• Faible barrière à l'entrée.
  Apprendre Java est plus facile que la plupart des langages avec une syntaxe de type C.

• Orientation objet.
  Les programmes en Java sont construits sur la base d'objets et d'interactions entre objets. Cela vous permet de profiter de tous les avantages de la POO.

• Portabilité.
  Parce qu'un interpréteur (la machine virtuelle Java) est utilisé, les programmes peuvent être exécutés sur diverses plates-formes et appareils.

• Indépendance de la plate-forme
  Un programme Java écrit pour une plate-forme est compilé en un code binaire intermédiaire qui peut être exécuté sur d'autres plates-formes, car il est interprété par une JVM pour chaque plate-forme spécifique.

• Multithread avancé.
  Les outils Java vous permettent de contrôler l'exécution de plusieurs threads, ce qui signifie que vous pouvez créer des applications multithread.

• Sécurité.
  Parce que la JVM a une vérification de bytecode intégrée et que Java n'a pas de gestion manuelle de la mémoire, suit les débordements de pile et dispose de diverses API qui vous permettent de contrôler la sécurité, vous pouvez créer des applications vraiment sûres en Java.

• Tolérance aux pannes.
  Le mécanisme d'exception augmente la tolérance aux pannes des programmes et réduit le nombre d'erreurs, à la fois au moment de la compilation et de l'exécution.

• Interprétabilité.
  L'interpréteur Java peut exécuter du bytecode Java sur n'importe quelle machine disposant d'une JVM et d'un JRE.

• Distribuabilité.
  Java dispose d'outils pour créer des applications distribuées.

• Performance.
  Un compilateur JIT (juste à temps) fournit des performances à haute vitesse comparables à C et C++.

Comment débuter la programmation en Java?

Pour commencer à apprendre Java à partir de zéro , vous devez approfondir certains concepts de base : qu'est-ce qui est inclus dans le langage Java, qu'est-ce qu'un programme Java et comment fonctionne-t-il ? Passez ensuite à la syntaxe et aux bases du langage, et étudiez les bibliothèques. Après avoir lu quelques articles sur Java, vous pouvez aborder les bases. L'organigramme suivant illustre clairement la séquence d'étapes :

De quoi avez-vous besoin pour programmer en Java?

Tout d'abord, vous devez installer un logiciel pour développer et exécuter des programmes - le kit de développement Java (JDK). Après cela, configurez le JDK sur votre ordinateur, téléchargez et installez un environnement de développement intégré (IDE), qui est un environnement de développement logiciel. L'IDE le plus populaire est IntelliJ IDEA. Les alternatives sont Eclipse, NetBeans, JCreator et même un éditeur de texte ordinaire.

Installation de Java sur votre ordinateur

Comme nous l'avons déjà vu, lorsque nous apprenons Java à partir de zéro, la première étape consiste à installer le JDK. Pour cela, vous devez effectuer quelques opérations simples :

1. Accédez au site Web d'Oracle .
2. Sélectionnez et téléchargez le fichier d'installation pour votre système d'exploitation.
3. Effectuez l'installation en suivant les recommandations de l'installateur.
4. Définissez une variable d'environnement si vous utilisez Windows.

Définitions basiques

Si vous débutez dans l'apprentissage de Java, vous rencontrerez certainement les termes suivants : JVM signifie machine virtuelle Java. Il s'agit d'un module logiciel dépendant de la plate-forme qui sert à interpréter le bytecode source en code machine et à l'exécuter. JRE signifie Java Runtime Environment. Il comprend l'implémentation JVM pour une plate-forme spécifique et un ensemble de bibliothèques nécessaires pour exécuter des programmes Java. JDK signifie Java Development Kit, qui est un ensemble d'outils de développement nécessaires pour écrire des programmes Java. Il comprend un compilateur, JRE, des bibliothèques Java standard, de la documentation et divers utilitaires. Le code source se trouve dans un fichier texte écrit en langage Java avec l'extension .java. Le bytecode est un code de bas niveau indépendant de la machine qui consiste en un ensemble d'instructions pour la JVM. Le code machine est constitué d'instructions machine binaires qui sont exécutées directement par le processeur. Compiler signifie convertir le code source en bytecode. Interpréter signifie convertir le bytecode en code machine. Une plate-forme est un environnement logiciel et matériel pour l'exécution de programmes. Les plates-formes les plus populaires sont Microsoft Windows, Linux, Solaris OS et Mac OS. Ce diagramme vous aidera à mieux comprendre les concepts de JVM, JRE et JDK :

Cycle de vie du programme

La vie d'un programme Java commence lorsque le code source est écrit dans un fichier texte. Habituellement, cela se fait dans un environnement de programmation spécial appelé environnement de développement intégré (IDE), mais des programmes simples peuvent être saisis dans un éditeur de texte, même le Bloc-notes, fourni avec n'importe quelle édition de Windows. Le code source doit être enregistré dans un fichier avec l'extension .java. Exemple de programme : HelloWorld.java :

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("This is my first program");
    }
}

Avant que ce code source ne soit exécuté, il doit être compilé en bytecode par un compilateur. Un compilateur est un utilitaire qui fait partie du JDK. Il produit un fichier avec l'extension .class. Ce fichier contient du bytecode, qui sont des instructions pour la JVM. Leur format ressemble au langage d'assemblage. Notre programme HelloWorld.java sera compilé dans un fichier HelloWorld.class. La plate-forme Java ne fournit pas d'outils pour éditer le bytecode, mais vous pouvez le visualiser. Pour afficher le bytecode d'un programme Java, vous pouvez utiliser l'utilitaire de désassemblage javap, qui est inclus dans le JDK. HelloWorld.class contiendra le bytecode suivant :

Compiled from "HelloWorld.java"
public class HelloWorld {
  public HelloWorld();
    Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
0: getstatic #2 // Fieldjava/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #3 // String This is my first program
5:invokevirtual #4// Methodjava/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: return
}

Maintenant, notre programme est stocké sous une forme compilée dans le fichier HelloWorld.class. Pour l'exécuter sur n'importe quelle plate-forme, le JRE doit être installé. La JVM offre la possibilité de porter des programmes Java sur n'importe quelle plate-forme. L'exécution signifie l'exécution du bytecode par la machine virtuelle Java. Les programmes sont exécutés à l'aide de l'utilitaire java. Vous devez spécifier le nom du fichier compilé. L'exécution se déroule comme suit :

1. La JVM est chargée dans la mémoire de l'ordinateur. Fondamentalement, il s'agit d'un programme qui sert à exécuter les programmes Java que nous écrivons.
2. En utilisant le chargeur de classe bootstrap, la JVM charge et initialise notre classe en mémoire. Dans notre exemple, il s'agit de la classe HelloWorld .
3. Ensuite, la JVM recherche une méthode publique static void main(String []) dans notre classe.
4. Le code de la méthode principale est exécuté. Si l'exécution du programme nécessite d'autres classes, elles sont chargées et initialisées.
5. Une fois le code exécuté, une récupération de place est effectuée. Cela implique d'effacer la mémoire et de fermer le programme JVM.

Lors de l'exécution de toutes ces actions, la JVM interprète (traduit) le bytecode en une instruction machine pour le processeur, en tenant compte du système d'exploitation sur lequel il s'exécute. On peut représenter le cycle de vie d'un programme Java dans le schéma suivant :

Choisir et installer un environnement de développement

Pour programmer rapidement et efficacement en Java, vous avez besoin d'un environnement de développement — une application pour écrire des programmes Java. Parmi les développeurs Java, les IDE les plus populaires sont :

• IDÉE IntelliJ
• Éclipse
• NetBeans

Selon un examen de la popularité des outils de développement Java , préparé par RebelLabs en 2017, le leader était IntelliJ IDEA, Eclipse était deuxième et NetBeans se classait troisième, accusant un retard significatif sur les deux premiers leaders. Les autres IDE représentent une petite fraction du marché, ne totalisant pas plus de 3 %. Pour les débutants, l'installation d'IntelliJ IDEA Community Edition est suffisante. Tout d'abord, vous bénéficiez de tous les avantages d'un IDE moderne (auto-complétion, vérification du code, débogage du code, intégration pratique avec les bases de données et les serveurs) ainsi que la prise en charge de nombreux outils et technologies de développement. Deuxièmement, vous faites le premier pas vers la maîtrise de l'outil de développement professionnel utilisé par la plupart des développeurs. Les instructions d'installation d'IntelliJ IDEA sont fournies au début du niveau 3 duCours pédagogique CodeGym.

Combien de temps faut-il pour apprendre Java?

Vous pouvez probablement apprendre les bases de Java et développer des compétences en programmation en 6 à 12 mois, selon l'intensité de vos études. Adoptez une approche structurée : faites un plan d'étude, rassemblez les sources nécessaires et réservez quelques heures par jour pour vos études. N'oubliez pas que la clé pour apprendre à programmer est la pratique.

Conclusion

Étudier Java par vous-même est en fait plus facile que vous ne le pensez. Vous n'avez besoin que de compétences informatiques de base. Pour commencer à apprendre Java efficacement, suivez quelques étapes simples :

1. Installez Java sur votre ordinateur
2. Apprendre les concepts de base
3. Installer un environnement de développement
4. Écrivez et exécutez votre premier programme