Hvordan begynne å lære Java

Java-språket

Java er ikke bare et programmeringsspråk. Det er en hel programvareplattform med omfattende muligheter. Hovedkomponentene til plattformen er:

• Grunnleggende verktøy for å skrive og kjøre Java-programmer.
• Biblioteker og klasser (kjernen i språket). De gir Javas grunnleggende programmeringsfunksjoner: unntakshåndtering, multithreading, samlinger, logging, refleksjon, sikkerhet, nettverk, XML-behandling, serialisering, regulære uttrykk.
• Verktøy for å distribuere og automatisk starte applikasjoner.
• Verktøy for å lage en frontend (GUI, brukergrensesnitt). Disse finnes i klassene til JavaFX-, Swing- og Java2D-bibliotekene.
• Biblioteker for å arbeide med databaser eksternt over nettverket, slik som JDBC, JNDI, RMI og Java RMI-IIOP.

Hvis du vil lære mer om Java-klasser og -verktøy, kan du lese Oracle-dokumentasjonen . Den har alt. Java JDK 1.0, den første versjonen, inkluderte "bare" noen få hundre klasser. Men nå har tallet økt til flere tusen. I løpet av språkets levetid har skaperne gjort et stort antall endringer som øker sikkerheten, funksjonaliteten og portabiliteten. Takket være denne kontinuerlige forbedringen og støtten fra utviklere, har Java alltid vært i takt med utviklingen av IT-teknologier. Som et resultat har vi nå et toppmoderne språk hvis hovedkarakteristika er:

• Lav inngangsbarriere.
  Å lære Java er enklere enn de fleste språk med en C-lignende syntaks.

• Objektorientering.
  Programmer i Java er bygget basert på objekter og interaksjoner mellom objekter. Dette lar deg nyte alle fordelene med OOP.

• Bærbarhet.
  Fordi en tolk (den virtuelle Java-maskinen) brukes, kan programmer kjøres på ulike plattformer og enheter.

• Plattformuavhengighet
  Et Java-program skrevet for én plattform er kompilert til mellombytekode som kan kjøres på andre plattformer, fordi det tolkes av en JVM for hver spesifikke plattform.

• Avansert multithreading.
  Java-verktøy lar deg kontrollere utførelsen av flere tråder, noe som betyr at du kan lage flertrådede applikasjoner.

• Sikkerhet.
  Fordi JVM har innebygd bytekode-verifisering, og Java har ingen manuell minneadministrasjon, sporer stackoverflyt og har ulike APIer som lar deg kontrollere sikkerheten, kan du lage virkelig sikre applikasjoner i Java.

• Feiltoleranse.
  Unntaksmekanismen øker programmenes feiltoleranse og reduserer antall feil, både ved kompilering og kjøretid.

• Tolkbarhet.
  Java-tolken kan kjøre Java-bytekode på hvilken som helst maskin som har en JVM og JRE.

• Distribuerbarhet.
  Java har verktøy for å lage distribuerte applikasjoner.

• Opptreden.
  En JIT (just-in-time) kompilator gir høyhastighetsytelse som kan sammenlignes med C og C++.

Hvordan starte programmering i Java?

For å begynne å lære Java fra bunnen av , bør du grave i noen grunnleggende konsepter: hva er inkludert i Java-språket, hva er et Java-program, og hvordan kjører det? Gå deretter videre til språkets syntaks og grunnleggende, og studer biblioteker. Etter å ha lest et par artikler om Java, kan du takle det grunnleggende. Følgende flytskjema viser tydelig rekkefølgen av trinnene:

Hva trenger du for å programmere i Java?

Først må du installere programvare for å utvikle og kjøre programmer - Java Development Kit (JDK). Etter det, konfigurer JDK på datamaskinen din, last ned og installer et integrert utviklingsmiljø (IDE), som er et miljø for programvareutvikling. Den mest populære IDE er IntelliJ IDEA. Alternativer er Eclipse, NetBeans, JCreator, og til og med en vanlig tekstredigerer.

Installere Java på datamaskinen

Som vi allerede har sett, når vi lærer Java fra bunnen av, er det første trinnet å installere JDK. For dette må du utføre noen få enkle operasjoner:

1. Gå til Oracle-nettstedet .
2. Velg og last ned installasjonsfilen for ditt operativsystem.
3. Utfør installasjonen ved å følge installatørens anbefalinger.
4. Angi en miljøvariabel hvis du bruker Windows.

Grunnleggende definisjoner

Hvis du akkurat har begynt å lære Java, vil du helt sikkert støte på følgende termer: JVM står for Java virtual machine. Dette er en plattformavhengig programvaremodul som tjener til å tolke kildebytekoden til maskinkode og kjøre den. JRE står for Java Runtime Environment. Den inkluderer JVM-implementeringen for en spesifikk plattform og et sett med biblioteker som trengs for å kjøre Java-programmer. JDK står for Java Development Kit, som er et sett med utviklerverktøy som trengs for å skrive Java-programmer. Den inkluderer en kompilator, JRE, standard Java-biblioteker, dokumentasjon og forskjellige verktøy. Kildekoden finnes i en tekstfil skrevet på Java-språket med filtypen .java. Bytekode er maskinuavhengig lavnivåkode som består av et sett med instruksjoner for JVM. Maskinkode er binære maskininstruksjoner som utføres direkte av prosessoren. Kompilere betyr å konvertere kildekode til bytekode. Tolke betyr å konvertere bytekode til maskinkode. En plattform er et programvare- og maskinvaremiljø for å kjøre programmer. De mest populære plattformene er Microsoft Windows, Linux, Solaris OS og Mac OS. Dette diagrammet vil hjelpe deg bedre å forstå konseptene til JVM, JRE og JDK:

Program livssyklus

Et Java-programs liv begynner når kildekoden er skrevet i en tekstfil. Vanligvis gjøres dette i et spesielt programmeringsmiljø kalt et integrert utviklingsmiljø (IDE), men enkle programmer kan skrives inn i et tekstredigeringsprogram, til og med Notepad, som følger med alle utgaver av Windows. Kildekoden må lagres i en fil med filtypen .java. Eksempelprogram: HelloWorld.java :

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

Før denne kildekoden kjøres, må den kompileres til bytekode av en kompilator. En kompilator er et verktøy som er en del av JDK. Den produserer en fil med filtypen .class. Denne filen inneholder bytekode, som er instruksjoner for JVM. Formatet deres ligner assembly-språk. Vårt HelloWorld.java-program vil bli kompilert til en HelloWorld.class-fil. Java-plattformen tilbyr ikke verktøy for redigering av bytekode, men du kan se den. For å se bytekoden til et Java-program kan du bruke javap disassembler-verktøyet, som er inkludert i JDK. HelloWorld.class vil inneholde følgende bytekode:

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
}

Nå er programmet vårt lagret i en kompilert form i HelloWorld.class-filen. For å kjøre den på en hvilken som helst plattform, må JRE være installert. JVM gir muligheten til å portere Java-programmer til enhver plattform. Utførelse betyr utførelse av bytekoden av den virtuelle Java-maskinen. Programmer kjøres ved hjelp av java-verktøyet. Du må spesifisere navnet på den kompilerte filen. Utførelse skjer som følger:

1. JVM-en lastes inn i datamaskinens minne. I utgangspunktet er dette et program som tjener til å kjøre Java-programmene vi skriver.
2. Ved å bruke bootstrap-klasselasteren, laster og initialiserer JVM-klassen vår i minnet. I vårt eksempel er dette HelloWorld- klassen.
3. Deretter ser JVM etter en offentlig statisk void main(String []) metode i klassen vår.
4. Koden til hovedmetoden utføres . Hvis kjøring av programmet krever andre klasser, blir de lastet og initialisert.
5. Etter at koden er utført, utføres søppelinnsamling. Dette innebærer å tømme minnet og lukke JVM-programmet.

Når du utfører alle disse handlingene, tolker (oversetter) JVM bytekoden til en maskininstruksjon for prosessoren, tar hensyn til operativsystemet den kjører på. Vi kan representere livssyklusen til et Java-program i følgende diagram:

Velge og installere et utviklingsmiljø

For raskt og effektivt å programmere i Java, trenger du et utviklingsmiljø – et program for å skrive Java-programmer. Blant Java-utviklere er de mest populære IDE-ene:

• IntelliJ IDÉ
• Formørkelse
• NetBeans

I følge en gjennomgang av populariteten til Java-utviklingsverktøy utarbeidet av RebelLabs i 2017, var lederen IntelliJ IDEA, Eclipse ble nummer to, og NetBeans rangerte på tredjeplass, og henger betydelig bak de to øverste lederne. Andre IDE-er representerer en liten del av markedet, totalt ikke mer enn 3%. For nybegynnere er det tilstrekkelig å installere IntelliJ IDEA Community Edition. For det første får du alle fordelene til en moderne IDE (autofullføring, kodesjekking, kodefeilsøking, praktisk integrasjon med databaser og servere) samt støtte for mange utviklingsverktøy og teknologier. For det andre tar du det første skrittet mot å mestre det profesjonelle utviklingsverktøyet som brukes av de fleste utviklere. Instruksjoner om hvordan du installerer IntelliJ IDEA er gitt i begynnelsen av nivå 3 avCodeGym utdanningskurs .

Hvor lang tid tar det å lære Java?

Du kan sannsynligvis lære det grunnleggende om Java og utvikle programmeringsferdigheter på 6 til 12 måneder, avhengig av hvor intenst du studerer. Ta en strukturert tilnærming: lag en studieplan, samle nødvendige kilder, og sett av noen timer om dagen til studiene. Ikke glem at nøkkelen til å lære å programmere er øvelse.

Konklusjon

Å studere Java på egen hånd er faktisk enklere enn du kanskje tror. Du trenger bare grunnleggende datakunnskaper. For å begynne å lære Java effektivt, følg noen få enkle trinn:

1. Installer Java på datamaskinen
2. Lær de grunnleggende konseptene
3. Installer et utviklingsmiljø
4. Skriv og kjør ditt første program