Язык программирования
JAVA
Язык программирования Java – это высокоуровневый объектно-ориентированный язык, разработанный в компании Sun Microsystems.
С момента появления языка Java его возможности и сферы использования значительно увеличились.
В настоящее время принято говорить о Java не как об отдельном языке программирования, а как о целом семействе технологий.
История создания
языка Java
1991 год
Начало работы над проектом “Green” (Патрик Ноутон, Билл Джой, Джеймс Гослинг).
Целью проекта являлась разработка и практическая реализация компьютерной аппаратно-программной платформы нового поколения, предназначенной для персонального пользования, удобной и понятно в обращении (компьютер для обычных людей).
Основные идеи проекта:
- дружественный интерфейс;
- надежность функционирования.
Во время работы над проектом “Green” возникла необходимость разработать новый язык программирования, минимально ориентированный под конкретные платформы.
Новый язык программирования получил название “Oak” (“дуб”).
1992–1993 годы
Неудачные попытки внедрить разработанную технологию в различные сферы: интерактивное телевидение, игровые приставки и т.п.
1994 год
Создание браузера “WebRunner”, позволявшего исполнять небольшие интерактивные программы (апплеты), внедренные в гипертекстовые страницы
Особенности реализации:
- возможность запуска на разнообразных платформах;
- отсутствие необходимости установки приложений;
- компактный код (для сокращения времени загрузки);
- встроенная поддержка безопасности приложений
1995 год
переименование “Oak” в “Java”, “WebRunner” в “HotJava”
23 мая 1995 года
Официальное представление технологии Java
Реализация поддержки технологии Java в браузере Netscape Navigator 2.0 (самый популярный браузер того времени)
1996 год
реализация поддержки технологии Java в браузере Microsoft Internet Explorer 3.0
1997 год
Выход существенно обновленной версии – Java 2.
Выделение отдельных платформ: J2SE, J2EE, J2ME.
Платформа включает в себя:
- язык программирования;
- набор служебных программ (JVM, JRE, JDK и т.п.);
- набор библиотек;
Java 2 Platform, Standard Edition (J2SE)
предназначается для использования на рабочих станциях и персональных компьютерах.
Является основой всех других Java-технологий.
Java 2 Platform, Micro Edition (J2ME)
является усеченным вариантом J2SE, для того, чтобы соответствовать ограниченным аппаратным возможностям мобильных устройств, таких как, например, сотовые телефоны.
Java Virtual Machine (JVM)
представляет собой программу, имитирующую работу некоторой гипотетической Java-машины.
Java Runtime Environment (JRE)
представляет собой минимальный набор средств, необходимых для запуска Java-программ.
Основу JRE составляют виртуальная машина Java и набор стандартных библиотек.
Java Software Development Kit (SDK)
Java Development Kit (JDK)
представляет собой набор средств, используемых в процессе разработки Java-программ: компилятор, отладчик, средства для автоматической генерации документации, комплект примеров и т.п.
JDK работает с уже готовыми текстами программ и не содержит какого-либо редактора.
Интегрированные среды разработки (Eclipse, Netbeans, JBuilder и т.п.) для компиляции программ используют внешний JDK
Сферы применения
Java-технологий
В настоящее время Java-технологии находят широкое применение в различных сферах.
Это, в первую очередь, вызвано особенностями создания и запуска Java-приложений.
1. Разработка приложений (application)
Язык Java используется для разработки обычных прикладных программ, которые запускаются пользователем и имеют доступ ко всем ресурсам компьютера наравне с любыми другими программами.
Для запуска Java-приложений в операционной системе должна быть установлена среда исполнения Java (JRE).
2. Разработка мидлетов (midlet)
Язык Java используется для разработки специализированных программ, предназначенных для использования на мобильных устройствах.
Структура и возможности мидлетов обусловлены техническими особенностями мобильных устройств.
Для запуска мидлетов мобильное устройство должно поддерживать соответствующую возможность.
3. Разработка апплетов (applet)
Язык Java используется для разработки специализированных программ, обычно небольшого размера, запускаемых браузером внутри web-документа для вывода динамического содержимого и/или интерактивного взаимодействия с пользователем.
Для запуска апплетов браузер должен содержать соответствующий модуль (plug-in).
4. Разработка JSP-страниц (Java Server Pages)
JSP-страницы представляют собой HTML-документы со вставками на языке Java, которые используются для анализа пользовательских запросов и динамического формирования web-документов на основе результатов обработки этих запросов.
Для обработки JSP-страниц Web-сервер должен содержать соответствующий модуль.
5. Разработка сервлетов (servlet)
На языке Java разрабатываются специализированные программы-сервлеты, функционирующие в рамках Web-сервера и имеющие доступ к его ресурсам: файлам, базам данных и т.п.
Для запуска сервлетов используется Web-сервер со специальным модулем (контейнером сервлетов) или специальный сервер приложений.
Достоинства и недостатки
Java-технологий
Java-технологии имеют много особенностей, отличающие их от других технологий разработки программного обеспечения.
1. Переносимость
Программы, написанные на языке Java, после однократной трансляции в байт-код могут быть исполнены на любой платформе, для которой реализована виртуальная Java-машина.
Наиболее эффективно возможности реального компьютера может использовать только программа, написанная с использованием «родного» машинного кода.
2. Безопасность
Функционирование программы полностью определяется (и ограничивается) виртуальной Java-машиной.
Отсутствуют указатели и другие механизмы для непосредственной работы с физической памятью и прочим аппаратным обеспечением компьютера.
Дополнительные ограничения снижают возможность написания эффективно работающих Java-программ.
3. Надежность
В языке Java отсутствуют механизмы, потенциально приводящие к ошибкам: арифметика указателей, неявное преобразование типов с потерей точности и т.п.
Присутствует строгий контроль типов, обязательный контроль исключительных ситуаций.
Многие логические ошибки обнаруживаются на этапе компиляции.
Наличие дополнительных проверок снижает эффективность выполнения Java-программ.
4. Сборщик мусора
Освобождение памяти при работе программы осуществляется автоматически с помощью «сборщика мусора», поэтому программировать с использованием динамически распределяемой памяти проще и надежнее.
При интенсивной работе с динамически распределяемой памятью возможны ошибки из-за того, что «сборщик мусора» не успел освободить неиспользуемые области памяти.
5. Стандартные библиотеки
Многие задачи, встречающиеся при разработке программного обеспечения, уже решены в рамках стандартных библиотек. Использование объектно-ориентированного подхода позволяет легко использовать готовые объекты в своих программах.
Для запуска приложения необходима установка JRE, содержащего полный набор библиотек, даже если все они не используются в приложении. Отсутствие библиотеки необходимой версии может воспрепятствовать запуску приложения.
6. Самодокументируемый код
Имеется механизм автоматического генерирования документации на основе комментариев, размещенных в тексте программ.
7. Многообразие типов приложений
На языке Java возможно реализовать абсолютно разные по способу функционированию и сфере использования программы.
Взято отсюда [1]