Что такое Java и зачем он нужен
Программисты Java ценятся, они делают сложные проекты, особенно их любят в среде разработки под Android и в различных корпоративных сферах. Вот что это за язык и почему его стоит изучать.
- Многоплатформенность. Работает на огромном количестве операционок и железа.
- ООП. Для тех, кто любит чёткие структуры и разграничение данных.
- Большое сообщество и много уже написанного кода. Нет проблем с работой и с готовыми решениями.
- Не хватает скорости. Иногда это критично.
- Многословный код. Там, где С++ использует одну команду, Java требует пять.
Виртуальная машина
Допустим, у нас есть некий код на языке Java. Пока неважно, что там за синтаксис, как устроены классы и т. д. Просто код. Как его исполнить?
Если бы это был язык типа C++, нам нужно было бы скомпилировать его под требуемое железо или операционную систему. Скомпилировать — то есть преобразовать понятный нам код в понятные процессору инструкции. Так как процессоров много, компилировать нужно будет по-разному. Плюс в разных операционных системах по-разному устроены компоненты, кнопки, работа с сетью и т. д. Перед компиляцией программу нужно будет допилить под эти особенности.
Сила Java — в виртуальной машине JVM (Java Virtual Machine). Это такая программа, которая переводит Java-код, понятный человеку, в код, понятный процессору. Чтобы код стал универсальным, разработчики сделали виртуальные машины для каждой операционной системы и процессоров. Эти машины учитывают все особенности архитектуры своей платформы и знают, как обработать любую Java-команду. Это значит, что один и тот же Java-код можно запустить и на телефоне, и на компьютере, и где угодно ещё.
Специально для программистов: мы намеренно упростили принципы работы JRE и JVM и не говорим про байт-код, компиляцию и прочее. Вместо этого мы сосредоточились на принципах, которые помогают понять саму суть работы Java. Если вам кажется, что из-за простоты мы не описали что-то важное — расскажите об этом в комментариях.
Где можно запускать Java-код
Поэтому запускать код на Java можно везде, для чего уже была разработана JVM, то есть виртуальная машина Java. Например:
- ультрамощные серверы,
- компьютеры,
- смартфоны,
- кнопочные телефоны,
- роботы и микроконтроллеры типа Arduino, Raspberry Pi и многих других,
- фитнес-браслеты,
- GPS-трекеры,
- умные часы,
- умные телевизоры, холодильники, микроволновки, чайники и прочие домашние гаджеты,
- смарт-карты для доступа в помещения.
Представьте такую ситуацию: вы написали Java-программу, которая следит за свободным местом на диске, и как только его становится меньше 20% — выводит сообщение, мол, удали ненужные файлы. Теперь вы можете запустить эту программу везде, где есть JVM. Она сама разберётся с кодом, поймёт, для какого процессора она это делает, и запустит вашу программу. В результате один и тот же код будет следить за свободным местом на компьютере, кнопочном телефоне, смартфоне, планшете, умной микроволновке или домашней сигнализации.
Преимущества Java-программирования
Независимость от архитектуры и платформы. Вы пишете код, не задумываясь об особенностях операционной системы или процессора. Всё это берёт на себя виртуальная машина, а вы только пишете логику работы.
Объектно-ориентированное программирование. ООП — это современный стандарт программирования в коммерческих и промышленных системах. В случае с Java это получится само собой: дело в том, что, как и Ruby, Java — чистый ООП-язык. В нём даже функции превратились в методы и могут существовать только внутри класса.
Работа с памятью. Программисту не нужно следить за тем, сколько памяти расходует его программа и как её освободить, когда какая-то переменная больше не нужна. Для этого в Java встроено автоматическое управление памятью: Java не допускает её утечек и разрастания объёма, а после завершения программы освобождает все ресурсы.
Безопасность. Виртуальная машина сама следит за тем, чтобы программа не получила доступ к тому, что выходит за её полномочия. Например, Java-программа не сможет прочитать содержимое остальной оперативной памяти или связаться с другим компьютером, если это не предусмотрено изначальными правами доступа.
Большое сообщество и поддержка. Java — третий по популярности язык программирования в мире. В Сети есть тысячи сайтов, которые рассказывают об этом языке, помогают разобраться в коде или содержат готовые решения.
Стандарт в корпоративном программировании. Большим компаниям в программах нужна надёжность, стабильность работы и возможность поддерживать их долгое время. Сочетание ООП, управления памятью и независимости от архитектуры делает Java идеальным решением для этого.
Недостатки Java
Всё это звучит хорошо, но есть у Java и недостатки, весьма существенные.
Не самая высокая производительность. У С и С++ есть только компилятор, который переводит программу в машинный код. У Java такого нет, и всё делает виртуальная машина. Получается, что для выполнения Java-кода нужно делать двойную работу: процессор запускает JVM, а JVM выполняет сам код. Из-за такого подхода Java-программы в полтора-два раза медленнее, чем тот же код, написанный на С++.
Платная лицензия. С 2019 года компания Oracle, которая владеет лицензией на Java, разделила её на две части: платную и бесплатную. Если вам нужна долгая поддержка среды разработки и стабильная работа программ — берите платную лицензию, иногда стабильность важнее. Если вам не нужна поддержка и вы можете установить каждую новую бесплатную сборку самостоятельно — отдавать деньги не нужно.
Громоздкий код. Разработчики Java ставили своей целью упростить программирование на С++, и им это удалось. Цена, которую пришлось за это заплатить, — большие и длинные конструкции в языке, которые часто мешают пониманию сути того, что происходит. Сравните код, который рисует пирамидку из звёздочек, на Java и Python:
public class JavaPyramid < public static void main(String[] args) < for (int i=1; i = 5; i++)< for (int j=0; j i; j++)< System.out.print("*"); >System.out.println(" "); > > >def create_pyramid (rows): for i in range (rows): print('*'*(i+1))Кто и для чего использует Java
Для начала — список компаний и технологий, которые используют Java в качестве основного языка программирования:
- Amazon,
- LinkedIn,
- eBay,
- Yahoo!
- OpenOffice,
- IBM, Intel и Oracle.
Разработка под Android. Java до сих пор остаётся основным языком мобильной разработки для этой операционной системы, несмотря на растущую популярность Kotlin. Android Studio — официальная среда Java-разработки, признанная компанией Google.
Терминалы и платёжные системы. Благодаря виртуальной машине Java-код может работать на оборудовании, которое стоит в платёжных терминалах и банкоматах.
Работа с финансами. Если нужен простой и надёжный сайт по обработке платежей или переводу денег — используйте Java. Встроенные системы безопасности помогут избежать несанкционированных действий программы.
Зарплаты Java-программистов
По данным Хабр Карьеры на начало 2020 года, Java-программисты получают так:
Учитывая большое количество уже написанного кода, который надо поддерживать, Java-специалисты будут востребованы ещё очень долго. Поэтому если вы до сих пор думаете над языком для старта карьеры программиста — посмотрите в сторону Java.
С чего начать
Java — Учебник для начинающих программистов. Подойдёт для старта, хотя сам учебник написан местами тяжёлым и академическим языком.
Герберт Шилдт — можно брать любую книгу, в названии которой есть Java 8. Если нужно совсем с нуля — читайте «Java 8. Руководство для начинающих».
Если вам нужна дополнительная теория и нестандартные приёмы, почитайте «Java. Эффективное программирование» Джошуа Блоха. Подойдёт и тем, у кого уже есть опыт Java-разработки.
Изучите программирование на Java и станьте тем, кто поддерживает современную ИТ-инфраструктуру во всём мире
В «Яндекс Практикуме» можно стать разработчиком, тестировщиком, аналитиком и менеджером цифровых продуктов. Первая часть обучения всегда бесплатная, чтобы попробовать и найти то, что вам по душе. Дальше — программы трудоустройства.