Java je objektno usmerjen programski jezik, ki temelji na razredih. Jezik je zasnovan tako, da ima čim manj implementacij odvisnosti. Namen uporabe tega jezika je razvijalcem olajšati pisanje kod za vsako platformo. S tem jezikom se pogosto povezuje izraz WORA, write one and run everywhere. To pomeni, da vsakič, ko prevedemo kodo Java, dobimo bajtno kodo (datoteka .class), ki jo je mogoče izvesti (brez ponovnega prevajanja) na različnih platformah, če podpirajo Javo. Leta 1995 je bil razvit jezik Java. Uporablja se predvsem za razvoj spletnih, namiznih in mobilnih naprav. Jezik Java je znan po robustnosti, varnosti in preprostosti. To je zasnovano tako, da ima čim manj odvisnosti od implementacije.
Zgodovina
Jezik Java ima zelo zanimivo zgodovino. Patrick Naughton, Mike Sheridan in Jame Gosling, znani kot Green team, so začeli razvijati Javo leta 1991. Ti ljudje so bili inženirji pri Sun Microsystems . Leta 1996 je bila prva javna izvedba izdana kot Java 1.0. Prevajalnik Jave 1.0 je prepisal Arthur Van Hoff, da bi bil strogo v skladu z njegovo specifikacijo. Z uvedbo Jave 2 imajo nove različice več različnih konfiguracij, ki so bile izdelane za različne platforme. Omeniti velja, da je James Gosling znan tudi kot oče Jave.
Sun Microsystems je leta 1997 pristopil k organu standarda ISO, da bi formaliziral Javo, vendar je bil postopek kmalu umaknjen. V nekem trenutku je Sun Microsystems zagotovil večino svoje izvedbe Jave, ki je bila na voljo brez kakršnih koli stroškov, kljub statusu lastniške programske opreme.
Aplikacijski programi
Implementacija aplikacijskega programa v aplikaciji Java vključuje naslednje korake.
- Izdelava programa (pisanje kode)
- Kompilacija programa.
- Izvajanje prevedene kode.
Pri tem velja omeniti, da mora biti JDK (Java Development Kit) pravilno nameščen v sistem, prav tako pa mora biti nastavljena pot.
Program Ustvarjanje
Program Java je mogoče napisati z urejevalnikom besedil (Notepad++ ali NotePad ali drugi urejevalniki bodo prav tako opravili delo.) ali IDE (Eclipse, NetBeans itd.).
Ime datoteke: TestClass.java
public class TestClass { // main method public static void main(String []args) { // print statement System.out.println('Hello World is my first Java Program.'); } } Napišite zgornjo kodo in shranite datoteko z imenom TestClass. Datoteka mora imeti .java razširitev.
Program Kompilacija
Odprite ukazni poziv in vnesite javac TestClass.java . javac je ukaz, ki poskrbi, da prevajalnik Java začne delovati in prevede program Java. Za ukazom moramo dati ime datoteke, ki jo je treba prevesti. V našem primeru je TestClass.java . Po vnosu pritisnite tipko enter. Če gre vse v redu, bo ustvarjena datoteka TestClass.class, ki vsebuje bajtno kodo. Če je v programu kakšna napaka, jo bo prevajalnik opozoril in TestClass.class ne bo ustvarjen.
Zagon / Izvajanje programa
Ko je datoteka .class ustvarjena, vnesite java TestClass za zagon programa. Izhod programa bo prikazan na konzoli, ki je omenjena spodaj.
Izhod:
Hello World is my first Java Program.
Ime Java
Sprva je ime hrast dobilo jezik. Vendar se je ekipa odločila, da je treba jeziku dati novo ime, in predlagane so bile besede, kot so DNA, revolucionaren, Jolt, Dynamic, Silk itd. Vsa ta imena je bilo zabavno izgovoriti in enostavno črkovati. Manjkalo pa je bistvo jezika v predlaganih imenih, ki si ga je ekipa želela imeti. Po mnenju Jamesa Goslinga sta bili Java in Silk dve najbolj priljubljeni možnosti in ker je imela Java edinstveno ime, jo je večina ljudi raje izbrala.
Java je tudi ime otoka v Indoneziji, kjer so proizvajali kavo (imenovano Java Coffee). Ime Java si je izbral James Gosling, ker je pil kavo v bližini svoje pisarne. Bralci naj upoštevajo, da Java ni akronim. To je samo ime.
Terminologije v Javi
JVM (Java Virtual Machine): JVM je specifikacija, ki olajša okolje izvajanja, v katerem poteka izvajanje bajtne kode Java. Kadarkoli nekdo uporabi ukaz java, ustvarjen je primerek JVM . JVM olajša definicijo pomnilniškega območja, nabora registrov, formata datoteke razreda in poročanje o usodnih napakah. Upoštevajte, da je JVM odvisen od platforme.
Koda bajta: V uvodnem delu smo že razpravljali o tem, da prevajalnik Jave prevede kodo Jave, da ustvari datoteko .class ali bajtno kodo. Uporabiti je treba javac ukaz za priklic prevajalnika Java.
Java Development Kit (JDK): To je celoten Java Development Kit, ki zajema vse, vključno z JRE (Java Runtime Environment), prevajalnikom, java dokumenti, razhroščevalniki itd. JDK mora biti nameščen v računalniku za ustvarjanje, prevajanje in izvajanje programa Java.
Java Runtime Environment (JRE): JRE je del JDK. Če ima sistem nameščen samo JRE, lahko uporabnik samo zažene program. Z drugimi besedami, samo java ukaz deluje. Prevajanje programa Java ne bo mogoče ( javac ukaz ne bo deloval).
Zbiralec smeti: Programerji ne morejo izbrisati predmetov v Javi. Za to ima JVM program, znan kot Garbage Collector. Zbiralci smeti si prikličejo ali izbrišejo nesklicne objekte. Garbage Collector poenostavi življenje razvijalca/programerja, saj jim ni treba skrbeti za upravljanje pomnilnika.
Classpath: Kot že ime pove, je pot do razreda pot, kjer prevajalnik in izvajalno okolje Jave iščeta datoteko .class za nalaganje. Veliko vgrajenih knjižnic ponuja JDK. Če pa nekdo želi uporabljati zunanje knjižnice, naj to doda v razredno pot.
Glavne lastnosti Jave
Neodvisno od platforme: Namesto neposrednega generiranja datoteke .exe prevajalnik Java pretvori kodo Java v bajtno kodo in to bajtno kodo je mogoče brez težav izvesti na različnih platformah, zaradi česar je Java jezik, neodvisen od platforme. Upoštevajte, da mora biti za izvajanje bajtne kode v sistemu nameščen JVM, ki je odvisen od platforme.
Objektno orientirani programski jezik: Koncept objektno orientiranega programiranja temelji na konceptu objektov in razredov. Poleg tega obstaja več lastnosti, ki so prisotne v objektno usmerjenem programiranju. Nekaj jih je navedenih spodaj.
- Abstrakcija
- Dedovanje
- Polimorfizem
- Enkapsulacija
Jezik Java v veliki meri uporablja tudi koncepte razredov in objektov. Prav tako so vse te zgoraj omenjene funkcije prisotne v Javi, zaradi česar je Java objektno usmerjen programski jezik. Upoštevajte, da je Java objektno usmerjen programski jezik, vendar ni 100 % objektno usmerjen.
Enostavno: Java velja za preprost jezik, ker nima koncepta kazalcev, večkratnega dedovanja, eksplicitne dodelitve pomnilnika ali preobremenitve operaterjev.
Robusten:
Jezik Java je zelo robusten. Pomen robustnega je zanesljiv. Jezik Java je razvit tako, da se veliko preverjanja napak opravi čim prej. Prav zaradi tega lahko ta jezik identificira tiste napake, ki jih je v drugih programskih jezikih težko prepoznati. Ravnanje z izjemami, zbiranje smeti in dodeljevanje pomnilnika so funkcije, zaradi katerih je Java robustna.
Varno: Obstaja več napak, kot je prekoračitev medpomnilnika ali poškodba sklada, ki jih v jeziku Java ni mogoče izkoristiti. Vemo, da jezik Java nima kazalcev. Zato ni mogoče imeti dostopa do matrik zunaj meja. Če nekdo to poskuša storiti, se sproži izjema ArrayIndexOutofBound. Prav tako se izvajanje programov Java dogaja v okolju, ki je popolnoma neodvisno od operacijskega sistema, zaradi česar je ta jezik še bolj varen.
Razdeljeno: Distribuirane aplikacije je mogoče ustvariti s pomočjo jezika Java. Enterprise Java beans in Remote Method Invocation se uporabljajo za ustvarjanje porazdeljenih aplikacij. Distribucija programov Java se lahko enostavno izvede med enim ali več sistemi, ki so med seboj povezani prek interneta.
Večnitnost: Jezik Java podpira večnitnost. Funkcija večnitnosti podpira hkratno izvajanje dveh ali več delov programa. Tako je izkoriščenost procesorja čim večja.
Prenosljivost: Vemo, da je Java od platforme neodvisen jezik. Tako lahko bajtno kodo, ustvarjeno v enem sistemu, prevzamete na katero koli drugo platformo za izvajanje, zaradi česar je Java prenosljiva.
Zmogljivost na visoki ravni: Arhitektura Jave je ustvarjena tako, da zmanjša stroške izvajanja. Ponekod Java uporablja JIT (Just In Time) prevajalnik, ko se koda prevaja na zahtevo, kjer prevajalnik prevaja samo tiste metode, ki so priklicane in tako omogoča hitrejše izvajanje aplikacij.
Dinamična prilagodljivost: Jezik Java sledi paradigmi objektno usmerjenega programiranja, ki nam daje svobodo dodajanja novih metod in razredov obstoječim razredom. Jezik Java podpira tudi funkcije, omenjene v jezikih C/C++ in ki se na splošno imenujejo izvorne metode.
Izvedba peskovnika: Znano je dejstvo, da se programi Java izvajajo v različnih okoljih, kar daje uporabnikom svobodo izvajanja lastnih aplikacij, ne da bi vplivali na osnovni sistem z uporabo preverjalnika bajtne kode. Preverjevalnik bajtne kode zagotavlja tudi dodatno varnost, saj preverja kodo za kršitev dostopa.
Write Once Run Anywhere: Kodo Java prevede prevajalnik, da dobi datoteko .class ali bajtno kodo, ki je popolnoma neodvisna od katere koli strojne arhitekture.
Prevedeni in interpretirani jezik: Večina jezikov je bodisi interpretiranih jezikov bodisi prevedenih jezikov. Vendar se v primeru jezika Java prevede tako kot interpretirani jezik. Koda Java se prevede, da dobi bajtno kodo, bajtno kodo pa interpretira programski tolmač.
Nekaj programov na Javi
Spodaj je navedenih nekaj osnovnih programov Java.
Program - 1
Ime datoteke: DemoClass.java
// Importing different classes import java.io.*; // Main class public class DemoClass { // main method public static void main(String argvs[]) { System.out.println('Welcome to javaTpoint.'); } } Izhod:
Welcome to javaTpoint.
Program - 2
Ime datoteke: AddMul.java
// Computing the sum and product of the two numbers public class AddMul { // main method public static void main(String argvs[]) { int a1; int a2; int add = 0; int prod = 0; a1 = 12; a2 = 14; add = a1 + a2; // addition prod = a1 * a2; // multiplication System.out.println('Sum = ' + add); System.out.println('Product = ' + prod); } } Izhod:
Sum = 26 Product = 168
Program - 3
Ime datoteke: ComputeAv.java
// A Java program to allow the user to input two numbers from the user and compute its average. import java.util.*; public class ComputeAv { // main method public static void main(String argvs[]) { double a1; double b1; double sum1 = 0; double avg1 = 0; Scanner scnr = new Scanner(System.in); System.out.println('Input the First Number: '); a1 = scnr.nextDouble(); System.out.println('Input the Second Number: '); b1 = scnr.nextDouble(); sum1 = a1 + b1; // computing the sum avg1 = sum1 / 2; // computing the average System.out.println('Average = ' + avg1); } } Izhod:
Input the First Number: 4 Input the Second Number: 5 Average = 4.5
Program - 4
Ime datoteke: FahrenheitCelsius.java
// A Java program that converts Celsius to Fahrenheit using formula // Fahrenheit = ((Celsius / 5) x 9 ) + 32 // import statement for taking input import java.util.Scanner; public class FahrenheitCelsius { // main method public static void main(String argvs[]) { double cel, far; Scanner scnr = new Scanner(System.in); System.out.println('Input the temperature in Celsius: '); cel = scnr.nextDouble(); far = ((cel / 5.0) * 9.0) + 32; System.out.println('Temperature in Fahrenheit is: ' + far); } } Izhod:
Input the temperature in Celsius: 15 Temperature in Fahrenheit is: 59.0
Program - 5
Ime datoteke: TriangleArea.java
// A Java program for computing the triangle's area using its three sides // using heron's formula. import java.util.Scanner; public class TriangleArea { // main method public static void main(String[] argvs) { int s1, s2, s3; double halfPeri, ar; Scanner scnr = new Scanner(System.in); System.out.print('Enter the value of triangle's three sides:'); // taking user inputs s1 = scnr.nextInt(); s2 = scnr.nextInt(); s3 = scnr.nextInt(); // computing half perimeter halfPeri = (s1 + s2 + s3) / 2; // computing area of the triangle ar = Math.sqrt(halfPeri * (halfPeri - s1) * (halfPeri - s2) * (halfPeri - s3)); System.err.println('Triangles Area: ' + ar); } } Izhod:
so vzorčni primeri
Enter the value of triangle's three sides: 15 16 17 Triangles Area: 109.98181667894016
Opis različnih ključnih besed, uporabljenih v zgornjih programih
//: Uporablja se za dodajanje komentarjev v kodo, da je bolj berljiva za bralce. Prevajalnik med prevajanjem programa popolnoma ignorira komentarje. Za večvrstični komentar uporabljamo: /* … */
metoda main(): Najpomembnejša metoda programa, kjer se začne izvajanje. Zato mora biti vsa logika v glavni metodi. Če metoda main() ne vsebuje logike, potem bo tam v neki drugi metodi, vendar mora biti ta metoda neposredno ali posredno priklicana iz metode main().
razred: Ključna beseda class se uporablja za deklaracijo razreda v jeziku Java.
praznina: to pomeni, da funkcija ali metoda ne bo vrnila ničesar.
System.out.println(): Uporablja se za tiskanje stavkov, vzorcev itd. na konzoli.
Niz argvs[]: To je argument ukazne vrstice, ki se uporablja za vnos.
javno: To je ključna beseda specifikatorja dostopa. Ko se uporabi za metodo, je ta metoda vidna vsem. Druge ključne besede specifikatorja dostopa so zasebno, zaščiteno in privzeto.
uvozi java.io.*: To pomeni, da so v paketu prisotni vsi razredi java.io je uvožen. Paket java.io omogoča izhodne in vhodne tokove za pisanje in branje podatkov v datoteke. * pomeni vse. Če želite uvoziti samo določen razred, zamenjajte * z imenom razreda.
System.in: To je vhodni tok, ki se uporablja za branje znakov iz naprave za vnos, ki je v našem primeru običajno tipkovnica.
statična praznina main(): Statična ključna beseda pove, da je do metode mogoče dostopati brez instanciranja razreda.
System.out: Ker se System.in uporablja za branje znakov, se System.out uporablja za prikaz rezultata programa na izhodni napravi, kot je računalniški zaslon.
dvojno, int: Različni tipi podatkov, int za cela števila, dvojno za dvojno. Druge vrste podatkov so char, boolean, float itd.
println(): Metoda prikazuje besedila na konzoli. Metoda natisne besedilo na zaslon in se nato premakne v naslednjo vrstico. Za naslednjo vrstico se uporablja ln. Če ne želimo, da se kazalec premakne v naslednjo vrstico, uporabimo metodo print().