Java: краткое руководство для начинающих. Пишем простое приложение без опыта программирования
Авторизуйтесь
Java: краткое руководство для начинающих. Пишем простое приложение без опыта программирования
консультант по программным продуктам Oracle Центра технической поддержки компании РДТЕХ
Java – один из самых востребованных языков программирования в мире и один из двух официальных языков программирования, используемых в разработке Android (другой – Kotlin). Разработчики, знакомые с Java, весьма востребованы и способны создавать широкий спектр различных приложений, игр и инструментов. С помощью этой краткой статьи по Java для начинающих вы сможете сделать свои первые шаги к тому, чтобы стать одним из таких разработчиков. Мы рассмотрим все, что вам нужно знать, чтобы начать работу, и поможем вам создать свое первое простое приложение.
Что такое Java?
Java-это объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems в 1990-х годах (позже купленной Oracle).
Понятие «объектно-ориентированный» относится к способу написания структурного кода Java, а именно: разделение кода на так называемые «классы», которые запускаются вместе, чтобы обеспечить согласованное порождение объектов. Мы обсудим это позже, но достаточно сказать, что это приводит к универсальному и организованному коду, который легко редактировать и перепрофилировать.
Java находится под влиянием C и C++, поэтому она имеет много общего с этими языками (и C#). Одним из больших преимуществ Java является то, что он «платформенно-независимый». Это означает, что код, который вы пишете на одной платформе, можно легко запустить на другой. Это называется принципом «пишем один раз, запускаем где угодно» (хотя на практике это не всегда так просто, как кажется).
Чтобы запустить и использовать Java, вам нужно три вещи:
Виртуальная машина Java (JVM) гарантирует, что у ваших приложений Java есть доступ к минимальным ресурсам, необходимым для их запуска. Именно благодаря JVM программы Java так легко запускаются на разных платформах.
18 декабря, Онлайн, Беcплатно
Среда исполнения Java (JRE) предоставляет собой «контейнер» для всех этих элементов и кода для запуска приложения. JDK – это «компилятор», который интерпретирует сам код и выполняет его. В JDK также есть инструменты разработчика, необходимые для написания кода Java (как и следует из названия).
Хорошая новость заключается в том, что разработчикам нужно только позаботиться о загрузке JDK, поскольку он поставляется вместе с двумя другими компонентами.
Как начать писать на Java
Если вы планируете разрабатывать приложения на Java на своем настольном компьютере, то вам нужно будет загрузить и установить JDK.
Вы можете получить последнюю версию JDK непосредственно с сайта Oracle. Как только вы установите его, ваш компьютер будет иметь возможность понимать и запускать код на Java. Тем не менее, вам все равно понадобится некоторое вспомогательное ПО, чтобы было действительно удобно писать код. Это так называемая «интегрированная среда разработки» или IDE: интерфейс, используемый разработчиками для ввода текста кода и вызова JDK.
При разработке для Android вы будете использовать IDE Android Studio. Она не только послужит интерфейсом для кода на Java (или Kotlin), но и станет мостом для доступа к специфичным для Android вызовам из SDK.
Для целей нашего краткого руководства по Java может быть и проще написать свой код непосредственно в приложении-компиляторе Java. Они могут быть скачаны для Android и iOS, можно даже найти веб-приложения, которые работают в вашем браузере. Эти инструменты предоставляют все необходимое в одном месте и позволяют сразу начать тестирование кода. Например, compilejava.net.
Насколько легко научиться программированию на Java?
Если вы новичок в разработке на Java, то ваши опасения вполне понятны. Так насколько же легко изучить Java?
Этот вопрос имеет несколько субъективную природу, но лично я бы отнес Java к языкам, не самым простым для изучения. Хотя он проще, чем C++, и часто описывается как более удобный для пользователя, но он, безусловно, не столь прост, как такие его конкуренты, как Python или BASIC, которые больше подходят для изучения начинающим программистам.
C# также немного проще по сравнению с Java, хотя они очень похожи.
Конечно, задавшись конкретной целью – стать разработчиком приложений для Android, – проще всего сразу начать с языка, который уже поддерживается этой платформой.
У языка Java есть свои особенности, но его, безусловно, можно изучить, и как только вы его освоите, вам откроется множество возможностей. А поскольку Java имеет много общего с C и C#, вы сможете перейти на эти языки без особых усилий.
Каков синтаксис Java?
Прежде чем мы погрузимся в самую суть этого руководства по Java для начинающих, стоит уделить некоторое время изучению синтаксиса Java.
Синтаксис Java относится к способу написания конкретных алгоритмов. Java очень принципиален в этом вопросе, и, если вы не пишете код определенным образом, то ваша программа не будет работать!
На самом деле я написал целую статью о синтаксисе Java для разработки Android, кратко перечислю особенности синтаксиса:
Если вы нажимаете кнопку «запустить» или «скомпилировать» и получаете ошибку, то есть большая вероятность, что вы где-то пропустили точку с запятой!
Вы никогда не перестанете делать это, и это никогда не перестанет вас раздражать. Расслабьтесь!
С этими знаниями мы сможем глубже погрузиться в руководство по Java!
Основы Java: ваша первая программа
Зайдите на compilejava.net, и вас встретит редактор с кучей готовых примеров.
(Если же вы предпочитаете использовать другую IDE или стороннее приложение, это тоже прекрасно! Скорее всего, ваш новый проект будет состоять из аналогичного кода).
Удалите все, кроме следующего:
Это то, что мы, программисты, мы называем «шаблоном» (этот код скопирован из учебника Java от Фила Данфи). Шаблонный код – так можно назвать любой код, который встречается внутри практически любой программы.
Первая строка здесь определяет «класс», который по сути является модулем кода. Затем нам нужен метод внутри этого класса, который представляет собой небольшой блок кода, выполняющий задачу. В каждой программе Java должен быть метод main, так как он сообщает Java, где начинается программа.
Об остальном поговорим чуть ниже, не беспокойтесь. Все, что нам нужно знать для этого урока Java прямо сейчас, – это то, что код, который мы действительно хотим запустить, должен быть помещен в фигурные скобки под словом «main».
Поместите сюда следующий оператор:
Этот оператор напишет слова: «Hello world!» на вашем экране. Нажмите «Compile & Execute» и вы увидите его в действии.
Поздравляю! Вы только что написали свое первое Java-приложение!
Переменные в Java
Теперь пришло время рассказать о некоторых более важных вещах, лежащих в основе Java. Мало что может быть более фундаментальным в программировании, чем обучение использованию переменных!
Переменная по сути является «контейнером» для некоторых данных. Это означает, что вы выберете слово, которое будет представлять какое-то значение. Нам также необходимо определить переменные, основанные на типе данных, на которые они будут ссылаться.
Вот три основных типа переменных, которые мы собираемся ввести в этом руководстве по Java:
Как только мы определяем переменную, мы можем вставить ее в наш код, чтобы изменить выходные данные. Например:
Теперь мы печатаем на экране, как и раньше, но на этот раз заменяем «Hello world!» на «Hello + имя». Этот код показывает строку «Hello», за которой следует любое значение, содержащееся в следующей строковой переменной!
Условные операторы в Java
Еще одна из самых важных основ Java – это работа с условными операторами.
Условные операторы используют блоки кода, которые выполняются только при определенных условиях. Например, мы можем захотеть предоставить специальные пользовательские права основному пользователю нашего приложения.
Посмотрите на следующий код:
Запустите этот код, и вы увидите, что специальные разрешения предоставлены. Но, если вы измените значение name на что-то другое, то код не будет работать.
Обратите внимание, что при наложении условия на данные мы используем два знака «=». Вы же используете только один, когда присваиваете какие-то данные переменным.
Методы на Java
Еще одна простая концепция, которую мы можем ввести в этом руководстве Java – это использование методов. Это даст вам немного больше понимания того, как структурирован Java-код и что с ним можно сделать.
Все, что мы собираемся сделать, – это взять часть кода, который мы уже написали, а затем поместить его в другой метод вне метода main :
Если бы мы написали вызов grantPermission() несколько раз, то сообщение «Special user priveleges granted» также отобразилось бы несколько раз. Именно это делает методы такими фундаментальными основами Java: они позволяют выполнять повторяющиеся задачи, не записывая код снова и снова.
Передача аргументов в Java
Но самое замечательное в методах то, что они могут принимать переменные и манипулировать ими. Мы сделаем это, передав переменные в наши методы как «строки». Вот для чего и нужны скобки, следующие за названием метода.
Надеюсь, это даст вам представление о том, насколько мощными могут быть методы!
В завершение
Надеюсь, теперь у вас есть хорошее представление о том, как изучать Java. Вы даже можете сами написать какой-нибудь простой код: используя переменные и условные операторы, вы действительно можете заставить Java делать некоторые интересные вещи уже сейчас.
Следующий этап состоит в понимании объектно-ориентированного программирования и классов. Это понимание есть то, что действительно дает Java и подобным языкам их силу, но поначалу может быть немного сложным для осмысления.
Что такое Java: объясняем для новичков
Рассказываем о языке Java: для чего он используется, какие у него плюcы и минусы. А ещё сравниваем Java с C# и Python.
Даже если вы никогда не интересовались программированием, скорее всего, вы слышали название Java — и не просто так. Это один из самых популярных в мире языков программирования: он был создан в 1995 году, быстро набрал популярность и уже много лет её не теряет. В рейтинге TIOBE за ноябрь 2019 года Java заняла первое место, а по статистике GitHub — третье: второе место занял Python, а первое — JavaScript.
Java используют везде: вы найдёте её почти во всех больших компаниях, в том числе в Netflix, AliExpress, Google, Intel, eBay, TripAdvisor и многих других.
Кстати, назвали этот язык в честь одного из сортов кофе.
В бэкграунде — программирование, французский язык, академическое рисование, капоэйра. Сейчас учит финский. Любит путешествия и Балтийское море.
Java: что за зверь?
Java — мультифункциональный объектно-ориентированный язык со строгой типизацией.
С мультифункциональностью всё достаточно просто: Java действительно почти «волшебная таблетка» — на ней можно разрабатывать десктопные приложения, приложения под Android, заниматься веб-разработкой… Подробнее об этом ниже.
Строгая (сильная) типизация не позволяет смешивать в выражениях разные типы и не выполняет автоматически неявные преобразования. Это добавляет мороки: какие-то части приходится прописывать самому, а свободы у вас меньше, — зато в обмен на это вы получаете надёжность.
Объектно-ориентированный язык — это язык, созданный по модели объектно-ориентированного программирования. В ней существуют классы и объекты. Классы — это типы данных, а объекты — представители классов. Вы создаёте их сами, даёте названия и присваиваете им свойства и операции, которые с ними можно выполнять. Это как конструктор, который позволяет построить то, что вы хотите. Именно с помощью этой системы объектов в основном программируют на Java.
Язык программирования Java для новичков
Краткий гайд для начинающих Java-разработчиков. Поговорим об одном из популярнейших языков программирования, выясним, чем он так примечателен, почему многие хотят его изучать в качестве первого языка, какие программы можно создавать с помощью Java и где его учить.
Что такое Java?
Java – это язык программирования общего назначения. То есть язык, который применяется в разработке различных программных продуктов, без четкой специализации в конкретной сфере. Он во многом похож на Python, JavaScript и другие языки того же уровня, что и Java. Кроме того, Java заимствует массу синтаксических конструкций из C и C++.
Это объектно-ориентированный язык. Вся структура строится вокруг объектов, классов, инстансов и прочих формальных сущностей, принятых в сообществе программистов за стандарт разработки ООП. Это как проектирование домов с использованием отдельных строительных блоков, которые потом можно задействовать при постройке различных типов зданий. Программы, написанные на Java, состоят из подобных «блоков», что сокращает время разработки, а также делает код более читаемым и удобным для модификации.
А еще Java выступает в роли платформы. Код, написанный на этом языке, запускается в виртуальной машине JVM и без проблем инициализируются в любой системе, где поддерживается соответствующая виртуальная машина.
История появления Java
Язык Java был разработан командой инженеров Sun Microsystems в 1995 году. Позднее компания вместе с Java была поглощена корпорацией Oracle.
Ключевой задачей при разработке Java было создать язык программирования, который мог бы запускаться не только на компьютерах. То есть был достаточно универсальным, чтобы работать даже на операционной системе холодильника. На момент разработки такое решение казалось чересчур дальновидным, но оно привнесло вместе с собой несколько важных архитектурных изменений, ставших критически важными для Java и сделавших этот язык популярным.
Например, язык позволял написать код единожды и без изменений скомпилировать его под любое стороннее ПО. Это сильно упрощало разработку и, что важнее, сокращало количество человеко-часов, требуемых для написания кода.
Правда, популярность Java принесла не эта особенность, а возможность создавать мини-приложения для веб-страниц. Раньше без Java многие сайты или их функции оставались недоступными, и девелоперам приходилось скачивать утилиту JRE, чтобы все работало, как и задумывалось.
Java и JavaScript
У начинающих разработчиков и обывателей иногда складывается мнение, что эти языки связаны, но это не так. Из общего у них 4 буквы в названии и синтаксис на базе C.
JavaScript был разработан компанией Netscape в середине 90-х годов и изначально назывался LiveScript. Язык не сыскал популярности, потому что все внимание на тот момент уделялось бурно растущему Java. Поэтому Netscape решили сделать ребрендинг, чтобы хоть кто-то заинтересовался их детищем. И, как ни странно, это сработало.
Сейчас это один из краеугольных камней веба с десятками мощных фреймворков. Кстати, схожесть в синтаксисе дает разработчикам возможность быстрее перейти с одного языка на другой. Если знаете Java, то быстрее освоите JavaScript и наоборот.
Какие программы можно писать на Java
В общем-то, любые. Java тем и хорош, что это язык общего назначения – уже в базовой комплектации он подходит для разработки под целый арсенал программных платформ. Нужен виджет для веба? Java подходит. Нужно сделать универсальное приложение для Windows, Linux и macOS? Не проблема. Разрабатывать под Android тоже можно.
Сценариев использования Java много. Язык действительно универсален и подходит для разработки любого ПО под любое ПО. Поэтому лучшим ответом на вопрос, какие программы можно писать на Java, будет – те, что вы сами захотите создать.
Java и Android
Исторически сложилось так, что Java стал одним из флагманских языков для разработки под Android. Виртуальные машины, встроенные в мобильную операционную систему Google, позволяют инициализировать Java-код. По этой причине внушительное количество ПО, созданного для Android, было написано на языке Sun Microsystems.
Сейчас есть и другие языки для создания приложений под Android, но Java все еще остается одним из наиболее популярных.
Примеры лучших программ, написанных на Java
В 2004 году инженеры NASA использовали утилиту Maestro Science Activity Planner, написанную на Java, для управления ровером Spirit, пока тот бороздил просторы «красной» планеты. 
Уже на протяжении 20 лет специалисты в сфере космической отрасли используют JavaFX Deep Space Trajectory Explorer для навигации за пределами Земли.
Поиск, встроенный в самую популярную веб-энциклопедию (Википедию), был изначально написан на Java, а потом заменен на Elasticsearch, движок, который тоже основан на Java.
Одна из популярнейших игр – Minecraft – была создана Марком Перссоном в 2009 году и написана на Java. На этом же языке пишутся различные модификации и дополнения к игре.
IntelliJ IDEA – универсальная, продвинутая среда разработки тоже основана на Java.
И таких примеров масса. Java-приложения используются астронавтами, инженерами, медиками, системными администраторами и т.д. Практически любую сферу деятельности этот язык так или иначе затронул.
Плюсы Java
Почему вам стоит изучать Java? Чем он все-таки так хорош и как получил столь широкую популярность в сообществе разработчиков?
Он легок в освоении. Большая часть синтаксиса заимствована из C++, но в его усовершенствованной форме. Создатели Java устранили все противоречивые моменты. В итоге получился C++, который не только достаточно мощный и универсальный, но и удобный.
Java – стабильный и надежный язык. Его объектно-ориентированная природа позволяет избежать фатальных ошибок при разработке, возникающих по вине программистов.
Безопасность тоже не на последнем месте. Создавая Java, специалисты из Sun Microsystems уже задумывались об использовании языка для создания мобильных приложений, которые будут коммуницировать через интернет. Поэтому уже на этапе проектирования они задались целью сделать Java настолько безопасным, насколько это возможно.
Ну и главное – полная независимость от выбранной платформы. Как я уже говорил выше, Java может использоваться для разработки под любую операционную систему.
Минусы Java
Выделить недостатки языка так же четко, как и преимущества, гораздо сложнее. Минусы довольно расплывчатые. Первое, что приходит на ум – порог вхождения. Да, я упомянул ранее, что Java похож на JavaScript, но начать изучать второй гораздо проще. Java, несмотря на огромное сообщество поклонников и безумную популярность, все еще дается новичкам сложнее.
Java создавался для решения относительно комплексных задач. Поэтому использовать его для написания небольших скриптов не рекомендуется. Это как вспахивать грядку на небольшом дачном участке с помощью промышленного комбайна. Можно, но зачем?
А еще из-за того, что весь код запускается в виртуальных машинах, Java сложнее оптимизировать. Поэтому производительность Java-приложений временами может ощутимо снижаться. В частности, это было заметно на ранних этапах развития Android. Тогда он заработал себе репутацию вечно зависающего и до жути медлительного продукта. Всему виной был Java.
Похожие языки
Из близких родственников Java можно выделить популярный язык программирования С#. Близки они настолько, что некоторые школы, выпускают Java-программистов, которые впоследствии устраиваются на позицию C#-разработчика. И дело не только в подходе к обучению на подобных курсах, а в технических схожестях. И это неудивительно, потому что язык Microsoft создавался с оглядкой на Java.
Поэтому С# используется для решения тех же задач, для которых изначально создавался Java. В целом, можно даже считать их взаимозаменяемыми.
Java против Python
Главное преимущество Python – его простой синтаксис. Действительно, написать простой скрипт или опробовать новую идею в среде Python куда проще. Не нужно писать и компилировать целую программу, чтобы добиться результата.
Это проявляется при работе с любыми сущностями кода. Те же классы в Python и Java выглядят по-разному. В последнем они заметно массивнее и сложнее в понимании, чем те, что предлагает Python.
В отличие от Python, в Java используется строгая типизация, что вынуждает разработчиков быть дисциплинированными и всегда заранее декларировать используемый тип данных. В противном случае компилятор отзовется ошибкой. Python в этом плане менее придирчив.
А еще Python поддерживает больше вариантов оформления кода, поэтому большинство разработчиков считает, что его проще читать.
Java против C++
Несмотря на наличие общих черт между этими языками в части синтаксиса, у Java и C++ есть ряд значимых отличий.
К примеру, С++ использует только компилятор. То есть механизм, преобразующий весь код в объектную структуру, напрямую прочитываемую компьютером. Java же, помимо компилятора, задействует интерпретатор, читающий каждую строку и сразу выполняющий инструкции, в ней описанные.
С++ поддерживает перезагрузку операторов и перегрузку методов, а также такие типы, как struct и union. Из вышеперечисленного Java поддерживает только перегрузку методов.
С++ чаще используется для создания музыкального программного обеспечения, например секвенсоров или эмуляторов аналогового оборудования. Также С++ код можно обнаружить в компонентах операционных систем Windows и macOS.
Многие разработчики сравнивают С++ и Java в пользу второго, потому что он имеет схожие возможности, но не содержит в себе недостатков первого.
Насколько востребован Java?
Если ввести на HH.ru запрос «Java», то по всей России найдется 10 с лишним тысяч вакансий. За рубежом найдется в разы больше предложений. Так что спрос на Java-разработчиков есть. Это я к тому, что начав учить язык, не нужно переживать, что потом не получится найти работу со стабильным доходом. Если станете хорошим специалистом, то однозначно получится. Минимальная зарплата – от 100 000 рублей.
Сотрудники требуются в банковские организации (много вакансий от Сбера), в стартапы всех мастей, включая AR/VR-проекты. Даже в крупные зарубежные компании зовут, и платят от полумиллиона рублей, предоставляя кучу других бонусов.
Сложно ли научиться Java с нуля?
Зависит от формата обучения, конечно. Изучать все самостоятельно может быть сложно. Для тех, кто не разбирается в программировании, есть сотни курсов и адаптированных под новичков обучающих программ. Лучше уж заплатить деньги какому-нибудь Skillbox или попросить льготы на Coursera, чем возиться самому, не зная, к какому источнику знаний примкнуть.
Для тех, кто уже пишет на другом языке, есть масса литературы и огромное лояльное сообщество поклонников Java. Выучить все самостоятельно не составит труда, тем более если до этого вы писали на C++, JavaScript или C#.
Откуда-то новые разработчики на Java постоянно берутся. Значит, выучить язык и начать делать на нем приложения – вполне себе подъемная задача. Вы тоже справитесь.
Где изучать Java?
Skillbox – школа, выдающая дипломы государственного образца. Здесь учат разным специальностям, в том числе и интересующей нас. Берут много денег, но зато обещают видимый результат.
Coursera – международная школа обучения любым дисциплинам. Здесь много курсов по программированию, в том числе по языку Java, от лучших университетов планеты.
JavaRush – специализированный онлайн-курс для тех, кому больше по душе интерактивная система обучения.
Вместо заключения
Пробуйте разные языки программирования, если не уверены, что хотите изучать Java. Осознание придет после приобретения опыта работы в коммерческой разработке. К тому же «прыгать» с одного языка на другой легче, если умеешь писать код хотя бы на одном. Но если решились на Java, то точно не пожалеете. Он умеет все и гарантированно дает массу фундаментальных знаний, которые помогут стать хорошим специалистом в любой области разработки.