Főbb jellemzők, előnyök és hátrányok

Mi az a Java?

A Java egy programozási nyelv, amelyet 1995-ben James Gosling és az Oracle által beszerzett Sun Microsystems intézménye hozott létre.

Eleinte számítógépes link TV-khez szánták, és akkoriban kivételes trendteremtő innovációnak tekintették emiatt. Nemsokára elismerték, hogy kiválóan alkalmas a dolgozói oldali programozáshoz.

A Java használata

• Felhő alapú alkalmazások fejlesztése,
• Big Data Analytics, mobil és
• Asztali GUI-alkalmazások és játékalkalmazások
• Fejlesztési megoldások.
• Vállalati és tudományos
  

A JAVA használatának előnyei

1. A Java egyik legfontosabb erőssége a platformfüggetlensége. A Java programok bármilyen Java Virtual Machine (JVM) eszközön vagy operációs rendszeren futhatnak, ami rendkívül hordozhatóvá és sokoldalúvá teszi.
2. Jobb kereszthasznosságot és mozgathatóságot biztosít, mivel az egy fokozatban megírt kezdeményezések munkaterületekbe, mobilokba és beültetett keretekbe botlhatnak.
3. Egy átfogó szabványt tartalmaz könyvtár amely beépített támogatást nyújt az olyan gyakori feladatokhoz, mint a bemeneti/kimeneti műveletek, a hálózatépítés, az adatkezelés és a párhuzamosság. Ez csökkenti a külső könyvtárak iránti igényt és felgyorsítja a fejlesztést.
4. Az erős gépelés, a fordítási hibaellenőrzés és a kivételkezelési mechanizmusok hozzájárulnak a robusztus és megbízható szoftverek létrehozásához. A hibákat a fejlesztési folyamat korai szakaszában észlelik, csökkentve a futásidejű összeomlásokat és a váratlan viselkedéseket.
5. Ingyenes, egyszerű, objektumhelyzetű, megfelelő, támogatja a többszálas működést, és interaktív média- és szervezettámogatást kínál.
6. Felnőtt nyelv, ezen a vonalon stabilabb és nem meglepő. A Java osztálykönyvtár több szakaszon átívelő fejlesztést tesz lehetővé.
7. Mivel a Java nagyvállalati, beépített és hálózati szinten nagyon jól ismert, hatalmas dinamikus helyi ügyfélkörrel és elérhető háttérrel rendelkezik.
8. Egyáltalán nem olyan, mint a C és a C++, a Java programok szabadon összeállíthatók a színpadról bájtkód nyelven, ami lehetővé teszi, hogy a program futhasson minden olyan gépen, amelyen JVM van bevezetve.
9. A Java különféle biztonsági funkciókat tartalmaz, mint például a bájtkódos ellenőrzés, a sandboxing és a kriptográfia API-ka biztonságos alkalmazásfejlesztés érdekében. Ezek a funkciók segítenek megvédeni a sebezhetőségeket és az illetéktelen hozzáférést.

A JAVA használatának hátrányai

1. Abban az esetben, ha a Java programokat szembeállítjuk a С vagy C++ nyelven írt programokkal, amelyek helyben vannak elrendezve. Könnyen látható, hogy sokkal lassabbak.
2. A nyelv nem rendelkezik a specifikációs típusokkal. Mindazonáltal felpezsdíthetők azáltal, hogy inkább a steady progresszióját használjuk, mintsem őket.
3. A Java egy bőbeszédű szintaxissal rendelkezik néhány más programozási nyelvhez képest, ami hosszabb és összetettebb kódhoz vezethet, így kevésbé tömör és időigényesebb az írása és karbantartása.
4. Ez egy emlék. A Java-ban a memóriát a kukák felügyelik, így amikor a szemetes ember dolgozik, az az alkalmazás működése szerint szétesik.
5. A Java NetBeans botrányos a projektek letargikus végrehajtása miatt, függetlenül attól, hogy ez egy egyszerű projekt-e. A Java kritikus memóriaégető programozási nyelv, és lassabb, mint a helyi dialektusok, például a C és a C++.
6. 2019 óta az Oracle arra számít, hogy a felhasználóknak fizetniük kell a Java Standard Edition 8-ért, ha azt üzleti, kereskedelmi és alkotási célokra használják. Tehát amikor frissítésekre és hibajavításra van szüksége, akkor a kliensek száma vagy a processzor után kell fizetnie. Sokat árt, ha elkezdi mérlegelni a következményeket.
7. A Java alkalmazások gyakran „bemelegedési” időt igényelnek, amely alatt a Just-In-Time (JIT) fordító optimalizálja a kódot a jobb teljesítmény érdekében. Ez a kezdeti többletráfordítás befolyásolhatja az alkalmazások válaszkészségét, különösen a rövid élettartamú folyamatokban.
8. Annak ellenére, hogy a Java platformfüggetlennek készült, a problémák továbbra is felmerülhetnek, különösen natív könyvtárak vagy alacsony szintű rendszerinterakciók esetén.
9. Bosszantó feladat lehet az amatőrök számára, ha a Java programozást elkapkodják, mivel sok szó és hosszú és összetett mondat van, amelyeket nehéz áttanulmányozni és megérteni.
   

Főbb jellemzők

Keretezés és szerkezetek

Szintaxis szempontjából a nyelv olyan, mint a C/C++, és nagyon erősen gépelt, nagyobb hangsúlyt fektetve az explicit deklarációkra. Kényszeríti a változótípusok definícióit és a szigorúbb szabályszkripteket.

Adattípusok

A Java számos kész adattípussal van felszerelve, például int, char és logikai primitív típusokkal, valamint fejlettekkel, például osztályokkal és tömbökkel.

Platform és használat

A Java alkalmazások formátumtól független bájtkódokba vannak fordítva, amelyek a hatékony futásidejű végrehajtáshoz JVM-eket igényelnek. A Java-t ezért gyakran használják asztali számítógépek fejlesztésére alkalmazások és háttérszolgáltatások vagy akár Android alapú alkalmazások.

Objektum-orientált vs. objektum prototípus

A Java programozási típusa az OOP (objektum-orientált programozás) modell, osztály alapú megközelítéssel. Itt a java osztályok kék nyomatok az objektumok tervezésére, eltekintve attól, hogy támogatják a beágyazást, az öröklődést és a polimorfizmust.

Összeállítás versus értelmezés

A Java forráskódot bájtkódokká fordítják, amelyeket aztán JVM segítségével lehet végrehajtani. Az ilyen kétirányú staging modellek optimalizálást kínálnak, és garantálják, hogy a kód független legyen a platformoktól.

Gépelés

A Java nagyon agresszív típusszabályokkal rendelkezik, beleértve az explicit típusdeklarációt és a típuskonverziót, hogy a fordítás során megtalálja a hibákat, és robusztusabbá tegye a kódot.

Egyidejűség

A Java beépített többszálú és párhuzamos támogatással érkezik, amely lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy könnyen hozzanak létre többszálú alkalmazásokat, hogy teljes mértékben kihasználják a modern processzorok erősségeit.

Könyvtárak és keretrendszerek

A Java könyvtárak és keretrendszerek széles skálájával rendelkezik minden tartományhoz, például a Spring háttérfejlesztéshez és a JavaFX grafikus felhasználói felületekhez.

Gyakori felhasználások

A Java legnépszerűbb használata a vállalati szintű alkalmazásokhoz, az Android-alkalmazásokhoz és a háttérszolgáltatásokhoz való, elsősorban a teljesítmény és a robusztusság miatt.

Java komponens szerkezete

A Java-ban a komponens szerkezete osztályok és objektumok körül forog. Íme a Java legfontosabb összetevői:

1. osztályok: Az osztályok a Java objektumok tervrajza. Magába foglalják az adatokat és a viselkedést. Egy osztály mezőket (változókat) és metódusokat (függvényeket) tartalmazhat a mezők kezeléséhez.
2. Objektumok: Az objektumok osztályok példányai. Valós entitásokat képviselnek, és az alkalmazás állapotát tartják nyilván. Az objektumokat az új kulcsszó és az osztálynév használatával hozhatja létre.
3. Öröklés: A Java támogatja az öröklést, lehetővé téve az osztályok számára, hogy mezőket és metódusokat örököljenek más osztályoktól. Ez elősegíti a kód újrafelhasználhatóságát, és támogatja a szuperosztály és az alosztály kapcsolatának koncepcióját.
4. Interfészek: A Java interfészek olyan metóduskészletet határoznak meg, amelyet egy osztálynak meg kell valósítania. Módot biztosítanak az absztrakció és a többszörös öröklődés elérésére.
5. Csomagok: A csomagok az osztályok és felületek értelmes csoportokba rendezésére szolgálnak. Hierarchikus struktúrával segítik a nagyméretű alkalmazások kezelését.
6. Hozzáférés módosítók: A Java hozzáférésmódosítókat használ, például nyilvános, privát, védett és alapértelmezett, hogy szabályozza az osztályok, metódusok és változók láthatóságát.
7. Statikus tagok: A Java lehetővé teszi statikus tagok (változók és metódusok) létrehozását, amelyek az osztályhoz tartoznak, nem pedig egy adott példányhoz. Az osztálynév használatával érhetők el.

Alkalmazások és használati esetek

A Java jelentős jelenléttel rendelkezik webfejlesztés, különösen dinamikus és interaktív webalkalmazások készítésénél. Robusztussága és platformfüggetlensége kiváló választássá teszi összetett webrendszerek létrehozásához. A JavaServer Pages (JSP) és a Servlet-eket általában olyan szerveroldali alkalmazások készítésére használják, amelyek dinamikus tartalmat juttatnak el a felhasználókhoz.

Ami a mobilalkalmazások fejlesztését illeti, a Java ragyog az Android ökoszisztémájában. Az Android-alkalmazások elsősorban Java használatával készülnek az erős közösségi támogatásnak és az Android Studióval való integrációnak köszönhetően. Objektum-orientált jellege leegyszerűsíti a mobilalkalmazások fejlesztését azáltal, hogy elősegíti a kód újrafelhasználhatóságát és a moduláris felépítést.

A Java teljesítménye és méretezhetősége a big data és az analitika területének értéke. Az olyan keretrendszerek, mint az Apache Hadoop, a Java-t használják hatalmas mennyiségű adat hatékony feldolgozására és kezelésére. Ezenkívül a Java könyvtárai támogatják az adatkezelést, így kedvező választás az algoritmusok megvalósításához és az adatközpontú feladatok kezeléséhez.

Hibakezelés Java-ban

Az erős gépelési és lefordított jellegéről ismert Java robusztus hibakezelési mechanizmusokat kínál.

Try-Catch Blocks

A fejlesztők a try-catch blokkokat használják a kivételek kecses kezelésére. Ha a kód kockázatos szakasza egy try blokkba van zárva, a generált kivételeket meghatározott fogási blokkok fogják el és kezelik. Ez megakadályozza az alkalmazás összeomlását, és lehetővé teszi az ellenőrzött hibakezelést.

Egyéni kivételek dobása

A fejlesztők egyéni kivételosztályokat is meghatározhatnak a beépített kivételosztály kiterjesztésével. Ez lehetővé teszi számukra, hogy alkalmazás-specifikus kivételtípusokat hozzanak létre, így világosabb betekintést nyerhetnek a hiba természetébe.

Hibakeresés Java-ban

A Java hibakeresése magában foglalja a problémák azonosítását és megoldását annak érdekében, hogy a kód megfelelően működjön.

IDE használata hibakereséshez

Az olyan integrált fejlesztési környezetek (IDE), mint az Eclipse és az IntelliJ, hatékony hibakereső eszközöket kínálnak. A fejlesztők beállíthatnak töréspontokat, ellenőrizhetik a változó értékeket, átléphetik a kódvégrehajtást, és akár távoli hibakeresést is végezhetnek.

Nyomtatás és naplózás

A stratégiailag elhelyezett nyomtatási nyilatkozatok vagy naplózás rendkívül hasznosak lehetnek a hibakeresésben. A változóértékek vagy a végrehajtási ellenőrzőpontok nyomtatása segít a fejlesztőknek nyomon követni a kód folyamát és azonosítani az anomáliákat.

Java fejlesztési keretrendszerek és könyvtárak

A fejlesztők széles körben használják a Spring Framework-et a vállalati alkalmazásfejlesztés egyszerűsítésére. Olyan funkciókat kínál, mint a függőségi befecskendezés, a szempont-orientált programozás és az átfogó infrastruktúra-támogatás. A Spring Boot, a Spring ökoszisztéma része, még könnyebbé teszi a gyártásra kész alkalmazások létrehozását.

A Hibernate egy objektum-relációs leképezési (ORM) könyvtár. Leegyszerűsíti az adatbázis-interakciókat a Java objektumok adatbázistáblákra való leképezésével. Ez kiküszöböli a komplexitás szükségességét SQL lekérdezések, hatékonyabbá és fejlesztőbarátabbá téve az adatbázis-műveleteket.

Az Apache Struts egy keretrendszer webes alkalmazások készítésére. A Model-View-Controller (MVC) architektúrát követi, megkönnyítve a webalkalmazások megjelenítési rétegének kezelését. A Struts leegyszerűsíti az olyan feladatokat, mint az űrlapkezelés és az érvényesítés.

A Guava könyvtárak gyűjteménye, amely a segédprogramok és segédosztályok széles skáláját kínálja. Tartalmaz funkciókat a gyűjtemények kezeléséhez, a gyorsítótárazáshoz és a funkcionális programozáshoz. A Guava gazdag eszközkészlete jelentősen növelheti a Java fejlesztési hatékonyságot.

A JavaServer Faces (JSF) az Oracle által kifejlesztett Java webalkalmazás-keretrendszer. Leegyszerűsíti a felhasználói felületek létrehozását a Java-alapú webalkalmazásokhoz. A JSF az MVC architektúrát követi, és tartalmaz egy komponens alapú modellt, amely megkönnyíti az újrafelhasználható felhasználói felület összetevők létrehozását. Kiváló támogatást nyújt az űrlapok kezeléséhez, a beviteli ellenőrzéshez és az eseménykezeléshez.

A Vert.x egy eseményvezérelt, nem blokkoló keretrendszer reaktív alkalmazások építésére. Különösen alkalmas azoknak a fejlesztőknek, akik nagy teljesítményű, méretezhető és valós idejű alkalmazásokat készítenek. A Vert.x szolgáltatásokat biztosít a párhuzamosság kezeléséhez, az eseménybusz-kommunikációhoz és a különféle adatforrásokkal való integrációhoz.

Következtetés

A fejlesztők széles körben használják a Java-t, így ez a világ egyik legbefolyásosabb programozási nyelve. Sokoldalú és platformfüggetlen, így vonzóbb. Erős gépeléssel, objektumorientált elvekkel és fenomenális többszálú támogatással kiváló programozási nyelv skálázható, megbízható és biztonságos alkalmazások fejlesztéséhez.

A Java számos eszközt, könyvtárat és keretrendszert kínál, ahogyan azt fentebb tárgyaltuk. Összefoglalva, bár az újabb nyelvek bizonyos feladatokhoz specifikus előnyöket kínálnak, hosszú élettartamuk, alkalmazkodóképességük és átfogó eszközkészletük révén hatékony választási lehetőséget kínálnak a fejlesztők számára, akik megbízható, méretezhető és biztonságos szoftvermegoldásokat kívánnak létrehozni különböző platformokon és iparágakban.