ISRPO/Лекции/Java/zimnova.md



Лекция: Знакомство с языком программирования Java

Java — это объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (позже приобретенной Oracle) в начале 1990-х годов. Он завоевал огромную популярность благодаря своей переносимости, надежности и масштабируемости. Java используется для создания широкого спектра приложений, от веб-сервисов и корпоративного программного обеспечения до мобильных приложений и игр.

Ключевые особенности Java:

1. Платформонезависимость (WORA – Write Once, Run Anywhere):
   • Java-код компилируется не в машинный код конкретного процессора, а в байт-код, который может выполняться на любой операционной системе, где установлена Java Virtual Machine (JVM).
   • JVM – это программная среда, которая интерпретирует байт-код и выполняет его на конкретной платформе.
   • Это позволяет разрабатывать приложения один раз и запускать их на Windows, macOS, Linux и других ОС без перекомпиляции.
2. Объектно-ориентированное программирование (ООП):
   • Java полностью основана на принципах ООП, таких как инкапсуляция, наследование, полиморфизм и абстракция.
   • Это способствует созданию модульного, структурированного и легко поддерживаемого кода.
3. Автоматическое управление памятью:
   • Java использует сборщик мусора (Garbage Collector), который автоматически освобождает память от неиспользуемых объектов.
   • Это упрощает работу разработчика и снижает риск утечек памяти.
4. Безопасность:
   • Java имеет встроенные механизмы безопасности, которые помогают защитить приложения от вредоносного кода.
   • JVM контролирует выполнение байт-кода, ограничивая доступ к системным ресурсам.
5. Многопоточность:
   • Java поддерживает многопоточное выполнение, позволяя создавать приложения, способные выполнять несколько задач одновременно.
   • Это повышает отзывчивость и производительность приложений.
6. Производительность:
   • Java использует Just-In-Time (JIT) компиляцию, которая переводит байт-код в машинный код во время выполнения программы.
   • Это позволяет достичь производительности, сравнимой с языками, которые компилируются непосредственно в машинный код.
7. Большое сообщество и множество библиотек:
   • Java имеет огромное и активное сообщество разработчиков, что обеспечивает поддержку и помощь.
   • Существует большое количество готовых библиотек и фреймворков, которые упрощают процесс разработки и позволяют быстро создавать сложные приложения.
8. Широкая область применения:
   • Корпоративные приложения: Разработка банковских систем, ERP-систем, CRM-систем и других крупных бизнес-приложений.
   • Веб-разработка: Создание динамических веб-сайтов и веб-сервисов с использованием технологий Java EE (Jakarta EE) и Spring Framework.
   • Android-разработка: Java был основным языком для разработки Android-приложений до появления Kotlin.
   • Игры: Разработка 2D и 3D игр с использованием библиотек, таких как LibGDX.
   • Интернет вещей (IoT): Разработка приложений для управления умными устройствами.
   • Большие данные: Обработка и анализ больших объемов данных с использованием Hadoop, Spark и других технологий.

Основные компоненты Java:

1. JDK (Java Development Kit): Набор инструментов для разработки на Java, включая компилятор (javac), JVM, стандартную библиотеку и другие утилиты.
2. JRE (Java Runtime Environment): Необходима для запуска Java-приложений, включает JVM и необходимые библиотеки.
3. JVM (Java Virtual Machine): Абстрактная машина, которая выполняет байт-код Java.

Простой пример кода на Java:

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Привет, мир!");
    }
}

java

В заключение: Java – это мощный и универсальный язык программирования, который продолжает оставаться одним из самых популярных и востребованных в мире. Его платформонезависимость, надежность, масштабируемость и богатая экосистема делают его отличным выбором для разработки широкого спектра приложений.