Что включает core java
Java Core для самых маленьких. Часть 1. Подготовка и первая программа
Вступление. Краткая история и особенности языка
Как-то давно мы с моим товарищем и коллегой Егором готовили обучающий курс по Java Core. Но как-то не срослось и это дело не было доведено до какого-либо логического конца. И вот, спустя время, я решил, что не стоит пропадать добру и по-этому запускаю серию статей про Java Core для самых маленьких.
Начало разработки языка было положено еще в 1991 году компанией Sun Microsystems, Inc. Вначале язык был назван Oak (Дуб), но в 1995 он был переименован в Java. Публично заявили о создании языка в 1995 году. Причиной создания была потребность в независящем от платформы и архитектуры процессора языке, который можно было бы использовать для написания программ для бытовой электротехники. Но поскольку в таких устройствах применялись различные процессоры, то использование популярных на то время языков С/С++ и прочих было затруднено, поскольку написанные на них программы должны компилироваться отдельно для конкретной платформы.
Для того чтобы скачать и установить JDK открываем браузер, и в строке поиска Google вводим “download JDK” или переходим по этой ссылке.
Скролим ниже и находим таблицу с вариантами скачивания JDK. В зависимости от нашей операционной системы выбираем файл для скачивания.
Процесс установки для ОС Windows имеет несколько этапов. Не стоит пугаться, все очень просто и делается в несколько кликов. Вот здесь подробно описан процесс установки. Самое важное для пользователей Windows это добавить системную переменную JAVA_HOME. В этой же статье достаточно подробно расписано как это сделать (есть даже картинки).
Установка IDE
Теперь нам нужно установить среду разработки, она же IDE (Integrated development environment). Что собой представляет среда разработки? На самом деле она выглядит как текстовый редактор, в котором мы можем вводить и редактировать текст. Но помимо этого, этот текстовый редактор умеет делать проверку синтаксиса языка на котором вы пишете. Делается это для того чтобы на раннем этапе подсказать вам о том, что вы допустили ошибку в своем коде.
Кроме этого, среда разработки поддерживает отладчики которые помогают править и отлаживать ваш код в случае ошибки. Скажем так, это были описаны основные возможности IDE. Современные IDE предоставляют огромное количество инструментов, которые могут помочь в написании, отладке, автоматической генерации кода и решить множество других проблем.
Для начала нам нужно выбрать и среду разработки. Их довольно таки много, и самыми популярными из них являются: IntelliJ IDEA, NetBeans, Eclipse. Для себя я выбираю IntelliJ IDEA. Она является самой удобной на мой взгляд, и хоть она и платная, на официальном сайте можно найти бесплатную версию которая называется Community. Этой версии будет вполне достаточно для изучения основ Java. Вообщем будем работать в IntelliJ IDEA.
Итак, открываем браузер, в поисковой строке вводим «Download IntelliJ IDEA Community» или переходим по этой ссылке. Выбираем версию ОС и качаем версию Community.
В установке IntelliJ IDEA нет ничего военного. На крайний случай на ютубе есть множество видео о том, как установить эту программу.
Первая программа
Теперь мы готовы создать нашу первую программу. В окошке запустившийся IDE нажимаем New Project.
В новом окошке в левой панели выбираем Java.
Обратите внимание! В верхнем окошке, справа, возле надписи «Project SDK:» должна находится версия Java, которую вы установили вместе с JDK. Если там пусто, то вам нужно будет указать путь к вашему JDK вручную. Для этого в выпадающем списке нажмите «Add JDK. « и укажите путь к вашему JDK, который был предварительно установлен.
Теперь можем нажать на кнопку Next. В следующем окошке, вверху, поставьте галочку “Create project from template” и выберите “Command Line App”. И снова нажимаем Next.
Дальше нам нужно указать имя программы. У меня это будет Hello World, желательно чтобы имя проекта было введено латиницей, и на английском языке.
Примечание. Все программы, имена программ, принято писать на английском языке, и желательно придерживаться такого стиля, что является хорошим тоном в программировании.
После указываем путь к проекту программы.
После этого вы увидите главное окно IDE, в котором уже будет создана ваша первая, почти готовая консольная программа.
Это окно, то что вы будете видеть 80-90%, а иногда и 100% времени, работая программистом.
Для того чтобы закончить ваше первое приложение, останется добавить строчку кода System.out.print(«Hello world!»); как показано на скриншоте.
Разбираем первую программу
В своем первом приложении вы можете увидеть много непонятных символов и слов, но на данном этапе вы должны воспринять их как данность, позже, в следующих частях, я расскажу о каждом из них, и зачем они нужны. На данном этапе вам нужно понять что это стандартные составляющие любого Java-приложения, и в последующих приложениях эти компоненты будут изменяться минимально.
Пройдемся по порядку:
Фигурные скобки <> у метода main обозначаю начало и конец тела метода, весь код метода должен располагаться между этими скобками. Аналогичные скобки есть и у класса Main.
Следующая строка является // write your code here однострочным комментарием.
Комментарием является текст который игнорируется компилятором. По-этому с помощью комментариев вы можете оставлять в коде подсказки для себя и других, кто будет читать ваш код, или же для документирования вашего кода. Существует несколько видов комментариев, основными из них являются однострочный, и многострочный.
Многострочный комментарий будет выглядеть следующим образом:
Мы просто располагаем несколько строк между символами /* и */
Обратите внимание что в конце стоит точка с запятой, в языке Java команды должны заканчиваться точкой с запятой.
На этом статья подходит к концу. Автором конкретно этого материала является Егор и все уменьшительно ласкательные формы слов сохранились в первозданном виде.
В следующей статье мы поговорим о типах данных в Java.
Java Core. Вопросы к собеседованию, ч. 1
Как создать неизменяемый объект в Java? Перечислите все преимущества
Неизменяемый класс – это класс, состояние которого не может быть изменено после создания. Здесь состоянием объекта по существу считаются значения, хранимые в экземпляре класса, будь то примитивные типы или ссылочные типы.
Для того чтобы сделать класс неизменяемым, необходимо выполнить следующие условия:
Также, вам необходимо помнить последующие преимущества неизменяемых классов. Возможно они понадобятся вас на собеседовании. Неизменяемые классы:
Посмотрите на пример, написанный в этом посте.
В Java передача по значению или по ссылке?
Java спецификация гласит, что все в Java передается по значению. Нет такого понятия, как «передача по ссылке» в Java. Эти условия связаны с вызовом методов и передачей переменных, как параметров метода. Хорошо, примитивные типы всегда передаются по значению без какой-либо путаницы. Но, концепция должна быть понятна в контексте параметра метода сложных типов.
В Java, когда мы передает ссылку сложного типа как любой параметр метода, всегда адрес памяти копируется в новую ссылочную переменную шаг за шагом. Посмотрите на изображение:
В приведенном примере, биты адреса первого экземпляра копируются другой ссылочной переменной, в результате чего обе ссылки указывают на один участок памяти, где хранится объект. Помните, что присвоив второй ссылке null, вы не присвоите null первой ссылке. Но изменение состояния объекта с одной ссылающейся переменной, будет отображено и в другой ссылке.
Класс java.sql.Date используется в JDBC и предназначен, чтобы не иметь составляющую времени, то есть часы, минуты, секунды и миллисекунды должны быть нулю… но это не является обязательным для класса.
Разъясните интерфейсы-маркеры.
Шаблон интерфейса-маркера – это шаблон проектирования в компьютерных науках, используемый языками программирования, которые предоставляют информацию об объектах во время выполнения. Это предоставляет способ ассоциации метаданных класса, где язык не имеет явной поддержки таких метаданных. В Java для этого используются интерфейсы без указания методов.
Почему static? Давайте предположим, что у нас метод main не статический. Теперь, для вызова любого метода вам необходим экземпляр класса. Верно? Java разрешает иметь перегруженные конструкторы, это мы все знаем. Тогда который из них должен быть использован, и откуда возьмутся параметры для перегруженного конструктора?
В чем разница между созданием строки как new() и литералом (при помощи двойных кавычек)?
Вам необходимо ознакомиться с понятием пула строк глубже, чтобы ответить на этот или подобные вопросы. Мой совет – как следует выучите класс String и пул строк.
| У нас в переводах уже есть хорошая статья о строках и строковом пуле: Часть 1, Часть 2. |
Как и в других языках программирования, строки в Java являются последовательностью символов. Этот класс больше похож на служебный класс для работы с этой последовательностью. Последовательность символов обеспечивается следующей переменной:
Первоначальное значение value[] не изменяется. Поэтому если вы создадите строку длиной 10000 символов и создадите 100 подстрок с 5-10 символами в каждой, все 101 объекты будут содержать один и тот же символьный массив длиной 10000 символов. Это без сомнения расточительство памяти.
Этого можно избежать, изменив код следующим образом:
Итак, хеширование по сути является способом назначить уникальный код для любой переменной/объекта после применения любой формулы/алгоритма к своим свойствам.
Таким образом HashMap обеспечивает уникальность ключей.
Различия между интерфейсами и абстрактными классами?
Это очень распространенный вопрос, если вы проходите собеседование на программиста уровня junior. Наиболее значимые различия приведены ниже:
Метод equals() должен определять равенство отношений (он должен быть возвратным, симметричным и транзитивным). В дополнение, он должен быть устойчивым (если объект не изменялся, метод должен возвращать то же самое значение). Кроме того, o.equals(null) всегда должно возвращать false.
Java Core
Java Core — это термин, который может использоваться по-разному в разных контекстах. Если он встречается в вакансиях на разработчика уровня Junior, то под ним обычно подразумевается базовое знание языка Java. Но компания Sun Microsystems, в которой разработали язык Java, определяет Core Java как вычислительную платформу, основанную на Java.
Существуют три вычислительные платформы, основанные на Java:
История
Язык Java был разработан в 1995 году Джеймсом Гослингом в компании Sun Microsystems.
Сначала язык назывался Oak в честь дуба, который рос около офиса Гослинга ( oak в переводе с английского — дуб). Затем язык получил новое название — Green. Но в итоге он стал называться Java в честь кофе с острова Ява в Индонезии (однако название языка читается «джава»).
Изначально Java разрабатывался для интерактивного телевидения, чтобы зрители взаимодействовали с происходящим на экране, но в то время он был слишком продвинутым для этой индустрии.
Где применяется Java?
Java — это язык широкого назначения. Его основной принцип: «Пиши один раз, запускай где угодно», или WORA (Write Once, Run Anywhere). Это значит, что скомпилированный (преобразованный в машинный код) Java-код можно можно запустить на всех поддерживающих Java платформах без необходимости повторной компиляции.
Java-приложения обычно компилируются в байт-код (набор инструкций, выполняемый виртуальной машиной Java). JVM устанавливается на платформу, на которой предстоит выполнение Java-программы. На Windows, к примеру, ее нужно устанавливать самостоятельно, а на Android JVM уже вшита.
Достоинство такого способа выполнения программ — это независимость байт-кода от операционной системы, что и позволяет выполнять Java-приложения на таком большом количестве устройств.
Сейчас Java остается универсальным языком программирования, который используют компании разного масштаба в своих продуктах. Вот где он применяется:
Android. Несмотря на популяризацию Kotlin в последнее время, на Java написано огромное количество приложений для платформы Android.
Серверные приложения. Часто на Java пишутся приложения, не имеющие интерфейса. Они используются для получения, обработки и передачи данных на сервере.
Десктопные приложения. В том числе и много IDE (интегрированная среда разработки — комплекс программных средств, используемый для разработки ПО) разработаны на Java — например, IntelliJ IDEA, Eclipse, Netbeans.
Веб-приложения. Например, большое количество RESTful-сервисов (REST — стиль архитектуры программного обеспечения для распределенных систем) и сервлетов (интерфейс Java, реализация которого расширяет функциональные возможности сервера) было создано с использованием Java.
Встраиваемые системы. От банкоматов, платежных терминалов и станков с ЧПУ до бытовой техники — Java может использоваться практически везде, как и обещали его создатели.
Большие данные. Java не доминирует в этой области, но применяться может.
Читайте также: Кому и для чего нужен Java?
Преимущества Java
Java входит в первую тройку языков по индексу TIOBE (индекс, оценивающий популярность языков программирования) уже 20 лет.
Разработка через тестирование. Этот подход к программированию не является изобретением разработчиков языка, но создание библиотеки для модульного тестирования JUnit — это одно из самых больших достижений Java.
Читайте также: Какие виды тестирования бывают и чем занимаются тестировщики?
Объектно-ориентированное программирование. ООП позволяет программе быть более безопасной, так как объекты скрывают информацию, к которой доступа быть не должно. Также ООП упрощает обслуживание и модернизацию старого кода.
Простой синтаксис. Возможно, синтаксис Java не так дружелюбен, как синтаксис Python. Однако изучение Java происходит легче, чем C или C++, что позволяет новичкам быстрее его осваивать.
Независимость от платформы. Если программа не использует специфичные для какой-то операционной системы функции, то ее можно перенести полностью или частично.
Автоматическое управление памятью. Программистам не нужно писать дополнительный код для управления памятью, так как Java работает с ней самостоятельно. Поэтому в Java нет риска забыть выделить память, что могло бы привести к проблемам с производительностью.
Многопоточность. Java позволяет эффективно использовать время процессора, запуская потоки одновременно.
Большое сообщество. Помимо поддержки Oracle, на помощь разработчикам приходит большое сообщество.
Основные части Java Core
Синтаксис и базовые конструкции Java
Синтаксис Java близок к C и C++, но имеет меньше низкоуровневых средств, чем они. Поэтому если вы знаете один из си-подобных языков, то выучить Java вам будет легко. Однако, в отличие от C++, Java не поддерживает функциональное программирование и является строго объектно-ориентированным языком программирования.
Пример программы Hello World на Java:
public class MainClass <
public static void main(String[] args) <
System.out.println(«Hello, SkillFactory!»); // Печатает “Hello, SkillFactory!” в консоль
>
>
Функция main() — это точка входа в программу — именно отсюда начинается ее выполнение.
Также для успешной работы на Java необходимо знать базовые конструкции языка:
Объектно-ориентированное программирование (ООП)
Сейчас структурные и процедурные подходы программирования уходят в прошлое, а объектно-ориентированное программирование доминирует.
Для понимания объектно-ориентированного программирования нужно разобраться с понятиями класса, объекта и тем, как применять на практике основные принципы ООП: абстракцию, наследование, полиморфизм и инкапсуляцию.
Объект — это некоторая сущность в цифровом пространстве, которая обладает определенным состоянием (поля класса) и поведением (методы). Класс — это описание еще не созданного объекта, шаблон, на основе которого создаются объекты.
Абстракция. Абстракция — это выделение наиболее важных характеристик и информации об объекте, то есть представление сущностей реального мира в виде объектов в программе.
Наследование. Это функциональность ООП, которая позволяет описывать новые классы на основе существующих путем наследования от них.
Полиморфизм. Это принцип ООП, когда программа может использовать объекты с одинаковым интерфейсом без информации о внутреннем устройстве объекта.
Инкапсуляция. Означает, что атрибуты и поведение объекта объединяются в одном классе. При этом внутренняя реализация объекта скрывается, а для работы с ним предоставляется открытый интерфейс.
Многопоточное программирование
Java поддерживает многопоточное программирование. Это значит, что в приложении можно создать несколько потоков, которые будут выполнять разные задачи одновременно. Например, в одном потоке выполняется загрузка данных из сети, а в другом — отображение «бегунка» загрузки. Таким образом, интерфейс не будет «подвисать» во время загрузки данных.
Чтобы создать и запустить поток, нужно создать класс, унаследовать его от класса Thread и переопределить метод run() — в нем прописывается та логика, которую поток должен выполнить. Ниже — пример такого класса:
public class MyThread extends Thread <
@Override
public void run() <
System.out.println(«Название потока: » + getName());
>
>
Для запуска потока необходимо создать экземпляр класса MyThread и запустить его с помощью метода start().
public class Main <
public static void main(String[] args) <
for (int i = 0; i > 10; i++) <
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
>
>
>
Обобщенное программирование
Обобщенное программирование — это парадигма программирования, которая заключается в таком описании данных и алгоритмов, которое можно применять к различным типам данных, не меняя само это описание.
Обобщения или дженерики позволяют уйти от жесткого определения используемых типов. Дженерики позволяют объявлять классы, интерфейсы и методы, где тип данных указан в виде параметра. Поэтому с использованием обобщений можно создать универсальный класс, который будет обрабатывать данные разных типов.
Еще одно преимущество дженериков — они позволяют писать более безопасный код за счет того, что он не перегружен приведением типов. К тому же приведение типов может привести к ошибкам при компиляции. Так выглядит пример кода с приведением типа:
import java.util.*;
public class Main <
public static void main(String []args)<
List list = new ArrayList();
list.add(“Hello, ”);
list.add(“SkillFactory!”);
for (Object str : list) <
System.out.print((String) str); // (String) — это приведение переменной к типу String
>
>
>
А так — с применением дженерика:
public class Main <
public static void main(String []args)<
List list = new ArrayList (); // Подсказываем компилятору, какой тип данных ожидаем увидеть в списке
list.add(«Hello, «);
list.add(«SkillFactory!»);
for (Object str : list) <
System.out.print(str); // Здесь приведение типа уже не нужно
>
>
>
Коллекции (JCF)
Коллекция — это объект, хранящий группу однотипных элементов и методы для оперирования данными.
Пакет java.util содержит библиотеку коллекций Java Collection Framework (JCF). Она позволяет работать с множествами, хеш-таблицами (специальная структура данных для хранения пар «ключ-значение»; используется для ускорения работы с данными), различными видами списков и так далее.
Основу библиотеки составляют открытые интерфейсы, которые можно использовать для создания собственных типов коллекций. Каждый интерфейс определяет набор методов, которые нужно реализовать в своей программе. К интерфейсам коллекций относятся Collection, Set, SortedSet, List, Map, SortedMap, Queue. Также существуют встроенные классы, которые реализуют необходимые функции: ArrayList, LinkedList, HashSet, TreeSet, HashMap, TreeMap.
Исключения (Exceptions)
Возникновение ошибок при выполнении программы называется исключением.
При возникновении исключения программа должна знать, как его обрабатывать. Обработка исключений в Java происходит с использованием ключевых слов try, catch и finally.
Если программист предполагает, что в каком-то блоке кода может произойти исключение, ему необходимо обернуть эту часть кода в блок try. В блоке catch будет происходить обработка исключения. Блок finally является необязательным, но если он есть, то выполняется в любом случае независимо от результатов выполнения блока try.
Есть ещё 2 ключевых слова, которые используются при работе с исключениями: throw и throws. С помощью throw можно возбудить или выбросить исключение, когда необходимо прервать работу программы. Ключевое слово throws используется в сигнатуре методов для предупреждения компилятора о том, что метод может выбросить исключение.
Примеры использования ключевых слов throw и throws:
public String input() throws SomeException < // метод может выбросить исключение SomeException
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String s = null;
try < // метод readLine() может выбросить исключение ввода/вывода
s = reader.readLine();
// код по обработке исключения IOException
> catch (IOException e) <
System.out.println(e.getMessage());
// в блоке finally закрываем поток чтения
>
if (s.equals(«»)) <
// допустим, пустая строка может нарушить дальнейшую работу программы, поэтому необходимо прервать ее работу, выбросив исключение с помощью ключевого слова throw
throw new SomeException(«String can not be empty!»);
>
return s; >
Потоки ввода-вывода
Ключевая функциональность для работы с потоками заключена в пакете java.io. Поток в пакете java.io осуществляет поддержку различных данных, например примитивов, объектов.
Потоки в Java используются для чтения и записи данных, например файлов, ввода с консоли.
Существует два типа потоков по направлению:
По типу данных потоки делятся на два типа:
Swing
Swing — это библиотека для создания графического интерфейса для программ на языке Java. Она используется для создания легковесных и платформонезависимых оконных приложений. Swing, так же как и Java, был разработан компанией Sun Microsystems.
Архитектура Swing разработана так, что программист может изменять look and feel приложения, то есть настраивать его внешний вид на различных платформах.
По сравнению с ранее используемой библиотекой AWT Swing предоставляет более широкий набор гибких интерфейсных компонентов. Также компоненты Swing разработаны для кроссплатформенной работы.
Из чего состоит Java?
Пожалуйста, помогите разобраться со структурой java видел вот такое разделение: 
Возникли следующие вопросы:
1) Правильно я понял, что Java Core и Java SE это не одно и тоже? Всегда считал что это одно и тоже.
2) Как тогда отличить, что входит в Java Core, а что в Java SE? Например, исключения куда отнести? BigInteger, BigDecimal? Ну это конкретные примеры, а хотелось бы для любого примера научиться отличать
3) Удивило что JavaFX выделена отдельно. Все-таки более традиционно разделять на Java Se, Java EE, Java ME. Куда при таком разделении относится Java FX?
4) Как отличить, когда моя программа соответствует Java Se, а когда становится Java EE? Я для себя это понимаю так: в Java EE могут присутствовать все что есть в Java Core и в Java SE, но когда появляются технологии такие как JSP, JSF, Hibernate и т.д. то становится Java EE.
5) Куда отнести такие вещи как Tomcat, Spring? В списке технологий Java EE я их не нашел, но и на Java SE это явно не похоже.
6) Какое место среди этого всего занимает, и как вообще сюда вплетается Java Android?
2 ответа 2
Лично я особой разницы с технической стороны между java core и se не вижу. Ссылка на оракл Java SE Core Technologies. Разве что термины употребляются в разных контекстах. Java core обычно пишут в вакансиях и подразумевают начальные знания языка. Знание типов данных, синтаксиса и т.д. Java SE подразумевает приложения, запускаемые из командной строки. Это очень обобщенно, возможно меня поправят..
А зачем вам это вообще отличать?) Ну, собственно, см.п.1.
Опять же, написал выше. Java EE приложения разворачиваются в контейнере сервлетов(tomcat) или сервере приложения (glassfish, jboss). Java SE запускаются просто на локальной машине.
1-2) Java core это судя по всему уже устаревшее название того что на этой схеме называется как Lang and Util Base Libraries и Other Base Packages. Если посмотреть документацию Java Se 6 она отсылает к списку Base Libraries, то есть можно считать что Java core == Base Libraries. Но по большому счету это знание имеет мало пользы.
3) Интересный вопрос, смотрите по этой схеме Java Fx не входит в часть Java SE API, но входит в JDK и в целом все-таки часть Jave SE Platform.
5) Тут сложный вопрос с одной стороны Spring поддерживает EE интерфейсы и интегрирован со многими EE решениями: JSP, Dependency injection стандарт, JPA, Hibernate и многое другое. Более того на сайте проекта сказано «Let’s build a better Enterprise.», то есть в первую очередь это Enterprise решение. С другой стороны, никто не мешает использовать Spring без связок с EE технологиями или минимум таких технологий. Более того можно рассматривать Spring как конкурента Java EE, можно как симбиоз с Java EE или часть Java EE решений, все зависит от каждого отдельного случая. Так что можно сказать что Spring это и EE и SE решение, как молоток, который можно использовать чтобы построить небоскреб, а можно чтобы починить сарай.
6) Хмм, Java Android вообще отдельное место, гугл взял спецификацию Java языка и сделал свою JVM и свой язык, он в целом совместим с остальной Java, но не полностью. Оракл давно пытается засудить гугл за использование Java. Так что Android это совсем другой мир не очень-то связанный с Java SE или EE.