Программа Java для компьютера

Обновлено: 03.07.2024

Студенты этой программы обучаются принципам и методам разработки программных приложений. Обучение сосредоточено на различных языках программирования, тестировании программного обеспечения, управлении базами данных, объектно-ориентированном программировании/проектировании и структурах информационных технологий. Программа предоставляет студентам практический опыт разработки пакетов программного обеспечения и веб-приложений с использованием новейших технологий в компьютерной индустрии. Командная работа, коммуникативные и организационные навыки интегрированы в учебную программу, чтобы подготовить учащихся к работе в разных отраслях или к получению более высокой степени.

Текущие награды

Программист, инженер-программист или разработчик программного обеспечения – это человек, который пишет код для создания пользовательского программного обеспечения. Инженер-программист также подразумевает знание лучших практик масштабирования приложения. Аналитик программного обеспечения — это человек, который изучает предметную область программного обеспечения, готовит требования к программному обеспечению и документы спецификации (спецификация требований к программному обеспечению). Аналитик программного обеспечения — это связующее звено между пользователями программного обеспечения и разработчиками программного обеспечения.

Обучение разработке программного обеспечения является частью обучения компьютерным наукам и разработке программного обеспечения.

Компьютерщики в первую очередь занимаются разработкой алгоритмов, языков, аппаратной архитектуры, системного программного обеспечения, прикладного программного обеспечения и инструментов. Области применения варьируются от простых игр до управления космическими аппаратами, электростанциями и фабриками, от банковских машин до интеллектуальной диагностики неисправностей и медицинской диагностики. Короче говоря, компьютерные специалисты занимаются созданием компьютеров и информационных систем на благо общества*.

Инженеры-программисты узнают гораздо больше о создании высококачественного программного обеспечения систематическим, контролируемым и эффективным образом. Инженеры-программисты обучены всем аспектам жизненного цикла программного обеспечения, от спецификации до анализа и проектирования, до тестирования, обслуживания и оценки продукта. Их волнуют безопасность и надежность продукта, а также стоимость и сроки разработки.*

* Дэвид Бадден, цитата из книги Degrees Demystified

Изучение программной инженерии — углубленное изучение. Ожидается знание компьютерных наук. Вам следует начать с компьютерных наук.

Вы будете иметь право на должность программиста начального уровня. Вам также следует рассмотреть планы перевода в университеты, предлагающие степени бакалавра прикладных наук и/или бакалавра прикладных технологий и/или бакалавра компьютерных наук.

Перспективы работы

Поскольку рабочая среда разработки программного обеспечения и программирования требует высокоразвитых навыков, рекомендуется, чтобы учащиеся рассматривали эту программу как отправную точку для продолжения высшего образования, а не как окончательную степень. Студентам следует рассмотреть планы перевода в университеты, предлагающие степени бакалавра прикладных наук и/или бакалавра прикладных технологий.

Профессиональные профили указывают на рост числа разработчиков программного обеспечения на 28 % к 2022 году в регионе Аламо. Расчетная средняя почасовая оплата труда в регионе Аламо составляет 45,60* долларов США. (Источник: SOCRATES — профессиональные профили — регион Аламо) *Примечание: следует ожидать изменений.

Доступные профессии:

Следующие должности являются примерами карьеры, связанной с этой программой, но не ограничиваются ею:

В Java каждый оператор заканчивается точкой с запятой. Код в листинге 1 содержит только один оператор, поэтому только одна строка в листинге 1 заканчивается точкой с запятой.

Возьмите любую другую строку в листинге 1, например заголовок метода. Заголовок метода (строка со словом main) напрямую не говорит компьютеру что-либо делать. Вместо этого заголовок метода описывает некоторые действия для дальнейшего использования. Заголовок объявляет: «На случай, если кто-то когда-нибудь вызовет основной метод, следующие несколько строк кода расскажут вам, что делать в ответ на этот вызов».

Каждый полный оператор Java заканчивается точкой с запятой. Вызов метода — это оператор, поэтому он заканчивается точкой с запятой, но ни заголовок метода, ни объявление метода не являются оператором.

Метод System.out.println

Инструкция в середине листинга 1 вызывает метод с именем System.out.println. Этот метод определен в Java API. Всякий раз, когда вы вызываете метод System.out.println, компьютер отображает текст на своем экране.

Подумайте, например, об имени Полин Отт. Хотите верьте, хотите нет, но я знаю двух человек по имени Полин Отт. Одна из них монахиня; другой физик. Конечно, в англоязычном мире есть много Paulines, как и несколько вещей с именем println в Java API. Чтобы отличить физика Полину Отт от кинокритика Полины Кель, напишите полное имя «Полин Отт». И, чтобы отличить монахиню от физика, напишите «Сестра Паулина Отт». Таким же образом напишите либо System.out.println или DriverManager.println. Первый пишет текст на экране компьютера. Второй записывает в файл журнала базы данных.

Подобно тому, как Pauline и Ott являются самостоятельными именами, System, out и println являются именами в Java API. Но чтобы использовать println, вы должны написать полное имя метода. Вы никогда не пишете println в одиночку. Это всегда System.out.println или другая комбинация имен API.

В языке программирования Java учитывается регистр. Если вы замените строчную букву на прописную (или наоборот), вы измените значение слова. Вы не можете заменить System.out.println на system.out.Println. Если вы это сделаете, ваша программа не будет работать.

Класс Java

Возможно, вы слышали термин объектно-ориентированное программирование (также известный как ООП). ООП — это способ думать о проблемах компьютерного программирования — способ, который поддерживается несколькими различными языками программирования. ООП началось в 1960-х годах с языка под названием Simula. В 1970-х годах он был усилен еще одним языком под названием Smalltalk. В 1980-х годах ООП получило широкое распространение благодаря языку C++.

Некоторые люди хотят изменить аббревиатуру и назвать ее COP, классово-ориентированное программирование. Это потому, что объектно-ориентированное программирование начинается с чего-то, что называется классом. В Java все начинается с классов, все заключено в классы, и все основано на классах.

В Java ваш основной метод должен находиться внутри класса. Код в листинге 1 начинается со слов class ThingsILike. Еще раз взгляните на листинг 1 и обратите внимание на то, что происходит после строки class ThingsILike. Остальной код заключен в фигурные скобки. Эти фигурные скобки отмечают все содержимое класса. Без этих фигурных скобок вы бы знали, где начинается объявление класса ThingsILike, но не знали бы, где объявление заканчивается.

Как будто содержимое класса ThingsILike находится в коробке. Чтобы выделить кусок кода, вы делаете две вещи:

Вы используете фигурные скобки. Эти фигурные скобки сообщают компилятору, где начинается и заканчивается фрагмент кода.

Вы делаете отступ в коде. Отступ сообщает вашему человеческому глазу (и глазам других программистов), где начинается и заканчивается фрагмент кода.

Об этой статье

Эта статья взята из книги:

Об авторе книги:

Барри Берд, доктор философии, опытный писатель и педагог. В Университете Иллинойса он пять раз включался в общеуниверситетский список учителей, получивших оценку своих студентов как отличников. Он написал несколько книг по разработке на Java и Android.

JAVA был разработан Джеймсом Гослингом в Sun Microsystems Inc в 1991 году, позже приобретенным корпорацией Oracle. Это простой язык программирования. Java упрощает написание, компиляцию и отладку программ. Это помогает создавать многократно используемый код и модульные программы.

Java — это объектно-ориентированный язык программирования, основанный на классах, и в нем предусмотрено как можно меньше зависимостей от реализации. Язык программирования общего назначения, созданный для разработчиков, чтобы написать один раз и запустить в любом месте, скомпилированный код Java может работать на всех платформах, поддерживающих Java. Приложения Java компилируются в байтовый код, который может работать на любой виртуальной машине Java. Синтаксис Java похож на c/c++.

История

История Java очень интересна. Это язык программирования, созданный в 1991 году. Джеймс Гослинг, Майк Шеридан и Патрик Нотон, команда инженеров Sun, известная как команда Green, инициировала язык Java в 1991 году. Sun Microsystems выпустила свою первую общедоступную реализацию в 1996 году как Java 1.0. Он обеспечивает бесплатное время работы на популярных платформах. Компилятор Java1.0 был переписан на Java Артуром Ван Хоффом, чтобы строго соответствовать его спецификациям. С появлением Java 2 в новых версиях было создано несколько конфигураций для разных типов платформ.

В 1997 году компания Sun Microsystems обратилась в орган по стандартизации ISO и позже формализовала Java, но вскоре вышла из этого процесса. В свое время Sun сделала большинство своих реализаций Java бесплатными, несмотря на статус их проприетарного программного обеспечения. Sun получала доход от Java за счет продажи лицензий на специализированные продукты, такие как Java Enterprise System.

13 ноября 2006 г. компания Sun выпустила большую часть своей виртуальной машины Java в виде бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом. 8 мая 2007 г. компания Sun завершила процесс, сделав весь основной код своей JVM доступным на условиях распространения с открытым исходным кодом.

Принципы создания Java были простыми, надежными, безопасными, высокопроизводительными, переносимыми, многопоточными, интерпретируемыми, динамическими и т. д. В 1995 году Java был разработан Джеймсом Гослингом, которого называют отцом Java. В настоящее время Java используется в мобильных устройствах, интернет-программировании, играх, электронном бизнесе и т. д.

Язык программирования Java называется JAVA. Почему?

После названия OAK команда решила дать ему новое имя, и предложила следующие слова: Silk, Jolt, Revolution, DNA, dynamic и т. д. Все эти названия было легко написать и весело произнести, но все они хотел, чтобы название отражало суть технологии. По словам Джеймса Гослинга, Java является одним из самых популярных имен наряду с Silk, и, поскольку java было уникальным именем, большинство из них предпочли его.

Ява — это название острова в Индонезии, где был произведен первый кофе (названный кофе ява). И это имя выбрал Джеймс Гослинг, попивая кофе возле своего офиса. Обратите внимание, что Java — это просто название, а не аббревиатура.

Терминология Java

Прежде чем изучать Java, необходимо ознакомиться с этими общими терминами Java.

Программу пишет Java-программист, такой же, как вы и я.
Компиляция выполняется компилятором JAVAC, который является основным компилятором Java, включенным в комплект разработки Java (JDK). Он принимает программу Java в качестве входных данных и генерирует байт-код в качестве выходных данных.
На этапе выполнения программы JVM выполняет байт-код, сгенерированный компилятором.

Теперь мы поняли, что функция виртуальной машины Java заключается в выполнении байт-кода, созданного компилятором. Каждая операционная система имеет свою JVM, но вывод, который они производят после выполнения байт-кода, одинаков во всех операционных системах. Вот почему Java известен как платформо-независимый язык.

<р>2. Байт-код в процессе разработки. Как уже говорилось, компилятор Javac JDK компилирует исходный код Java в байт-код, чтобы его можно было выполнить с помощью JVM. Он сохраняется компилятором как файл .class. Для просмотра байт-кода можно использовать такой дизассемблер, как javap.

<р>3. Комплект для разработки Java (JDK): мы использовали термин JDK, когда узнали о байт-коде и JVM. Итак, как следует из названия, это полный набор для разработки Java, который включает в себя все, включая компилятор, среду выполнения Java (JRE), отладчики Java, документацию по Java и т. д. Чтобы программа выполнялась в Java, нам необходимо установить JDK на наш компьютер. компьютер для создания, компиляции и запуска Java-программы.

<р>4. Среда выполнения Java (JRE): JDK включает JRE. Установка JRE на наших компьютерах позволяет запускать программу Java, однако мы не можем ее скомпилировать. JRE включает в себя браузер, JVM, поддержку апплетов и плагины. Для запуска Java-программы компьютеру требуется JRE.

<р>5. Сборщик мусора: в Java программисты не могут удалять объекты. Для удаления или восстановления этой памяти в JVM есть программа под названием Сборщик мусора. Сборщики мусора могут вспомнить объекты, на которые нет ссылок. Таким образом, Java упрощает жизнь программиста, управляя памятью. Однако программисты должны быть осторожны со своим кодом, используют ли они объекты, которые использовались в течение длительного времени. Поскольку Garbage не может восстановить память объектов, на которые ссылаются.

<р>6. ClassPath: classpath — это путь к файлу, по которому среда выполнения Java и компилятор Java ищут файлы .class для загрузки. По умолчанию JDK предоставляет множество библиотек. Если вы хотите включить внешние библиотеки, их следует добавить в путь к классам.

Основные/основные возможности Java

<р>1. Независимая от платформы: компилятор преобразует исходный код в байт-код, а затем JVM выполняет байт-код, сгенерированный компилятором. Этот байт-код может работать на любой платформе, будь то Windows, Linux, macOS, что означает, что если мы скомпилируем программу в Windows, то мы сможем запустить ее в Linux и наоборот. Каждая операционная система имеет свою JVM, но вывод, производимый всеми ОС, одинаков после выполнения байт-кода. Вот почему мы называем Java платформо-независимым языком.

<р>2. Объектно-ориентированный язык программирования. Организация программы с точки зрения набора объектов — это способ объектно-ориентированного программирования, каждый из которых представляет экземпляр класса.

Абстракция
Инкапсуляция
Наследование
Полиморфизм

<р>3. Простота: Java — один из простых языков, поскольку в нем нет сложных функций, таких как указатели, перегрузка операторов, множественное наследование, явное выделение памяти.

<р>4. Надежный: язык Java надежный, что означает надежный. Он разработан таким образом, что прикладывает много усилий для проверки ошибок как можно раньше, поэтому компилятор java способен обнаруживать даже те ошибки, которые не так просто обнаружить другим языком программирования. Основными функциями Java, которые делают его надежным, являются сборка мусора, обработка исключений и выделение памяти.

<р>6. Распределенный: мы можем создавать распределенные приложения, используя язык программирования Java. Удаленный вызов методов и корпоративные Java-бины используются для создания распределенных приложений на языке java. Java-программы можно легко распространять в одной или нескольких системах, соединенных друг с другом через Интернет.

<р>7.Многопоточность: Java поддерживает многопоточность. Это функция Java, позволяющая одновременно выполнять две или более частей программы для максимального использования ЦП.

<р>8. Переносимость: как мы знаем, Java-код, написанный на одной машине, можно запустить на другой машине. Независимая от платформы функция Java, в которой ее независимый от платформы байт-код может быть перенесен на любую платформу для выполнения, делает Java переносимой.

<р>9. Высокая производительность: архитектура Java определена таким образом, что она снижает накладные расходы во время выполнения, и иногда Java использует компилятор Just In Time (JIT), где компилятор компилирует код по запросу, где он компилирует только те методы, которые вызываются созданием. приложения для выполнения быстрее.

<р>10. Динамическая гибкость: Java, будучи полностью объектно-ориентированным, дает нам возможность добавлять классы, новые методы к существующим классам и даже создавать новые классы через подклассы. Java даже поддерживает функции, написанные на других языках, таких как C, C++, которые называются собственными методами.

<р>11. Выполнение в песочнице: программы Java запускаются в отдельном пространстве, что позволяет пользователю выполнять свои приложения, не затрагивая базовую систему с помощью верификатора байт-кода. Верификатор байт-кода также обеспечивает дополнительную безопасность, поскольку его роль заключается в проверке кода на наличие любых нарушений доступа.

<р>13. Возможности компиляции и интерпретации. Большинство языков разрабатываются с определенной целью: либо они являются компилируемыми, либо интерпретируемыми языками. Но Java интегрирует возникающую огромную мощь, поскольку компилятор Java компилирует исходный код в байт-код, а JVM выполняет этот байт-код для машинного исполняемого кода, зависящего от ОС.

Являетесь ли вы любознательным родителем или новичком в программировании, вы, вероятно, уже слышали о языке программирования Java.

Java очень часто преподается в средней школе на вводных курсах по программированию, таких как AP Computer Science. Часто это первый язык программирования, который изучают многие программисты!

Но, несмотря на его популярность, многие молодые студенты и семьи до сих пор задаются вопросом, что такое Java на самом деле и для кого она предназначена.

В этой статье мы объясним именно это — продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, что такое Java, где он используется и почему это один из самых популярных языков программирования в мире.

История Java

Изобретение

Давайте сначала узнаем больше о том, как появилась Java.

Java — это мультиплатформенный язык программирования, созданный в 1995 году Джеймсом Гослингом из Sun Microsystems (теперь Oracle). До своего нынешнего названия язык программирования сначала назывался OAK в честь дуба, который рос за пределами офиса Джеймса Гослинга.

Забавный факт: столкнувшись с проблемами товарного знака с названием «OAK», команде Гослинга нужно было найти альтернативы. Позже во время перерыва на кофе они остановились на «Java» — уникальном названии, вдохновленном кофейными зернами Java! Обратите внимание, что логотип Java ниже напоминает чашку кофе.

Эволюция

С тех пор как Sun Microsystem выпустила первую версию Java в 1995 году, язык развивался на протяжении всего своего существования.

На самом деле Java изначально была разработана для интерактивного телевидения! Хотя он был слишком продвинутым для использования с цифровым кабелем того времени, он хорошо подходил для интернет-программирования и был назван журналом Time одним из десяти лучших продуктов 1995 года.

С момента первого выпуска в Java было добавлено множество дополнительных функций и библиотек (набор предварительно написанных ресурсов для данного языка программирования). По мере того, как Интернет становился все более популярным, все больше и больше людей начали вносить свой вклад и расширять коллекцию библиотек и классов Java.

Этот рост во многом обусловлен тем, что Java является языком с открытым исходным кодом, а это означает, что любой может публично внести свой вклад в его разработку.

Разработка с открытым исходным кодом

Сообщество разработчиков Java с открытым исходным кодом и мощная экосистема разработчиков со всего мира в значительной степени способствовали тому, чтобы язык развивался так, как он есть сегодня.

Изобилие API-интерфейсов Java и других инструментов, созданных большим сообществом разработчиков, упрощает написание кода для выполнения сложных задач, поскольку большая часть базового серверного кода упакована в API (платформы, которые позволяют различным программным приложениям взаимодействовать). который может использовать каждый.

Например, Java-апплеты – это небольшие приложения, которые используются для предоставления интерактивных функций веб-приложениям и могут запускаться из веб-браузера.Эти инструменты также позволяют использовать Java в самых разных приложениях, что делает язык программирования Java очень популярным и широко используемым!

Платформа Java сегодня

Сегодня Java широко используется во многих отраслях и известен как высокоуровневый язык программирования общего назначения.

Пример строк кода на Java из проекта Java. Поскольку Java — это язык высокого уровня, некоторые используемые слова похожи на обычный английский!

Высокоуровневый означает, что язык относительно похож на человеческие языки в том, как он написан, и, таким образом, его легче понять и интерпретировать программисту-человеку.
Под языками общего назначения в информатике понимаются языки кодирования, которые можно использовать для создания решений для различных задач, а не ограничивать их конкретной отраслью или типом задач.

В результате платформа Java сегодня чрезвычайно популярна для широкого спектра применений — она является наиболее используемой платформой для разработки и выбором номер один для разработчиков.

Кроме того, это один из наиболее часто изучаемых языков программирования, который подходит для изучения программистам в возрасте от 12 лет.

Для чего используется Java?

Все!

По данным Oracle, более 3 миллиардов устройств используют Java, и большинство крупных компаний так или иначе используют Java. Java используется во многих областях: от научных приложений, таких как симуляторы физики, до финансовых приложений, таких как веб-сайты электронной коммерции.

Крупные компании, такие как Google, Microsoft и многие другие, также используют Java для ряда целей.

Ознакомьтесь с некоторыми из основных приложений Java ниже.

Веб-разработка

Хотя HTML и Javascript обычно используются для написания веб-сайтов и других веб-приложений, у Java есть ряд пакетов и библиотек, полезных для веб-разработки.
Java также хорошо подходит для веб-разработки на стороне сервера, то есть программ, которые взаимодействуют непосредственно с сервером (типом устройства, предоставляющего некоторые функции, такие как управление ресурсами, для клиентских устройств).

Андроид

Приложения Google Android, а также операционная система Android написаны с использованием Java и API Google Android, который очень похож на Java Development Kit (JDK).
Хотя в приложениях Android используется другая JVM, код по-прежнему пишется на Java.

Финансы и электронная коммерция

Многие веб-сайты электронной коммерции, а также правительственные, медицинские, страховые, образовательные и оборонные веб-приложения построены на Java, что делает Java-программистов ценными во многих отраслях.
Реализация Java делает его безопасным языком, что важно для веб-сайтов электронной коммерции, которые обрабатывают большие объемы защищенных данных, таких как номера кредитных карт и адреса пользователей.
Есть ряд особенностей Java, которые делают его безопасным языком программирования.
Например, Java ограничивает приложение Java средой выполнения Java и не позволяет ему получить доступ к системным ресурсам, что помогает предотвратить нарушение безопасности.

Большие данные

Технологии больших данных, которые набирают все большую популярность, также обычно пишут на Java.
Java является предпочтительным выбором для относительно новой области больших данных из-за ее больших, тщательно отобранных библиотек с открытым исходным кодом, а также большого сообщества опытных программистов Java.
В Java также есть ряд пакетов, полезных для обработки данных и научных вычислений, что делает его хорошо подходящим для приложений обработки данных.

Игры

Игры и игровые ИИ также написаны на Java.
Популярные игры, такие как Minecraft, тоже создаются с использованием Java!
В играх используются основные концепции Java, такие как ООП (объектно-ориентированное программирование) и многопоточность. Многопоточность – это одновременное выполнение двух или более процессов с наиболее эффективным использованием ЦП.

Плюсы и минусы Java

Как и у всех языков программирования, у Java есть свои сильные и слабые стороны.Когда программисты решают, какой язык использовать для программы или проекта, они должны учитывать ограничения каждого языка кодирования, а также уникальные преимущества, которые может предложить каждый из них.

Если вы планируете использовать или изучать Java, ознакомьтесь с некоторыми из его плюсов и минусов, перечисленными ниже.

Простота	Java проста в изучении и использовании, так как она была создана, чтобы ее было проще писать, компилировать и отлаживать, чем альтернативные языки программирования во времена его создание, как C++.
Универсальный и мощный	Сила программирования на Java заключается в его различных компонентах. Java Development Kit (JDK), Java Virtual Machine (JVM) и Java Runtime Environment (JRE) составляют тройной набор компонентов платформы Java для разработки и запуска приложений Java.

< td>Управление памятью

Производительность	По сравнению с языками, скомпилированными в собственном коде, такими как C и C++, Java потребляет много памяти и работает медленно.
В Java память управляется с помощью сборщика мусора, который занимается освобождением памяти, занятой неиспользуемыми данными. Этот метод сборки мусора в Java влияет на производительность приложения.
Синтаксис	Хотя Java является языком программирования высокого уровня, кривая обучения. Несмотря на то, что Java проще, чем такие языки программирования, как C++, он имеет более конкретный и менее интуитивный синтаксис, чем такие языки, как Python или Scratch.

Хотите начать изучать Java?

Как мы уже говорили выше, одним из самых сильных сторон Java является простота изучения и отличный начальный язык для новичков и программистов среднего уровня.

Благодаря широкому спектру применений изучение программирования на Java также открывает двери для многих потенциальных профессий: от разработчика приложений или веб-разработчика до аналитика данных или инженера-программиста на стороне сервера!

Благодаря большому онлайн-сообществу разработчиков существует ряд онлайн-ресурсов для изучения более конкретных API и инструментов, связанных с Java. Новые программисты также могут легко найти ответы на распространенные проблемы с Java или вопросы, с которыми они могут столкнуться.

Онлайн-курсы Java для детей

Для студентов, которые хотят более структурированного обучения, Juni Learning предлагает последовательность курсов Java, начиная с основ и заканчивая более сложными проектами с использованием объектов и подклассов. Эти курсы обучают студентов основам программирования на языке Java с помощью практических проектов.

Анания Рао изучает компьютерные науки в Университете Карнеги-Меллона в Питтсбурге, штат Пенсильвания, и является инструктором Juni Learning. Она исследователь биоробототехники в CMU и изучает дополнительную специальность в области робототехники. Ранее она была стажером по цифровым технологиям в GE Transportation и помощником преподавателя в Национальной академии обучения в Бангалоре, Индия. Ананья также любит танцевать, строить роботов и писать рассказы.

Двигайтесь дальше с Джуни

Раскройте свой потенциал с помощью нашего эксклюзивного образовательного контента, руководств и ресурсов, доступных только подписчикам Juni.

Читайте также: