Java. Рассказываем о языке, который завоевал мир программирования

Содержание: 

• Что такое Java
• Как создавали язык 
• Особенности Java
• Преимущества и недостатки 
• Где используют Java
• Как начать изучение Java. Редакция Skillbox.by собрала полезные рекомендации

Что такое Java

В мире IT Java — слово, которое звучит как музыка для ушей программистов. Этот объектно-ориентированный язык, который появился в далеком 1995 году, стал фундаментом множества инновационных решений и технологических прорывов.

Джава — это не просто набор кода. Это мощный инструмент, способный воплотить самые амбициозные идеи в программное обеспечение (ПО). История его развития сопровождалась решением серьезных проблем, стоявших перед разработчиками на момент создания. Но благодаря своей универсальности и кроссплатформенности (ред.: способности работать на разных платформах), Java перешагнул рамки, став неотъемлемой частью многих IT-проектов и решений.

Как создавали язык Java

История создания Java пронизана важными событиями и решением проблем, которые стояли перед миром программирования в конце XX века. Давайте в нее углубимся, чтобы понять, как и почему этот язык появился, и каким образом он повлиял на мир программирования.

• Кризис совместимости и рождение Java. На рубеже 80–90-х годов прошлого века, компьютерная индустрия столкнулась с острым кризисом — проблемой совместимости программного обеспечения. Программы, разработанные для одной операционной системы, не работали на другой ОС без сложных и дорогостоящих адаптаций. Это приводило к серьезным затратам и ограничивало развитие индустрии. Тогда Джеймс Гослинг и его команда в Sun Microsystems стали разрабатывать новый язык, который мог бы преодолеть эти преграды. Джава должен был стать кроссплатформенным и независимым от аппаратной части компьютера языком для запуска приложений на любой платформе без их переписывания.
• Прорыв и распространение. Java оказался действительно революционным. В 1995 году, когда была выпущена первая версия, он предложил непревзойденную кроссплатформенность и высокую надежность. Теперь Java-приложения пишутся один раз и запускаются на любом устройстве, поддерживающем форменную среду запуска ПО Java Virtual Machine (JVM). Это сократило затраты и упростило разработку. Благодаря этим преимуществам Java быстро превратился в ключевой язык для написания мобильных приложений, веб-разработки и корпоративного ПО, что подтвердило его доминирующее положение.
• Переход во все отрасли IT. Java сделал доступным программирование встроенных систем, и это привело к развитию «Интернета вещей» (IoT). В современном мире Джава используется в умных домах, автомобилях и многих других сферах, делая нашу жизнь комфортной и безопасной.

Получается, Java не только решил проблемы совместимости, но и уравнял игровое поле для разработчиков, позволив им создавать мощные и кроссплатформенные приложения. С момента создания и до настоящего времени Джава продолжает формировать современную индустрию backend-программирования и остается в числе востребованных языков в мире IT.

В чем особенность языка Java

Джава на фоне остальных языков программирования выделяется своими уникальными качествами, которые делают его мощным инструментом разработки. Давайте рассмотрим ключевые особенности языка, которые делают его таким популярным.

• Объектно-ориентированность. Это язык, полностью ориентированный на объекты. Каждый компонент программы (объект) содержит данные и методы для их обработки. Это помогает создавать модульные и легко поддерживаемые приложения, повторно использовать код в разном ПО.
• Кроссплатформенность. Одна из наиболее удивительных особенностей языка — способность работать на разных операционных системах без изменений в исходном коде. Это сделала возможным Java Virtual Machine (JVM), которая интерпретирует и выполняет байт-код Джава для запуска на любой платформе, поддерживающей JVM.
• Многопоточность. Язык поддерживает многопоточность. Это означает, что вы можете одновременно выполнять несколько задач внутри одного приложения. Это особенно полезно для многозадачных и высоконагруженных программ: веб-серверов и баз данных.
• Сильная типизация. Это означает, что каждая переменная должна иметь определенный тип данных, и любые операции над ними проверяются на соответствие типов. Это позволяет предотвращать множество ошибок на этапе компиляции, что делает код стабильнее.
• Управление памятью через механизм сборки мусора. Язык автоматически управляет выделением и освобождением памяти, что снимает с программистов бремя ручного управления. Механизм сборки мусора отслеживает неиспользуемые объекты и освобождает от них выделенную память, предотвращая ее утечки и снижая риск ошибок.
• Богатая библиотека. Этот язык поставляется с обширной стандартной библиотекой классов, которая включает в себя готовые решения для многих типов задач — от работы с файлами и сетью до графического интерфейса. Это упрощает и ускоряет разработку программ.

Преимущества и недостатки 

Как и у всех технологий, у Джава есть свои преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим их более детально.

Преимущества:

• Безопасность. Язык известен своими механизмами безопасности. Байт-кодом, который проверяется перед выполнением, и средствами защиты от несанкционированного доступа к памяти.
• Большое сообщество и экосистема. Огромное сообщество разработчиков, богатая библиотека классов и множество инструментов разработки делают процесс написания ПО эффективнее и позволяют поддерживать широкий спектр задач.
• Долговечность. Язык существует уже более двух десятилетий и остается актуальным. Это означает, что код, написанный на Джава, долговечен и не требует частой переработки.

Недостатки:

• Потребление памяти. Java потребляет больше памяти, чем некоторые другие языки программирования. Поэтому иногда при запуске приложений на устройствах с ограниченными ресурсами можно столкнуться со сбоями.
• Низкая скорость выполнения. В сравнении с низкоуровневыми языками, Джава бывает менее эффективным с точки зрения производительности. Однако современные оптимизации и JVM улучшают этот показатель.
• Сложность некоторых концепций. Например, многопоточность и управление памятью для новичков могут оказаться сложными для понимания и правильного использования.
• Время запуска. Приложения дольше запускаются из-за процесса компиляции в байт-код.

С появлением новых языков программирования вроде Kotlin некоторые программисты все же предпочитают использовать Java из-за более современных возможностей и упрощенного синтаксиса. Если сравнить Джава с другими языками наподобие Python или C++, то здесь можно выделить его кроссплатформенность, многопоточность и поддержку масштабных корпоративных приложений. Такой язык подойдет для крупных корпоративных систем, разработки многозадачных программ или ПО, где безопасность и надежность имеют высший приоритет. Однако при выборе языка всегда важно учитывать цели проекта и специфические потребности разработчиков и бизнеса. Редакция Skillbox.by уже рассматривала преимущества и недостатки популярных языков программирования, чтобы вам было проще определиться с выбором языковой среды.

Где используют Java

Java — универсальный язык, и его многогранность позволяет использовать его в различных областях. Среди компаний, активно использующих Java, можно встретить Amazon, LinkedIn, Netflix, Oracle, Яндекс и пр. Они разрабатывают и поддерживают крупномасштабные системы и сервисы с использованием Java в различных сферах — от облачных вычислений до социальных сетей и мессенджеров.
Помимо того, в мире существует еще множество проектов, где активно используют этот язык:

• В создании мощных и масштабируемых веб-приложений. Примером может служить Apache Struts и Spring Framework, которые облегчают создание веб-сервисов с использованием Java.
• В разработке мобильных приложений под платформу Android. Официальная интегрированная среда разработки Android Studio поддерживает Java как один из основных языков для создания Android-приложений.
• В создании корпоративных приложений и информационных систем. Например, платформа Enterprise JavaBeans (EJB) предоставляет структуры и сервисы для разработки корпоративного ПО.
• В научных исследованиях и анализе данных. Проекты вроде Apache Hadoop и Apache Spark предоставляют мощные инструменты для обработки и анализа больших объемов данных с использованием Джава.
• В игровой индустрии. Многие онлайн-игры созданы с использованием Java. Например, игра «Minecraft».
• В создании финансовых приложений, торговых систем и биржевых платформ. Многие банки и финансовые учреждения используют Java для обеспечения надежности и высокой производительности своих систем. Например, банк ВТБ.
• В разработке приложений для умных устройств и интернета вещей. Его кроссплатформенность позволяет писать ПО для любых устройств.

Как начать изучение Java. Редакция Skillbox.by собрала полезные рекомендации

Теперь, когда вы понимаете, что Java — это не просто язык программирования, а мощный инструмент для решения различных задач, расскажем, как начать свой путь в мире Java-разработки.

Джава — ключ ко многим возможностям в IT-индустрии. Выбрав его, вы получаете:

• универсальность — Java открывает двери в разные сферы IT и позволяет работать над разнообразными проектами по всему миру;
• высокую востребованность — работодатели активно ищут специалистов, знакомых с Java, что делает его изучение верным шагом для карьеры;
• стабильность и долговечность — Java существует уже много лет и продолжает оставаться актуальным языком.

Однако нужно понимать, что обучение этому языку без практики не даст плодов. Создавайте собственные проекты, пишите код и решайте задачи. В этом могут помочь образовательные платформы. Например, курс от Skillbox по Java поможет получить актуальные знания и практические навыки — у вас будет возможность стать специалистом уровня middle. За время обучения вы научитесь разрабатывать приложения на Java и его фреймворке Spring. Узнаете, как применять алгоритмы и оптимизировать код. Разберетесь в работе системы Git и баз данных. 

Изучая Java или любой другой язык программирования, редакция Skillbox.by рекомендует:

• Не бояться ошибок. В процессе изучения языка вы обязательно сделаете ошибки. Это нормально. Важно извлечь уроки из них и двигаться дальше. Благодаря обратной связи с преподавателями Skillbox поможет вовремя выявить и устранить ошибки, чтобы потом не пришлось переучиваться.
• Участвовать в сообществе. Присоединяйтесь к сообществам разработчиков Java, задавайте вопросы, обсуждайте проблемы и делитесь опытом. Например, Лига программистов на Пикабу в ламповой атмосфере поможет решить многие вопросы по программированию.
• Постоянно самообучаться. IT-сфера постоянно развивается, и обучение не должно прерываться. Следите за новыми трендами и технологиями, которые дополнят ваши навыки.

А чтобы было проще, редакция собрала полезные ресурсы, которые помогут ближе познакомиться с языком программирования Java.

Литература:

• Кэти Сиерра и Берт Бейтс «Head First Java» — книга представляет собой один из самых простых и доступных для понимания самоучителей по Джава;
• Барри Берд «Java для чайников» — интересная и простая книга для начинающих, включающая в себя справочник по этому языку.

Профессиональные сообщества и блоги:

• Golovach Courses — на YouTube-канале бэкенд-разработчика, программиста и преподавателя Ивана Головача собран наиболее обширный русскоязычный материал по Java.
• Java книги по программированию — telegram-канал содержит обширную и постоянно пополняющуюся базу учебных материалов.