Презентация "Введение в технологию Java"

Скачать материал

Подписи к слайдам:

Модуль 1

Введение в технологию Java

<number>

Литература

Герберт Шилдт. Java. Полное руководство, М.: Вильямс, 2012. – 1104 с.
Кей С. Хорстманн, Гари Корнелл. Библиотека профессионала. Основы. Том 1 (Том 2). М.: Вильямс, 2010. – 816 c.
Брюс Эккель. Философия Java. Библиотека программиста. СПб.: Питер, 2011. – 640 с.
Берт Бэйтс, Кэтти Сьерра. Изучаем Java. Эксмо, 2012. – 720 с.
Монахов В. Язык программирования Java и среда NetBeans. BHV-СПб, 2011. – 704 с.

<number>

Программное обеспечение курса

Дополнительное ПО

Firefox/Internet Explorer
Java DB

Компьютер класса

Основное ПО
JDK 7
NetBeans 7

Технология Java: история

Первая версия языка была официально опубликована в 1995 году
Основная причина – потребность в независящем от платформы языке

<number>

JAVA и C++

Синтаксис операторов Java практически полностью совпадает с синтаксисом языка C++;
Java не обладает совместимостью с C++;
Java является гораздо более сильно типизированным по сравнению с C++;
В отличие от C++, ни один из элементов спецификации Java не зависит от реализации. И размер основных типов данных, и арифметические операции над ними строго определены.

<number>

Цели создания нового языка

Повышение скорости разработки;
Устранение ошибок других языков ;
Переносимость кода;
Многопоточность;
Загрузка классов динамически, когда они на самом деле необходимы;
Поддержка изменения программы динамически во время выполнения загрузки классов из разных источников;
Обеспечение более высокого уровня безопасности.

<number>

Средства достижения целей

The Java Virtual Machine (JVM™)

программы, написанные на языке Java, выполняются под управлением специальной программы – виртуальной Java-машины

Garbage collection

сборщик мусора

The Java Runtime Environment (JRE)
JVM tool interface

<number>

The Java Virtual Machine

Java Virtual Machine (JVM) – программа виртуальной Java-машины, скомпилированная в коды соответствующего процессора – система времени выполнения Java;
Взаимодействует с операционной системой, обеспечивая доступ к файлам или поддержку графики;
Исполняет байт-код;
Обеспечивает автоматическое высвобождение памяти, занятой ненужными объектами (сборка мусора).

<number>

Java Virtual Machine

<number>

Реализация JVM

<number>

JRE выполняет основные задачи

Java Runtime Environment (сокр. JRE) — минимальная реализация виртуальной машины, необходимая для исполнения Java-приложений, без компилятора и других средств разработки. Состоит из виртуальной машины — Java Virtual Machine и библиотеки Java-классов.
Загружает код (Loads code)
Проверяет код (Verifies code)
Выполняет код (Executes code)

<number>

Загрузчик классов (Class Loader)

Загружает все классы, необходимые для выполнения программы.
Сохраняет классы локальной файловой системы в отдельных пространствах имен (namespaces).
Предотвращает подмену (spoofing).

<number>

Проверка байт-кода (Bytecode Verifier)

Проверка гарантирует, что:
Код соблюдает спецификацию JVM.
Код не нарушает целостность системы (system integrity).
Код не вызывает переполнения стека (stack overflows) или недостаточного расхода (underflows).
Типы параметров для всех выражений кода являются корректными.
Нет не правильных преобразований данных (преобразования целых чисел к указателям).

<number>

Функции Java Runtime Environment

<number>

Выполнение кода JRE Just-In-Time (JIT) компилятор

JIT-компиляция (Just-In-Time) – компиляция "по ходу дела", "налету"

<number>

Установка среды Java

Существует два основных способа установки Java-машины на клиентский компьютер:
JRE из поставки Software Development Kit (SDK) - Комплекта разработки программного обеспечения.
Специализированный вариант JRE в составе Интернет-браузера, называющийся Java plugin.
Комплект последних версий SDK можно свободно загружать с сайта
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/(jre7-downloads-1880261.html)

<number>

Типы JDK

Java Development Kit (сокращенно JDK) — бесплатно распространяемый компанией Oracle Corporation (ранее Sun Microsystems) комплект разработчика приложений на языке Java, включающий в себя компилятор Java (javac), стандартные библиотеки классов Java, примеры, документацию, различные утилиты и исполнительную систему Java (JRE).
SDK – Software Development Kit;
Java ME – комплект Java Micro Edition для создания приложений, работающих на встраиваемых и мобильных устройствах.
Java SE – комплект Java Standard Edition для программирования "толстых клиентов".

Java EE– комплект Java для создания серверного программного обеспечения.

Java Card – комплект для устройств с крайне ограниченными вычислительными ресурсами. По сравнению с другими версиями Java изменен байткод, требования к исполняющей платформе, состав стандартных библиотек..

<number>

Версии платформы Java SE

Год	JDK	Платформа
1996	1.0	1
1997	1.1	1
1998	1.2	2
2000	1.3	2
2002	1.4	2
2004	1.5	5
2006	1.6	6
2011	1.7	7
2014 (март)	1.8	8

Типы приложений Java SE /EE

Приложение (application) – аналог "обычной" прикладной программы.
Апплет (applet) – специализированная программа с ограниченными возможностями, работающая в окне WWW-документа под управлением браузера.
Сервлет (servlet) - специализированная программа с ограниченными возможностями, работающая в WWW на стороне сервера. Используется в технологии JSP (Java Server Pages) для программирования WWW-документов на стороне сервера.
Серверное приложение (Enterprise application) – предназначено для использования на стороне сервера.
Библиотека (Java Class Library)

<number>

Инсталляция Java Development Kit

Скопировать и установить Java Development Kit.
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
Установить переменные окружения JAVA_HOME, PATH и CLASSPATH

Установка переменной окружения PATH позволяет запускать инструменты JRE (компилятор, интерпретатор и т.д.) без перехода в каталог, где они установлены
Переменная CLASSPATH позволяет исполняющей системе находить и запускать Java-программы из различных каталогов
Переменная JAVA_HOME используется многими приложениями Java для определения расположения Java SDK в файловой системе

<number>

Дополнительные ресурсы

Ресурс	Сайт
Образование и обучение	http://education.oracle.com
Документация	http://www.oracle.com/technology/documentation
Загрузка продуктов	http://www.oracle.com/technology/software
Статьи	http://www.oracle.com/technology/pub/articles
Поддержка	http://www.oracle.com/support
Форумы по продуктам	http://forums.oracle.com
Руководства	http://www.oracle.com/technetwork/tutorials/index.html
Sample Code	https://www.samplecode.oracle.com
Oracle Technology Network for Java Developers	http://www.oracle.com/technetwork/java/index.html
Обучающие материалы	http://www.oracle.com/goto/oll

Mobile & Embedded

The Java Community

Java Community Process (JCP)

Сообщество работает на основании набора документов и процедур JSR (Java Specification Request):

Запрос (Предлагаемая спецификация свободно принимается на рассмотрение членами сообщества, присваивается номер);
Черновик спецификации (первый черновик спецификации выносится на рассмотрение Исполнительного Комитета и членов сообщества, решение о продолжении или доработке);
Открытый черновик (черновик спецификации в свободном доступе, доработка, голосование Исполнительного Комитета для окончательного утверждения. Эталонная реализация и набор автоматических тестов);
Поддержка (доработка, уточнение или расширение эталонной реализации и набора тестов по мере поступления запросов).

Java Community Process (JCP) — сформированный в 1998 году формальный процесс, который позволяет заинтересованным лицам участвовать в формировании будущих версий спецификаций платформ языка Java.
http://jcp.org

OpenJDK

OpenJDK - проект по созданию полностью совместимого Java Development Kit, состоящего исключительно из свободного и открытого исходного кода.

http://openjdk.java.net/
Имеет лицензию свободно-распространяемого программного обеспечения (GNU GPL)
Эталонная реализация JDK
Реализует новые возможности языка
Открыт для членов сообщества
Базируется на Oracle JDK

Создание программы на Java

Написать программу на Java и сохранить ее на диск.
Выполнить компиляцию программы, чтобы перевести ее с языка Java в специальный байт‐код, который понимает виртуальная машина JVM.
Запустить программу.

<number>

Создание программы на Java

Варианты работы:
Использовать JDK вместе с текстовым редактором. Компиляция и запуск программы на выполнение производится из командной строки.
Использовать IDE, например NetBeans или Eclipse.
Использовать JDK и текстовый редактор, интегрированный вместе с этим пакетом, например, JEdit. Компиляция и запуск на выполнение программ производятся внутри редактора.

<number>

Средства разработки приложений

Утилита	Назначение
javac	Компилятор в режиме командной строки для программ, написанных на языке Java
java	Утилита для запуска в режиме командной строки откомпилированных программ-приложений
jdb	Отладчик программ, написанных на языке Java
javadoc	Генератор документации по классам на основе комментариев, начинающихся с /**
jar	Создание и управление Java-архивами (jar)

<number>

Создание простого Java-приложения

<number>

Компиляция и выполнение программы

Компиляция TestGreeting.java:
javac TestGreeting.java
Greeting.java компилируется автоматически.
Запуск приложения:
java TestGreeting
Устранение ошибок компиляции и времени выполнения (compile and runtime errors).

<number>

Java Technology Runtime Environment

<number>

Ошибки при компиляции Compile-Time Errors

<number>

Ошибки времени выполнения Runtime Errors

Can’t find class TestGreeting
Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodError: main

<number>

Тест

Java платформа, предназначенная для разработки приложений для устройств ограниченных в ресурсах (ограниченная вычислительная мощность, объём памяти, малый размер дисплея, питание от портативной батареи, низкоскоростные и недостаточно надёжные коммуникационные возможности)