Java.pdf

Java - Wikibooks, biblioteka wolnych podręczników

http://pl.wikibooks.org/wiki/Programowanie:Java

Java

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.

> Java »

(Przekierowano z Programowanie:Java)

Spis treści

1 Cechy Javy przemawiające za jej wyborem

2 Wady, o których warto pamiętać

3 Czego potrzebujesz, żeby zacząć

3.1 Linux

4 Java z punktu widzenia programisty

4.1 Środowisko uruchomieniowe i developerskie

4.2 Kod wykonywalny programu

4.3 Zwalnianie pamięci w języku Java - Garbage Collector

4.4 Notka dla programistów C++

5 Nauka programowania w języku Java

6 Komunikacja z użytkownikiem

7 Kurs podstawowy

7.1 Jak kompilować / uruchamiać programy

7.2 Struktura podstawowego programu

7.2.1 Struktura programu dla zaawansowanych

7.3 Zmienne

7.3.1 Typy zmiennych

8 Pierwszy program

8.1 Obiektowe podstawy

8.2 Przykład 1

8.3 Przykład 2

8.4 Przykład 3

8.5 Przykład 4

8.6 Przykład 5 - prosta grafika

9 Narzędzia

9.1 Edytory

9.2 IDE

9.3 Co wybrać ?

10 Bibliografia

11 Warto przeczytać

12 Linki zewnętrzne

1 z 27

31.05.2011 00:27

Java - Wikibooks, biblioteka wolnych podręczników

http://pl.wikibooks.org/wiki/Programowanie:Java

Cechy Javy przemawiające za jej wyborem

Przenośność - możesz uruchomić program na każdym systemie i sprzęcie, na

który istnieje implementacja wirtualnej maszyny Java.

Wygoda - podstawowe klasy i mechanizmy Java są zaimplementowane tak, że

dostarczają programiście wygodnych w użyciu bibliotek, która w wielu

przypadkach znacznie przyśpieszają tworzenie aplikacji.

Szybkość tworzenia aplikacji - w Java aplikacje pisze się szybciej niż w

niektórych innych językach programowania. Wszystko dzięki użytecznym

klasom i mądrze zaplanowanym bibliotekom, narzędziom oraz IDE.

Duże wsparcie ze strony twórców środowisk programowania - dzięki

środowiskom IDE, takim jak NetBeans czy Eclipse, programy możesz

tworzyć jeszcze szybciej i jeszcze wydajniej używając profesjonalnych

narzędzi, które ułatwią tworzenie dużych aplikacji i panowanie nad

tworzeniem oraz utrzymywaniem kodu.

Ciekawe możliwości tworzenia interfejsu użytkownika - możliwość dostępu do

wygodnych w użyciu bibliotek i narzędzi pozwalających szybko i bezboleśnie

stworzyć niezależny od systemu i przenośny interfejs graﬁczny dla aplikacji.

Biblioteki graﬁczne udostępniają metody, które są dokładnie tym, czego

potrzebujesz.

Duża ilość publikacji - w sieci jest sporo informacji na temat języka Java. Jest

to ogromna zaleta szczególnie dla osób uczących się tego języka. W

Internecie znaleźć można sporo przykładowego kodu, artykułów czy

tutoriali.

Garbage collection, czyli automatyczne zwalnianie nieużywanych już

obszarów pamięci

Wady, o których warto pamiętać

Przeważnie programy uruchamiane pod maszyną wirtualną działają wolniej

niż programy napisane w C++ (szczególnie czasochłonne jest uruchamianie

aplikacji).

Użytkownik potrzebuje zainstalowanej maszyny wirtualnej javy (JVM), aby

móc uruchomić nasz program.

Java ustępuje innym językom programowania (np. C++ lub Ada) w

tworzeniu aplikacji czasu rzeczywistego. We Francji uchwalono prawo

2 z 27

31.05.2011 00:27

Java - Wikibooks, biblioteka wolnych podręczników

http://pl.wikibooks.org/wiki/Programowanie:Java

zabraniające używania systemów czasu rzeczywistego napisanych w Javie.

Czego potrzebujesz, żeby zacząć

Java to nie tylko język programowania - to również środowisko uruchomieniowe,

w którym działają programy, tak zwana Wirtualna Maszyna Java ( Java Virtual

Machine - JVM). Java jest zaliczana do języków kompilowano-interpretowanych -

aby napisane przez nas programy zadziałały, wymagany jest kompilator, który

przekształci kod źródłowy do tzw. binary code , czyli odpowiednika kodu

maszynowego rozumianego przez JVM (w tej książce funkcjonuje również termin

kod bajtowy ). Zarówno JVM jak i kompilator są dostarczane za darmo przez

twórców Javy - ﬁrmę Oracle (http://java.sun.com/) . Najlepiej ściągnąć wszystko

w jednym pakiecie, który obecnie nosi nazwę Java SE (Java Platform, Standard

Edition). Java SE jest dostępna na wiele platform, w tym dla systemów 32- i

64-bitowych Windows i GNU/Linux. Jest to wszystko, czego potrzebujemy do

rozpoczęcia pracy.

Linux

Istnieje kilka implementacji Javy. [1] Wybierzmy otwartą implementację OpenJDK.

[2]

W konsoli wpisujemy :

sudo apt-get install openjdk-6-jdk openjdk-6-jre openjdk-6-doc

To polecenie instaluje pakiety zawierające :

jre - Java Runtime Environment = środowisko uruchomieniowe

jdk - Java Software Development Kit = zestaw narzędzi programistycznych

doc - dokumentację

Java z punktu widzenia programisty

Środowisko uruchomieniowe i developerskie

Aby dobrze programować, warto zrozumieć, jak wygląda całe podłoże

mechanizmu Java. Pierwszym podstawowym elementem jest JRE (Java Runtime

Environment - środowisko uruchomieniowe Javy). JRE jest niezbędne do

uruchamiania aplikacji Java na komputerze. A co to oznacza dla nas

programistów? Oznacza nie mniej, nie więcej, a dokładnie tyle, że programy

pisane w tym języku uruchamiane są nie "w komputerze", ale w pewnym

3 z 27

31.05.2011 00:27

Java - Wikibooks, biblioteka wolnych podręczników

http://pl.wikibooks.org/wiki/Programowanie:Java

środowisku działającym na komputerze. Dzięki temu jesteśmy pewni, że jeśli

powstanie implementacja Wirtualnej Maszyny Java (JRE - w naszym przypadku)

na jakąkolwiek maszynę, to będziemy mogli na tej maszynie uruchomić nasz

program bez względu na to, czy będzie to: Atari ST, XBOX czy najnowsza wersja

tostera marki "dla Ciebie dla Domu". Dzięki temu programy pisane w Javie będą

mogły być uruchamiane nawet na sprzęcie, który pojawi się za 10-20 lat, o ile

będzie istniała implementacja Wirtualnej Maszyny Java dla tych urządzeń.

Wykonywanie aplikacji języka Java poprzez JRE rozwijało się w następujących

kierunkach:

Początkowo program mógł być interpretowany instrukcja po instrukcji

(podobnie jak w językach skryptowych) jednak rozwiązanie to było bardzo

niewydajne i powodowało, że programy napisane w języku Java działały

bardzo wolno.

Aby zwiększyć wydajność programów napisanych w języku Java w

nowoczesnych maszynach wirtualnych Java, zaimplementowano mechanizmy

mające przyśpieszyć działanie programów. Jednym z nich jest technika JIT

(Just In Time). Technologia Just In Time kompiluje kod bezpośrednio przed

jego wykonaniem. Dzięki temu kompilowane są tylko i wyłącznie funkcje czy

klasy, których używamy w naszym programie (a nie cały program). JIT w

połączeniu z optymalizacją adaptacyjną pozwala działać programom

napisanych w Java niemal tak szybko jak aplikacjom C/C++.

Poza JRE (niezbędnym użytkownikowi) istnieje inna popularna forma dystrybucji

pakietu Java. JDK (Java Development Kit), zwana również SDK (Software

Development Kit). To dystrybucja języka Java dla osób tworzących kod w języku

Java. Poza środowiskiem uruchomieniowym zawiera między innymi: kompilator,

dokumentację/pomoc i debugger.

Kod wykonywalny programu

Po napisaniu kodu źródłowego program kompilowany jest do bytecodu. Nie jest

to jeszcze kod zrozumiały dla procesora w sposób bezpośredni, który pozwalałby

nam na jego uruchomienie. Jest to jednak kod zapisany w określonym formacie,

który może zostać poprawnie zinterpretowany przez Maszynę Wirtualną Java,

przetłumaczony na kod wykonywalny i uruchomiony.

Zwalnianie pamięci w języku Java - Garbage Collector

W języku Java w tle, podczas działania naszego programu, działa mechanizm

zwany Garbage Collector (zbieracz śmieci). Ma on na celu zwolnienie

programisty z obowiązku dbania o zwalnianie pamięci w programie. Stosuje on

szereg algorytmów mających na celu wyłapanie niepotrzebnych obiektów i

4 z 27

31.05.2011 00:27

Java - Wikibooks, biblioteka wolnych podręczników

http://pl.wikibooks.org/wiki/Programowanie:Java

usunięcie ich. Posiada to swoje wady i zalety.

Zaletą jest to, że programista nie musi pamiętać o zniszczeniu obiektu lub

zwolnieniu pamięci. Mamy wolny czas, który normalnie poświęcilibyśmy na

tworzenie destruktorów i czasochłonne myślenie nad tym, czy oby na pewno

dobrze alokuję i zwalniam pamięć. Więcej nawet - istnieją problemy w których nie

jesteśmy w stanie rozstrzygnąć, czy obiekt powinien zostać "już" zwolniony czy

jeszcze powinien pozostać przy życiu. GC zrzuca z nas również ten ciężar.

Wadą jest to, że działanie Garbage Collectora zajmuje czas. Nigdy nie wiadomo

kiedy Garbage Collector postanowi zadziałać i wyszukać oraz zwrócić do systemu

nieużywaną już przez program pamięć. Przez to systemy czasu rzeczywistego

pisane w Javie obwarowane są dodatkowymi restrykcjami, ponieważ działanie

programu może być w każdej chwili wstrzymane na odśmiecanie.

Najprostsze mechanizmy działania Garbage Collectora to usuwanie obiektów, dla

których ilość referencji wynosi zero (z takiego obiektu nie skorzystamy bo nie

mamy się do niego jak odwołać, więc nie ma sensu trzymać go w pamięci) i

odnajdywanie trójkącików (referencja A wskazuje na B, B wskazuje na C ale C

znowu wskazuje na A), ale istnieją również bardziej złożone.

Ciekawostki

Istnieją właściwie dwa GC. Jeden uruchamiany jest często i zwalnia zmienne

które nie są już potrzebne, a które zostały utworzone "niedawno". Np. użyte

zmienne lokalne po opuszczeniu metody która ich używała. Drugi jest

uruchamiany rzadziej, ale czyści dokładniej całą pamięć, jednak jego działanie

może powodować zatrzymanie JVM do czasu zakończenia procesu odśmiecania

(istnieją jednak implementacje JVM które nie posiadają tej wady). Powinieneś

wiedzieć, że GC w "zasadzie działa", ale dla aplikacji bardzo intensywnie

używających pamięć może zdarzyć się sytuacja, że GC nie zdąży z odśmieceniem

nim nastąpi przepełnienie pamięci - w takim przypadku zostanie zrzucony

wyjątek OutOfMemoryError i aplikacja w zasadzie przestanie działać. W takich

programach warto używać przypisania do "null" - pomoże to GC łatwiej

odnajdywać obiekty do usunięcia. Można również ręcznie zainicjować działanie

GC poprzez użycie System.gc() - nie gwarantuje to, że wszystkie śmieci zostaną

zwolnione, ale często może pomóc. Wgłębiając się w różne aspekty pamięci

używanej przez JVM odnajdziesz obszar PermGen. Obszar PermGen nie jest

odśmiecany (tak mówi doświadczenie) przez JVM, przechowuje się w nim między

innymi informacje o klasach załadowanych przez ClassLoadera. Był taki problem

z biblioteką javaassist, używanej przez kontener EJB3, który powodował ciągłe

powiększanie obszaru zajmowanego PermGen, aż do katastrofy JVM. Do

sterowania (w pewnym stopniu) GC mogą służyć parametry uruchomieniowe

JVM.

Notka dla programistów C++

5 z 27

31.05.2011 00:27

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: