Java (programozási nyelv) - Java (programming language)

Jáva

Paradigma	Multi-paradigma : általános , objektum-orientált ( osztályalapú ), funkcionális , kötelező , reflektív , párhuzamos
Tervezte	James Gosling
Fejlesztő	Oracle Corporation
Először jelent meg	1995. május 23 . ; 26 évvel ezelőtt (1995-05-23)
Stabil kiadás	Java SE 2021. szeptember 17  /14 . ; 33 nappal ezelőtt (14 September 2021)
Gépelési fegyelem	Statikus, erős, biztonságos , névleges , manifeszt
Fájlnévkiterjesztések	.java, .class , .jar , .jmod
Weboldal	oracle .com /java /
Befolyásolta
CLU , Simula67 , Lisp , Smalltalk , Ada 83 , C ++ , C# , Eiffel , Mesa , Modula-3 , Oberon , Objective-C , UCSD Pascal , Object Pascal
Befolyásolt
Ada 2005 , BeanShell , C# , Chapel , Clojure , ECMAScript , Fantom , Gambas , Groovy , Hack , Haxe , J# , Kotlin , PHP , Python , Scala , Seed7 , Vala , JavaScript
Java programozás a Wikikönyvekben

A Java egy magas szintű , osztályalapú , objektum-orientált programozási nyelv, amelyet úgy terveztek, hogy a lehető legkevesebb megvalósítási függőséggel rendelkezzen . Ez egy általános célú programozási nyelv, amelynek célja, hogy a programozók egyszer írhassanak, bárhol fussanak (WORA), ami azt jelenti, hogy az összeállított Java-kód minden olyan platformon futtatható, amely támogatja a Java-t, anélkül, hogy újra kellene fordítani. A Java -alkalmazásokat általában bájtkódba állítják össze, amelyek bármilyen Java virtuális gépen (JVM) futtathatók, függetlenül a mögöttes számítógép -architektúrától . A Java szintaxisa hasonló a C és a C ++ nyelvhez , de kevesebb alacsony szintű szolgáltatással rendelkezik, mint bármelyik. A Java futtatókörnyezet olyan dinamikus képességeket biztosít (például reflexió és futásidejű kódmódosítás), amelyek általában nem érhetők el a hagyományos fordított nyelveken. 2019-től a Java volt az egyik legnépszerűbb programozási nyelv a GitHub szerint , különösen az ügyfél-szerver webes alkalmazások esetében , 9 millió fejlesztővel.

A Java -t eredetileg James Gosling fejlesztette ki a Sun Microsystemsnél ( amelyet azóta az Oracle vásárolt meg ), és 1995 -ben adták ki, mint a Sun Microsystems Java platformjának alapvető összetevőjét . Az eredeti és referencia implementációs Java fordítókat , virtuális gépeket és osztálykönyvtárakat eredetileg a Sun adta ki saját licenc alatt . 2007 májusától, a Java közösségi folyamat előírásainak megfelelően, a Sun a legtöbb Java-technológiáját a GPL-2.0 licenc alapján újralicencezte . Az Oracle saját HotSpot Java virtuális gépet kínál, azonban a hivatalos referencia megvalósítás az OpenJDK JVM, amely ingyenes nyílt forráskódú szoftver, és amelyet a legtöbb fejlesztő használ, és szinte minden Linux disztribúció alapértelmezett JVM-je.

2021. októberétől a Java 17 a legújabb verzió. A Java 8, 11 és 17 a jelenlegi hosszú távú támogatási (LTS) verziók. Az Oracle 2019 januárjában tette közzé a legutóbbi, nulla költségű nyilvános frissítést a korábbi Java 8 LTS verzióhoz kereskedelmi használatra, bár egyébként továbbra is támogatja a Java 8-at nyilvános frissítésekkel, személyes használatra. Más gyártók zéró költséggel kezdték kínálni az OpenJDK 8 és 11 verzióit, amelyek továbbra is biztonsági és egyéb frissítéseket kapnak.

Az Oracle (és mások) erősen javasolják az elavult és nem támogatott Java verziók eltávolítását, mivel a megoldatlan biztonsági problémák miatti súlyos kockázatok miatt. Az Oracle azt tanácsolja felhasználóinak, hogy haladéktalanul térjenek át egy támogatott verzióra, például az LTS egyik verziójára (8, 11, 17).

Történelem

Duke, a Java kabalája

James Gosling , a Java megalkotója 2008 -ban

A TIOBE programozási nyelv népszerűségi indexének grafikonja 2002 és 2018 között. A Java folyamatosan a csúcson volt 2015 közepétől 2020 elejéig.

James Gosling , Mike Sheridan és Patrick Naughton 1991 júniusában kezdeményezte a Java nyelvi projektet. A Java -t eredetileg interaktív televízióhoz tervezték, de akkor még túl fejlett volt a digitális kábeltelevíziós ipar számára. A nyelv eredetileg nevezett Oak után tölgy fa előtt állt Gosling irodájában. Később a projekt Green nevet kapta , és végül Java névre keresztelték , Java kávéból , egy indonéziai kávéfajtából . Gosling tervezte a Java -t egy C / C ++ stílusú szintaxissal, amelyet a rendszer- és alkalmazásprogramozók ismerősnek találnak.

A Sun Microsystems 1996-ban adta ki az első nyilvános implementációt Java 1.0 néven. Megígérte, hogy egyszer ír, fut bárhol (WORA) funkcionalitást biztosít, költségmentes futási időt biztosítva a népszerű platformokon . Meglehetősen biztonságos és konfigurálható biztonsággal lehetővé tette a hálózati és fájlhozzáférési korlátozásokat. A nagy webböngészők hamarosan beépítették a Java appletek futtatásának lehetőségét a weboldalakra, és a Java gyorsan népszerűvé vált. A Java 1.0 fordító újraírta a Java által Arthur van Hoff , hogy szigorúan betartja a Java 1.0 nyelvspecifikáció. A Java 2 megjelenésével (eredetileg J2SE 1.2 néven jelent meg 1998 decemberében - 1999 decemberében) az új verziók többféle konfigurációt hoztak létre különböző típusú platformokhoz. A J2EE magában foglalta a vállalati alkalmazásokhoz használt technológiákat és API -kat, amelyek általában szerverkörnyezetben futnak, míg a J2ME mobil alkalmazásokhoz optimalizált API -kat tartalmazott. Az asztali verziót átnevezték J2SE -re. 2006 -ban a Sun marketing célokra az új J2 verziókat Java EE , Java ME és Java SE névre keresztelte át .

1997 -ben a Sun Microsystems megkereste az ISO/IEC JTC 1 szabványügyi testületet, majd az Ecma International -et, hogy hivatalossá tegye a Java -t , de hamarosan kivonult a folyamatból. A Java továbbra is de facto szabvány , amelyet a Java közösségi folyamat irányít . Valamikor a Sun a Java -implementációk nagy részét ingyenesen elérhetővé tette, annak ellenére, hogy a szoftver saját állapota. A Sun bevételt generált a Java -tól a speciális termékek, például a Java Enterprise System licenceinek értékesítésével.

2006. november 13-án a Sun kiadta Java virtuális gépének (JVM) nagy részét ingyenes és nyílt forráskódú szoftverként (FOSS), csak a GPL-2.0 licenc feltételei szerint. 2007. május 8-án a Sun befejezte a folyamatot, és a JVM összes alapvető kódját elérhetővé tette ingyenes szoftver /nyílt forráskódú terjesztési feltételek mellett, kivéve a kód egy kis részét, amelyhez a Sun nem rendelkezett szerzői joggal.

A Sun alelnöke, Rich Green azt mondta, hogy a Sun ideális szerepe a Java-val kapcsolatban evangélista . Miután az Oracle Corporation 2009–2010 -ben felvásárolta a Sun Microsystems -t, az Oracle a Java technológia irányítójaként jellemezte magát, és könyörtelenül elkötelezett a részvételi közösség és az átláthatóság elősegítése mellett. Ez nem akadályozta meg az Oracle -t abban, hogy röviddel ezután pert indítson a Google ellen a Java Android SDK -n belüli használata miatt (lásd az Android részt).

2010. április 2 -án James Gosling lemondott az Oracle -ről .

2016 januárjában az Oracle bejelentette, hogy a JDK 9 alapú Java futásidejű környezetek megszüntetik a böngészőbővítményt.

A Java szoftver a laptopoktól az adatközpontokig , játékkonzolokon át a tudományos szuperszámítógépekig mindenen fut .

Alapelvek

A Java nyelv létrehozásának öt elsődleges célja volt:

1. Egyszerűnek, tárgyközpontúnak és ismerősnek kell lennie .
2. Robusztusnak és biztonságosnak kell lennie.
3. Architektúra-semlegesnek és hordozhatónak kell lennie.
4. Nagy teljesítménygel kell végrehajtani.
5. Értelmezni kell , menetes és dinamikus .

Verziók

2021. szeptemberétől a Java 8, 11 és 17 támogatott LTS ( Long-Term Support ) változat. A Java főbb verziói és megjelenési dátumaik:

Kiadások

Java platform kiadások
Java kártya Java ME (Micro) Java SE (szabványos) Jakarta EE (vállalati) JavaFX ( JRE -ben 8 -tól 10 -ig, de külön a JavaFX 1.x, 2.x és 11 óta) PersonalJava (megszűnt)
v t e

A Sun meghatározta és támogatja a Java négy kiadását, amelyek különböző alkalmazáskörnyezeteket céloznak meg, és számos API -t szegmentáltak , hogy azok valamelyik platformhoz tartozhassanak. A platformok a következők:

• Java kártya intelligens kártyákhoz.
• Java Platform, Micro Edition (Java ME) - korlátozott erőforrásokkal rendelkező környezeteket céloz meg.
• Java Platform, Standard Edition (Java SE) - a munkaállomások környezetét célozza meg.
• Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) - nagy elosztott vállalati vagy internetes környezeteket céloz meg.

A Java API -k osztályai külön csoportokba szerveződnek, amelyeket csomagoknak neveznek . Minden csomag tartalmaz egy sor kapcsolódó felületet , osztályt, alcsomagot és kivételt .

A Sun kiadta a Personal Java nevű kiadást is, amelyet későbbi, szabvány alapú Java ME konfigurációs-profil párosítások váltottak fel.

Végrehajtási rendszer

Java JVM és bájtkód

A Java egyik tervezési célja a hordozhatóság , ami azt jelenti, hogy a Java platformra írt programoknak hasonló módon kell futniuk a hardver és az operációs rendszer bármilyen kombinációján, megfelelő futási idő támogatással. Ezt úgy érjük el, hogy a Java nyelvi kódot egy Java bájtkódnak nevezett közbenső ábrázolásba fordítjuk , nem pedig közvetlenül az architektúra-specifikus gépi kódba . A Java bytecode utasítások analógok a gépi kóddal, de azokat kifejezetten a gazda hardverhez írt virtuális gép (VM) hajtja végre . A végfelhasználók általában Java Runtime Environment (JRE) rendszert használnak a gépükre önálló Java -alkalmazásokhoz, vagy webböngészőben Java -kisalkalmazásokhoz .

A szabványos könyvtárak általános módot kínálnak a gazdagép-specifikus szolgáltatások elérésére, mint például a grafika, a szálazás és a hálózatépítés .

Az univerzális bájtkód használata egyszerűvé teszi a hordozást. A bájtkód gépi utasításokra való értelmezésének költségei azonban az értelmezett programokat szinte mindig lassabban futtatják, mint a natív végrehajtható fájlok . Korai szakaszban vezették be azokat a just -in-time (JIT) fordítókat, amelyek futás közben bájtkódokat fordítanak a gépi kódba. A Java Hotspot fordítója valójában két fordító egyben; és GraalVM (pl. a Java 11 -ben, de eltávolítva a Java 16 -tól ), lehetővé téve a többszintű fordítást . A Java maga platformfüggetlen, és hozzá van igazítva az adott platformhoz, amelyen egy Java virtuális gép (JVM) fut , amely lefordítja a Java bájtkódot a platform gépi nyelvére.

Teljesítmény

A Java nyelven írt programok hírneve lassabb és több memóriát igényel, mint a C ++ nyelven írt programok . A Java-programok végrehajtási sebessége azonban jelentősen javult, amikor 1997/1998 -ban bevezette a Java 1.1- ben az időben történő fordítást , valamint a jobb kódelemzést támogató nyelvi funkciókat (például belső osztályok, StringBuilder osztály, opcionális állítások stb.). .), és optimalizáció a Java virtuális gép, mint a HotSpot egyre Sun JVM alapértelmezett 2000. évi Java 1.5, a teljesítmény javult azzal a kiegészítéssel, a java.util.concurrent csomag, beleértve lock-mentes megvalósításai ConcurrentMaps és más többmagos gyűjtemények, és tovább javult a Java 1.6-mal.

Nem JVM

Egyes platformok közvetlen hardveres támogatást kínálnak a Java számára; Vannak olyan mikrovezérlők, amelyek szoftveres Java virtuális gép helyett hardveresen futtathatják a Java bájtkódot, és néhány ARM alapú processzor hardveresen támogathatja a Java bájtkód végrehajtását a Jazelle opción keresztül , bár a támogatás többnyire megszűnt az ARM jelenlegi implementációiban.

Automatikus memóriakezelés

A Java automatikus szemétgyűjtőt használ a memória kezelésére az objektum életciklusában . A programozó határozza meg, hogy mikor hoznak létre objektumokat, és a Java futásideje felelős a memória helyreállításáért, ha az objektumok már nincsenek használatban. Amint nem marad hivatkozás egy objektumra, az elérhetetlen memória automatikusan jogosult a szemétgyűjtő felszabadítására. A memóriaszivárgáshoz hasonló valami akkor is előfordulhat, ha a programozó kódja egy olyan objektumra hivatkozik, amelyre már nincs szükség, általában akkor, ha a szükségtelen objektumokat még használatban lévő tárolókban tárolják. Ha egy nem létező objektum metódusait hívják meg, akkor null mutató kivételt dob.

A Java automatikus memóriakezelési modelljének egyik ötlete az, hogy a programozók megkímélhetők a manuális memóriakezelés terhétől. Bizonyos nyelveken az objektumok létrehozásához szükséges memória implicit módon a veremben van lefoglalva, vagy kifejezetten kiosztva és elosztva a halomból . Ez utóbbi esetben a memóriakezelés felelőssége a programozót terheli. Ha a program nem osztja fel az objektumot, memóriaszivárgás lép fel. Ha a program megpróbálja elérni vagy kiosztani a már kiosztott memóriát, az eredmény meghatározhatatlan és nehezen megjósolható, és a program valószínűleg instabillá válik vagy összeomlik. Ez részben orvosolható intelligens mutatók használatával , de ezek többletköltséget és bonyolultságot jelentenek . Vegye figyelembe, hogy a szemétszedés nem akadályozza meg a logikai memóriaszivárgást , vagyis azokat, ahol a memória még mindig hivatkozik, de soha nem használták fel.

A szemétgyűjtés bármikor megtörténhet. Ideális esetben akkor fordul elő, ha a program tétlen. Garantáltan aktiválódik, ha nincs elegendő szabad memória a kupacban egy új objektum lefoglalásához; ez egy program pillanatnyi leállását okozhatja. A nyílt memóriakezelés Java -ban nem lehetséges.

A Java nem támogatja a C/C ++ stílusú mutatószámítást , ahol az objektumcímek számtani módon manipulálhatók (pl. Eltolás hozzáadásával vagy kivonásával). Ez lehetővé teszi a szemétszedő számára, hogy áthelyezze a hivatkozott tárgyakat, és biztosítja a típus biztonságát.

A C ++ nyelvhez és néhány más objektumorientált nyelvhez hasonlóan a Java primitív adattípusainak változóit vagy közvetlenül a mezőkben (objektumok esetén) vagy a veremben (metódusok) tárolják, nem pedig a halomban, mint általában a nem primitív adatok esetében típusok (de lásd a menekülési elemzést ). Ez a Java tervezőinek tudatos döntése volt teljesítményi okokból.

A Java többféle szemétgyűjtőt tartalmaz. A Java 9 óta a HotSpot alapértelmezés szerint a Garbage First Garbage Collector (G1GC) rendszert használja. Van azonban számos más szemétgyűjtő is, amelyekkel a halom kezelhető. A Java legtöbb alkalmazásához a G1GC elegendő. Korábban a Parallel Garbage Collector -t használták a Java 8 -ban.

A memóriakezelési probléma megoldása nem mentesíti a programozót az egyéb erőforrások, például hálózati vagy adatbázis -kapcsolatok, fájlkezelők stb. Megfelelő kezelésének terhétől, különösen kivételek esetén.

Szintaxis

A Java Core osztályok függőségi grafikonja (jdeps és Gephi segítségével létrehozva )

A szintaxis a Java nagymértékben befolyásolja a C ++ és C . A strukturált, általános és objektumorientált programozás szintaxisát ötvöző C ++-val ellentétben a Java szinte kizárólag objektumorientált nyelvként készült. Minden kód osztályokba van írva, és minden adatelem objektum, kivéve a primitív adattípusokat (azaz egész számokat, lebegőpontos számokat, logikai értékeket és karaktereket), amelyek teljesítmény okokból nem objektumok. A Java újrafelhasználja a C ++ néhány népszerű aspektusát (például a printfmódszert).

A C ++ - val ellentétben a Java nem támogatja az operátorok túlterhelését vagy többszörös öröklését az osztályok számára, bár a többszörös öröklés támogatott az interfészeknél .

A Java a C ++ megjegyzéseihez hasonló megjegyzéseket használ . Három különböző stílusú megjegyzések: egy vonal stílusát jelölt két vágás ( //), egy többszörös vonal stílusa nyitott /*és zárt */, a Javadoc kommentálja stílus nyitott /**és zárt */. A Javadoc megjegyzésstílus lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy futtassa a Javadoc futtatható fájlt, hogy dokumentációt készítsen a programhoz, és néhány integrált fejlesztői környezet (IDE), például az Eclipse el tudja olvasni , hogy a fejlesztők hozzáférhessenek az IDE dokumentációjához.

Szia világ példa

A hagyományos Hello world program Java nyelven írható:

public class HelloWorldApp {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!"); // Prints the string to the console.
    }
}

Minden forrásfájlt a nyilvános osztály után kell elnevezni, amelyhez mellékelni kell a toldalékot .java, például HelloWorldApp.java. Először bájtkódba kell fordítani, Java -fordító segítségével , .classutótaggal ( HelloWorldApp.classebben az esetben). Csak ezután lehet végrehajtani vagy elindítani. A Java forrásfájl csak egy nyilvános osztályt tartalmazhat, de több osztályt is tartalmazhat nem nyilvános hozzáférés-módosítóval és tetszőleges számú nyilvános belső osztályt . Ha a forrásfájl több osztályt tartalmaz, akkor egy (a classkulcsszó által bevezetett ) osztályt nyilvánossá kell tenni (előtte a publickulcsszó), és a forrásfájlt el kell nevezni ezzel a nyilvános osztálynévvel.

Azokat az osztályokat, amelyeket nem nyilvánosnak nyilvánítottak, bármely .javafájlban lehet tárolni . A fordító létrehoz egy osztályfájlt a forrásfájlban meghatározott minden osztályhoz. Az osztályfájl neve az osztály neve, .class csatolva. Az osztályfájlok generálásakor az anonim osztályokat úgy kezelik, mintha a nevük a befoglaló osztályuk neve, a $ és egy egész szám összefűzése lenne .

A kulcsszó public azt jelzi, hogy egy metódust más osztályok kódjából is meg lehet hívni, vagy hogy egy osztályt az osztályhierarchián kívüli osztályok is használhatnak. Az osztályhierarchia annak a könyvtárnak a nevével függ össze, amelyben a .java fájl található. Ezt hívják hozzáférési szint módosítónak. Más hozzáférési szint módosítók közé tartoznak a kulcsszavak private(olyan módszer, amely csak ugyanabban az osztályban érhető el) és protected(amely lehetővé teszi az azonos csomagból származó kód hozzáférését). Ha egy kódrészlet privát módszerekhez vagy védett módszerekhez próbál hozzáférni, a JVM aSecurityException

A staticmetódus előtti kulcsszó egy statikus módszert jelez , amely csak az osztályhoz van társítva, és nem az adott osztály egyetlen példányához. Csak statikus metódusok hívhatók meg objektumra való hivatkozás nélkül. A statikus metódusok nem férhetnek hozzá olyan osztálytagokhoz, amelyek nem statikusak. A nem statikusnak nevezett metódusok példamódszerek, amelyek működéséhez egy adott osztály egy adott példánya szükséges.

A kulcsszó voidazt jelzi, hogy a fő módszer nem ad vissza értéket a hívónak. Ha egy Java programnak hibakóddal kell kilépnie, akkor System.exit()kifejezetten hívnia kell .

A metódus neve mainnem kulcsszó a Java nyelven. Ez egyszerűen annak a módszernek a neve, amelyet a Java indító meghív, hogy átadja az irányítást a programnak. A felügyelt környezetben, például kisalkalmazásokban és vállalati JavaBeans -ekben futó Java -osztályok nem használnak main()módszert, vagy nem igényelnek módszert. Egy Java program több osztályt is tartalmazhat main, amelyek rendelkeznek metódusokkal, ami azt jelenti, hogy a virtuális gépnek kifejezetten meg kell adni, hogy melyik osztályból induljon el.

A fő módszer kell fogadnia egy tömböt a Stringtárgyakat. Megállapodás szerint úgy hivatkoznak rá, hogy argsbár bármilyen más jogi azonosító neve is használható. A Java 5 óta a fő módszer változó argumentumokat is használhat , formájában public static void main(String... args), lehetővé téve a fő metódus tetszőleges számú Stringargumentummal történő meghívását . Ennek az alternatív deklarációnak a hatása szemantikailag azonos (azzal a argsparaméterrel, amely még mindig Stringobjektumtömb), de lehetővé teszi egy alternatív szintaxist a tömb létrehozásához és továbbításához.

A Java indító elindítja a Java -t egy adott osztály betöltésével (a parancssorban vagy a JAR attribútumában megadva ), és elindítva annak public static void main(String[])módszert. Az önálló programoknak kifejezetten deklarálniuk kell ezt a módszert. A String[] argsparaméter Stringaz osztálynak továbbított argumentumokat tartalmazó objektumok tömbje . A paramétereket maingyakran parancssor segítségével továbbítják .

A nyomtatás egy Java szabványos könyvtár része: Az Systemosztály definiál egy nyilvános statikus mezőt out. Az outobjektum az PrintStreamosztály egy példánya, és számos módszert kínál az adatok szabványos nyomtatására , beleértve azt println(String)is, amely új sort fűz az átadott karakterlánchoz .

A karakterláncot "Hello World!"a fordító automatikusan String objektummá alakítja át.

Példa módszerekkel

// This is an example of a single line comment using two slashes

/*
 * This is an example of a multiple line comment using the slash and asterisk.
 * This type of comment can be used to hold a lot of information or deactivate
 * code, but it is very important to remember to close the comment.
 */

package fibsandlies;

import java.util.Map;
import java.util.HashMap;

/**
 * This is an example of a Javadoc comment; Javadoc can compile documentation
 * from this text. Javadoc comments must immediately precede the class, method,
 * or field being documented.
 * @author Wikipedia Volunteers
 */
public class FibCalculator extends Fibonacci implements Calculator {
    private static Map<Integer, Integer> memoized = new HashMap<>();

    /*
     * The main method written as follows is used by the JVM as a starting point
     * for the program.
     */
    public static void main(String[] args) {
        memoized.put(1, 1);
        memoized.put(2, 1);
        System.out.println(fibonacci(12)); // Get the 12th Fibonacci number and print to console
    }

    /**
     * An example of a method written in Java, wrapped in a class.
     * Given a non-negative number FIBINDEX, returns
     * the Nth Fibonacci number, where N equals FIBINDEX.
     * 
     * @param fibIndex The index of the Fibonacci number
     * @return the Fibonacci number
     */
    public static int fibonacci(int fibIndex) {
        if (memoized.containsKey(fibIndex)) return memoized.get(fibIndex);
        else {
            int answer = fibonacci(fibIndex - 1) + fibonacci(fibIndex - 2);
            memoized.put(fibIndex, answer);
            return answer;
        }
    }
}

Különleges órák

Kisalkalmazás

A Java kisalkalmazások olyan programok voltak, amelyeket más alkalmazásokba ágyaztak be, általában egy webböngészőben megjelenített weboldalra. A Java kisalkalmazás API jelenleg elavult a Java 9 óta, 2017 -ben.

Servlet

A Java szervlet technológia egyszerű és következetes mechanizmust biztosít a webfejlesztőknek a webszerver funkcionalitásának kiterjesztésére és a meglévő üzleti rendszerek elérésére. A szervletek kiszolgálóoldali Java EE összetevők, amelyek válaszokat generálnak az ügyfelek kéréseire . Ez legtöbbször azt jelenti, hogy HTML -oldalakat kell generálni a HTTP -kérésekre válaszul , bár számos más szabványos szervletosztály is rendelkezésre áll, például a WebSocket kommunikációhoz.

A Java szervlet API -t bizonyos mértékig felváltotta (de még mindig a burkolat alatt használja) két szabványos Java -technológia webszolgáltatásokhoz:

• a Java API a RESTful webszolgáltatásokhoz (JAX-RS 2.0), amely hasznos az AJAX, JSON és REST szolgáltatásokhoz, és
• a Java API XML webszolgáltatásokhoz (JAX-WS) a SOAP webszolgáltatásokhoz .

Ezeknek az API -knak az alkalmazáskiszolgálókon vagy a Servlet -tárolókban való tipikus megvalósításai szabványos szervletet használnak minden interakció kezelésére a HTTP -kérésekkel és válaszokkal, amelyek a tényleges üzleti logika webszolgáltatási módszereire delegálódnak.

JavaServer oldalak

A JavaServer Pages (JSP) szerveroldali Java EE összetevők, amelyek válaszokat generálnak, általában HTML oldalakat, az ügyfelek HTTP kéréseire . A JSP -k Java kódot ágyaznak be egy HTML oldalba a speciális elválasztókkal és . A JSP -t egy Java szervletbe fordítják , amely önmagában egy Java alkalmazás, amikor először hozzáfér. Ezt követően a generált szervlet létrehozza a választ. <%%>

Swing alkalmazás

A Swing egy grafikus felhasználói felület könyvtár a Java SE platformhoz. Lehetőség van egy másik megjelenés megadására a Swing csatlakoztatható külső és megjelenítő rendszere révén. A Windows , a GTK+ és a Motif klónjait a Sun szállítja. Az Apple Aqua megjelenést is biztosít a macOS számára . Ahol a külső megjelenések korábbi megvalósításait hiányosnak tekinthettük, a Swing a Java SE 6 -ban megoldja ezt a problémát az alapul szolgáló platformok natívabb grafikus felhasználói felület widget rajzolási rutinjainak használatával.

JavaFX alkalmazás

A JavaFX egy szoftverplatform asztali alkalmazások , valamint gazdag webes alkalmazások létrehozására és megjelenítésére, amelyek sokféle eszközön futhatnak. JavaFX helyettesíteni hivatott Swing , mint a standard GUI könyvtár Java SE , de mivel JDK 11 JavaFX nem volt a fő JDK és helyette egy külön modul. JavaFX támogatja a asztali számítógépek és böngészők a Microsoft Windows , Linux és MacOS . A JavaFX nem támogatja a natív operációs rendszer megjelenését.

Generics

2004 -ben a J2SE 5.0 részeként generikus gyógyszereket adtak hozzá a Java nyelvhez. A generikus gyógyszerek bevezetése előtt minden változó deklarációnak meghatározott típusúnak kellett lennie. A tárolóosztályok esetében ez például probléma, mert nincs egyszerű módja annak, hogy csak bizonyos típusú objektumokat fogadó tárolót hozzunk létre. A tároló általában egy osztály vagy interfész minden altípusán működik Object, vagy minden tárolt osztályhoz más tárolóosztályt kell létrehozni. A generikusok lehetővé teszik a fordítási idejű típusellenőrzést anélkül, hogy sok tárolóosztályt kellene létrehozni, amelyek mindegyike majdnem azonos kódot tartalmaz. A hatékonyabb kód engedélyezése mellett bizonyos futásidejű kivételek előfordulásának megakadályozása fordítási idejű hibák kiadásával is megakadályozható. Ha a Java megakadályozta az összes futásidejű típusú hiba ClassCastExceptionelőfordulását, akkor típusbiztonságos lenne .

2016 -ban a Java típusrendszere bizonytalannak bizonyult .

Kritika

A Java-val kapcsolatos kritikák közé tartozik a generikus alkalmazások, a sebesség, az előjel nélküli számok kezelése, a lebegőpontos aritmetika megvalósítása, valamint a biztonsági rések története az elsődleges Java virtuális gép-implementáció HotSpot-ban .

Osztálykönyvtárak

A Java Osztálykönyvtár a szabványos könyvtár , amelyet Java alkalmazások fejlesztésének támogatására fejlesztettek ki. Az Oracle irányítja , együttműködve másokkal a Java Community Process programon keresztül. Az ebben a folyamatban részt vevő vállalatok vagy magánszemélyek befolyásolhatják az API -k tervezését és fejlesztését. Ez a folyamat vitatott volt a 2010 -es években. Az osztálykönyvtár olyan funkciókat tartalmaz, mint:

• Az alapvető könyvtárak, amelyek a következők:
  • IO/ NIO
  • Hálózatépítés (MEGJEGYZÉS: új HTTP -ügyfél a Java 11 óta)
  • Visszaverődés
  • Egyidejűség
  • Generics
  • Scripting/Compiler
  • Funkcionális programozás (Lambda, Streaming)
  • Gyűjteménytárak, amelyek olyan adatstruktúrákat valósítanak meg , mint a listák , szótárak , fák , halmazok , sorok és kétvégű sorok vagy verem
  • XML feldolgozó (elemző, átalakító, érvényesítő) könyvtárak
  • Biztonság
  • Nemzetközi és lokalizációs könyvtárak
• Az integrációs könyvtárak, amelyek lehetővé teszik az alkalmazásíró számára, hogy kommunikáljon külső rendszerekkel. Ezek a könyvtárak a következők:
  • A Java Database Connectivity (JDBC) API az adatbázis -hozzáféréshez
  • Java Naming and Directory Interface (JNDI) a kereséshez és felfedezéshez
  • RMI és CORBA az elosztott alkalmazások fejlesztéséhez
  • JMX alkalmazások kezelésére és felügyeletére
• Felhasználói felület könyvtárak, amelyek tartalmazzák:
  • A (nehézsúlyú vagy natív ) Abstract Window Toolkit (AWT), amely GUI -összetevőket, az alkatrészek elhelyezésének eszközeit és az összetevők eseményeinek kezelését biztosítja
  • A (könnyű) Swing könyvtárak, amelyek AWT-re épülnek, de az AWT widgetry (nem natív) implementációit biztosítják
  • API -k a hang rögzítéséhez, feldolgozásához és lejátszásához
  • JavaFX
• A Java virtuális gép platformfüggő megvalósítása, amely a Java könyvtárak és harmadik féltől származó alkalmazások bájtkódjainak végrehajtásának eszköze
• Bővítmények, amelyek lehetővé teszik az appletek futtatását a webböngészőben
• Java Web Start , amely lehetővé teszi a Java -alkalmazások hatékony elosztását a végfelhasználók számára az interneten
• Engedélyezés és dokumentáció

Dokumentáció

A Javadoc egy átfogó dokumentációs rendszer, amelyet a Sun Microsystems hozott létre . Szervezett rendszert biztosít a fejlesztőknek a kódok dokumentálására. Javadoc hozzászólás van egy extra csillaggal az elején, azaz a zárójelek /**és */, mivel a normális többsoros megjegyzéseket Java elindult a zárójelek /*és */és egysoros megjegyzéseket elindul a vonalat //.

Megvalósítások

Az Oracle Corporation a jelenlegi tulajdonosa a Java SE platform hivatalos implementációjának, miután 2010. január 27 -én felvásárolták a Sun Microsystems -t. Ez a megvalósítás a Java eredeti, Sun által megvalósított megvalósításán alapul. Az Oracle implementáció elérhető a Microsoft Windows (továbbra is működik XP -n, míg jelenleg csak a későbbi verziók támogatottak hivatalosan), macOS , Linux és Solaris rendszereken . Mivel a Java-ból hiányzik az Ecma International , az ISO/IEC, az ANSI vagy más, harmadik féltől származó szabványügyi szervezet által elismert formális szabványosítás , az Oracle implementáció a de facto szabvány .

Az Oracle implementáció két különböző disztribúcióba van csomagolva: a Java Runtime Environment (JRE), amely tartalmazza a Java programok futtatásához szükséges, és a végfelhasználóknak szánt részeket, és a Java Development Kit (JDK), amely szoftverfejlesztőknek, és olyan fejlesztőeszközöket tartalmaz, mint a Java -fordító , a Javadoc , a Jar és a hibakereső . Az Oracle kiadta a GraalVM -et is , amely egy nagy teljesítményű Java dinamikus fordító és értelmező.

Az OpenJDK egy másik figyelemre méltó Java SE megvalósítás, amely a GNU GPL licencével rendelkezik. A megvalósítás akkor kezdődött, amikor a Sun megkezdte a Java forráskód kiadását a GPL alatt. A Java SE 7 -től kezdve az OpenJDK a hivatalos Java referencia megvalósítás.

A Java célja, hogy a Java összes megvalósítását kompatibilisé tegye. Korábban a Sun védjeggyel kapcsolatos engedélye a Java márka használatához ragaszkodik ahhoz, hogy minden megvalósítás kompatibilis legyen . Ez jogi vitát eredményezett a Microsofttal, miután a Sun azt állította, hogy a Microsoft megvalósítása nem támogatja az RMI-t vagy a JNI-t, és saját, platform-specifikus szolgáltatásokat is hozzáadtak. A Sun 1997 -ben beperelte magát, és 2001 -ben 20 millió amerikai dolláros megállapodást, valamint bírósági határozatot nyert a Suntól az engedély feltételeinek érvényesítésére. Ennek eredményeként a Microsoft már nem szállítja a Java -t a Windows rendszerrel .

A platformfüggetlen Java elengedhetetlen a Java EE számára , és a megvalósítás igazolásához még szigorúbb érvényesítésre van szükség. Ez a környezet lehetővé teszi a hordozható kiszolgálóoldali alkalmazásokat.

Használja a Java platformon kívül

A Java programozási nyelv szoftverplatform jelenlétét igényli az összeállított programok végrehajtásához.

Az Oracle biztosítja a Java platformot a Java használatához. Az Android SDK egy alternatív szoftverplatform, amelyet elsősorban Android -alkalmazások fejlesztésére használnak saját GUI rendszerrel.

Android

A Java nyelv az Android , a nyílt forráskódú mobil operációs rendszer egyik alappillére . Bár a Linux kernelre épülő Android nagyrészt C nyelven van írva, az Android SDK a Java nyelvet használja az Android alkalmazások alapjául, de nem használ semmilyen szabványos GUI, SE, ME vagy más megállapított Java szabványt. Az Android SDK által támogatott bytecode nyelv nem kompatibilis a Java bájtkóddal, és saját virtuális gépén fut, alacsony memóriájú eszközökre, például okostelefonokra és táblagépekre optimalizálva . Az Android verziótól függően a bájtkódot vagy a Dalvik virtuális gép értelmezi, vagy az Android Runtime natív kódba fordítja .

Az Android nem biztosítja a teljes Java SE szabványos könyvtárat, bár az Android SDK tartalmaz egy nagy részhalmaz független megvalósítását. Támogatja a Java 6 és néhány Java 7 funkciót, és a szabványos könyvtárral ( Apache Harmony ) kompatibilis megvalósítást kínál .

Vita

A Java-hoz kapcsolódó technológia alkalmazása az Androidban jogi vitához vezetett az Oracle és a Google között. 2012. május 7 -én egy san francisco -i esküdtszék megállapította, hogy ha az API -k szerzői jogvédelem alá tartozhatnak, akkor a Google megsértette az Oracle szerzői jogait a Java használatával az Android -eszközökön. William Alsup járásbíró 2012. május 31 -én úgy határozott, hogy az API -k nem védhetők szerzői joggal, de ezt az Egyesült Államok Fellebbviteli Bírósága 2014 májusában visszavonta. 2016. május 26 -án a kerületi bíróság a Google javára döntött. , a Java API szerzői jogok megsértésének megállapítása az Android rendszerben tisztességes használatnak minősül. 2018 márciusában a fellebbviteli bíróság hatályon kívül helyezte ezt az ítéletet, és a San Francisco -i szövetségi bíróság elé terjesztette a kártérítés megállapításának ügyét. Google nyújtott be petíciót a végzés certiorari a Legfelsőbb Bíróság az Egyesült Államok a január 2019 megtámadni a két megállapítás, hogy készült a Fellebbviteli Bíróság az Oracle javára. 2021. április 5-én a Bíróság 6-2-re a Google javára ítélte, hogy a Java API-k használatát méltányos használatnak kell tekinteni . A bíróság azonban nem volt hajlandó dönteni az API -k szerzői jogáról, helyette úgy döntött, hogy döntését úgy határozza meg, hogy a Java API szerzői jogát "pusztán az érvek kedvéért" tekinti.

Lásd még

• C#
• C ++
• A Dalvik , amelyet a régi Android verziókban használtak, és nem JIT Android Runtime váltotta fel
• Determinisztikus párhuzamos Java
• Java virtuális gépek listája
• Java API -k listája
• A JVM nyelvek listája

A Java összehasonlítása más nyelvekkel

• A C# és a Java összehasonlítása
• Java és C ++ összehasonlítása

Hivatkozások

Hivatkozott munkák

Külső linkek

• A Java szótári definíciója a Wikiszótárban
• Java -hoz kapcsolódó média a Wikimedia Commons -ban
• Java programozás a Wikikönyvekben
• Java -val kapcsolatos tananyagok a Wikiversity -en