Java é uma lenda no desenvolvimento de software de computador nos últimos dez anos. Seu status no coração de muitos desenvolvedores pode ser descrito como "difícil de largar". Continua forte.
Desde seu primeiro lançamento, Java saltou para a vanguarda da programação da Internet. Cada lançamento subsequente consolidou ainda mais essa posição. Hoje, Java continua sendo a melhor escolha para o desenvolvimento de aplicativos baseados na Web. Além disso, o Java também é a força motriz por trás da revolução dos smartphones, e a programação do Android usa a linguagem Java.
Qual é a linguagem Java
Simplificando, Java é uma linguagem de programação orientada a objetos lançada em 1995 pela Sun Microsystems. Em 2010, a Oracle Corporation adquiriu a Sun Microsystems, após o que a Oracle Corporation foi responsável pela manutenção do Java e atualizações de versão.
Na verdade, Java ainda é uma plataforma. A plataforma Java consiste em uma Java Virtual Machine (Java Virtual Machine, JVM) e uma Java Application Programming Interface (Application Programming Interface, API). A interface de programação de aplicativos Java fornece uma interface padrão independente do sistema operacional, que pode ser dividida em partes básicas e partes estendidas. Depois de instalar uma plataforma Java em uma plataforma de hardware ou sistema operacional, os aplicativos Java podem ser executados.
A plataforma Java está incorporada em quase todos os sistemas operacionais. Dessa forma, um programa Java pode ser compilado apenas uma vez e executado em vários sistemas. A API Java evoluiu da versão 1.1x para a versão 1.2. A plataforma Java comumente usada é baseada no Java 8 e a versão mais recente é o Java 20.
Desde o desenvolvimento do Java, ele tentou torná-lo onipotente. Na lista de classificação de linguagem de programação mundial, embora a classificação de Java tenha subido e caído nos últimos anos, ela sempre esteve entre as cinco primeiras, e a diferença com as primeiras não é grande e está quase 5 pontos percentuais atrás de C # .
Então, por que muitas linguagens de programação aprendem Java?
- Aplicação ampla: Java é uma linguagem de programação amplamente utilizada, usada para desenvolver vários tipos de aplicativos, incluindo aplicativos corporativos, aplicativos da Web, aplicativos móveis, aplicativos de desktop, processamento de big data, etc. Muitas grandes empresas e organizações usam Java, portanto, aprender Java pode fornecer oportunidades de emprego mais amplas e espaço para desenvolvimento de carreira.
- Plataforma cruzada: Java é uma linguagem de programação multiplataforma, o que significa que o código Java pode ser executado em diferentes sistemas operacionais, como Windows, Mac, Linux, etc. Isso se deve à Java Virtual Machine (JVM), que fornece um ambiente de execução independente do sistema operacional subjacente, tornando os aplicativos Java altamente portáteis.
- Programação orientada a objetos: Java é uma linguagem de programação orientada a objetos que oferece suporte a conceitos básicos de orientação a objetos, como encapsulamento, herança e polimorfismo. Por meio da programação orientada a objetos, o código pode ser melhor organizado e gerenciado, e a capacidade de reutilização e manutenção do código pode ser aprimorada.
- Grande ecossistema: Java tem uma grande e ativa comunidade de desenvolvedores e ecossistema. Isso significa que um grande número de ferramentas de desenvolvimento, bibliotecas, estruturas e recursos estão prontamente disponíveis para acelerar o desenvolvimento e aumentar a eficiência. Por exemplo, a estrutura Spring, a estrutura Hibernate ORM e a estrutura de processamento de big data Apache Hadoop são todas ferramentas e estruturas populares no ecossistema Java.
- Biblioteca poderosa e suporte a API: Java fornece uma grande variedade de bibliotecas e APIs padrão, abrangendo várias funções e campos, como programação de rede, acesso ao banco de dados, interface gráfica do usuário, processamento multi-thread, etc. Essas bibliotecas e APIs podem realizar várias funções rapidamente e reduzir a carga de trabalho de desenvolvimento.
- Segurança: Java se concentra na segurança e fornece muitos recursos de segurança nos níveis de linguagem e plataforma. Por exemplo, o modelo de segurança do Java protege o sistema contra códigos maliciosos por meio de verificação de bytecode e mecanismos de sandbox de segurança. Isso torna o Java ideal para desenvolver aplicativos com altos requisitos de segurança.
- Curva de aprendizado lenta: em comparação com algumas outras linguagens de programação, Java tem uma curva de aprendizado relativamente suave. Possui regras de sintaxe claras, documentação rica e recursos tutoriais, e Java também é ensinado em muitos cursos de ciência da computação em escolas e universidades, o que torna relativamente fácil para iniciantes começar e construir uma base sólida de programação.
- Oportunidades de emprego e desenvolvimento de carreira: como o Java é amplamente usado no desenvolvimento de aplicativos de nível empresarial e no desenvolvimento de sistemas em larga escala, dominar as habilidades de programação Java pode fornecer uma riqueza de oportunidades de emprego e planos de desenvolvimento de carreira. Muitas empresas exigem que os candidatos tenham experiência e conhecimento em programação Java ao recrutar.
- Suporte a vários campos: Java não é adequado apenas para desenvolvimento de back-end, mas também para desenvolvimento de aplicativos Android, processamento de big data, computação científica, inteligência artificial e outros campos. Isso torna o Java uma linguagem de programação versátil que pode ser útil em diferentes campos e indústrias.
- Maduro e estável: Java é uma linguagem de programação madura que foi desenvolvida e verificada por um longo tempo. Possui uma sintaxe e funcionalidade estáveis, e há uma forte comunidade de desenvolvimento continuamente aprimorando e aprimorando o ecossistema Java. Isso significa que o Java pode ser confiável para criar aplicativos confiáveis e escaláveis.
Existem muitos iniciantes que podem não ser capazes de distinguir os três sistemas de Java, ou seja, Java SE, Java EE e Java ME. Os três sistemas são brevemente apresentados a seguir.
1. Java SE
Java SE (Java Platform Standard Edition, Java Platform Standard Edition), anteriormente conhecido como J2SE, permite o desenvolvimento e implantação de aplicativos Java para uso em desktops, servidores, ambientes incorporados e ambientes de tempo real. O Java SE inclui classes que suportam o desenvolvimento de serviços da Web Java e fornecem a base para Java EE, como a base da linguagem Java, operações JDBC, operações de E/S, comunicação de rede e tecnologias multithreading. A figura a seguir mostra a arquitetura do Java SE.
2. JavaEE
Java EE (Java Platform Enterprise Edition, Java Platform Enterprise Edition) era anteriormente conhecido como J2EE. A Enterprise Edition ajuda a desenvolver e implantar aplicativos Java portáteis, robustos, escaláveis e seguros do lado do servidor. O Java EE baseia-se no Java SE e fornece serviços da Web, modelos de componentes, APIs de gerenciamento e comunicação que podem ser usados para implementar arquitetura orientada a serviços de classe empresarial (Arquitetura Orientada a Serviços, SOA) e aplicativos Web 2.0.
3.Java ME
Java ME (Java Platform Micro Edition, Java Platform Micro Edition) era anteriormente conhecido como J2ME, também conhecido como K-JAVA. O Java ME fornece um ambiente robusto e flexível para aplicativos executados em dispositivos móveis e integrados, como telefones celulares, PDAs, decodificadores de TV e impressoras.
O Java ME inclui uma interface de usuário flexível, um modelo de segurança robusto, um rico conjunto de protocolos de rede integrados e suporte para aplicativos off-line e em rede baixados dinamicamente. Os aplicativos baseados na especificação Java ME podem ser escritos uma vez para muitos dispositivos e podem aproveitar os recursos nativos de cada dispositivo.
Características da linguagem Java
O estilo da linguagem Java é muito semelhante ao da linguagem C e da linguagem C++. É uma linguagem puramente orientada a objetos. Ela herda a tecnologia central da tecnologia orientada a objetos da linguagem C++, mas abandona algumas das deficiências de C++, como ponteiros propensos a erros e herança múltipla etc. Ao mesmo tempo, um mecanismo de coleta de lixo é adicionado para liberar espaço de memória não utilizado, o que resolve o problema de gerenciamento de espaço de memória.
A linguagem Java é uma linguagem distribuída orientada a objetos, que possui muitas características como orientação a objetos, independência de plataforma, simplicidade, interpretação e execução, multi-threading, segurança, etc. A seguir, apresentaremos essas características uma a uma.
1. Orientado a Objetos
Java é uma linguagem orientada a objetos, que possui bom suporte para classes, objetos, herança, encapsulamento, polimorfismo, interfaces, pacotes, etc. em objetos. Para simplificar, Java suporta apenas herança única entre classes, mas herança múltipla pode ser obtida usando interfaces. Usar a linguagem Java para desenvolver programas requer o uso do pensamento orientado a objetos para projetar programas e escrever códigos.
2. Independência de plataforma
A manifestação específica da independência de plataforma é que Java é uma linguagem "escreva uma vez, execute em qualquer lugar (escreva uma vez, execute em qualquer lugar)", portanto, os programas escritos em linguagem Java têm boa portabilidade e é precisamente o mecanismo de máquina virtual de Java. Após a introdução da máquina virtual, a linguagem Java não precisa ser recompilada para rodar em diferentes plataformas.
A linguagem Java usa o mecanismo da máquina virtual Java para proteger as informações relevantes da plataforma específica, de modo que o programa compilado pela linguagem Java precise apenas gerar o código objeto na máquina virtual e possa ser executado em várias plataformas sem modificação.
3. Simplicidade
A sintaxe da linguagem Java é muito semelhante à linguagem C e à linguagem C++, o que facilita o aprendizado de muitos programadores. Para Java, ele descarta muitos recursos difíceis de entender em C++, como sobrecarga de operadores e herança múltipla, e a linguagem Java não usa ponteiros e adiciona um mecanismo de coleta de lixo, que resolve o problema que os programadores precisam para gerenciar a memória. Facilite a programação.
4. Explique a execução
Quando um programa Java é executado na plataforma Java, ele é compilado em um arquivo bytecode, que pode ser executado em um sistema operacional com ambiente Java. Ao executar o arquivo, o interpretador Java interpreta e executa esses bytecodes, e as classes que precisam ser adicionadas durante o processo de execução são carregadas no ambiente de execução durante a fase de conexão.
5. Multithreading
A linguagem Java é multi-threaded, que também é uma característica importante da linguagem Java, e deve ser criada pela classe Thread e suas subclasses. Java suporta a execução simultânea de vários threads e fornece um mecanismo de sincronização entre vários threads. Qualquer thread tem seu próprio método run(), e o método a ser executado é escrito no corpo do método run().
6. Distribuído
A linguagem Java oferece suporte ao desenvolvimento de aplicativos de Internet.Entre as APIs básicas de Java, existe uma interface de programação de aplicativos de rede, que fornece uma biblioteca de classes para programação de aplicativos de rede, incluindo URL, URLConnection e Socket. O mecanismo RIM do Java também é um meio importante de desenvolvimento de aplicativos distribuídos.
7. Robustez
O mecanismo de tipo forte de Java, manipulação de exceção, mecanismo de coleta de lixo etc. são garantias importantes para a robustez de Java. O descarte de ponteiros é um grande avanço para Java. Além disso, o mecanismo de exceção do Java também é uma ótima personificação da robustez.
8. Alto desempenho
O alto desempenho do Java é principalmente relativo a outras linguagens de script de alto nível.Com o desenvolvimento do JIT (Just in Time), a velocidade de execução do Java está ficando cada vez maior.
9. Segurança
Java é geralmente usado no ambiente de rede, por esse motivo, o Java fornece um mecanismo de segurança para evitar ataques de códigos maliciosos. Além de muitos recursos de segurança da linguagem Java, o Java também adiciona um mecanismo de segurança às classes baixadas pela rede, aloca diferentes namespaces para evitar que classes locais com o mesmo nome sejam substituídas e inclui um mecanismo de gerenciamento de segurança.
Os muitos recursos da linguagem Java fazem com que ela ocupe uma grande fatia do mercado entre muitas linguagens de programação. O suporte da linguagem Java para objetos e a poderosa API tornam a programação mais fácil e rápida, além de reduzir consideravelmente o custo de desenvolvimento do programa. O "escreva uma vez, execute em qualquer lugar" do Java é uma grande vantagem que atrai muitas empresas e programadores.