Java to język programowania wysokiego poziomu, oparty na klasach, zorientowany obiektowo, zaprojektowany w celu minimalizacji zależności implementacyjnych. Język ten jest znany ze swojej przenośności, co umożliwia programistom pisanie kodu, który może działać na każdym urządzeniu wyposażonym w Maszynę Wirtualną Java (JVM). Ta zdolność do pisania raz i uruchamiania wszędzie sprawia, że Java jest szczególnie odpowiednia do aplikacji internetowych, oprogramowania dla przedsiębiorstw oraz rozwoju aplikacji na Androida. Składnia Javy pochodzi z C i C++, z silnym naciskiem na czytelność i łatwość użycia.
Java została pierwotnie opracowana przez Jamesa Goslinga i jego zespół w Sun Microsystems na początku lat 90. XX wieku. Język miał być rozwiązaniem niezależnym od platformy do budowania aplikacji na różnych urządzeniach. Początkowo nazywał się Oak, ale później zmieniono jego nazwę na Java, inspirowaną kawą Java. Oficjalne wydanie Javy 1.0 miało miejsce w maju 1995 roku, co zbiegło się z rozwojem World Wide Web, co znacząco przyspieszyło jej adopcję.
Na przestrzeni lat Java ewoluowała przez wiele wersji, z których każda wprowadzała nowe funkcje i ulepszenia. Wprowadzenie Javy 2 w 1998 roku przyniosło ze sobą platformę Java 2, która zawierała graficzne API Swing oraz Framework Kolekcji. Przejście na model wersjonowania w 2004 roku, począwszy od Javy 5, wprowadziło istotne cechy języka, takie jak generiki, adnotacje i ulepszona pętla for.
Obecnie Java jest utrzymywana przez Oracle Corporation po jej przejęciu Sun Microsystems w 2010 roku. Społeczność Javy jest dynamiczna, z licznymi frameworkami, bibliotekami i narzędziami dostępnymi, takimi jak Spring, Hibernate i Maven. Rozwój Javy trwa z regularnymi aktualizacjami, z najnowszą wersją Javy 17, która jest wersją z długoterminowym wsparciem (LTS), zapewniającą stabilność dla przedsiębiorstw.
Java miała znaczny wpływ na inne języki programowania, inspirując cechy w C#, Kotlinie i Scali. Jej niezależny od platformy charakter otworzył również drogę do różnych zastosowań poza tradycyjnym oprogramowaniem, w tym platformami big data, takimi jak Apache Hadoop, oraz usługami chmurowymi.
Java jest z natury zorientowana obiektowo, co oznacza, że zachęca do organizacji kodu w klasy i obiekty. Ułatwia to modelowanie rzeczywistych bytów.
class Animal {
void sound() {
System.out.println("Dźwięk zwierzęcia");
}
}
class Dog extends Animal {
void sound() {
System.out.println("Hau");
}
}
Java stosuje silny system sprawdzania typów, co oznacza, że typy zmiennych muszą być zadeklarowane, co zapobiega wielu błędom w czasie wykonywania.
int count = 10;
String name = "Java";
Java wykorzystuje zbieranie śmieci do zarządzania pamięcią, automatycznie odzyskując pamięć używaną przez obiekty, które nie są już referencjonowane.
Animal animal = new Animal(); // Pamięć przydzielona
animal = null; // Pamięć kwalifikująca się do zbierania śmieci
Java zapewnia solidny mechanizm obsługi wyjątków za pomocą bloków try-catch, co pomaga programistom w eleganckim zarządzaniu błędami.
try {
int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("Błąd dzielenia przez zero!");
}
Java upraszcza wielowątkowość, umożliwiając równoczesne wykonywanie zadań z relatywnie łatwymi do zarządzania wątkami.
class MyThread extends Thread {
public void run() {
System.out.println("Wątek działa.");
}
}
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
Java pozwala na tworzenie anonimowych klas wewnętrznych, co umożliwia szybkie implementowanie interfejsów lub rozszerzanie klas bez formalnej deklaracji.
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("Anonimowa klasa wewnętrzna");
}
};
new Thread(runnable).start();
Java wspiera generiki, co pozwala programistom na tworzenie klas, interfejsów i metod z parametrami typów, poprawiając niezawodność kodu.
class Box<T> {
private T item;
public void setItem(T item) { this.item = item; }
public T getItem() { return item; }
}
Wprowadzone w Javie 8, wyrażenia lambda zapewniają jaśniejszy sposób reprezentowania instancji interfejsów z jedną metodą (interfejsów funkcyjnych).
List<String> names = Arrays.asList("John", "Jane", "Jack");
names.forEach(name -> System.out.println(name));
API strumieni Javy umożliwia operacje w stylu funkcyjnym na kolekcjach, co upraszcza przetwarzanie danych i czyni je bardziej efektywnym.
List<String> filteredNames = names.stream()
.filter(name -> name.startsWith("J"))
.collect(Collectors.toList());
Java wspiera adnotacje, które dostarczają metadanych o programie i mogą wpływać na to, jak program jest traktowany przez kompilator lub środowisko uruchomieniowe.
@Override
public void myMethod() {
// Kod metody tutaj
}
JDK to podstawowy zestaw narzędzi do programowania w Javie, zawierający narzędzia potrzebne do rozwijania, kompilowania i uruchamiania aplikacji Java. Zawiera Środowisko Uruchomieniowe Java (JRE), biblioteki i narzędzia deweloperskie.
Typowe zintegrowane środowiska programistyczne (IDE) do rozwoju w Javie to:
Projekty zazwyczaj budowane są przy użyciu narzędzi do budowania, takich jak Maven lub Gradle, które automatyzują zarządzanie zależnościami i usprawniają proces budowy. Prosta komenda budowania w Gradle może wyglądać tak:
gradle build
Java jest szeroko stosowana w różnych dziedzinach, w tym:
Java jest często porównywana z językami takimi jak C#, C++, Python i JavaScript.
Kod Java można tłumaczyć na inne języki, chociaż złożoność może się różnić w zależności od paradygmatów docelowego języka. Istnieją narzędzia takie jak Jaunt i J2ObjC, które pomagają w tym procesie, ale mogą nie obsługiwać każdego scenariusza. Kluczem do udanego tłumaczenia jest zrozumienie konstrukcji zarówno Javy, jak i docelowego języka, szczególnie w obszarach takich jak zarządzanie pamięcią i systemy typów.