5 najważniejszych cech języka Java

Java to jeden z najważniejszych języków programowania.
Źródło: Fotis Fotopoulos / Unsplash

Java jest jest językiem programowania ogólnego zastosowania. Zalety technologii doceniły największe międzynarodowe koncerny, w których jest ona preferowanym narzędziem do pisania projektów. Java to jednak nie tylko uniwersalność i wszechstronność, ale również szereg innych atutów, które od lat budują jej renomę. Poznaj 5 najważniejszych cech języka Java.

Java, czyli jeden z najczęściej używanych języków programowania

Java to współbieżny obiektowy język ogólnego zastosowania i jest jednym z najpopularniejszych języków programowania na świecie. Technologia została opracowana na początku lat dziewięćdziesiątych przez Jamesa Goslinga jako język programowania obiektowego. Przez lata była podstawą aplikacji obsługiwanych przez platformy takie jak Windows, Macintosh, UNIX czy urządzenia przenośne z Androidem. Obecnie używana jest głównie w backendowych systemach aplikacji internetowych, jednak wykorzystuje się ją także do tworzenia gier i oprogramowania desktopowego.

Java bardzo dobrze sprawdza się w systemach wbudowanych, takich jak karty SIM, zestawy telewizyjne czy urządzenia do monitorowania stanu zdrowia. Jej składnia jest podobna do składni języka C++, ale ma mniej niskopoziomowych funkcji. Znana jest również z wielu wbudowanych bibliotek oraz silnego typowania, które zapobiega powstawaniu niespodziewanych błędów. Obecnie ponad 9 milionów programistów używa jej jako podstawowego języka, a to wszystko za sprawą wielu niekwestionowanych atutów. Sprawdź, które cechy języka Java najbardziej doceniają informatycy.

Niezależność od platformy

Celem twórców Javy było opracowanie języka, który będzie działać na każdej technologii sprzętowej i wszystkich systemach operacyjnych. Praktyczne myślenie zespołu Goslinga doprowadziło do powstania języka, który pozwala pisać program na dowolnej maszynie i uruchamiać go na innym urządzeniu, nawet o zupełnie odmiennej konfiguracji. Cały proces umożliwia kompilacja kodu źródłowego do kodu bajtowego, czyli uproszczonych instrukcji maszynowych specyficznych dla technologii Java. Kod bajtowy jest następnie uruchamiany na maszynie wirtualnej (Java Virtual Machine), dzięki czemu język jest niezależny od platformy.

Kod bajtowy jest niskopoziomowym językiem, składającym się z informacji przekazywanych do wirtualnej maszyny. Każdy system posiada własną wersję JVM, którą napisano w natywnym kodzie na sprzęcie interpretującym ogólny kod bajtowy Java. Poszczególne modele JVM są zdolne do odczytywania i konwertowania kodu bajtowego na równoważny język natywny urządzenia. Kompilator Java ułatwia pracę programistów, którzy nie muszą tworzyć kodu specyficznego dla danego systemu. Raz stworzony program przekształcają w kod bajtowy, który następnie eksportują w dowolne miejsce.

Java to język zorientowany obiektowo

Java jest językiem obiektowym, w którym prawie wszystko napisane jest w kategoriach klas i obiektów. Są to dwa podstawowe pojęcia programowania obiektowego, które polega na definiowaniu i manipulacji wspomnianymi elementami. Jedną z idei wyróżniających ten rodzaj kodu jest projektowanie oprogramowania w taki sposób, aby różne typy danych były połączone z odpowiednimi operacjami. W ten sposób dane i kod łączą się w jednostki zwane obiektami. Każdy z nich ma tożsamość, stan i zachowanie, które mogą reprezentować dowolny byt materialny lub niematerialny. Klasa jest natomiast pewnego rodzaju kolekcją obiektów, które wykazują ten sam stan i zachowanie.

Jednym z celów programowania obiektowego jest tworzenie bardziej ogólnych obiektów, dzięki którym oprogramowanie może stać się przydatne do ponownego użycia. Do niekwestionowanych zalet zorientowanej obiektowo Javy należy jej modularna budowa oraz dziedziczenie, czyli operacja umożliwiająca zbudowanie nowej klasy na podstawie poprzedniej. Metoda ta znacznie ułatwia pracę, ponieważ pozwala na wykorzystanie wcześniej zdefiniowanych funkcji. Bardzo ważna jest również hermetyzacja, która stanowi sposób na ukrycie istotnych danych przed użytkownikiem. To z kolei umożliwia znaczną poprawę bezpieczeństwa i ogranicza możliwości wprowadzenia złośliwego kodu przez osoby trzecie.

Automatyczne zbieranie śmieci

Jedną z najważniejszych cech Javy jest automatycznie zbieranie śmieci. Pozwala ono unikać błędów, które mogłoby wywołać ręczne zarządzanie pamięcią. Problemy dość często pojawiają się bowiem w programach, które odpowiedzialność za usuwanie obiektów zrzucają na programistę. To z kolei, w razie jego pomyłki, może prowadzić do poważnych konsekwencji, takich jak brak pamięci lub wyciek danych. Twórcy Javy zadbali o zapobieganie niepożądanym sytuacjom, dzięki czemu nie ma potrzeby, aby osoba pisząca kod śledziła obiekty. O zarządzanie pamięcią dba bowiem środowisko wykonawcze Java.

Garbage collector to specjalny program w JVM, który analizuje kod w poszukiwaniu nieużywanych obiektów. Gdy nie istnieją już do nich żadne odniesienia, moduł odśmiecania pamięci automatycznie usuwa nieosiągalny obiekt, zwalniając pamięć i zapobiegając wyciekom pamięci. Wyrzucanie śmieci w Javie jest wbudowane i praktycznie niewidoczne dla programisty. Oznacza to, ze może on nie wiedzieć, kiedy miało miejsce automatyczne zarządzanie pamięcią. Chociaż uwalnia to go od zadań niskopoziomowych, należy pamiętać, że traci on jednocześnie kontrolę nad momentem niszczenia obiektu. To z kolei, w zależności od sytuacji, może być wadą lub zaletą Javy.

Wielość przydatnych bibliotek

Biblioteki napisane w języku Java dostarczają programistom gotowe rozwiązania do wykorzystania w swoim kodzie. Zdecydowana większość z nich rozwijana jest przez społeczność i udostępniana na otwartych licencjach, dzięki czemu dostęp do nich ma każdy. Ich głównym zadaniem jest skrócenie czasu tworzenia programu oraz jego maksymalne uproszczenie. Język Java rozwija się bardzo dynamicznie, przy czym każda jego nowa wersja daje coraz więcej możliwości. Jego niesłabnąca popularność wpływa na powstawanie rozwiązań, które pozwalają czerpać z języka to, co najlepsze. Do najważniejszych bibliotek Javy należą:

  • Log4j (służy do tworzenia logów, czyli chronologicznego zapisu zawierającego informacje o zdarzeniach i działaniach dotyczących systemu informatycznego podczas działania aplikacji),
  • Mockito (jest jedną z najczęściej pobieranych bibliotek, jej zadaniem jest ułatwienie testowania kodu w izolacji od jego zależności; do jej kluczowych funkcjonalności należy zmiana zachowania obiektów oraz weryfikacja interakcji),
  • JUnit (biblioteka przeznaczona do wykonywania i pisania testów jednostkowych oraz tworzenia raportów),
  • Guava (zestaw bibliotek, który został opatentowany przez Google; obejmuje nowe typy kolekcji, niemutowalne kolekcje, bibliotekę grafów, narzędzia do współbieżności i wiele więcej),
  • Hibernate (jest najpopularniejszą biblioteką służącą do mapowania obiektowo-relacyjnego w Javie; cechuje się dużą kompatybilnością z bazami danych SQL i NoSQL oraz intuicyjnością, ponieważ samoistnie wykrywa obiekty, które zmieniły właściwości).

Wielowątkowość

Wielowątkowość jest jedną z kluczowych cech Javy. Dzięki niej w ramach jednego procesu może być wykonywanych kilka zadań (nazywanych wątkami), które współdzielą tę samą przestrzeń adresową zawierającą kod programu i jego dane. Powielenie zasobów jest natomiast dużo bardziej opłacalne niż wymiana całej jednostki obliczeniowej. Programowanie wielowątkowe pomaga w maksymalnym wykorzystaniu potencjału procesora, co z kolei poprawia efektywność i wydajność dowolnej aplikacji.

Równoległość działania wątków osiągana jest przez mechanizm przydzielania czasu
procesora poszczególnym zadaniom. Oznacza to, że każdy wątek uzyskuje dostęp do procesora na krótki czas, po czym zwalnia dostęp innemu wątkowi. Zmiana odbywa się na zasadzie współpracy (wątek sam decyduje, kiedy oddać czas procesora innemu zadaniu) lub wywłaszczenia (o dostępie do procesora decyduje systemowy zarządca wątków). Java jest językiem wieloplatformowym, a różne systemy operacyjne stosują różne mechanizmy udostępniania wątkom procesora.

Total
0
Shares

Brak połączenia z internetem