Файл: Разработка программы перевода числовой записи в словесную.pdf
Добавлен: 28.03.2023
Просмотров: 363
Скачиваний: 2
Java не так дружелюбен к новичкам, как Python, однако довольно прост для любого разработчика с базовым пониманием фреймворков, пакетов, классов и объектов. Он прост, типизирован и предсказуем, что позволяет учиться мыслить в правильном направлении. Кроме того, новичок всегда может обратиться к множеству бесплатных онлайн-уроков и курсов.
+ Стандарт для корпоративных вычислительных систем
Корпоративные приложения — главное преимущество Java с 90-х годов, когда организации начали искать надежные инструменты программирования не на C. Java поддерживает множество библиотек — строительных блоков любой корпоративной системы. Библиотеки помогают разработчикам создавать любые функции, которые могут понадобиться компании. Java широко распространен — это язык, который преподают в рамках введения в программирование в большинстве школ и университетов. Возможности интеграции Java впечатляют: большинство хостинг-провайдеров поддерживают Java. Более того, Java — язык, дешевый в обслуживании: работать с Java можно с любого компьютера, вне зависимости от конкретной аппаратной инфраструктуры.
+ Безопасность
Существует мнение, что Java — безопасный язык, однако это не совсем так. Сам язык не защищает вас от уязвимостей, но некоторые его функции устраняют распространенные уязвимости. Во-первых, в отличие от C, в Java нет указателей. Указатель — это объект, который сохраняет адрес ячейки памяти другого значения, что может вызвать несанкционированный доступ к памяти. Во-вторых, в Java есть Security Manager, созданная для каждого приложения политика безопасности, в которой можно указать правила доступа. Это позволяет запускать приложения Java в «песочнице» и устранять таким образом уязвимости.
+ Независимость от платформы («Написать один раз и использовать везде»)
«Написать один раз и использовать везде» (WORA) — популярная в IT-сфере фраза, с помощью которой Sun Microsystems описывает кросс-платформенные возможности Java. Можно создать Java-приложение на Windows, скомпилировать его в байт-код и запустить его на любой другой платформе, поддерживающей виртуальную машину Java (JVM). Таким образом, JVM служит уровнем абстракции между кодом и оборудованием.
Как работает WORA на Java
Все основные операционные системы, включая Windows, Mac OS и Linux, поддерживают JVM. Если ваша программа не опирается на специфичные для платформы функции и пользовательский интерфейс, ее можно с легкостью перенести: по крайней мере, большую ее часть.
+ Язык для распределенного программирования и комфортной удаленной совместной работы
Java создавался как язык для распределенного программирования: он имеет встроенный механизм совместного использования данных и программ несколькими компьютерами, что повышает производительность и эффективность труда.
Сравнение распределенного и параллельного программирования
В других языках нужно использовать внешний API для дистрибуции. В Java эта технология встроена. Специфическая для Java методология распределенных вычислений называется Remote Method Invocation (RMI). RMI позволяет использовать все преимущества Java: безопасность, независимость от платформы и объектно-ориентированное программирование для распределенных вычислений. Кроме того, Java также поддерживает программирование сокетов и методологию распределения CORBA для обмена объектами между программами, написанными на разных языках.
+ Автоматическое управление памятью
Разработчикам Java не нужно вручную писать код для управления памятью благодаря автоматическому управлению памятью (AMM). AMM также используется в языке программирования Swift и при очистке памяти приложениями, которые автоматически обрабатывают распределение и освобождение памяти. Что именно это означает?
Эффективность программы напрямую связана с памятью. При этом объем памяти ограничен. При написании приложения на языках с ручным управлением памятью, разработчики рискуют забыть выделить память, что приведет к увеличению объема занимаемой приложением памяти и проблемам с производительностью. Программы очистки памяти ищут объекты, которые больше не используются программой, и удаляют их. Это влияет на работу процессора, однако умная оптимизация и настройка позволяют снизить это влияние.
+ Многопоточность
Поток — наименьшая единица обработки в программировании. Чтобы максимально эффективно использовать время процессора, Java позволяет запускать потоки одновременно, что называется многопоточностью.
Потоки используют одну и ту же область памяти, поэтому между ними можно быстро переключаться. Потоки независимы друг от друга: один поток не влияет на работу других потоков. Это особенно полезно в играх и программах с большим объемом анимации.
Пример многопоточного выполнения
+ Стабильность и сообщество
Уже много лет развитию Java способствуют сообщество, поддержка Oracle и изобилие приложений и языков на JVM. Кроме того, постоянно выпускаются новые версии Java с новыми интересными функциями.
Сообщество разработчиков Java не имеет себе равных. Около 45% респондентов опроса StackOverflow 2018 используют Java. У Java чрезвычайно большая экосистема хорошо протестированных библиотек и фреймворков для любых задач. Начинающий разработчик, скорее всего, выберет Java: на тему Java-программирования существует более 1000 курсов на Udemy и более 300 на Coursera.
Минусы программирования на Java
Рассмотрим недостатки Java-программирования.
— Платное коммерческое использование
Недавно Oracle объявила, что с 2019 года компания начнет взимать плату за использование Java Standard Edition 8 в «коммерческих целях». За все новые обновления и исправления ошибок придется заплатить. Плата зависит от количества пользователей или компьютеров.
Текущая версия Java бесплатна для простого использования. Таким образом, каждая использующая Java компания должна оценить, насколько эффективно она использует Java. Компания должна понять, что выгоднее: искать альтернативное решение или продолжать пользоваться Java.
— Низкая производительность
У любого языка высокого уровня довольно низкая производительность из-за компиляции и абстракции с помощью виртуальной машины. Однако это не единственная причина низкой скорости Java. Например, приложение очистки памяти: это полезная функция, которая, к сожалению, приводит к значительным проблемам с производительностью, если требует больше 20 процентов времени процессора. Плохая настройка кэширования может вызвать чрезмерное использование памяти. Существует также взаимная блокировка потоков: так происходит, когда несколько потоков пытаются получить доступ к одному и тому же ресурсу. В этом случае происходит кошмар каждого Java-разработчика — ошибка из-за нехватки памяти. Тем не менее умелое планирование может решить все эти проблемы.
— Отсутствие нативного дизайна
Для создания графического интерфейса пользователя (GUI) разработчики используют различные инструменты, ориентированные для конкретного языка. Для Android-приложений есть Android Studio, которая помогает создавать приложения с нативным дизайном. Однако, когда дело доходит до пользовательского интерфейса на ПК, Java-инструмента для создания нативного дизайна нет.
Есть несколько инструментов для разработки GUI для Java: самые популярные из них — Swing, SWT, JavaFX, JSF. Библиотека Swing — это старый, но надежный кросс-платформенный инструмент, интегрированный в различные Java-IDE, в том числе Eclipse и NetBeans. Однако, если вы не используете шаблоны, вы заметите несоответствия интерфейса. SWT использует собственные компоненты, но не подходит для сложного интерфейса. JavaFX — лаконичный и современный, но слишком новый. В целом, перед созданием GUI на Java нужно подробнее изучить инструменты.
— Многословный и сложный код
Многословность кода может показаться преимуществом, которое поможет при изучении языка. Однако, длинные, чрезмерно сложные предложения затрудняют чтение и просмотр кода. Как и естественные языки, многие языки программирования высокого уровня содержат лишнюю информацию. Java — это более легкая версия неприступного C ++, которая вынуждает программистов прописывать свои действия словами из английского языка. Это делает язык более понятным для неспециалистов, но менее компактным.
В заключение: где используется Java?
Большинство организаций так или иначе используют Java. Широкий спектр вариантов использования Java делает ее практически незаметной в использовании: поэтому часто возникает вопрос «где используется Java?». Давайте посмотрим, в каких сферах используется Java:
Приложения для Android. Несмотря на активный рост Kotlin, Java по-прежнему остается де-факто основным языком Android-приложений. Таким образом, все разработчики Java очень легко могут стать Android-программистами. Хотя Android использует Android SDK вместо JDK, тем не менее, код написан на Java.
Программные продукты. Помимо уже упомянутых Hadoop и Apache Storm, Java использовалась для создания Eclipse, OpenOffice, Gmail, Atlassian и других.
Финансовые программы. Java — один из самых востребованных языков в финансовой отрасли. Он используется для создания надежных, быстрых и простых веб-сайтов как на стороне сервера, так и на стороне клиента. Java также используется для моделирования данных.
Кассовые терминалы. Многие компании используют Java для создания систем PoS, поскольку их создание обычно требует кроссплатформенности и обширного штата специалистов.
Торговые системы. На Java написана Murex, популярная программа управления банками для фронтальной и обратной связи.
Программы для работы с большими данными. Hadoop написан на Java. Scala, Kafka и Spark используют JVM. Кроме того, Java предоставляет доступ к множеству проверенных библиотек, инструментов отладки и мониторинга.
Исходя из достоинств и недостатков языков программирования был выбран язык Java, так как он является самым безопасным из всех описанных языков и написание кроссплатформенного приложения на нем будет наиболее простым по сравнению с С++.
1.2 Анализ и выбор среды разработки
Интегрированная среда разработки или по-английски Integrated development environment — IDE — это программа, которая содержит в себе инструменты для разработки программного обеспечения. Обычно современная среда разработки включает в себя:
- Текстовый редактор с подсветкой кода;
- компилятор или интерпретатор;
- браузер классов, инспектор объектов и диаграмму иерархии классов;
- средства автоматизации сборки;
- отладчик;
- средства для интеграции с системами управления версиями (Git);
- инструменты для упрощения конструирования графического интерфейса пользователя.
NetBeans – модульная среда разработки, и все функции IDE входят в пакеты, называемые модулями. Он предлагает легкую интеграцию с программным обеспечением для управления версиями. NetBeans был создан с открытым исходным кодом, поэтому каждый может внести свой вклад в его развитие. Он бесплатный и работает на большинстве операционных систем и платформ.
IntelliJ является закрытой исходной Java IDE и одной из главных среди IDE для Java. IntelliJ IDEA имеет отличный современный интерфейс. Он был выбран как базовая IDE для Android Studio – нового программного обеспечения для создания Android-приложений, разработанного компанией Google.
Существуют две версии IntelliJ – Community Edition, которая является бесплатной, и Ultimate Edition, которая полностью признана и требует использования оплачиваемых лицензий.
Eclipse – одна из самых популярных IDE, не только для Java, но и для C++ с PHP. Eclipse – это инструмент с открытым исходным кодом, имеющий отличное сообщество разработчиков. В нем также имеется огромная библиотека плагинов, созданная самими пользователями. У этой IDE есть множество версий, самая популярная – Eclipse Oxygen. Eclipse также была базовой IDE для старого Android SDK (Software Development Kit).
lueJ — это кроссплатформенная IDE, разработанная для образовательных целей и разработки небольших программ на Java. Она бесплатна, с открытым исходным кодом и предоставляет базовый набор инструментов разработки Java. Продукт имеет ряд интерактивных инструментов обучения и простой интерфейс по сравнению с большинством полноценных IDE. Основные функции включают выделение области видимости, проверку объектов и создание диаграмм исходного кода.
JDeveloper — полностью свободная среда разработки, выпущенная Oracle. JDeveloper предлагает несколько функций, таких как: рефакторинг; контроль версий Git; аудит и метрики; отладка и профилирование кода; поддержка Ant и Maven. Он поставляется в двух версиях: Studio Edition, который имеет полностью загруженный набор инструментов для создания программ на Java, и Java Edition, в котором отсутствуют функции J2EE, ADF, UML и базы данных, но эта версия занимает меньше места и быстрее работает. Java Edition имеет все основные функции, необходимые для Java, и должен удовлетворять большинству начинающих Java-программистов.
jCreator — это быстрая и эффективная Java IDE, написанная на C ++ (который предположительно делает его быстрее, чем другие IDE, написанные на Java). Он имеет интерфейс, похожий на более ранние версии Visual Studio, и позволяет настроить его по своему усмотрению. jCreator — платная IDE, но доступна бесплатная версия без таких функций, как автоматическое завершение кода. jCreator предлагает только поддержку Windows, но ее можно запустить на Linux с помощью Vine.
Изучив самые известные IDE для разработки на языке Java выбор пал на IDE NetBeans.