Всё про язык программирования java в 2021 году

Содержание:

Преимущества Java-программирования
Есть ли у Java альтернатива?
- Java против Python
- Java против С#
Коллекции (JCF)
Преимущества Java
Базовые конструкции
Насколько легко научиться программированию на Java?
Что такое Java: объясняем для новичков
Каков синтаксис Java?
Каков синтаксис Java?
Описание программы
Сложно ли выучить Java?
Недостатки Java
Что такое язык программирования Java?
В чем разница между версиями Java?
- Должен ли я изучать конкретную?
- Каковы примеры этих новых возможностей новых версий Java?
- В чем разница между JRE и JDK?
- Как мне установить Java или JDK?
Обобщённое программирование
Где можно запускать Java-код
Объектно-ориентированное программирование
С чего начать будущему специалисту
Исключения (Exception)
А что с работой?
Сферы применения Java
Импорт и использование классов

Преимущества Java-программирования

Независимость от архитектуры и платформы. Вы пишете код, не задумываясь об особенностях операционной системы или процессора. Всё это берёт на себя виртуальная машина, а вы только пишете логику работы.

Объектно-ориентированное программирование. ООП — это современный стандарт программирования в коммерческих и промышленных системах. В случае с Java это получится само собой: дело в том, что, как и Ruby, Java — чистый ООП-язык. В нём даже функции превратились в методы и могут существовать только внутри класса.

Работа с памятью. Программисту не нужно следить за тем, сколько памяти расходует его программа и как её освободить, когда какая-то переменная больше не нужна. Для этого в Java встроено автоматическое управление памятью: Java не допускает её утечек и разрастания объёма, а после завершения программы освобождает все ресурсы.

Безопасность. Виртуальная машина сама следит за тем, чтобы программа не получила доступ к тому, что выходит за её полномочия. Например, Java-программа не сможет прочитать содержимое остальной оперативной памяти или связаться с другим компьютером, если это не предусмотрено изначальными правами доступа.

Большое сообщество и поддержка. Java — третий по популярности язык программирования в мире. В Сети есть тысячи сайтов, которые рассказывают об этом языке, помогают разобраться в коде или содержат готовые решения.

Стандарт в корпоративном программировании. Большим компаниям в программах нужна надёжность, стабильность работы и возможность поддерживать их долгое время. Сочетание ООП, управления памятью и независимости от архитектуры делает Java идеальным решением для этого.

Есть ли у Java альтернатива?

История языка программирования java

Может показаться, что Java — абсолютный лидер и у неё нет соперников, но на самом деле всё совсем наоборот. Её часто сравнивают с С# и Python, и это только главные «противники». Давайте посмотрим на них внимательнее.

Java против Python

Java и Python соревнуются не первый год: в рейтингах они раз за разом занимают места рядом друг с другом (вот рейтинг 2019 года). Сравнивают их не просто так, у них действительно есть общие черты: оба языка очень популярные, объектно-ориентированные и работают вне зависимости от платформы.

Давайте посмотрим, что у них различается.

Типизация

У Java статическая типизация : вы должны прописывать тип данных, когда вводите новую переменную.

У Python динамическая типизация: это значит, что типы данных не надо прописывать, они определяются автоматически. Ещё одно отличие типизации: в Python разные типы переменных можно смешивать. Но и тут есть свои границы: например, вы можете сделать массив со строками и числами, но прибавить строку к числу уже нельзя.

Python даст вам больше гибкости и лёгкости в написании, зато Java предупредит ошибки.

Читаемость

Этот пункт связан с предыдущим, потому что то же указание типов влияет на конечный вид кода. Хотя у Java достаточно простой синтаксис по сравнению с другими языками, здесь Python выигрывает. Гораздо лучше слов эту разницу покажет пример.

Вот так может выглядеть код в Python:

То же самое, написанное в Java:

В целом у синтаксиса в Python простая ясная структура, он хорошо читается, его можно даже назвать интуитивным. Он хорошо подойдёт новичкам.

В Java код более комплексный, со множеством слов и знаков: на английском такой синтаксис называют словом «verbose», то есть «говорливый» код, многословный. Он хуже читается и может быть сложноват для новичков, хотя многие разработчики чувствуют себя комфортнее со строгим синтаксисом.

Скорость

Здесь уже Java явный победитель. По сравнению с С и С++ она, может, и не самая быстрая, но Python явно отстаёт от Java по скорости и производительности. В обоих языках приложения переводятся в байт-код (это позволяет им быть кроссплатформенными), но разница кроется в том, когда это происходит: Java компилирует заранее, с помощью JIT-компиляции (динамической компиляции), а Python — во время выполнения программы. В итоге Java значительно быстрее.

Java против С#

Как и в случае с Python, C# сравнивают с Java не просто так: это тоже объектно-ориентированный язык со статической типизацией, и даже синтаксис у Java и C# похож.

Теперь посмотрим на их различия.

Безопасность

Один из параметров языков программирования — типобезопасность (безопасность системы типов). Если язык безопасный, то после проверки согласования типов в них уже не появится ошибка во время выполнения.

Несмотря на то что до твёрдого звания типобезопасного языка ни С#, ни Java не дотягивают, Java достаточно надёжная и разрабатывалась так, чтобы не допускать ошибок в этой области. В C# есть указатели, и такой доступ к памяти делает его менее безопасным.

Указатели и управление памятью

Вообще, если вам важно работать с указателями (например, вы хотите работать с памятью на более низком уровне), то лучше выбирать из совсем других языков (С, С++). Но если сравнивать эти два, C# побеждает: в отличие от Java, здесь указатели всё-таки есть, хоть и сильно ограниченные

Поддержка платформ

C# разработан компанией Microsoft для их собственной экосистемы, поэтому на нём разрабатывается ПО специально для Windows. Java в этом смысле более универсальная — на ней можно писать приложения для почти любых платформ.

Применение

Если вы хотите писать веб-приложения, мессенджеры или приложения на Android или ещё не определились и поэтому хотите что-то универсальное — ваш выбор ясен: Java замечательно подойдёт.

Если же вы хотите разрабатывать приложения для Windows, то что может быть лучше, чем язык, специально для этого созданный? Кстати, C# очень хорош для разработки игр и проектов с виртуальной реальностью.

Коллекции (JCF)

Что собой представляет язык программирования ruby

Пакет java.util содержит, помимо прочего, библиотеку коллекций (Java Collection Framework или JCF), позволяющую работать с множествами, хеш-таблицами, разными видами списков и так далее.

Коллекция — это объект, способный хранить группу однотипных элементов. Она также содержит методы для операций с данными. Основные преимущества классов JCF перед теми, которые можно разработать самостоятельно, следующие:

ускоряется процесс разработки и улучшается качество кода;
обеспечивается поддержка повторного использования кода;
производится стандартизация интерфейса ваших классов;
реализуется поддержка многопоточного доступа.

Основу библиотеки составляют открытые интерфейсы, которые можно использовать для создания собственных коллекций. Каждый интерфейс объявляет набор методов, которые необходимо реализовать в своей программе:

Collection — группа элементов (охватывает Set и List);
Set — множество элементов (без дублирования);
SortedSet — то же самое, что Set, только элементы упорядочены;
List — список;
Map — словарь, где каждый элемент имеет уникальный ключ;
SortedMap — то же, что и Map, однако элементы упорядочены;
Queue — интерфейс для работы с очередью.

Разумеется, интерфейсы были бы «пустыми», если бы не существовало встроенных классов, реализующих необходимые функции:

ArrayList — список List как массив элементов;
LinkedList — список List, выполняющий функции связанного списка;
HashSet — множество Set как хеш-таблица;
TreeSet — множество SortedSet, используемое как дерево;
HashMap — индексированный словарь хешей;
TreeMap — коллекция SortedMap древовидной структуры.

Материал по этому разделу можно найти в книгах:

«Java. Библиотека профессионала. Том 1. Основы» — глава 9;
«Java 8. Полное руководство» — глава 18.

Преимущества Java

Топ-50 лучших курсов программирования с нуля для начинающих 2021

Java входит в первую тройку языков по индексу TIOBE (индекс, оценивающий популярность языков программирования) уже 20 лет.

Разработка через тестирование. Этот подход к программированию не является изобретением разработчиков языка, но создание библиотеки для модульного тестирования JUnit — это одно из самых больших достижений Java.

Объектно-ориентированное программирование. ООП позволяет программе быть более безопасной, так как объекты скрывают информацию, к которой доступа быть не должно. Также ООП упрощает обслуживание и модернизацию старого кода.

Простой синтаксис. Возможно, синтаксис Java не так дружелюбен, как синтаксис Python. Однако изучение Java происходит легче, чем C или C++, что позволяет новичкам быстрее его осваивать.

Независимость от платформы. Если программа не использует специфичные для какой-то операционной системы функции, то ее можно перенести полностью или частично.

Автоматическое управление памятью. Программистам не нужно писать дополнительный код для управления памятью, так как Java работает с ней самостоятельно. Поэтому в Java нет риска забыть выделить память, что могло бы привести к проблемам с производительностью.

Многопоточность. Java позволяет эффективно использовать время процессора, запуская потоки одновременно.

Большое сообщество. Помимо поддержки Oracle, на помощь разработчикам приходит большое сообщество.

Базовые конструкции

Если у вас есть опыт программирования на С/C++, то знакомство с Java пройдёт легко, поскольку базовый синтаксис этих языков очень похож.

Изучение начинается с написания простейшей программы, вроде Hello World, выводящей в консоль строку приветствия. Далее в разной степени изучается следующий «джентльменский набор»:

понятия класса и метода;
переменные и константы, их типы и основы работы с ними;
массивы;
работа со строками как объектами, String API;
арифметические и логические операции и выражения;
команды для написания нелинейных программ, включающие в себя условный оператор if-else, тернарный оператор, оператор множественного выбора switch, циклы с определённым числом повторений for, включая его вариант for each, c неопределённым числом повторений while и do-while;
операторы для изменения порядка выполнения break и continue;
введение в пакетную систему Java, импорт классов, создание объектов, вызов статических и нестатических методов.

В этот раздел также входят навыки по установке и настройке JDK, вызову компилятора и виртуальной машины JVM в командной строке.

Материал по базовым конструкциям можно найти в упомянутых выше книгах:

«Java. Библиотека профессионала. Том 1. Основы» — глава 3;
«Java 8. Полное руководство» — главы 3, 4, 5.

Насколько легко научиться программированию на Java?

Если вы новичок в разработке на Java, то ваши опасения вполне понятны. Так насколько же легко изучить Java?

Этот вопрос имеет несколько субъективную природу, но лично я бы отнес Java к языкам, не самым простым для изучения. Хотя он проще, чем C++, и часто описывается как более удобный для пользователя, но он, безусловно, не столь прост, как такие его конкуренты, как Python или BASIC, которые больше подходят для изучения начинающим программистам.

C# также немного проще по сравнению с Java, хотя они очень похожи.

Конечно, задавшись конкретной целью – стать разработчиком приложений для Android, – проще всего сразу начать с языка, который уже поддерживается этой платформой.

У языка Java есть свои особенности, но его, безусловно, можно изучить, и как только вы его освоите, вам откроется множество возможностей. А поскольку Java имеет много общего с C и C#, вы сможете перейти на эти языки без особых усилий.

Что такое Java: объясняем для новичков

Рассказываем о языке Java: для чего он используется, какие у него плюcы и минусы. А ещё сравниваем Java с C# и Python.

Даже если вы никогда не интересовались программированием, скорее всего, вы слышали название Java — и не просто так. Это один из самых популярных в мире языков программирования: он был создан в 1995 году, быстро набрал популярность и уже много лет её не теряет. В рейтинге TIOBE за ноябрь 2019 года Java заняла первое место, а по статистике GitHub — третье: второе место занял Python, а первое — JavaScript.

Java используют везде: вы найдёте её почти во всех больших компаниях, в том числе в Netflix, AliExpress, Google, Intel, eBay, TripAdvisor и многих других.

Кстати, назвали этот язык в честь одного из сортов кофе.

В бэкграунде — программирование, французский язык, академическое рисование, капоэйра. Сейчас учит финский. Любит путешествия и Балтийское море.

Каков синтаксис Java?

Прежде чем мы погрузимся в самую суть этого руководства по Java для начинающих, стоит уделить некоторое время изучению синтаксиса Java.

Синтаксис Java относится к способу написания конкретных алгоритмов. Java очень принципиален в этом вопросе, и, если вы не пишете код определенным образом, то ваша программа не будет работать!

На самом деле я написал целую статью о синтаксисе Java для разработки Android, кратко перечислю особенности синтаксиса:

Большинство строк должно заканчиваться точкой с запятой «;».
Исключение составляет строка, открывающая новый блок кода. Она должна начинаться открытой фигурной скобкой «{». В качестве альтернативы эту открытую скобку можно поместить на новую строку под оператором. Блоки кода – это фрагменты кода, которые выполняют определенные, отдельные задачи.
Код внутри блока кода должен иметь отступ, чтобы отделить его от остальных.
Открытые блоки кода должны быть закрыты закрывающей фигурной скобкой «}».
Комментарии – это строки, которым предшествуют символы «//».

Если вы нажимаете кнопку «запустить» или «скомпилировать» и получаете ошибку, то есть большая вероятность, что вы где-то пропустили точку с запятой!

Вы никогда не перестанете делать это, и это никогда не перестанет вас раздражать. Расслабьтесь!

С этими знаниями мы сможем глубже погрузиться в руководство по Java!

Каков синтаксис Java?

Вы никогда не перестанете делать это, и это никогда не перестанет вас раздражать. Расслабьтесь!

С этими знаниями мы сможем глубже погрузиться в руководство по Java!

Описание программы

Первая версия программы Java была создана северно-американским разработчиком Sun Microsystems в конце предыдущего столетия. Изначально она именовалась как “Oak”, то есть “дуб” и предназначалась для программирования электронного оборудования в быту.

Программисты и продвинутые пользователи ПК использовали Java на устройствах, чтобы писать коды для так называемых «апплетов». Так в профессиональной среде именуют приложения, работа которых возможна через браузер. Например:

Календарь;
Виджет часов;
Гостевая книга
Интернет-сообщество, которое позволяет общаться в режиме реального времени.

Но Java необходима на компьютере не только для написания программ. Она нужна также и для их работы. Сейчас многие приложения, игры и интернет сайты используют ресурсы Java. Это значит, что для их работы требуется наличие актуальной версии данной программы.

Например, популярный Minecraft не начнет работать, если не установлена Java. Не запустится и такая система программирования как IDE. Она включает текстовый редактор, отладчик и другие функции, которые полезны для создания новых приложений на компьютер.

Сложно ли выучить Java?

Сложно, но вполне реально даже для новичков. По сложности освоения Java находится где-то посередине между Python и C++, считает Владислав Мацкевич: «‎Начать изучение Java, как и любого другого языка программирования, лучше всего с Java Core — фундаментальных основ языка. А лучший способ закрепить навыки — самостоятельно написать какой-нибудь проект»‎.

Курс

Профессия Java-разработчик

Освойте с нуля за 14 месяцев программирование, бэкенд-разработку и DevOps на самом востребованном языке. Скидка 5% по промокоду BLOG.

Узнать больше

Артур Куприянов тоже считает, что важно самостоятельно начать писать проект: «‎Джуну, как и любому Java-программисту, следует знать основные принципы ООП — это поможет понять саму философию Java. Также нужно знать синтаксис, основные конструкции, паттерны, управление зависимостями и немного о фреймворке или библиотеке, с которым ему предстоит работать

Практика — лучший способ обучения. Гораздо лучше, если удастся написать небольшой коммерческий проект. Это будет огромным плюсом при рассмотрении вашего резюме»‎.

Все эксперты сходятся во мнении, что лучшей средой разработки на Java является IntelliJ IDEA от JetBrains — у нее есть встроенные фишки, которые значительно упрощают разработку. Хотя она платная, для студентов и новичков есть возможность получить бесплатную лицензию. Более слабой, но популярной бесплатной альтернативой является Eclipse.

Недостатки Java

Всё это звучит хорошо, но есть у Java и недостатки, весьма существенные.

Не самая высокая производительность. У С и С++ есть только компилятор, который переводит программу в машинный код. У Java такого нет, и всё делает виртуальная машина. Получается, что для выполнения Java-кода нужно делать двойную работу: процессор запускает JVM, а JVM выполняет сам код. Из-за такого подхода Java-программы в полтора-два раза медленнее, чем тот же код, написанный на С++.

Платная лицензия. С 2019 года компания Oracle, которая владеет лицензией на Java, разделила её на две части: платную и бесплатную. Если вам нужна долгая поддержка среды разработки и стабильная работа программ — берите платную лицензию, иногда стабильность важнее. Если вам не нужна поддержка и вы можете установить каждую новую бесплатную сборку самостоятельно — отдавать деньги не нужно.

Громоздкий код. Разработчики Java ставили своей целью упростить программирование на С++, и им это удалось. Цена, которую пришлось за это заплатить, — большие и длинные конструкции в языке, которые часто мешают пониманию сути того, что происходит. Сравните код, который рисует пирамидку из звёздочек, на Java и Python:

Что такое язык программирования Java?

В 1991 году «Зелёная команда», подразделение Sun Microsystems, возглавляемое Джеймсом Гослингом, создала язык для программирования бытовых электронных устройств. На тот момент он назывался Oak («Дуб»). Почему «Дуб»? Просто потому, что за окном рабочего кабинета Гослинга росло это дерево.

«Зелёная команда» продемонстрировала использование Oak в интерактивном телевизоре. Но для цифрового кабельного телевидения тех лет эта технология была слишком передовой. Одновременно с этим набирал популярность интернет, для которого новый язык программирования подходил лучше всего.

Через некоторое время новый язык переименовали в Green, и уже после этого — в Java, в честь кофе с острова Ява. Поэтому на логотипе Java изображена кружка с кофе.

Во время разработки Java были популярны C/С++, поэтому Гослинг сделал синтаксис языка похожим на C/C++ и реализовал для него принцип «написать один раз — запустить где угодно». В 1995 году Sun Microsystems выпустили первую официальную версию Java. И одновременно с этим было объявлено, что Java войдёт в состав браузера Netscape Navigator.

В 2010 году компания Sun Microsystems и язык программирования Java были приобретены корпорацией Oracle.

В чем разница между версиями Java?

Должен ли я изучать конкретную?

Придя из других языков программирования с большими перерывами между выпусками, как, например, Python 2–3, вы можете спросить, применимо ли это к Java.

Java особенная в этом отношении, поскольку она чрезвычайно обратно совместима. Это означает, что ваша программа на Java 5 или 8 гарантированно будет работать с виртуальной машиной Java 8-14 — с некоторыми исключениями, о которых вам сейчас не нужно беспокоиться.

Очевидно, что это не работает наоборот, скажем, ваша программа использует функции Java 14, которые просто недоступны в Java 8 JVM.

Это означает несколько вещей:

Вы не просто «изучаете» конкретную версию Java, например Java 12.
Скорее, вам нужно получить хорошую основу для всех языковых возможностей вплоть до Java 8.
И затем, из этого руководства вы можете узнать, какие дополнительные функции появились в Java 9-14, чтобы использовать их всегда, когда это возможно.

Каковы примеры этих новых возможностей новых версий Java?

Взгляните на раздел «Возможности Java 8-14» ниже.

Но, как правило: старые, более длинные циклы выпуска (3-5 лет, вплоть до Java 8) означали множество новых функций в каждом выпуске.

Шестимесячный цикл выпуска означает меньшее количество функций на выпуск, поэтому вы можете быстро освоить языковые функции Java 9-14.

В чем разница между JRE и JDK?

До сих пор мы говорили только о Java. Но что именно означает «Java»?

Во-первых, вам нужно провести различие между JRE (Java Runtime Environment) и JDK (Java Development Kit).

Исторически, вы загружали только JRE, если вас интересовали только программы Java. JRE включает, помимо прочего, виртуальную машину Java (JVM) и инструмент командной строки «java».

Для разработки новых программ на Java вам нужно было загрузить JDK. JDK включает в себя все, что есть в JRE, а также компилятор javac и несколько других инструментов, таких как javadoc (генератор документации Java) и jdb (отладчик Java).

Теперь, почему я говорю в прошедшем времени?

Вплоть до Java 8 веб-сайт Oracle предлагал JRE и JDK в качестве отдельных загрузок, хотя JDK также всегда включал JRE в отдельной папке. В Java 9 это различие практически исчезло, и вы всегда загружаете JDK. Структура каталогов JDK также изменилась, так как в ней больше не было явной папки JRE.

Таким образом, хотя некоторые дистрибутивы (см. Раздел «Дистрибутивы Java») по-прежнему предлагают отдельную загрузку JRE, похоже, существует тенденция предлагать только JDK. Следовательно, теперь мы будем использовать Java и JDK взаимозаменяемо.

Как мне установить Java или JDK?

На данный момент не обращайте внимания на образы Java-Docker, оболочки MSI или пакеты для конкретной платформы. В конце концов, Java — это просто файл .zip; ни больше ни меньше.

Поэтому все, что вам нужно сделать, чтобы установить Java на свой компьютер, — это разархивировать файл jdk-{5-14}.zip. Вам даже не нужны права администратора для этого.

Ваш распакованный файл Java будет выглядеть так:

Магия происходит в каталоге /bin, который в Windows выглядит следующим образом:

Поэтому все, что вам нужно сделать, это разархивировать этот файл и поместить каталог /bin в переменную PATH, чтобы вы могли вызывать команду java из любого места.

В случае, если вам интересно, установщики с графическим интерфейсом, такие как Oracle или AdoptOpenJDK, выполняет распаковку и изменение переменной PATH вместо вас.

Чтобы убедиться, что вы правильно установили Java, вы можете просто выполнить команду java -version. Если вывод выглядит так, как показано ниже, вы готовы!

Теперь остался один вопрос: откуда вам взять этот .zip файл с Java? Что подводит нас к теме дистрибутивов.

Обобщённое программирование

Обобщения — это параметризованные типы. Они позволяют объявлять классы, интерфейсы и методы, где тип данных указан в виде параметра. Используя обобщения, можно создать универсальный класс, который будет правильно обрабатывать данные разных типов. Классы, интерфейсы или методы, оперирующие параметризованными типами, называют обобщёнными.

Обобщения позволяют писать более безопасный код, который читается легче, чем код, перегруженный переменными типа Object и приведениями типов. Обобщения используются в классах коллекций, в том же ArrayList.

Материал по этому разделу можно найти в книгах:

«Java. Библиотека профессионала. Том 1. Основы» — глава 8;
«Java 8. Полное руководство» — глава 14.

Где можно запускать Java-код

Поэтому запускать код на Java можно везде, для чего уже была разработана JVM, то есть виртуальная машина Java. Например:

ультрамощные серверы,
компьютеры,
смартфоны,
кнопочные телефоны,
роботы и микроконтроллеры типа Arduino, Raspberry Pi и многих других,
фитнес-браслеты,
GPS-трекеры,
умные часы,
умные телевизоры, холодильники, микроволновки, чайники и прочие домашние гаджеты,
смарт-карты для доступа в помещения.

Представьте такую ситуацию: вы написали Java-программу, которая следит за свободным местом на диске, и как только его становится меньше 20% — выводит сообщение, мол, удали ненужные файлы. Теперь вы можете запустить эту программу везде, где есть JVM. Она сама разберётся с кодом, поймёт, для какого процессора она это делает, и запустит вашу программу. В результате один и тот же код будет следить за свободным местом на компьютере, кнопочном телефоне, смартфоне, планшете, умной микроволновке или домашней сигнализации.

Объектно-ориентированное программирование

Объектно-ориентированное программирование (ООП) в настоящее время активно вытесняет «структурные» и «процедурные» подходы, разработанные в 1970-х годах, фактически становясь доминирующей методикой. Java — это объектно-ориентированный язык, и для его продуктивного использования необходимо владеть ООП. Для ООП требуется иной образ мышления по сравнению с подходом, типичным для процедурных языков.

Изучение ООП начинается с рассмотрения класса — элемента, составляющего основу Java. Поля класса содержат данные, методы — код. Методы могут иметь параметры и возвращать значения. Конструкторы — особые методы. Объекты создаются на основании классов. Инкапсуляция — первый принцип ООП — подразумевает связывание и сокрытие. Изучаются модификаторы полей и методов: public, protected, private. Вводится понятие перегрузки методов. Затем рассматриваются понятия и механизмы наследования и полиморфизма. Разъясняется разница между статическими полями и методами и нестатическими. Обсуждаются абстрактные классы и методы, вводится понятие интерфейса.

Материал по этому разделу можно найти в книгах:

«Java. Библиотека профессионала. Том 1. Основы» — главы 4, 5, 6;
«Java 8. Полное руководство» — главы 6, 7, 8.

С чего начать будущему специалисту

1. Основы языка:

Установка и настройка IDE (среда разработки, где и будет происходить вся работа);
Базовый синтаксис;
Изучение переменных, типов переменных;
Простые алгоритмы;
Стандартные функции;
Написание собственных функций.

Обязательно на этом этапе нужно изучить систему контроля версий GIT. Без нее практически невозможно работать над средними и крупными проектами.

2. Изучение ООП

понятие классов;
понимание инкапсуляции, наследования, полиморфизма (слова страшные, но их суть довольно простая);
интерфейсы, абстрактные классы.

3. Структуры данных

Деревья, списки, графы;
Простые и сложные алгоритмы;
Временная сложность;
Скорость работы алгоритма.

4. Java Collections Framework (коллекция интерфейсов и классов для сохранения и обработки данных)

Коллекция элементов
Iterable
Списки
Очередь
Set
Карты

И это — только основы Java. Предстоит еще изучить паттерны проектирования, базы данных, многопоточность, основные фреймворки и библиотеки и еще много интересного для познания необъятного мира Java.

Исключения (Exception)

В мире программирования возникновение ошибок и непредвиденных ситуаций при выполнении программы называют исключением. Они могут возникать в результате неправильных действий пользователя, отсутствии необходимого ресурса на диске или потери соединения с сервером по сети. Причинами исключений при выполнении программы также могут быть ошибки программирования или неправильное использование API. Ваша программа должна чётко знать, как поступать в такой ситуации. Для этого в Java предусмотрен механизм исключений.

При возникновении ошибки в процессе выполнения программы JVM создаёт объект нужного типа из иерархии исключений Java — множества возможных исключительных ситуаций, унаследованных от общего «предка» — класса Throwable. Исключение можно также создать вручную с помощью оператора throw. При этом выполнение основного кода программы прерывается, а обработчик исключений JVM пытается найти способ обработать исключение.

Блоки кода, для которых предусмотрена обработка исключений в Java, создаются с помощью конструкций try{}catch, try{}catch{}finally, try{}finally{}.

При возбуждении исключения в блоке try обработчик исключения ищется в следующем за ним блоке catch. Если в catch есть обработчик этого типа исключения, управление переходит к нему. Если нет, то JVM ищет обработчик этого типа исключения в цепочке вызовов методов до тех пор, пока не будет найден подходящий catch.

После выполнения блока catch управление передаётся в необязательный блок finally. Если подходящий блок catch не найден, JVM останавливает выполнение программы и выводит стек вызовов методов (stack trace), выполнив перед этим код блока finally при его наличии.

Материал по этому разделу можно найти в книгах:

«Java. Библиотека профессионала. Том 1. Основы» — глава 7;
«Java 8. Полное руководство» — глава 10.

А что с работой?

Прежде чем учить какой-то язык программирования, вы наверняка хотите знать: «А что же потом?»

Поэтому мы собрали для вас небольшую статистику по вакансиям.

На Яндекс.Работе в Москве от 900 до 1000 вакансий для Java-разработчиков, а на HeadHunter — около 2000 (все данные приведены за декабрь 2019 года).

Вакансии, в которых указана зарплата, начинаются от 70 тысяч рублей. Большинство предложений попадает в диапазон от 100 до 200 тысяч, а продвинутым разработчикам предлагают до 300 тысяч рублей.

Как вы видите, Java-разработчики востребованы, и даже по московским меркам у них хорошая зарплата (по данным Банка заработных плат HeadHunter, средняя зарплата по Москве в третьем квартале 2019 года составила 85 707 рублей).

Ещё одна возможность — работа из дома. Её выгода в том, что вам не обязательно искать предложения в одном городе. Например, HeadHunter показывает 318 предложений удалённой работы в России, с зарплатами от 90 до 150 тысяч рублей. При желании и знании языка вы можете искать варианты даже в других страна

Сферы применения Java

Чтобы молодые специалисты имели представление, куда пойти после получения новых знаний и навыков, выделим лишь некоторые сферы:

Разработки enterprise-приложений — большие и сложные корпоративные приложения с высоким уровнем надежности, которые используют крупные компании для зарабатывания денег.

Корпоративные серверные ПО также нуждаются в постоянной заботе java-программистов. Например, трейдинговые системы, программы Eclipse, IntelliJ Idea и Netbeans IDE.

Финансовая сфера — инвестиционные банки применяют для офисных электронных систем, систем регулирования и конфирмации, проектов обработки данных.

Электронная коммерция и в области веб-приложений — RESTful сервисов созданы с использованием фреймворков Spring MVC, Struts 2.0. Куча приложений на основе Servlet, JSP и Struts

Веб-приложения государственных, оздоровительных, страховых, образовательных, оборонительных и других отделений также написаны на Java.

BigData — хоть Java и не доминирует в этой области (преимущественно используются технологии на основе С++), однако у Java есть потенциал получить большую долю этой растущей области в случае, если расширятся Hadoop (ключевая технология хранения и обработки больших данных) или ElasticSearch (поисковый движок по базе документов).

Встраиваемые системы, или Embedded Systems — системы, написанные под определенную платформу. Например, это чипы или пластиковые карточки для банкомата.

Устройства, на которых работает Java:

Серверы;
Компьютеры;
Смартфоны;
Фитнес-браслеты;
GPS-трекеры;
Умные вещи — телевизоры, холодильники, микроволновки и другие гаджеты;
Смарт-карты для доступа в помещения.

А вот статистика применения в мире, указанная на официальном сайте java.com:

Используется на 97% корпоративных персональных компьютерах;
В США Java используется на 89% персональных компьютерах;
9 миллионов разработчиков работают на Java по всему миру;
Используется в 3 миллиардах мобильных телефонах;
Используется в 125 миллионах TV-устройствах.

Откровенно говоря, достаточно сложно выделить сферы, где применяется язык программирования. Как мы уже говорили, что Java — мультиплатформенный язык, а это как раз снимает с использования языка всякие ограничения по нишам.

Импорт и использование классов

Один из важных принципов программирования — DRY: Don’t Repeat Youself (не повторяйся). Разработчик должен уметь использовать то, уже создано, отлажено и работает.

Java поставляется с набором packages (пакетов). Они содержат скомпилированные классы, сгруппированные по тематике. На неё указывает имя пакета: java.io, java.util, java.net и так далее.

В игре нам потребуется случайное число от 0 до 9. Писать генератор случайных чисел незачем, так как в пакете java.util есть готовый класс Random. Чтобы использовать класс из пакета, его нужно импортировать. Строки с директивами импорта располагаются в самом начале файла класса.

import java.util.Random;

Создадим объект на основании класса, чтобы можно было вызвать нужный метод. Слева от знака присваивания (=) объявляем ссылочную переменную (объект) random типа Random. Справа создаём объект с помощью директивы new.

Random random = new Random();

Вызываем метод через точку после имени объекта: random.nextInt(10). Цифра 10 ограничивает диапазон генерируемых чисел (от 0 до 9). В результате получим строку из 30 случайных чисел

Запустите программу несколько раз и обратите внимание, что последовательность чисел не повторяется

import java.util.Random;
 
class RandomInt {
    public static void main(String args) {
        Random random = new Random();
        for (int i = ; i < 30; i++) {
            System.out.print(random.nextInt(10) + " ");
        }
    }
}