Язык программирования Java: особенности, популярность, ситуация на рынке труда

Если вы новичок и только начинаете учить Java, вы наверняка задумывались, где именно используют Java и зачем она нужна? nВы не наблюдаете множество игр, написанных на Java, за исключением Minecraft, такие настольные утилиты

Виртуальная машина

Допустим, у нас есть некий код на языке Java. Пока неважно, что там за синтаксис, как устроены классы и т. д. Просто код. Как его исполнить?

Если бы это был язык типа C++, нам нужно было бы скомпилировать его под требуемое железо или операционную систему. Скомпилировать — то есть преобразовать понятный нам код в понятные процессору инструкции. Так как процессоров много, компилировать нужно будет по-разному. Плюс в разных операционных системах по-разному устроены компоненты, кнопки, работа с сетью и т. д. Перед компиляцией программу нужно будет допилить под эти особенности.

Сила Java — в виртуальной машине JVM (Java Virtual Machine). Это такая программа, которая переводит Java-код, понятный человеку, в код, понятный процессору. Чтобы код стал универсальным, разработчики сделали виртуальные машины для каждой операционной системы и процессоров. Эти машины учитывают все особенности архитектуры своей платформы и знают, как обработать любую Java-команду. Это значит, что один и тот же Java-код можно запустить и на телефоне, и на компьютере, и где угодно ещё.

Специально для программистов: мы намеренно упростили принципы работы JRE и JVM и не говорим про байт-код, компиляцию и прочее. Вместо этого мы сосредоточились на принципах, которые помогают понять саму суть работы Java. Если вам кажется, что из-за простоты мы не описали что-то важное — расскажите об этом в комментариях.

Зачем нужна Java?

Этот универсальный язык программирования используют компании разного масштаба в своем корпоративном серверном ПО. Написанные на Java приложения можно найти везде: в «умном» чайнике, твоем Android-смартфоне, компьютере или автомобиле Tesla. И поскольку Java есть везде, найти работу, зная этот язык, довольно просто.
Зачем нужно учить Java?
Всё просто: Java — универсальный язык, который используют сотни тысяч компаний. Так что если вы знаете Java, довольно легко найти интересную работу. Java достаточно несложен в освоении, поэтому он подходит тем, кто впервые подошёл к изучению программирования. Этот язык работает на всех платформах, и хотя он постоянно обновляется и модернизируется, старый Java-код совместим с новым.

Зачем нужна 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.

1. Что пишут на Java: сферы применения языка

На Java можно разрабатывать что угодно:

  • высоконагруженные системы (Google, Yandex, Facebook были разработаны в том числе на Java);
  • банковские веб-приложения (Сбербанк, Альфа Банк, ВТБ 24 созданы руками Java-программистов);
  • игры (Minecraft);
  • искусственный интеллект (Whatson, ViaVoice);
  • мобильные приложения (Telegram и Signal);
  • интернет-магазины (Ebay, Amazon).

Даже Netflix был создан Java-разработчиками.

Станислав, наставник Java Mentor

Мобильные приложения Android

Java Micro Edition это популярная кроссплатформенная среда, применяемая для создания приложений смартфонов. Примеры мобильных приложений, написанных на Java: Netflix, Tinder, Google Earth, Uber и т. д.

Игры на Java

Сайт Java-Gaming.org полностью посвящен созданию игр на Java. Библиотека LWJGL значительно упрощает этот процесс. Примеры написанных на Java игр перечислены в статье 38 лучших приложений (англ.).

Популярность Java

Вы уже знаете, что по результатам рейтинга State of Octoverse 2020 Java входит в тройку самых популярых языков программирования. «Джава» опережает по популярности PHP, C#, C++, TypeScript и другие востребованные языки, а уступает только JavaScript и Python.

Справка: рейтинг State of Octoverse рассчитывается по количеству репозиториев на соответствующем языке, которые хранятся на GitHub.

В индексе TIOBE на март 2021 года Java занимает второе место. Индекс TIOBE — индикатор популярности языков программирования, который рассчитывается по сложной методике с учётом количества поисковых запросов, относящихся к тому или иному языку. При этом первое место в этом индексе занимает язык программирования C.

В рейтинге RedMonk за июнь 2020 года Java занимает третье место, уступая JavaScript и Python. Этот рейтинг рассчитывается на основе количества репозиториев на GitHub, как и State of Octoverse, однако методика ранжирования здесь отличается. Например, RedMonk не учитывает в расчётах форки репозиториев.

Вывод по итогам раздела: Java стабильно входит в тройку самых популярных языков программирования.

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!

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.

3. Java vs PHP: на чём писать бэкенд?

Разницу можно описать одним предложением. У этих языков разная специфика применений: если нужно что-то крупное — Джава, если мелкий сайт — подойдёт PHP.

PHP отлично подходит для написания простеньких веб-проектов, вроде опенкарт, магазинов и т. д. Мелкий сайтик проще, быстрее и дешевле написать на PHP. Для небольших веб-проектов PHP хорош тем, что порог входа ниже, язык сам по себе проще, и реализовать задачу быстрее. Но он слабо масштабируемый и работает медленнее Java, так как скриптовый.

На Java же порог вхождения выше, но он гораздо быстрее PHP за счёт того, что Java — компилируемый язык и легко масштабируется, что позволяет писать огромные системы из миллионов строк кода, в итоге нагрузку держит лучше.

Поэтому если нужно что-то кроме мелкого веб-сайта, то стоит смотреть в сторону Java.  Ну, и Java — строго типизированный язык, отчего код более читаемый, а это дополнительный плюс к масштабируемости.

Александр, наставник Java Mentor

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:

4. Функциональное программирование в Java: плюсы и минусы

В Java относительно недавно появились функциональные интерфейсы, которые предоставляют возможность писать код в функциональном стиле.

Плюсы:

  1. Плюсом будет привычность для людей, перешедших на Java с функциональных языков.
  2. В редких ситуациях позволяет сделать код более читабельным и удобным.
  3. Отдельным пунктом стоит технология Stream API, которая позволяет обрабатывать потоки данных в функциональном стиле. Это действительно удобно и часто применяется на практике, в частности с Java 11+, где повысили эффективность использования ресурсов при создании стрима. В Java 8 создание стрима было более ресурсозатратным. Проще говоря, вы можете в функциональном стиле через точку провести множество операций над потоком (отфильтровать, отсортировать и т. д.).
  4. Ещё один плюс — лямбда, которая существенно уменьшает объём кода. Например при реализации анонимного класса, реализующего интерфейс с одним методом, а-ля функциональный.
  5. Распараллеливание стримов.
  6. Возможность более красиво, с меньшим количеством кода работать с коллекциями: есть готовые варианты с различными реализациями, например Google-коллекции.

Минусы:

  1. Всё же Java изначально заточена под ООП, а функциональная нотка с 8 версии — всего лишь нотка, и зачастую выглядит лишней.
  2. Сложная читаемость кода, в частности при обработке данных через Stream API образуется так называемая «простыня» кода, которая тяжела для восприятия.
  3. Возвращаясь к первому пункту, смесь ООП кода и функционального может выглядеть неуместной, а иногда даже вводить в заблуждение (не относится к лямбде).

Как бы там ни было, возможность писать частично в функциональном стиле вряд ли когда-нибудь сможет полностью заменить ООП.

Никита, наставник Java Mentor

Зарплаты Java-программистов

По данным Хабр Карьеры на начало 2020 года, Java-программисты получают так:

Джуниор — 65 тысяч рублей.
Мидл —
116 тысяч.
Сеньор —
169 тысяч.

Учитывая большое количество уже написанного кода, который надо поддерживать, Java-специалисты будут востребованы ещё очень долго. Поэтому если вы до сих пор думаете над языком для старта карьеры программиста — посмотрите в сторону Java.

С чего начать

Java — Учебник для начинающих программистов. Подойдёт для старта, хотя сам учебник написан местами тяжёлым и академическим языком.

Герберт Шилдт — можно брать любую книгу, в названии которой есть Java 8. Если нужно совсем с нуля — читайте «Java 8. Руководство для начинающих».

Если вам нужна дополнительная теория и нестандартные приёмы, почитайте «Java. Эффективное программирование» Джошуа Блоха. Подойдёт и тем, у кого уже есть опыт Java-разработки.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: