Страница 3 из 133
Язык Java особенно удобен для написания интернет-приложений, но область его применения этим не ограничивается. Появление Java стало коренным переломом в программировании, поскольку изменило наше представление о форме и назначении программ. В настоящее время программист не может считать себя профессионалом, если он не умеет писать программы на Java. Проработав материал настоящей книги, вы сможете овладеть основами этого языка программирования.
Данная глава служит введением в язык Java. В ней представлена краткая история развития Java, концепция разработки программ и некоторые наиболее важные средства этого языка. Начинающим труднее всего уяснить, что в языке программирования не существует независимых элементов, но все они взаимосвязаны. Такая взаимосвязанность характерна и для Java. В самом деле, очень трудно рассматривать какой-то один аспект Java в отрыве от других. И для того чтобы преодолеть подобное затруднение, в этой главе дается краткий обзор ряда языковых средств Java, включая общую форму программы на Java, основные управляющие структуры и операторы. Не вдаваясь в детали, уделим основное внимание общим понятиям и принципам построения всех программ на Java.Истоки Java
Главными причинами, побуждающими к созданию нового языка программирования, служат совершенствование искусства программирования или изменения в вычислительной среде. И Java не является исключением из этого правила. Опираясь на богатое наследие С и C++, этот язык программирования уточнен и дополнен средствами, отражающими текущее положение дел в программировании. Отвечая потребностям возникшей интерактивной среды, Java предоставляет средства, упрощающие создание прикладных программ с сильно распределенной архитектурой.
Язык Java был задуман в 1991 году сотрудниками компании Sun Microsystems Джеймсом Гослингом (James Gosling), Патриком Нотоном (Patrick Naughton), Крисом Уортом (Chris Warth), Эдом Фрэнком (Ed Frank) и Майком Шериданом (Mike Sheridan). Сначала этот язык получил имя Oak, но в 1995 году он был переименован в Java. Как ни странно, разработчики языка первоначально не предназначали его для разработки интернет-приложений. Они стремились создать платформенно-независимый язык, на котором можно было бы создавать встраиваемое программное обеспечение для различной бытовой аппаратуры с микропроцессорным управлением, в том числе тостеров, микроволновых печей и пультов дистанционного управления. В таких устройствах применялись контроллеры на микропроцессорах разной архитектуры, а исполняемый код, генерируемый компиляторами большинства существовавших в то время языков программирования, был ориентирован на конкретный процессор. Характерным тому примером может служить язык C++.
Несмотря на то что программу, написанную на C++, можно выполнить на процессоре практически любого типа, сделать это можно, лишь скомпилировав ее в исполняемый код команд конкретного процессора. Создание компиляторов — длительный и трудоемкий процесс, поэтому в поисках оптимального решения Гослинг и другие члены рабочей группы остановились на межплатформенном языке, для которого компилятор генерировал бы код, способный выполняться на разных процессорах в различных вычислительных средах. В конце концов их усилия увенчались созданием языка, известного теперь под названием Java.
В то время как разработчики Java уточняли детали созданного ими языка, начала постепенно развиваться Всемирная паутина (веб), во много определившая его будущее. Если бы не веб, Java, вероятно, нашел бы лишь ограниченное применение, главным образом в разработке программ, встраиваемых в специализированные контроллеры. Но как только веб стал реальностью, появилась острая потребность в переносимых программах, что и послужило основной побудительной причиной для выдвижения Java на передний план в качестве основного языка разработки подобных программ. Набираясь опыта, многие программисты очень быстро приходят к выводу, что переносимость программ — это нечто вроде труднодостижимого идеала. Задача создания межплатформенных программ возникла едва ли не вместе с появлением первых компьютеров, но взяться за ее решение так и не удавалось из-за необходимости решать другие более важные и неотложные задачи. Тем не менее с появлением Интернета и веб задача переносимости программ перешла в разряд совершенно неотложных. Ведь Интернет состоит из множества разнотипных компьютеров с различной архитектурой процессоров и разными операционными системами.
В итоге увлекательная, но маловажная задача неожиданно стала чрезвычайно актуальной. В 1993 году разработчикам Java стало ясно, что задачу переносимости нужно решать не только при программировании микропроцессорных устройств, но и при создании кода для интернет-приложений. Иными словами, сфера применения языка Java внезапно расширилась. И если программирование микроконтроллеров стало побудительной причиной для создания Java, то Интернет способствовал широкому распространению этого языка.Взаимосвязь Java с языками С и C++
Язык Java очень похож на языки С и C++. От С язык Java унаследовал синтаксис,а от C++ — объектную модель. Сходство Java с языками С и C++ очень важно. Во-первых, многие программисты знакомы с синтаксисом С и C++, что упрощает изучениеязыка Java. Те же, кто освоил Java, могут без труда изучить С и C++.
И во-вторых, программирующим на Java не приходится изобретать колесо. Они могут успешно применять известные и хорошо зарекомендовавшие себя подходы. Современная эпоха в программировании, по существу, началась с языка С. Затем появился язык C++, а после него — Java. Имея такое богатое наследство, Java предоставляет программистам производительную и логически согласованную среду, в которой были реализованы лучшие из уже известных решений и добавлены новые средства, необходимые для интерактивной среды. Очень важно отметить тот факт, что вследствие своей схожести языки С, C++ и Java сформировали концептуальную основу для профессионального программирования. При переходе от одного языка к другому программистам не приходится преодолевать глубокие пропасти принципиального характера.
Один из принципов проектирования, положенных в основу С и C++, отдает ведущую роль программисту. Разработчики Java также следовали этому принципу. Если не учитывать ограничения, накладываемые средой Интернета, то следует признать, что Java предоставляет программисту полный контроль над кодом. Если вы умеете грамотно программировать, это будет видно по вашим программам. Недостаток опыта также отразится на ваших программах. Одним словом, Java — язык не для дилетантов, а для профессионалов.
У Java имеется еще одно сходство с языками С и C++: все эти языки были задуманы, разработаны, проверены и уточнены программистами-практиками. В их основу положены реальные потребности их создателей. При таком подходе к разработке языка программирования велика вероятность получить качественный продукт, способный найти признание у специалистов.
Из-за сходства языков Java и C++, в особенности из-за подобия предоставляемых ими средств для объектно-ориентированного программирования, возникает соблазн рассматривать Java как своего рода версию C++ для Интернета. Но это было бы ошибкой. У Java имеется целый ряд существенных отличий от C++ как в концептуальном, так и в практическом плане. Несмотря на то что C++ оказал очень сильное влияние на Java, последний совсем не является расширенной версией первого. В частности, эти языки не совместимы ни сверху вниз, ни снизу вверх. Конечно, сходство с языком C++ очень важно, и если у вас имеется опыт программирования на C++, вы будете чувствовать себя как дома, программируя на Java. Но не следует забывать, что Java был разработан не на замену C++, а для решения вполне определенного круга задач, отличающихся от тех, что решаются с помощью C++. Именно поэтому мирное сосуществование Java и C++ будет продолжаться еще многие годы.Взаимосвязь Java с языком C
Через несколько лет после создания Java корпорация Microsoft разработала язык С#. И это очень важно, поскольку C# тесно связан с Java. В самом деле, у многих языковых средств C# имеются свои аналоги в Java. В Java и C# используется единый общий синтаксис, похожий на C++, поддерживается распределенное программирование и применяется одна и та же объектная модель. Разумеется, у Java и C# имеются отличия, но внешне эти языки очень похожи. Это означает, что, зная С#, вы сможете относительно просто изучить Java, и, наоборот, если вам предстоит изучить С#, знание Java может очень пригодиться.