Павел Забелин - JAVA 2021 - лёгкий старт

Существует огромная пропасть между представлением данных для человека и для компьютера. Для компьютера данные представляются в виде электрических импульсов – есть ток, нет тока. Человек не может читать электричество, и он придумал различные абстракции. И поэтому наличие\отсутствие электрического тока представляется двумя цифрами 0 и 1, это уж позволяет использовать бинарную математику, это уже позволяет путем ввода нулей и единиц управлять процессором и соответственно писать программы. Но такие программы не читабельны – мы привыкли общаться словами и предложениями. И поэтому возникли разнообразные языкипрограммирования, использовать которые для написания программ намного лучше, чем писать единицы и нолики. Сначала возникли языки программирования только чтобы просто программировать компьютеры, позже люди стали создавать языки программирования для работы в разных областях науки и бизнеса. Например, Fortran – для математиков и их формул, Cobol – для экономистов и биржевых операций, Assembler – для низкоуровневого программирования устройств, BASIC – для обучения школьников, Go – для программирования распределённых систем, PHP – для упрощенного написания веб-сайтов. Некоторые языки были созданы как следующий эволюционный шаг: Delphi – эволюция Pascal, Java – эволюция C, C# – эволюция C++ и Java.

Но Java создавали не только для того, чтобы сделать улучшенную версию языка C. Когда компьютер превратился из «монстра научных институтов» в персональный компьютер, стали появляться, одна за другой, операционный системы; возникло большое количество производителей компьютерного железа, которые выпускали кучу всяких устройств, программировать которые обычному программисту, без погружения в глубины документации и драйверов (управляющих железом микропрограмм) было невозможно. И вот в светлый ум доктора информатики Джеймса Гослинга пришла идея создать такую технологию, которая позволила бы программисту писать такой код, который мог бы запускаться на любом железе.И его идея была им воплощена в язык программирования Java и виртуальную машину Java.

В чем суть? Виртуальная машина Java это программный компьютер внутри компьютера обычного на базе операционной системы Windows\MacOS\Unix\…. Виртуальная машина Java (Java Virtual Machine – JVM) специально создается для каждой операционной системы. И JVM знает, как «общаться» с операционной системой и через нее со всеми устройствами, которые могут быть подключены к компьютеру. В чем выгода для программиста? – программист пишет свой код только один раз (!) и ему в своем коде не надо знать на каком компьютере, с какой операционной системой его код будет запускаться. Это огромная экономия времени и денег. Именно поэтому Java код очень надежный и безопасный, он с одной стороны может ограничивать программиста, когда тот хочет «пошалить», а с другой стороны не дает программисту написать код, который может что-то сломать.

Стоит заметить, что концепция «виртуальных машин» получила дальнейшее развитие в других языках программирования, главным образом из-за безопасности. Например, виртуальная машина JavaScript, она встроена в браузер, дает определенные возможности для работы с документом в браузере, для обращения к серверу, но полностью запрещает произвольное считывание данных пользователя с диска. Очень похожая на JVM виртуальная машина Microsoft. NET.

Программирование – это процесс написания команд, которые потом будет выполнять компьютер. Очень важно понимать, что компьютер не умеет думать. Все, что компьютер делает: он исполняет команды. У программиста может складываться впечатление, что происходит какое-то «колдунство» и компьютер вытворяет самолично с программой, что захочет. Но на самом деле, это будет только означать, что программист не учел каких-то особенностей функционирования программы или библиотек, которые он использует, или нюансов как работает внешний источник данных, к которому он обращается. Чем профессиональней программист – тем меньше «неожиданных чудес» можно ожидать от написанного им кода.

Программирование на Java состоит из нескольких этапов:

– Написание программы на языке Java в редакторе

– Компилирование программы в байт-код (код понятный виртуальной машине Java) с помощью программы-компилятора

– Исправление ошибок компиляции (compilation errors), если такие произошли в процессе компиляции