Чтобы начать программировать на Java, требуется установить JDK (java development kit — набор разработки для Java). Его скачивают с сайта компании Oracle. Например, JDK восьмой версии https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html
JDK включает JRE и пакет разработчика, в который входит компилятор с языка Java, документация и др.
JRE (java runtime enviroment) – виртуальная машина для выполнения приложений, скомпилированных в соответствующий объектный код. Также включает библиотеки, но не компилятор и другие инструменты разработчика. Скачать JRE можно с сайта java.com. Грубо говоря, JRE – урезанная версия JDK. Поэтому разработчику, а не пользователю java-программ, этот пакет не нужен.
После распаковки пакета JDK в его подкаталоге bin вы найдете файл javac, запускающий компилятор, и файл java, запускающий виртуальную машину. Куда вы положите каталог с JDK, по большому счету не важно. Однако если это сделано не в предусмотренный для программ каталог (в случае Linux скорее всего это так), ОС не будет знать, что в ней появились новые программы. Тогда вам надо будет каждый раз указывать полный путь до компилятора и виртуальной машины.
Чтобы этого не делать, в Linux можно дописать путь в системную переменную $PATH. Сделать это можно несколькими способами. Например так, как описано ниже.
Допустим, мы распаковали JDK в каталог /usr/local/, и папка носит имя jdk1.8.0_191. В ней находится каталог bin с исполняемыми программами. Таким образом получаем путь /usr/local/jdk1.8.0_191/bin/. Открываем скрытый в домашнем каталоге файл .bashrc и дописываем туда:
Здесь переменной PATH присваивается содержимое системной переменой $PATH и добавляется еще один наш каталог, точнее приписывается впереди. После этого выполняется экспорт. Теперь надо перезапустить "Терминал", чтобы файл .bashrc выполнился.
Можно ничего не качать и не менять $PATH, а установить из репозитория дистрибутива пакетным менеджером. Однако подобным образом обычно ставят не JDK от Oracle, а openJDK – полностью свободный аналог JDK. Установка в Ubuntu может выглядеть так:
В любом случае Bash должен видеть как java, так и javac. Чтобы убедиться, наберите java и два раза нажмите Tab. В списке должны быть оба. Если в систему были установлены разные JDK, то узнать какой используется можно с помощью команды which:
Зачем нужна виртуальная машина Java
Можно задаться вопросом, если у нас есть компилятор javac, зачем нужна виртуальная машина java. Дело в том, что javac не переводит исходный код в машинный, а переводит его в байт-код.
Байт-код – это не машинный код. Поэтому он машинно-независим и может выполнять по большому счету на любых устройствах. Байт-код интерпретирует/компилирует на машинный язык виртуальная машина java в момент выполнения программы.
Хотя байт-код – не машинный код, но он достаточно низкоуровневый, чтобы исполняться быстрее, чем это происходило бы при чтении интерпретатором исходных кодов.
Таким образом, javac’ом мы компилируем до байт-кода. А java интерпретирует байт-код на машинный язык.
Первая программа
Чтобы проверить работоспособность установленного ПО, напишем программу HelloWorld на языке Java. Файлам с исходниками принято давать расширение .java. Программу можно набрать в любом текстовом редакторе. Например, в nano, vim, atom или geany.
Примечание. Если вы хотите освоить работу в Vim, наберите в терминале vimtutor. Откроется небольшой курс, обучающий работе в редакторе.
Далее передаем этот файл javac’у. Он нам выдает файл HelloWorld.class, содержащий байт-код. Его мы передаем виртуальной машине java, не указывая расширение:
IntelliJ IDEA
Существует множество специализированных сред для разработки на Java. Они удобны для работы надо проектами, однако для обучения – не лучший выбор, так как создают структуру каталогов проекта, вспомогательные файлы, требуют настройки, включает множество дополнительных инструментов. Таким образом вы начинаете не столько с изучения языка, сколько с адаптации к среде программирования, зачастую не понимая смысла того, что делаете.
Плюсом здесь является то, что среда заставляет писать и форматировать код правильно, в ней есть автодополнение и подсказки.
Наиболее популярной IDE для Java является IntelliJ IDEA от компании JetBrains. Существует две версии – бесплатная Community и платная Ultimate (30 дней триальный период). В случае Linux в документации рекомендуют распаковывать скаченный архив в каталог /opt/. После этого из подкаталога bin запускают скрипт idea.sh, который запускает мастер установки.
В одном из окон мастера будет предложено выбрать SDK (в данном случае JDK). Следует указать каталог, куда вы распаковывали пакет JDK. IDEA будет использовать компилятор и другое отсюда.
Когда вы напишите первую программу, надо будет сконфигурировать запуск, указав главный класс, содержащий функцию main(), или нажимать Ctrl + Shift + F10.
Как вы знаете, Java — один из самых популярных языков программирования в мире и его знание существенно увеличит вашу значимость как программиста. Итак, вы решили начать писать на этом языке. Вам понадобится поставить JDK для того, чтобы писать и запускать программы на Java. JDK — набор софта, разработанного Oracle, содержащий в себе компилятор (javac), среду выполнения (Java Runtime Environment), стандартную библиотеку языка, примеры и документацию. Прочитав эту статью, вы узнаете, как установить и настроить JDK на своей системе, что такое среда разработки и какие варианты IDE существуют для Java. Также вы напишете свою первую программу на Java.
Установка Java Development Kit
- Перейдите на сайт Oracle и загрузите JDK для вашей платформы.
- После загрузки извлеките полученный архив и запустите извлеченное приложение.
- В процессе установке выберите вариант «Development Tool» и нажмите «Next».
- Спустя некоторое время установка завершится.
Итак, вы установили Java Development Kit, но это еще не всё. Необходимо настроить его для вашей системы.
Настройка JDK на примере Windows
- Перейдите в папку %ProgramFiles%Java\%версия установленного вами jdk%in , нажмите на свойства любого файла в этой папке и скопируйте путь к нему.
- Перейдите в свойства вашего компьютера, откройте вкладку «Дополнительно», нажмите «Переменные среды…». В открывшемся окне создайте новую переменную, назовите её Path , в её значение вставьте скопированный ранее путь.
- Теперь самое важное. Откройте командную строку и наберите javac , чтобы убедиться, что JRE установлен и настроен. Если выдаётся список аргументов к команде javac , то поздравляю, вы успешно установили и настроили всё, что необходимо для использования Java!
После установки JDK и JRE не помешает установить на компьютер одну из IDE.
Установка IDE
Для начала разберёмся, что такое IDE.
IDE (Integrated Development Environment) – это комплекс программных средств, используемый программистами для разработки программного обеспечения. IDE позволяет с лёгкостью писать, запускать, отлаживать и тестировать код.
Для написания сложных программ целесообразно использовать IDE. Мы рассмотрим наиболее популярные.
Блокнот
Да, и в блокноте можно писать код! Для разработки вам потребуется всего лишь установить JDK и указать путь к ней. Пишете код в блокноте, компилируете с помощью командной строки. Тем не менее, для разработки сложных программ это не самый лучший вариант из-за отсутствия каких-либо дополнительных возможностей, присутствующих в продвинутых IDE.
NetBeans
NetBeans — выбор профессиональных Java-разработчиков. В ней есть уникальные возможности и инструменты, которые позволят вам сделать вашу программу кроссплатформенной, а код удобочитаемым. NetBeans поддерживает не только Java, но и другие языки программирования для десктоп- и веб-разработки. Она полностью бесплатна, скачать её можно с официального сайта. Вот лишь некоторые её возможности:
- форматирование кода;
- установка сторонних библиотек;
- простой графический интерфейс;
- и многое, многое другое…
Eclipse
Eclipse, как и Netbeans — одна из наиболее популярных IDE. Она предоставляет впечатляющий интуитивно понятный интерфейс и производительную среду разработки, позволяющую комфортно разрабатывать приложения на Java. Скачать Eclipse можно бесплатно с официального сайта. Преимущества:
- возможность форматировать код так, как вам удобно;
- поддержка разбиения кода на модули;
- лёгкость использования одного и того же кода в разных проектах;
- перетаскивание (drag-and-drop);
- просмотр содержимого библиотек;
- удобный интерфейс.
IntelliJ IDEA
IntelliJ IDEA — известная IDE для Java, написанная, как ни странно, на Java. Укомплектована уникальными инструментами и позволяет без проблем ориентироваться в программе. Нахождение ошибок и отладка кода никогда не были такими легкими, как с IntelliJ IDEA.
JCreator
JCreator — продвинутая и самая быстрая IDE для Java, написанная на C++.
Пишем свою первую программу
Итак, вы установили и настроили JDK, JRE и IDE для Java. Каков следующий шаг? Конечно же, написать программу, чтобы окончательно убедиться, что всё работает и вы готовы к изучению языка. Вы познакомитесь с базовой структурой кода на Java и создадите свою первую программу! Стоит отметить, что перед изучением Java следует ознакомиться хотя бы с самыми простыми принципами объектно-ориентированного программирования.
Структуру программы на Java можно представить так:
Структура программы на Java
В файле с исходным кодом содержится несколько классов — это части программы, имеющие определённые функции. Хорошей практикой считается разбиение программы на несколько файлов с исходным кодом, каждый со своим назначением. В классах содержатся методы — действия, которые могут выполнять объекты данного класса. В методе содержатся команды, с помощью которых вы можете получить желаемый результат.
TextBack, Санкт-Петербург, от 120 000 до 200 000 ₽
Перед тем, как приступить к созданию программы, необходимо создать проект, а в нём и файл, в котором будет содержаться ваш код. Рассмотрим создание проекта на IDE Eclipse, но в остальных IDE процесс отличается не сильно. Cверху выберите «File», затем наведите курсор на «New», в открывшемся меню выберите «Java Project». В появившемся окне введите имя проекта и другие нужные вам настройки (если не уверены, что делать, то можно просто оставить все как есть) и нажмите «Next». Готово, вы создали проект! Осталось лишь создать в нём класс, в котором вы напишете свою первую программу. Щёлкните правой кнопкой мыши по вашему проекту (он должен появиться справа) и выберите «New» → «Class». Присвойте новому классу имя (в данном примере – это first ) и нажмите «Finish».
Приступим к написанию вашей первой программы. По традиции — это программа, выводящая на экран «Hello, world!».
Разберём по частям написанное нами:
- public – это модификатор доступа, определяющий, из какой части программы может использоваться наш класс. В вашем примере public — это весь код;
- class – ключевое слово, показывающее, что вы объявляете класс, а не что-либо иное;
- first – имя вашего класса. Круглые скобки определяют начало и конец кода класса;
- public static void main(String args[]) – объявление публичного статического метода (то есть который можно вызвать, не создавая объект класса). Метод в примере ничего не возвращает и принимает в качестве аргументов массив строк. Единственная команда в этом методе выводит в консоль сообщение «Hello, world!». Заметьте, вместо println можно написать print , разница лишь в том, что в случае с println дополнительно выведется символ переноса строки.
Хорошо, вы написали вашу первую программу. Теперь её надо запустить. Для этого просто нажмите белую стрелочку в зеленом кружке на верхней панели (при наведении курсора на неё должно высветиться «Run»). После нажатия внизу откроется консоль, в которой вы увидите сообщение “Hello, world”! Поздравляю, вы написали вашу первую программу на Java и готовы погрузиться в увлекательный мир этого языка!
Полезные ссылки для дальнейшего изучения
Вот несколько ресурсов, которые помогут вам в изучении Java:
- документация Oracle по стандартной библиотеке языка;
- уроки по Java от Oracle;
- теория объектно-ориентированного программирования;
- хорошая книга-самоучитель;
- большое количество интересных и полезных статей про Java на русском языке.
В этом уроке мы создадим нашу первую программу на языке Java.
Создание приложения на языке Java состоит из трех следующих шагов:
Создание исходного файла
Для начала нужно написать текст программы на языке Java и сохранить его. Это и будет нашим исходным файлом. Для создания исходного файла подойдет любой текстовый редактор, например стандартный «Блокнот». Однако, существуют и другие текстовые редакторы, которые более удобны для написания кода. Можно воспользоваться например, Notepad++ . Это бесплатный текстовый редактор, который поддерживает синтаксис большинства языков программирования, в том числе и Java.
Итак, открываем текстовый редактор и пишем в нем код программы Hello World, цель которой — вывод на экран сообщения Hello World!
После написания этого кода, файл нужно сохранить под именем HelloWorld.java.
Для этого в вашем текстовом редакторе нужно выбрать пункт меню Файл-> Сохранить как… Если вы пользуетесь стандартным Блокнотом Windows, то для того, чтобы сохранить файл с расширением .java необходимо при сохранении выбрать Тип файла: Все файлы и ввести Имя файла: HelloWorld.java (рис 2.1).
Если вы пользуетесь Notepad++ то нужно выбрать Тип файла:Java source file (*.java)
Будьте внимательны! файл должен называться в точности так, как называется наш класс — HelloWorld. Так же важно учитывать регистр букв. HelloWorld и helloworld в данном случае это разные слова!
Обратите также внимание на кодировку в которой сохраняете файл. Должно быть выбрано ANSI . В Notepad++ кодировку можно установить в меню Кодировки.
Компиляция исходного файла
Исходный файл с кодом программы создан, теперь перейдем к компиляции. Для компиляции Java предназначен компилятор javac, который входит в состав установленного нами в первом уроке пакета JDK.
Для того, чтобы скомпилировать исходный файл, открываем командную строку. Для этого в меню Windows Пуск в строке поиска вводим команду cmd и жмем Enter. После этого откроется командное окно.
Теперь в нем нужно изменить текущий каталог на тот, в котором находится наш исходный файл (например C:studyjava). Для этого вводим следующую команду:
и нажимаем Enter.
После того, как директория изменилась, вводим команду компиляции
После этого, окно командной строки должно выглядеть следующим образом (рис 2.2):
То есть, мы не получим никакого подтверждения, о том, что программа скомпилировалась успешно. Однако, в папке с нашим исходным файлом, должен появиться файл HelloWorld.class. Это можно проверить с помощью команды
Эта команда выводит на экран список всех файлов, находящихся в выбранной директории (рис 2.3).
Если файл HelloWorld.class присутствует в этом списке, то это значит, что программа скомпилировалась успешно.
Если в коде программы есть ошибка, то компилятор Java при компиляции нам об этом сообщит.
Проведем эксперимент: Откроем в текстовом редакторе наш файл HelloWorld.java и удалим последнюю закрывающуюся фигурную скобку «>». Сохраним файл и попробуем его еще раз скомпилировать. В итоге получаем сообщение об ошибке (рис 2.4).
Чтобы исправить ошибку, нужно вновь открыть файл для редактирования, устранить ошибку, сохранить файл и еще раз его скомпилировать.
Запуск программы
Переходим к последней стадии — запуску программы.
Вводим в командном окне:
и если все перед этим было сделано правильно, то получаем результат — вывод сообщения «Hello World!» (рис 2.5).
Еще раз обратите внимание на чувствительность к регистру в Java. Если вы напишете helloworld вместо HelloWorld, то программа запущена не будет, потому что Java попросту не найдет файл с таким именем.
В качестве домашнего задания можете поэкспериментировать и выводить на экран какое-либо свое сообщение вместо Hello World!.
Конечно, для написания, компилирования и запуска программ на языке Java существуют более удобный инструмент, нежели Блокнот и командная строка . Этот так называемая Интегрированная среда обработки IDE. Об этом мы поговорим в следующем уроке.