1. Философия Java Java – это язык программирования, но не только. Разработчики Java решили создать такой язык программирования, чтобы

написанные на нем программы могли выполняться без перекомпиляции на любом компьютере, в том числе на ПК, телефонах, смарт-картах, процессорах встроенных в бытовую технику, в автомобили и т.д. Создать такой язык и компилятор с него невозможно, потому что различные вычислительные устройства, существующие в мире, имеют разные системы команд, разные операционные системы и устройства ввода и вывода. Поэтому разработчики Java предложили устанавливать на каждое вычислительное устройство виртуальную машину Java, которая бы выполняла программы, написанные на языке Java, предварительно скомпилированные не в машинные команды конкретного процессора, а в промежуточный байт-код. Таким образом, достаточно иметь один компилятор, переводящий программы с языка Java в байт-код, и виртуальные машины Java для конкретных вычислительных устройств. Виртуальная машина выполняет байт-код Java в режиме интерпретации, не создавая исполняемый модуль. Данный подход особенно удобен в сети Интернет, объединяющей совершенно различные компьютеры, которые благодаря виртуальным машинам Java могут выполнять программы, получаемые из глобальной сети.

Язык Java спроектирован так, чтобы передаваемые по сети программы не могли повредить компьютеры, на которых будут выполняться. Безопасность обеспечивает также и то, что Java-программы выполняются не процессором компьютера, а виртуальной машиной в режиме интерпретации байт-кода.

2. Установка Java Поддержку Java осуществляет компания Oracle. Для установки на компьютер

системы Java можно обратиться на русскоязычный сайт http://www.oracle.com/ru/technologies/java/index.html (рис.1)

Рис. 1. Первая страница сайта для загрузки Java

По ссылке Загрузить Java для потребителей можно перейти на загрузку JRE - виртуальной машины Java, которая является минимально необходимой для выполнения на компьютере готовых программ на Java.

Ссылка Загрузить Java для разработчиков ведет на страницу загрузки JDK - комплекта для разработчика программ на Java. В его состав входит компилятор Java и другое программное обеспечение, а также и виртуальная машина JRE.

2.1. Установка виртуальной машины Java Перейдем по ссылке Загрузить Java для потребителей (рис.2).

Рис. 2. Вторая страница сайта для загрузки Java

Теперь перейдем по ссылке Скачать Java бесплатно (рис.3).

Рис. 3. Здесь можно прочитать лицензию и начать загрузку Java

Видно, что автоматически обнаруживается установленная на компьютере операционная система, в данном случае это Windows. Отсюда можно перейти на страницу с лицензией. Лицензия разрешает бесплатное использование Java.

После нажатия кнопки Согласиться и начать бесплатную загрузку появляется приглашение запустить программу установки (рис.4).

Рис. 4. Предложение запустить установку Java

Система безопасности может предложить подтвердить запуск программы установки (рис.5).

Рис. 5. Предложение подтвердить установку Java

После нажатия кнопки Выполнить начинает работу мастер установки Java. В первом диалоге (рис.6) говорится, что программа установки не собирает какие-либо персональные сведения, имеется ссылка на лицензионное соглашение.

Рис. 6. Первый диалог мастера установки Java

Для запуска процесса установки нажимаем Install. Ход процесса установки отображается в окне (рис.7)

Рис. 7. Ход процесса установки Java

После завершения процесса установки выводится окно (рис.8).

Рис. 8. Завершение процесса установки Java

В окне написано следующее: Вы успешно установили Java Обновления Java будут автоматически загружаться, чтобы предоставить вам новейшие функции и усовершенствования системы безопасности. Чтобы изменить это, смотри http://java.com/autoupdate.

На сайте с приведенным адресом подробно описано, как можно настроить систему автоматического обновления Java.

Для завершения установки нажимаем Close. После установки Java в Панели управления появится соответствующий значок

Java (рис.9).

Рис. 9. Панель управления

В Панели управления командой контекстного меню откроем программу Java (рис.10). Окно содержит 5 вкладок, с помощью которых можно управлять различными настройками, в частности на вкладке Update можно настроить параметры обновления.

Рис. 10. Настройка Java

После нажатия кнопки View… на вкладке Java (рис.10) будут показаны параметры текущей версии (рис.11).

Рис. 11. Параметры Java

В столбце Location таблицы указан сайт, с которого была установлена Java, в столбце Path указан каталог на диске компьютера, где размещен файл javaw.exe, реализующий работу виртуальной машины Java.

Перейдем на вкладку General окна Java Control Panel и нажмем кнопку About. Будет выведено окно с общей информацией о платформе Java (рис.12).

Рис. 12. Версия Java

Обозначение Version 6 Update 30 соответствует 6 версии обновлению 30. Параллельная нумерация 1.6.0_30 используется разработчиками Java.

В июле 2011 г. выпущена 7 версия Java.

2.2. Установка пакета разработки Java Для написания и компиляции программ на Java необходимо установить набор

разработки Java или Java Development Kit (JDK). Этот набор включает компилятор, среду выполнения JRE и набор классов, образующих интерфейс прикладного программирования Java или Java API (Application Programming Interface). Чтобы начать установку можно перейти на страницу с адресом: http://www.java.com/ru/download/faq/develop.xml. На этой странице есть ссылка на страницу загрузок: http://www.oracle.com/technetwork/ java/javase/downloads/index-jsp-138363.html#javasejdk (рис.13).

Рис. 13. Страница загрузок Java

Выбираем Java Platform (JDK) и нажимаем Download. На следующей странице принимаем лицензионное соглашение (Accept License Agreement) (рис.14) и выбираем версию JDK для своей операционной системы (рис.15).

Рис. 14. Нужно принять лицензионное соглашение

Рис. 15. Выбор реализации JDK

В следующем окне (рис.16) можно выбрать установку (кнопка Запустить) или скачивание (кнопка Сохранить).

Рис. 16. Можно установить или сначала скачать JDK

Выбираем Сохранить, так как скачанный файл может пригодиться для повторной установки. После скачивания запускаем файл jdk-7u2-windows-i586.exe (рис.17).

Рис. 17. Запуск установки JDK

Начинает работу мастер установки. На рис.18 показан его первый диалог.

Рис. 18. Первый диалог мастера установки JDK

На втором диалоге (рис.19) указано, что входит в устанавливаемый набор. Это инструменты разработки Development Tools, для которых требуется 300 Мб места на диске, исходные коды Source Code объемом 49 Мб и автономная виртуальная машина Java The standalone JRE размером 173 Мб. Также указана папка, в которую будет произведена установка. Соглашаемся с этими предложениями.

Рис. 19. Состав устанавливаемого программного обеспечения

После некоторой подготовки предлагается установить JRE (рис.20)

Рис. 20. Установка JRE7

Переходим к установке JRE, нажав Next. Ход установки отображается в окне (рис.21).

Рис. 21. Процесс установки JRE7

После окончания установки выводится окно (рис.22) с предложением пройти регистрацию и обещанием некоторых благ за это. Пропустим регистрацию, нажав Continue.

Рис. 22. Предложение зарегистрировать продукт

Через некоторое время появляется окно с предложение установить Software Developer Kit (SDK) - набор разработчика программного обеспечения (рис.23).

Рис. 23. Предложение установить SDK

Нажав Next, переходим в окно, где можно назначить папку для установки (рис.24).

Рис. 24. Выбор папки для установки SDK

Соглашаемся с папкой, предложенной по умолчанию, и нажимаем Next. Наблюдаем процесс установки (рис.25).

Рис. 25. Установка SDK

После завершения установки выводится окно (рис.26), в котором нажимаем кнопку Close.

Рис. 26. Сообщение о завершении установки SDK

После установки JDK открывается страница регистрации (рис.27) с адресом https://hs-ws1.oracle.com/RegistrationWeb/registration/default/en_US/register-login.jsp, на которой предлагается создать учетную запись на сайте Oracle.com и зарегистрировать установленный экземпляр JDK. Напомним еще раз, что создание учетной записи на сайте Oracle и регистрация необязательны, но позволяют Oracle иметь обратную связь с пользователями своих продуктов

Рис. 27. Страница регистрации JDK

По умолчанию установка Java производится в папку C:\Program Files\Java. На рис.28 показано ее содержание. В папках jre6 и jre7 находятся две виртуальные машины версий 6 и 7, в папке jdk1.t.o_02 – набор разработчика Java.

Рис. 28. Папки c компонентами Java

Выполним команду Пуск, Панель управления, Java и на закладке Java нажмем View. Откроется окно с перечнем установленных платформ Java (рис.29).

Рис. 29. Список установленных платформ Java

3. Удаление старых версий Java На компьютере может быть установлено несколько версий Java, например, сейчас

установлены две версии платформы Java: 1.6 и 1.7. Более раннюю версию 1.6 можно удалить. Для этого в Панели Управления откроем программу Установка и удаление программ (рис.30) и удалим более старую версию Java(TM) 6 Update 30.

Рис. 30. Удаление ранней версии Java(TM) 6 Update 30

При удалении может появиться окно (рис.31) с предложением закрыть браузер, если он был открыт. Сделать это необходимо, так как браузер использует Java в своей работе. После закрытия браузера удаление нормально завершается.

Рис. 31. Предложение закрыть браузер для нормального удаления Java

После удаления содержание папки C:\Program Files\Java будет иметь вид, приведенный на рис.32. Таким образом, старая версия виртуальной машины Java аккуратно удалена.

Рис. 32. Папка Java после удаления jre6

4. Создание, компиляция и выполнение Java программ

Программа на языке Java представляет собой набор классов. Класс – это определяемый пользователем тип данных для моделирования какого-либо сущности. Например, можно написать класс Point для моделирования точек на плоскости. Используя класс Point можно определить несколько переменных типа Point, которые будут являться точками с конкретными координатами. Переменные, имеющие тип некоторого класса принято называть объектами.

Важным требование Java является то, что имя файла с описанием некоторого класса должно совпадать с именем класса. Если класс называется Point, то он должен располагаться в файле Point.java. Здесь .java – расширение, которое должны иметь файлы Java-программ.

4.1. Первая программа Создадим папку для размещения программ на языке Java, например D:\Java.

Каждую программу будем размещать в отдельной папке. Создадим папку D:\Java\Hello для нашей первой программы на Java.

С помощью любого текстового редактора создадим следующий программe на Java и поместим ее в папке D:\Java\Hello.

Программа 1. Простое консольное приложение // Файл HelloWorld.java class HelloWorld{ public static void main(String args[]){ System.out.println("Hello, World!"); } }

Обсудим эту программу. Программа состоит из одного класса HelloWorld. Тело класса заключено в фигурные

скобки, после которых не ставится точка с запятой, в отличие от C++, где после объявления класса точка с запятой ставится.

Выполнение программы начинается с вызова метода main(). Термин метод используется для обозначения функций, входящих в состав класса, а функция – это подпрограмма.

Тело метода main образует инструкция System.out.println("Hello, World!");

В этой инструкции вызывается метод println(), который выводит в консольное окно строку Hello, World! и переводит курсор на новую строку экрана.

Вариант этого метода print() также выводит строку, переданную ему в качестве аргумента без перевода курсора.

4.2. Компиляция и выполнение Запустим программу Командная строка (команда Пуск, Все программы,

Стандартные, Командная строка). Сделаем каталог D:\Java\Hello, в котором находится файл HelloWorld.java с исходным кодом нашей программы, текущим, для чего выполним в окне командной строки (рис. 33) команду: cd /d D:\Java\Hello

Компилятором командной строки с языка Java является программа javac.exe, расположенная в файле C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_02\bin. Выполним команду: javac HelloWorld.java

В результате компиляции будет создан файл с байт-кодом HelloWorld.class, в чем убеждаемся, выполнив команду: dir

Эта команда выводит содержимое текущего каталога (рис.33).

Рис. 33. Компиляция и выполнение программы на Java

Теперь программу можно выполнить. Для этого набираем в командной строке команду: java -classpath D:\Java\Hello HelloWorld

Программа java.exe выполняет Java-программу в режиме интерпретации, результаты выводятся в консольное окно (рис.33).

Как видим, программы javac.exe и java.exe запускаются после набора их имени в командной строке без указания пути к каталогу их расположения.

Компилятор javac ищет указанный файл в текущем каталоге. Для правильного запуска на выполнение класса с помощью программы java

недостаточно находиться в том же каталоге, что и класс. Необходимо указать каталог, где расположен откомпилированный класс, в параметре -classpath. В приведенном примере и на рис. 33 указан полный путь: D:\Java\Hello. Такой командой можно запустить Java-программу из любого каталога, например, C:\>java -classpath D:\Java\Hello HelloWorld

Если текущим является каталог, где расположен исполняемый класс, текущий каталог можно указать как точку (.): D:\Java\Hello>java -classpath . HelloWorld

В команде запуска указывается только имя класса без расширения .class. Если указать это расширение возникнет ошибка: D:\Java\Hello>java -classpath D:\Java\Hello HelloWorld.class Error: Could not find or load main class HelloWorld.class

Имя программы при запуске нужно набирать с учетом регистра, например, если имя программы написать с маленькой буквы, получится следующее: D:\Java\Hello>java -classpath D:\Java\Hello helloWorld Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: helloWorld (wrong name: HelloWorld)

5. Загрузка Eclipse Загрузить различные варианты Eclipse можно с сайта

http://www.eclipse.org/downloads/ (рис. 34).

Рис. 34. Страница загрузки с вариантами реализации Eclipse

Выберем для загрузки реализацию Eclipse IDE for Java EE Developers (Eclipse Integrated Development Environment for Java Enterprise Edition Developers – редакция для предприятия интегрированной среды разработки Eclipse для Java-разработчиков). Эта редакция содержит кроме обычных компонентов также компоненты для работы с базами данных. В зависимости от используемой операционной системы можно выбрать 32 или 64 битовую редакцию. После перехода по ссылке справа и выбора зеркала для загрузки, откроется окно (рис.35), в котором надо нажать Сохранить для запуска процесс скачивания.

Рис. 35. Начало скачивания Eclipse

Вся система размещается в одном ZIP-архиве, который следует просто распаковать. При распаковке создается папка eclipse, содержание которой показано на рис.36.

Рис. 36. Содержание папки eclipse

6. Знакомство со средой eclipse Среда разработки Eclipse запускается файлом eclipse.exe. Для работы Eclipse

необходима среда Java. Если Java не установлена, при попытке запустить Eclipse выводится окно (рис.37)

Рис. 37. Сообщение о необходимости наличия платформы Java

Сообщение в окне переводится так: Java Runtime Environment (JRE) или Java Development Kit (JDK) должны быть доступны для запуска Eclipse. Виртуальная машина Java не была найдена после поиска в следующих местах: D:\EclipseHelios\jre\bin\javaw.exe javaw.exe в текущем PATH

Здесь: Java Runtime Environment (JRE) - окружающая среда Java времени выполнения; Java Development Kit (JDK) - набор разработки Java; javaw.exe - исполняемый файл, запускающий виртуальную машину Java без

создания консольного окна; D:\EclipseHelios - каталог, в котором находится среда Eclipse; jre\bin\ - подкаталог, в котором Eclipse пыталась найти виртуальную машину

Java; PATH - переменная окружения операционной системы, содержащая перечень

каталогов, которые просматриваются при поиске программ. Если при загрузке Eclipse появилось окно, показанное на рис.37, значит нужно

установить, по крайней мере, виртуальную машину Java, как это описано в главе 2.

При первой загрузке Eclipse выводится окно (рис.38) для выбора рабочего пространства (workspace). Рабочее пространство – это просто папка, в которую будут помещаться папки проектов, создаваемых в данном сеансе работы. Кроме того в папке рабочего пространства Eclipse создает папку .metadada для служебной информации.

Рис. 38. Приглашение выбрать рабочее пространство

Здесь можно установить флажок Use this as the default and do not ask again (Использовать это по умолчанию и не спрашивать снова). По кнопке Browse… можно перейти к выбору папки, назначаемой как рабочее пространство.

В процессе работы в среде Eclipse можно изменить рабочее пространство командой File, Switch Workspace (рис.39). Если выбрать пункт Other, появится окно выбора рабочего пространства (рис.38).

Рис. 39. Изменение рабочего пространства

После загрузки среды (eclipse.exe) открывается окно приветствия, на котором размещены ярлыки для запуска нескольких типовых задач, При наведении курсора мыши на значок, выводится подсказка (рис.40).

Рис. 40. Окно приветствия

7. Создание проекта Выполним команду File, New, Java Project (рис.41).

Рис. 41. Создание нового Java-проекта

Введем название нового проекта: DemoInputOutput (рис.42) и нажмем Finish.

Рис. 42. Задание имени проекта

Для нового проекта создается каталог, имя которого совпадает с именем проекта и несколько вложенных папок (рис.43). Папка src предназначена для файлов исходного кода, папка bin – для откомпилированных файлов.

Рис. 43. Структура папок проекта

Программа на языке Java состоит из классов, поэтому следующим шагом будет включение в проект класса. Выполним команду File, New, Class (рис.44)

Рис. 44. Добавление в проект класса

Затем в диалоге New Java Class в поле Name вводится имя класса (рис.45). Имя класса произвольно. Если в проекте будет один класс, можно класс назвать также как проект.

Рис. 45. Ввод имени класса

После создания класса можно перейти к вводу программного кода. В среде Eclipse можно открывать одновременно несколько окон различного назначения, необходимых для решения текущей задачи. Определенная комбинация окон называется перспективой. Есть несколько встроенных перспектив. Для создания проекта на языке Java удобно использовать перспективу Java (рис.46). Она автоматически открывается при создании проекта Java. Существующие перспективы открываются командой Window, Open Perspective.

Рис. 46. Перспектива Java

В окне Package представлена структура проекта в виде дерева. Программный код класса находится в окне редактора, заголовок которого

совпадает с именем класса, то есть DemoInputOutput.java. Введем в этом окне следующий код:

Программа 2. Простейший ввод и вывод import java.io.*; // Импорт пакета потокового ввода и вывода public class DemoInputOutput { public static void main(String args[]) throws IOException // Генерация исключений ввода/вывода { String UserName; // UserName - ссылка на объект класса String; // Создание буферизованного потока ввода, связанного с клавиатурой BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); System.out.println("Введите Ваше имя"); UserName = br.readLine(); // Чтение строки с клавиатуры System.out.print("Здравствуйте, "); System.out.println(UserName); } }

При вводе данных могут возникать ошибки, например, может быть достигнут конец файла. В таких случаях генерируется исключение ввода/вывода – IOEXception.