Первая программа «HelloWorld!» на языке Java

Прежде, чем начать писать свою первую программу на Java, необходимо настроить рабочее окружение. Для создания программ потребуется установить пакет разработчика JDK (JavaDevelopmentKit) от компании Oracle, который включает в себя все необходимые утилиты для трансляции кода и его выполнения. Сюда же входит и JVM (JavaVirtualMachine), которая исполняет код.

Благодаря тому, что JDK и JVM являются автономным программным обеспечением, программы на Java транслируются и выполняются в обход центрального процессора. Поэтому, программы на Java кроссплатформенные — подходят для любых операционных систем, где установлено рабочее окружение.

Особенности выполнения программ

Написанный на Java код, первым делом транслируется в байт-код транслятором, входящим в пакет JDK. На какой бы операционной системе не стоял пакет JDK, на той и будут выполняться программы Java. Код не компелируется, а транслируется, а исполняется не напрямую процессором, а виртуальной машиной. Поэтому программы можно запускать в Windows, Linux, MacOS.

Для каждой платформы может быть своя реализация JVM, однако перенос фалов с одной системы для другой не влияет на работоспособность кода. Особенности JVM влияют лишь на адаптацию к операционной системе.

Установка и настройка JDK

Операция подготовки рабочего окружения выполняется в следующем порядке:

1. Зайти на официальный сайт Oracle (https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk15-downloads.html).
2. Загрузить архив или установщик JDK, соответствующую вашей операционной системе.
3. Запустить скачанный файл и приступить к установке JDK.
4. Указать путь установки или оставить по умолчанию (так и сделаем) и дождаться окончания процедуры.

После того, как появится финальное окно, оповещающее об успешном завершении установки, можно закрывать окно. Теперь на компьютер установлено все, что нужно и теперь можно приступать к написанию первой программы. Делать это можно (преимущественно) в специальных IDE (программах для разработки) или через консоль. Для видения полной картины, следует поэкспериментировать с обеими вариантами.

Создание программы в консоли

В качестве инструмента для написания кода нужен текстовый редактор — подойдет даже стандартный блокнот, а также базовые навыки использования консоли. Стоит отметить, что данный путь разработки не применим как профессионалами, так и рядовыми пользователями. Но для личной компетенции его стоит рассмотреть.

Порядок действий:

1. Перейти в папку установленного JDK.
2. Зайти в папку «bin» и найти компилятор — «javac.exe».
3. Создать каталог для хранение текстовых файлов для записи кода: в нашем случае пусть будет D:/JavaPrograms.
4. В этом каталоге создать текстовый файл и сохранить его в формате «.java» — к примеру, «FirstProgram.java».
5. Открыть файл в текстовом редакторе и набрать код программы из примера ниже — подробный разбор кода будет далее.

\\ Код, который нужно написать в текстовом файле
public class First_Program{
public static void main (String args[]){
System.out.println(«HelloWorld!»); \\ Команда для вывода текстовой информации «HelloWorld!»
}
}

Далее, необходимо скомпилировать файл и вывести результат в окне консоли:

1. Открыть командную строку.
2. Написать команду для перехода в каталог с расположением файла «FirstProgram.java»: cd D:/JavaPrograms и нажать Enter.
3. Далее дописать предыдущую команду, добавив адрес в кавычках расположения компилятора: D:/JavaPrograms>»C:\Program Files\Java\jdk-15\bin\javac».

Добавить к адресу имя файла с кодом. Полная команда будет выглядеть так:

D:/JavaPrograms>»C:\Program Files\Java\jdk-15\bin\javac» FirstProgram.java и нажать Enter.

После нажатия на Enter, компилятор переведет программу в байт-код. После этого в D:/JavaPrograms добавится еще один скомпилированный файл «FirstProgram.class», который является исполнительным для JVM, в нашем случае это файл «java».

Теперь данный файл нужно запустить транслятором, который расположен в той же папке, что и компилятор, только называется java:

1. Запустить консоль.
2. ВвестиD:/JavaPrograms>»C:\Program Files\Java\jdk-15\bin\java» FirstProgram и нажать Enter.

Как видно, для запуска исполнительного файла не требуется писать расширение. После нажатия Enter в консоле выведется результат выполнения команды » System.out.println(«HelloWorld!»);» и будет написано «HelloWorld!». Затем на новой строке в консоле будет заново написано D:/JavaPrograms>.

Добавление пути к компилятору и исполнительной утилите в переменную окружения

Как видно, достаточно хлопотно постоянно писать полный путь к файлам javac и java. Но это можно исправит, добавив один раз эти пути в переменные окружения (PATH) операционной системы.

Делается это в следующем порядке на примере с Windows:

1. Перейти в панель управления и выбрать пункт «Система».
2. Выбрать пункт «Дополнительные параметры системы».
3. В открывшемся окне нажать на кнопку «Переменные среды».
4. В открывшемся окне выбрать переменную «Path» и нажать «Изменить».
5. Откроется окно, в котором будут отображаться все имеющиеся пути в данной переменной.
6. Нажать «Создать».
7. В добавленной строке ввести путь к папке bin с расположением компилятора: C:\Program Files\Java\jdk-15\bin.
8. Нажать «ОК».

Теперь для обращения к компилятору не придется вводить «C:\Program Files\Java\jdk-15\bin\javac», а просто «javac». То есть, полная команда теперь выглядит так: «C:\Program Files\javac».

Если на компьютере ранее ставилась JDK и удалялась или имеется по умолчанию, то следует убедиться, что в системе отсутствует переменная JAVA_HOME. Дело в том, что при установке каких либо приложений, пакет Java мог быть установлен вместе с ними.

Если такая переменная есть, то она будет указывать на старый компилятор JDK. Поэтому, чтобы не происходило ошибок, то следует либо удалить данную переменную, либо изменить ее, нажав на соответствующую кнопку «Изменить».

IDE для создания приложений на Java

Для разработки ПК или мобильных приложений на Java, было создано множество специальных сред разработки, которые включают все необходимые инструменты для облегченного создания графически-элегантных интерфейсов, игр и много другого. Такие IDE включают огромный набор классов, обеспечивающих разработчика огромным количеством полезных готовых функций.

Здесь же присутствует и редактор, позволяющий размечать графические компоненты приложения посредством перетаскивания их мышью как в фотошопе, а также задавать этим компонентам различные события для функциональности. То есть, здесь можно создать дизайн приложения, расставив элементы интерфейса на форме, а затем задать им функциональность.

Стоит обратить внимание на следующие популярные IDE для разработки Java-приложений для ПК и мобильных устройств:

1. IntelliJ IDEA. Создателем данной среды разработки является компания JetBrains. Есть дистрибутивы для всех операционных систем. загрузить установщик можно по адресу: https://www.jetbrains.com/idea/download. Распространяется как бесплатная (community), так и платная (ultimate).
2. NetBeans. Этот проект оплачивается компанией Oracle. Однако разработку и техническую поддержку осуществляют независимые программисты по всему миру. Загрузить ее можно сдесь: https://netbeans.apache.org/download/nb121/nb121.html. Загрузка архива не требует установки пакета и позволяет сразу приступить к использованию IDE. Программа может быть установлена на любую операционную систему — загружать нужно дистрибутив для конкретной ОС.
3. Eclipse. Бесплатная и мощная среда разработки, включающая в себя огромный пласт классов для Java. Загрузить ее можно по адресу: https://www.eclipse.org/downloads/. Данный комплекс предназначенный для многих языков. Но, чтобы Eclipse не занимала лишнюю память, можно ограничить установку акета исключительно для Java. Для этого в одном из окон установки будет предлагаться выбор необходимых пакетов. Следует выбрать только эти два: Eclipse IDE for Java Developers, Eclipse IDE for Enterprise Java
4. Developers. Лучше всего выбрать только вторую опцию, так как она включает в себя и первую.

Все эти IDE объединяет то, что они хранят в себе набор из большого количества классов и функций. Здесь можно создавать как консольные проекты, так и графически насыщенные. Можно подключать эмуляторы мобильных устройств, а также пользоваться графическим дизайнером для облегченного создания интерфейсов. При этом, каждая IDE использует свою JRE (JavaRuntimeInveronment) по умолчанию, которая включает JDK и JVM.

Однако можно установить и свою версию JRE. Только придется тогда указать это в настройках IDE. Иначе она будет использовать версию по умолчанию. При этом, JRE и IDE обновляются не синхронно. То есть, установив самую последнюю версию IDE, можно увидеть, что она по умолчанию использует старое JRE, хотя пакет уже несколько раз мог обновиться.