Java (programski jezik)

Java
Java
Programska Paradigma	Objektno orijentisano programiranje
Pojavio se	1990-te
Tvorac	James Gosling i tim iz Sun Microsystems
Sistem tipovanja	statični, strogi
Glavne implementacije	razne
Utjecali	C++, Smalltalk, Objective-C
Utjecao na	C#, J#, VJ#

Java je objektno-orijentirani programski jezik razvijen u timu predvođenim Jamesom Goslingom u kompaniji Sun Microsystems početkom 1990-tih. Ideja je bila da se stvori programski jezik koji bi bio nezavisan od operativnog sistema, baziran na C++-u, ali sa pojednostavljenom sintaksom, stabilnijim runtime sistemom i pojednostavljenom kontrolom memorije.

Java nema veze sa JavaScriptom, iako oba jezika koriste sličnu sintaksu baziranu na C sintaksi.

Historija

Filozofija

Pet osnovnih razloga za razvoj Jave su:

treba da koristi objektno orijentisane metodologije
treba da se isti program izvršava na mnogim operativnim sistemima
treba da sadrži (built-in) podršku za računarske mreže
treba da izvrši programe sa (geografski) udaljenih servera sa sigurnošću
treba da bude jednostavan za upotrebu i da posudi korisne stvari od starijih objektno orijentisanih jezika, poput C++.

Da bi postigli mrežnu podršku i izvršavanje programa na udaljenim serverima, Java programeri ponekad moraju koristiti dodatke poput CORBA ili OSGi.

Objektno orijentiranje

Osnovni koncept u Javi je klasa (engleski: class), tj. sav izvorni kod je napisan unutar klasa. U pravilu, svaka klasa je deklarirana unutar datoteke sa istim imenom i sufiksom .java. Ovo pravilo je donekle nametnuto kompajlerom koji zahtijeva da su imena klasa i datoteka ista (osim tzv. unutrašnjih klasa, engleski: inner classes). Osnovni tipovi u Javi, poput int, boolean, byte i sl. su također predstavljeni u klasama (napomena: Reflection types) i imaju odgovarajuće klasne omote poput java.lang.Integer, java.lang.Boolean i java.lang.Byte.

Nezavisnost od platforme (operativnog sistema)

Javin izvorni kod nije kompajliran u mašinski kod nego je pretvoren u tzv. bytecode koji zahtijeva posebno okruženje da bi se mogao izvršavati. To okruženje se u ovom slučaju zove Javina virtualna mašina (engl. Java Virtual Machine ili JVM). Trenutno JVM podržava najrasprostranjenije operativne sisteme, mada ne sve. Ideja je da ako se kod napiše i kompajlira na jednoj platformi (npr. Mac OS X), taj isti bytecode se može izvršavati na svim ostalim platformama koje imaju JVM (npr. Microsoft Windows XP, Linux) bez potrebe za ponovnim kompajliranjem na toj platformi.

Automatsko čišćenje resursa (garbage collection)

U Javi, za razliku od npr. C++-a, memorija namijenjena objektu je automatski počišćena, tj. vraćena sistemu čim se taj objekat više ne koristi (za tog objekta kažemo da je van domašaja ili engleski: out of scope). To nije slučaj u C++-u gdje svaki objekat koji je stvoren mora biti ručno izbrisan koristeći uputu delete (ako se to ne uradi onda dođe do tzv. curenja memorije ili engleski: memory leak).

Sintaksa

Iako je Java nastala od C++, ali za razliku od C++, koji dozvoljava struktuirane kao i objektno orijentirane principe, u Javi su objektno orijentirani principi obavezni. Sve je u Javi objekat, a sav izvorni kod je pisan unutar klasa.

Vozdra Raja (Hello World) primjer

Aplikacija

// VozdraRaja.java
 public class VozdraRaja {
     public static void main(String[] args) {
         System.out.println("Hello world!"); 
     } 
 }

Sve u Javi je uvijek upisano unutar klase, pa čak i glavna aplikacija.
Konvencija za nazive Java datoteke je da imaju isto ime kao i klasa koju sadrže sa obaveznim sufiksom ".java".
Kompajler će generirati class datoteku za svaku klasu definiranu u datoteci sa izvornim kodom. Ime generirane datoteke je ime klase sa .class sufiksom. Tako npr. za klasu VozdraRaja koja je deklarirana u datoteci VozdraRaja.java, kompajler će stvoriti class datoteku sa nazivom VozdraRaja.class. U slučaju nepoznate (anonimne) klase, generirana datoteka će imati ime klase koja sadrži nepoznatu klasu, zajedno sa simbolom $ i brojem. Npr. VozdraRaja$1.class.
Klase koje pokreću program moraju imati metodu main(), tzv. glavnu metodu.
Uputa void označava da metoda main() ne vraća ništa.
main() metoda mora uzimati niz String objekata kao parametar. Obično se taj parametar imenuje args, međutim bilo koje dozvoljeno ime varijable se može koristiti kao parametar (npr. argumenti).
Uputa static označava da je ova metoda statična tzv. metoda na nivou klase, umjesto uobičajenog nivoa objekta (instance). Glavna metoda mora biti označena static.
Uputa public (javna) označava da se ta metoda može zvati iz koda u drugim klasama ili da se ta klasa može koristiti u drugim klasama izvan hierarhije te klase.
Printing funkcija je standardni dio Jave, tj. java.lang.System definira javnu staticnu (public static) varijablu out koja je instanca (objekat) klase java.io.PrintStream i ima metodu println(java.lang.String) koja ispisuje informaciju na ekranu (tzv. standardni output).
Java izvorni kod se kompajlira koristeći javac program, tj. pozivajući Java kompajler. Npr. da bi kompajlirali gore navedeni primjer u trenutačnom direktoriju

UNIX, Linux i Mac OS X

$ javac VozdraRaja.java

Windows

C:\> javac VozdraRaja.java

Samostalni programi u Javi se izvršavaju tako da se Javinoj runtime (JRE) pripiše ime klase koja sadrži main() (glavnu) metodu koja se automatski poziva. Npr. gore spomenuti program se pokreće na sljedeći način (ako je VozdraRaja.java kompajliran u trenutnom direktoriju)

UNIX, Linux i Mac OS X

$ java -cp . VozdraRaja

Windows

C:\> java -cp . VozdraRaja

Ime klase koja sadrži glavnu metodu koja se pokreće može se također deklarisati u META-INF/MANIFEST.MF datoteci u Java arhivi, tj. JAR fajlu.

Applet

Java apleti (applets) su (obično mali) programi koji su uključeni unutar drugih aplikacija, obično web stranice prikazane (i izvršavane) unutar browsera.

// VozdraRaja.java applet
import java.applet.Applet;
import java.awt.Graphics;

public class VozdraRaja extends Applet {
    public void paint(Graphics gc) {
        gc.drawString("Vozdra raja, nema Hello world!", 65, 95);
    }
}

<!-- VozdraRaja.html stranica što sadrži VozdraRaja applet -->
<html>
  <head>
    <title>Vozdra Raja Applet Primjer</title>
  </head>
  <body>
    <applet code="VozdraRaja" width="200" height="200">
    </applet>
  </body>
</html>

Uputa import upućuje kompajler da uključi java.applet.Applet i java.awt.Graphics klase u kompilaciju. Koristeći import uputu programer može koristiti normalizirano (skraćeno) ime klase (npr. Applet) umjesto čitavog imena (npr. java.applet.Applet) u svom izvornom kodu.
VozdraRaja klasa proširuje klasu Applet, tj. Applet daje osnovnu okosnicu aplikaciji za prikazivanje i kontrolu tokom rada apleta. Applet klasa je komponenta Abstract Windowing Toolkit (AWT), koji daje apletu mogućnost da se prikaže u korisnikovom grafičkom interfejsu (tj. GUI) i reaguje na GUI događaje (poput klika na dugme).
VozdraRaja overrides (termin koji opisuje da metoda u ovoj klasi ima prednost nad roditeljskom klasom) paint(Graphics) metodu nasliđenu od Container super-klase koja, daje, tj. sadrži kod za prikazivanje apleta. Metoda paint() uzima Graphics objekat kao parametar koji sadrži grafički kontekst unutuar kojeg se prikazuje aplet. Tako npr. paint() poziva metodu drawString(String, int, int) unutar grafičkog kontexta da prikaže "Vozdra raja, nema Hello world!" počevši na piksel koordinatama 65 i 95 u apletovom prostoru.
Aplet se stavlja u HTML dokument koristeći <applet> HTML elemenat (tj. tag). Također postoje tri atributa koji se mogu postaviti

code="VozdraRaja" - naznačuje ime klase koju treba izvrsiti
width="200" - znači širina, tj. širina apletovog prostora
height="200" - znači visina, tj. visina apletovog prostora

Apleti se također mogu dodati HTML-u koristeći object ili embeded elemente (tj. tagove), mada podrška za ove element varira ovisno o internet pregledniku. [1] Arhivirano 18. 12. 2008. na Wayback Machine [2] Arhivirano 29. 6. 2006. na Wayback Machine)