Как начать изучать Java

«Java — это C++, из которого убрали все пистолеты, ножи и дубинки» — эта креативная фраза принадлежит Джеймсу Гослингу, одному из создателей Java. Рассказываем, что имел в виду великий айтишник, с чего начать изучение языка и сколько зарабатывают Java-разработчики.

Что такое Java

Java — это объектно-ориентированный язык программирования. Главные элементы Java — объекты и классы. Чтобы разобраться, что такое объектно-ориентированный подход в программировании, нужно понять, что это такое в реальной жизни.

В реальной жизни объектно-ориентированный подход — это когда мы используем машину, чтобы доехать до работы, или миксер, чтобы взбить яйца. Всё, что мы используем для достижения цели или решения конкретной задачи, — это объекты.

А вот описание того, как работает миксер и как заводится двигатель, — это классы. Объект создается на основании классов — описания того, как и что должно работать в объекте.

Разработчик использует классы — описание, шаблон, инструкцию, чертеж, чтобы при выполнении программы создать объект.

Java относится к языкам программирования общего назначения. Он универсален и подходит для решения разных задач. Java используют везде: от веб-приложений до разработки игр и научных суперкомпьютеров.

Для чего используется: область применения Java

Рассказывает Алексей Каньков, старший backend-разработчик в компании Revizto.

Java — это высокоуровневый язык программирования, который широко используется для разработки различных приложений, веб-сайтов, мобильных приложений, игр и многого другого. Вот несколько основных областей применения Java.

Разработка приложений: на Java создают разные приложения, например корпоративные системы управления (Enterprise Resource Planning, ERP). Это программные решения, которые автоматизируют бизнес-процессы организации. Они позволяют управлять финансами, производством, продажами, персоналом и логистикой. Пример такой системы — Microsoft Dynamics 365.

Веб-разработка: у Java есть платформа для разработки веб-приложений и серверных компонентов. Серверные компоненты — это программные модули, код, который объединен общей функцией, например процедуры и функции одной конфигурации — продажи-закупки.

Серверные компоненты работают по схеме:

1. Клиент сформировал запрос: оформил заказ, заполнил поля с данными, и так далее.
2. На сервер отправилась команда клиента.
3. Серверное оборудование приняло и обработало сигнал client.
4. Сервер предоставил ответ на запрос клиента.

Мобильная разработка: с помощью Java можно создавать приложения для операционных систем Android.

История создания языка

В 1991 году айтишники компании Sun Microsystem работали над языком программирования для бытовой электроники. Сильно вложился в создание Java канадский инженер Джеймс Гослинг.

Сразу после выпуска версии 1.0 разработчики поняли, что этот язык программирования лучше использовать для разработки программного и клиентского ПО, потому что Java сильно проще, чем уже существующий C++, не требует компилировать код под разные устройства и так далее. Так в 1995 году появился Java.

Сначала язык назвали Oak («Дуб») — в честь дерева, которое росло под офисным окном Гослинга. Но оказалось, что язык с таким названием уже есть. Тогда Oak переименовали в Java в честь марки кофе, ведь все айтишники — заядлые кофеманы. Поэтому на логотипе Java изображена чашка кофе.

Сравнение Java с другими языками

Рассказывает Алексей Каньков, старший backend-разработчик в компании Revizto.

Вот несколько отличий Java от другого популярного языка — Python.

Синтаксис и структура: у Java строгий синтаксис и требования явного объявления типов переменных. Это означает, что переменная может содержать только определенный тип данных (например, строки). Попытка записать туда значение другого типа приведет к ошибке. У Python же менее формальный синтаксис — это обеспечивает большую гибкость и позволяет быстро создавать прототипы приложений.

Платформенная независимость: Java разработан для обеспечения платформенной независимости. Это означает, что программы на Java могут выполняться на разных операционных системах — и код менять не нужно. У Python — не так.

Производительность: Java компилируется в байт-код. Байт-код — это набор инструкций, которые выполняет виртуальная машина. Виртуальная машина — это как компьютер, который состоит из программного обеспечения и на котором можно запустить любое ПО. Виртуальная машина переводит код, понятный человеку, в код, понятный процессору.

Python же выполняет программный код пошагово и предварительно не преобразует исходный код в машинный.

Области применения: Java широко используется в разработке крупномасштабных корпоративных систем и Android-приложений. Примеры:

• Elasticsearch — поисковый и аналитический движок для полнотекстового поиска и анализа данных.
• Соцсеть LinkedIn — для связи, поиска работы, деловых контактов и других возможностей.
• Netflix — стриминговый сервис фильмов и сериалов.
• Kafka — система потоковой обработки данных.
• Tomcat — веб-сервер для развертывания веб-приложений и управления ими.

Python обычно используют в научных вычислениях, анализе данных, веб-разработке и автоматизации задач.

Преимущества Java

• Экономия рабочего времени. Код пишут один раз и используют на любой платформе, где есть виртуальная машина (JVM). С виртуальной машины можно запускать любое ПО. Так реализуется принцип Java: «Написал один раз — запускай везде».
• Предсказуемый результат. Для языка разработаны спецификации — подробные инструкции. Даже если одна функция будет написана разными способами, результат будет одинаковый и корректный.
• Контроль ошибок. Java — язык со строгой статической типизацией: это значит, что Java анализирует программу во время ее компиляции — обнаруживает возможные ошибки и ускоряет выполнение программы.
• Автоматическая очистка памяти. За сборку мусора отвечает автоматический компонент JVM. Программист сам память не чистит.
• Надежная система безопасности. Java обнаруживает возможные ошибки на ранней стадии разработки, проверяет работу программы в течение всего времени ее запуска. А еще в языке есть многочисленные API — готовые алгоритмы, внутренние защитные механизмы и протоколы безопасности. Вот почему на Java пишут банковские системы обработки транзакций, сервисы координации перелетов и так далее.

Java-разработчик: новая работа через 11 месяцев

Получится, даже если у вас нет опыта в IT

Получить программу

Минусы языка

Основной минус — большой расход памяти. В Java есть потоки — виртуальные штуки, которые последовательно выполняют код в процессах. Процесс — это программа, которая выполняется.

Для каждого потока образуется отдельный стек — линейная структура данных, где объекты могут быть вставлены или удалены только с одного конца: последний пришел, первый ушел. В Java под каждый поток выделяется объем памяти, который не взаимодействует с другими. Получается, на каждый поток тратится память — и таких потоков может быть много. Именно поэтому Java требует больше памяти, чем другие языки.

Зарплата Java-разработчика

По данным Хабр Карьеры, во втором полугодии 2022 года средняя зарплата Java-разработчиков была 175 000 ₽ в месяц.

По данным zarplan.com, в мае 2023 года Java-программисты в среднем получали 241 647 ₽.

Источник: zarplan.com

Что создают на Java

Android-разработки

На Java создают любые Android-приложения — игры, мессенджеры, музыкальные плееры, файловые менеджеры, платежные сервисы.

В Android-разработке у Java есть молодой соперник — Kotlin, но по некоторым параметрам Java его обгоняет. Например, у Java больше фреймворков, библиотек, готовых модулей, поэтому любую проблему во время разработки можно решить быстрее.

Веб-приложения

В комплекте с Java идет полноценный Servlet API — интерфейс взаимодействия с клиентом по принципу «запрос — ответ». Сервлеты умеют:

• принимать информацию от клиента через GET-, POST-запросы;
• работать с куки, параметрами сеанса;
• анализировать информацию через дополнительные уровни приложений;
• отправлять выходные данные клиенту в текстовом и бинарном форматах.

Программы для сопровождения кода

На Java создают инструментальное ПО для разработки и сопровождения кода: язык надежный, мобильный и понятный. Инструментальное ПО анализирует код, находит в нём ошибки и даже дописывает за программистом команды. Примеры таких программ — Visual Studio Code, Sublime Text 3, IntelliJ IDEA.

Встраиваемые системы

Большая часть технических решений для межмашинного взаимодействия разработана на Java. Язык использует встроенные модули или системы — это микропроцессорная система управления, контроля и мониторинга, которую встраивают непосредственно в устройство, которым она должна управлять.

Встроенные модули Java используют:

• в системах безопасности;
• системах здравоохранения;
• телеметрических системах.

Примеры встраиваемых модулей или систем: SIM-карты, VoIP-телефоны, проигрыватели Bluray-дисков, медицинские контрольные приборы и многие другие устройства.

Технологии big data

Это подходы, инструменты и методы обработки большого объема информации. Технологии big data используют на производствах, в коммерческом секторе, научно-исследовательской деятельности.

Например, эти технологии помогают оценить, оптимально ли работают станки, выявить проблемы с поставкой товара, прогнозировать спрос и оптимизировать предложение, подстраиваться под тренды и запросы клиентов. Большинство мощных инструментов для работы с большими данными — Java-фреймворки. Например: Hadoop, Spark, Mahout.

Спецэффекты в киноиндустрии

Известные студии используют Java для создания визуальных эффектов к кинофильмам. Например, компания Industrial Light and Magic — разработчик спецэффектов для блокбастеров «Звездные войны», «Индиана Джонс», «Назад в будущее».

Насколько Java востребован

В рейтинге языков программирования от TIOBE Software Java занимает четвертое место (июль-2023):

Согласно рейтингу языков программирования PYPL (PopularitY of Programming Language) на основе данных Google Trends за январь 2023 года Java занимает второе место:

В июле 2023 года на хедхантере было больше 6000 вакансий с упоминанием Java: новые появляются ежедневно. На Хабр Карьере — более 800.

Источник: octoverse.github.com

Источник: redmonk.com

Источник: tiobe.com

Сложно ли новичку

Язык Java для начинающих — понятный и логичный. Если заниматься каждый день по четыре-пять часов и постоянно практиковаться, сложно не будет.

В нём мало противоречивых моментов, которые бы поставили в тупик. При правильном подходе обучение с нуля до уровня новичка занимает 6–12 месяцев. В обучении помогут:

• крупные сообщества на разных площадках;
• подробная документация;
• обширные библиотеки и фреймворки.

Есть более простые языки. К примеру, лаконичный Python проще изучать, чем многословный Java. Но Python не требует от новичка углубляться в основы программирования, на этапе обучения это — не плюс, а минус.

Java заставляет думать, разбираться в деталях. Например, в нём нужно указывать типы данных. Так новичок понимает:

• что представляют собой данные;
• как они хранятся в памяти;
• какие операции с ними выполняют.

С чего начать изучать Java

Первое — выбрать формат обучения: самостоятельно, в офлайн-, онлайн-школе. Самостоятельное обучение, без помощи наставника, всегда сложнее.

Преимущества изучения языка на курсах:

• структурированная программа;
• преподаватели с профессиональным бэкграундом;
• получение сертификата;
• возможность наработать портфолио, составить резюме и устроиться на работу еще до окончания курсов.

Первые шаги в изучении Java

Что обязательно читать новичкам:

• Брюс Эккель, «Философия Java».
• Герберт Шилдт, «Java. Руководство для начинающих», «Java. Полное руководство».
• Валерий Романчик, Игорь Блинов, «Java. Методы программирования».
• Бенджамин Дж. Эванс, Дэвид Флэнаган, «Java. Справочник разработчика».

Полезные онлайн-ресурсы для начинающих Java-разработчиков:

• официальная документация и справочники от Oracle;
• сайт о технологиях и фреймворках Java;
• вводные курсы Java;
• учебные материалы Java;
• интерактивные онлайн-курсы по изучению Java.

Как сориентироваться и систематизировать изучение новичкам:

Источник: medium.com

При самостоятельном изучении избегайте ошибок:

Шагнуть в IT-сферу и разобраться в Java за 11 месяцев помогут на курсе от Skypro. Обучение в онлайн-университете — это 10 часов занятий в неделю, максимум практических заданий и качественная обратная связь от наставника. В конце обучения не только диплом, но и портфолио с двумя коммерческими проектами — их можно показать работодателю или заказчику.

«Ничто не приведет молодого разработчика к высокой производительности быстрее, чем его собственное желание в сочетании с эффективным обучением со стороны старших товарищей»

(Роберт Мартин, «Идеальный программист»).

Как установить Java на компьютер

Рассказывает Алексей Каньков, старший backend-разработчик в компании Revizto.

Шаг 1: зайдите на официальный сайт Java.

Шаг 2: выберите версию JDK (Java Development Kit) для вашей операционной системы (Windows, macOS, Linux) и нажмите «Скачать».

 Шаг 3: запустите установочный файл Java и следуйте инструкциям.

Шаг 4: вам могут предложить настроить системные переменные среды. Рекомендую оставить эту опцию, чтобы Java работал корректно.

Шаг 5: если у вас Windows, перезагрузите компьютер, иначе изменения не применятся.

Коротко о Java

• Java — объектно-ориентированный язык общего назначения. Его преимущества — межплатформенность, контроль ошибок на стадии компиляции, надежность.
• Оптимальный формат для изучения — онлайн-курсы. Обучение проходит в сжатые сроки с помощью видеолекций, вебинаров, практических занятий.
• Средняя зарплата специалиста — 175 000 ₽ в месяц.
• Знаете больше — быстрее найдете работу. Например, на рынке востребованы Java-разработчики со знанием Maven, SVN.
• Этот язык востребован сейчас и будет востребован еще долго. Он достаточно простой для новичка, на нём разрабатывают много всего: веб-приложения, системы безопасности, банковские терминалы, технологии big data и так далее. Сейчас такие разработки нужны везде.

Если сомневаетесь — подумайте о том, что на Java написано огромное количество ПО, которое нужно постоянно поддерживать и оптимизировать. Это значит, что Java-разработчики будут нужны постоянно.