Язык программирования Java: чем он хорош и сколько зарабатывают Java-разработчики
Java — один из самых популярных языков программирования. Сейчас на нём работают примерно 9 миллионов человек, а сами Java-приложения работают на семи миллиардах устройств. В этой статье расскажем, зачем учить этот язык и с чего начать.
Java — популярный язык программирования
Этот язык универсален и используется повсюду : мобильные приложения и игры, научные разработки и мобильные телефоны, игровые консоли и серьёзные суперкомпьютеры. Java — это основа практически для всех типов сетевых приложений. Многие исследования называют его языком программирования №1 среди разработчиков.
Какие преимущества у Java
Кроссплатформенность. У Java есть специальная программа, исполняющая код, — виртуальная машина Java или Java Virtual Machine. Написали программный код один раз — работает с любой аппаратной платформой или операционной системой: от смарткарт до приложений для умных домов.
Комьюнити. Как мы уже сказали, Java — достаточно распространённый язык: им пользуется большое количество разработчиков, и решение практически любой проблемы, которая может возникнуть при работе с Java, уже кто-то придумал. Благодаря тысячам библиотек и форумов, можно найти готовое решение почти в любой ситуации. На GitHub, например, есть открытые проекты и документация, а на форуме Stack Overflow можно обратиться за помощью к комьюнити.
Надёжность. Язык Java строго типизирован. То есть любая переменная или выражение имеет определённый тип уже на момент компиляции, что упрощает выявление каких-либо проблем. Компилятор сам подсказывает программисту, где тот допускает ошибку, и не даёт её совершить.
Объектно-ориентированность. Все библиотеки, написанные когда-либо для Java, — это классы, которые отвечают за функциональность языка. Любое приложение на Java — набор классов, описывающих разные объекты. Это хорошо, потому что позволяет создавать сложные программы, но простые в поддержке. И в целом Java — мультипарадигменный язык, то есть поддерживает множество принципов программирования, что позволяет эффективно решать разные задачи.
Гибкость. На Java можно разработать программу любой сложности: интернет-магазин, банковские приложения, высоконагруженные системы и даже искусственный интеллект.
Всё это делает Java отличным языком для новичков в программировании.
13 идей проектов на Java для оттачивания навыков
Хочешь больше книг по программированию?
Подпишись на наш канал и ознакамливайся бесплатно!
Перевод статьи «12+ Java Practice Projects to Improve Your Programming Career Prospects».
Итак, вы приступили к изучению Java и хотели бы ускорить процесс учебы и улучшить свои карьерные перспективы. Чтение книг и просмотр обучающих видео — отличный способ овладеть языком программирования, но такая учеба не будет эффективной без практики. Решение практических задач на Java позволит вам улучшить ваши навыки кодинга и приблизит вас еще на один шаг к работе мечты.
Чтобы сэкономить вам время, мы собрали идеи проектов, подходящих для Java-разработчиков.
Идеи проектов для начинающих
1. Воспроизведите и переделайте на свой вкус какую-нибудь классическую видеоигру
Как только освоите основы Java, можно браться за практику. Например, можно переосмыслить и сделать по-своему какую-то классическую игру.
Разработка игры это непростая задача, но в разделе Games на CodeGym можно найти полезные пошаговые руководства, которые вам помогут. Доступ к этому разделу бесплатный, а материалы разделены по уровням, так что вы сможете выбрать соответствующий вашему текущему уровню навыков.
Эти игры — не мелочевка. Это полнофункциональные проекты, каждый из которых разбит на 20 подзадач. Чтобы создать игру, вам придется решить все эти подзадачи одну за другой. CodeGym поможет вам создать вашу собственную версию «Сапера», «Змейки», «2048», «Гонщика» и других игр. Когда все будет готово, вы сможете поделиться ссылкой на опубликованную игру с вашими товарищами-программистами, чтобы они могли ее оценить и дать вам фидбэк.
2. Игра «Крестики-нолики»
Мне не случалось встретить игру проще, чем эта. Причем игра «Крестики-нолики» проста как для игроков, так и для программистов. Чтобы создать собственную версию этой игры, у вас должно быть хорошее понимание базового синтаксиса языка и доступ к рабочему редактору Java. Один из самых простых вариантов создания проекта — взять Java Class и привязать его к GUI или интегрировать прямо в консольное приложение. Код класса состоит из трех разделов, включающих функции панели, условия победы и функции игрока.
3. Система банкомата
Разработайте интерфейс банкомата на Java. Работая над проектом, вы создадите пять классов: для владельца счета, самого счета, транзакции, банка и банкомата.
После ввода идентификатора и пин-кода пользователи должны получить доступ к записям о каждой транзакции, а также получить возможность класть деньги на депозит, снимать средства и делать переводы.
4. Обменник валют
Обменник используется для конвертации валют. Пользователь может ввести сумму в одной валюте и узнать, сколько это будет в другой. Валюту выбирает сам пользователь.
Создавая это приложение, начинающие программисты могут поработать с классами, переменными, алгоритмами, циклами и прочими концепциями Java.
Идеи проектов для программистов среднего уровня
5. Система оценок
Создание системы оценивания поможет вам улучшить ваши навыки программирования на Java.
После получения очков викторин, экзаменов, тестов, заданий по разным предметам система выводит результаты в виде оценок. Важным моментом здесь является то, что пользователи могут добавлять столько предметов, сколько они посчитают нужным.
Вся необходимая информация о студентах, будь то номера или имена, должна иметь собственные поля в интерфейсе, а оценки студентов будут отображаться вместе с относительным рангом в их классах.
Этот проект вы создадите с помощью Netbeans (или другой IDE), при этом будете использовать JTextField, JTextArea, JButtons, JPanels, JLabels, JOPtionPane и другие визуальные компоненты.
6. Умная система для клиники
В условиях пандемии создание программы для больницы как никогда релевантно. Такая программа может помочь медикам определять болезнь, основываясь на симптомах, введенных в систему.
После регистрации врач вводит данные о здоровье пациента, включая личные данные, группу крови и уровень артериального давления, вес, результаты анализов и прочие детали. Получив все эти данные, умная система составляет предварительный отчет о состоянии здоровья пациента.
7. Счетчик слов
Когда вы отрабатываете работу со строками и файлами, проект типа «счетчик слов» — то, что надо.
Начинающие программисты, уже имеющие кое-какой опыт, могут создать интерфейс для написания контента со встроенным функционалом для подсчета слов.
Конечно, простой подсчет слов это скучновато, но ведь никто не запрещает проявить фантазию и сделать все по-своему! Вы вполне можете добавить дополнительный функционал, например, подсчет символов без пробелов.
8. Аптечная система
Следующий проект — аптечная система с простым GUI. Эта система должна позволять пользователю отслеживать информацию об аптеках, а также добавлять и удалять товары.
Идеи продвинутых проектов
9. Приложение для создания почтовых аккаунтов для сотрудников компании
Когда освоите среду разработки Java и познакомитесь с ООП, можно будет двигаться дальше и создавать более продвинутые проекты. Например, приложение для администрирования почтовых ящиков сотрудников компании. Этот проект позволит вам разобраться с методом Math.random, а также отточить свои навыки по части инкапсуляции — одной из фундаментальных идей объектно-ориентированного программирования.
Ваше готовое приложение должно «уметь»:
Видео поможет вам разобраться, как все это сделать.
10. Клон «Супербратьев Марио»
Вы играли в «Братьев Марио» в детстве и теперь скучаете по этой игре? У нас хорошие новости! Не так давно Android запустил клон этой игры на базе Java и фреймворка LibGDX.
LibGDX — проект с открытым исходным кодом, который программисты любят использовать при изучении геймдева.
Создавая собственный клон игры, вы получше разберетесь в циклах игры, спрайтах, карте текстур и прочих концепциях. В конечном итоге у вас должна получиться игра, прекрасно работающая на разных платформах, включая Android и iOS.
11. Программа для спортивного менеджмента
Суть этого проекта в разработке интерфейса для управления спортивными мероприятиями и планирования спортивных мероприятий для различных учебных заведений и организаций. Спортивный менеджмент предполагает также контроль за игроками и призами.
Администратор системы имеет право редактировать все данные, а пользователи могут смотреть информацию об игроках и подписываться на интересные для них события. Подписавшись, пользователи должны получать уведомления о предстоящих событиях по электронной почте.
12. Программа для бронирования авиабилетов
Скажем честно: онлайн-решения для бронирования билетов — не то, чем можно кого-то удивить. Но если у вас есть идеи, как сделать процедуру бронирования более эффективной, то почему бы не улучшить систему?
Ваша собственная система бронирования должна позволять пользователям просматривать записи о доступных местах и рейсах, а также совершать онлайн-платежи. И хотя проект, разобранный в видеоруководстве, не предусматривает функционала для обработки платежей и отмены бронирования, вы можете добавить это самостоятельно.
13. Система для управления библиотекой
Этот проект предназначен для оттачивания навыков работы с базами данных. Система управления библиотекой должна автоматизировать задачи, которые все еще выполняются вручную, а также хранить в цифровой базе данных сведения о книгах, их авторах и жанрах.
В такой системе вы можете создать столько функционала, сколько нужно для удобства читателей и библиотекарей. И те, и другие должны без проблем перемещаться по базе данных в поиске книг.
Итоги
Все проекты в нашем списке разбиты по категориям в соответствии с уровнем навыков. Конечно, можно ограничиться проектами для начинающих, но мы не советуем долго топтаться на одном месте. Разработка проектов с возрастающим уровнем сложности позволит вам развить ваши навыки и в итоге устроиться на хорошую работу.
Что такое Java: объясняем для новичков
Что такое Java
Java — это мультифункциональный объектно-ориентированный язык программирования со строгой типизацией.
Java занимает 2-е место в рейтингах популярности языков программирования (2-е место в рейтингах IEEE Spectrum (2020) и TIOBE (2021)).
Java был создан в 1995 году и с тех пор является одним из самых популярных языков программирования в мире. В рейтинге TIOBE Java был на первом месте в ноябре 2019 года, по версии GitHub — на третьем, после JavaScript и Python.
Главный принцип Java скрывается под аббревиатурой WORA (write once, run anywhere — «написано однажды, работает везде»). Т. е. код, написанный на Java, работает на любой платформе. Этот язык используют многие компании с мировым именем, а назван он в честь одного из сортов кофе Mocco.
Наиболее характерные черты Java как языка программирования
Мультифункциональность. На Java можно написать приложение для настольного компьютера или для устройства на базе Android. С помощью этого языка удобно заниматься веб-разработкой и решать множество других задач.
Строгая (сильная) типизация. Java не допускает смешивания в выражениях разных типов и автоматического выполнения неявных преобразований. Это несколько усложняет работу программиста, т. к. у него остаётся меньше свободы, и многие фрагменты кода приходится прописывать самостоятельно. Но эти неудобства компенсируются высокой надежностью языка.
Объектно-ориентированная направленность. Это означает, что Java разработан по модели объектно-ориентированного программирования. Такая модель предусматривает наличие классов (типов данных) и объектов (представителей классов). Разработчик создаёт их самостоятельно, наделяя их определёнными свойствами, позволяющими выполнять различные операции. Это напоминает конструирование модели из разных объектов.
Что можно писать на Java
Приложения для Android. Почти все они созданы на Java.
Десктопные приложения. Такие, например, как Eclipse и Netbeans.
— банковские. Многие известные инвестиционные банки (включая Goldman Sachs, Citigroup, Barclays) применяют офисные электронные системы, написанные на Java;
— научные. Для большинства этих программ Java является выбором по умолчанию благодаря своей безопасности, мобильности и надёжности;
— для работы с Big Data. Например, в Hadoop и других технологиях обработки больших объёмов данных.
Веб-приложения, которые используются для государственных, оздоровительных, оборонных, страховых, образовательных и других учреждений.
Веб-серверы, серверы приложений.
Встроенные системы. Именно для использования на смарт-картах и сенсорах Java создавался изначально.
Достоинства и недостатки Java
Как и любой другой язык программирования, Java имеет свои достоинства и недостатки. Плюсы и минусы Java чаще всего связаны с его свойствами, такими, например, как объектная ориентированность или строгая типизация.
Достоинства Java
Главные преимущества языка Java:
кроссплатформенность. Написанный вами код будет работать на любой платформе с поддержкой Java;
надёжность. Этим качеством Java обязан строгой статической типизации. Любая переменная или выражение имеют определённый тип на момент компиляции, что сводит к минимуму вероятность ошибки. Т. е. программист видит подсказку и исправляет ошибку в коде;
объектно-ориентированность. Предназначенные для Java библиотеки являются классами, которые отвечают за функциональность языка. Приложения на Java — совокупность классов с описанием объектов. Благодаря такой структуре можно создавать довольно сложные программы с простой поддержкой;
несложный синтаксис. Понять все секреты Java сложнее, чем разобраться с Python, но легче, чем выучить C или C++;
обширное интернет-сообщество. Благодаря широкой популярности Java почти всегда можно найти готовое решение на Stack Overflow или на одном из многочисленных форумов.
Недостатки Java
Минусами Java принято считать:
более низкую скорость, если сравнивать с C и C++. Как и у других языков высокого уровня, низкая производительность Java связана с компиляцией и абстракцией с помощью виртуальной машины. Среди других причин снижения скорости — функция очистки памяти, которая ведёт к потере производительности, когда требует больше 20 % загрузки процессора;
платные обновления для бизнеса и коммерческого использования. Стоимость зависит от количества пользователей или компьютеров;
многословный и сложный код. Это свойство многими рассматривается как преимущество, которое помогает изучать язык. За счёт того, что программист прописывает свои действия на английском языке, код становится более понятным для неспециалистов, но одновременно и более громоздким.
Кроме того, Java не поддерживает низкоуровневое программирование и требует довольно большого количества памяти.
Какие сайты и программы работают на Java
Перечислить все интернет-ресурсы, которые используют в своей работе Java, невозможно. Но даже короткого списка самых известных из них достаточно, чтобы убедиться в популярности этого языка.
Гибкость Java позволила компании Spotify создать набор модулей для разработки микросервисов Apollo. Целиком на этом языке написаны популярный интернет-магазин Amazon и серверная часть ebay.
С помощью Java выполнены спецэффекты в фильме «Мстители». Весь набор функций ОС Android разработан средствами Java.
На этом языке пишут корпоративные приложения для создания ПО. В их числе — Eclipse, RubyMine, NetBeans, Jira, JetBrains IntelliJ Idea и другие. Среди российских сайтов, построенных с помощью Java, — социальная сеть «Одноклассники» и портал РЖД. Помимо прочего, Java — один из самых популярных языков на GitHub по количеству комментариев.
Наиболее яркие примеры программирования на Java
облачные проекты, которые всё шире используются на глобальном рынке. Сегодня в облако переносятся как хранилища данных и отдельные сервисы, так и целые IT-инфраструктуры. И самый популярный язык для корпоративных облачных разработок — Java;
AR/VR-разработки. Технологии виртуальной и дополненной реальности широко применяются не только в игровой индустрии, но и в медицине, образовании, космонавтике. Большой процент таких приложений выполнен на Java;
Big Data. Принято считать, что для работы с большими объемами данных лучше подходят другие программы, например, Python. Но Java при этом успешно используется для решения локальных задач, например, аналитики данных.
Сравнение Java с другими языками программирования
Java часто сравнивают с такими языками, как C# и Python. У них действительно много общего, но есть и существенные различия. Начинающему программисту, как правило, бывает непросто выбрать один из этих языков в качестве первого изучаемого.
Java и Python
Наиболее заметным отличием Java от Python является более высокая скорость первого. Java однозначно быстрее Python, но этот недостаток часто компенсируется возможностями современных процессоров. Отставание Python в скорости связано с тем, что это интерпретируемый язык, и тип данных определяется во время выполнения. В то же время Java отличается более длинным кодом по сравнению с конкурентом. Вот фрагмент на Python:
И то же самое на Java:
Кроме того, в Java нужно указывать тип используемых переменных, тогда как динамически типизированный Python этого не требует. Как следствие — код, написанный на Python, удобнее для чтения, поэтому многие новички предпочитают Python в качестве первого языка для изучения. Многим же из опытных программистов легче работать с Java как с более комплексным языком со строгим синтаксисом.
Java и C#
Главное их различие — в функциональном предназначении. Если Java используют по большей части для разработки мобильных приложений (обычно для Android), то C# чаще находит применение в области веб-разработки. В целом у Java и C# больше общего, чем различий: в обоих языках используются принципы объектно-ориентированного программирования и статическая типизация. Более наглядно увидеть различия Java и C# можно, сравнив такие критерии, как:
универсальность. Java — гибкий язык программирования, который хорошо подходит для кроссплатформенной разработки. У C# с этим сложнее, что бывает решающим фактором в пользу Java при выборе одного из них;
безопасность системы типов. Оба из рассматриваемых языков не являются образцами типобезопасности, но Java разработан так, чтобы ошибок в этой области был минимум;
указатели и управление памятью — здесь преимущество у C#.
☕ Что пишут на Java: области применения
Преимущества Java, как языка программирования
В подготовке данного материала нас поддержал Факультета Java-разработки онлайн-университета GeekBrains. Подробно о плюсах работы с Java мы уже рассказали в статье «Преимущества языка программирования Java». В этот раз поговорим о том, как эти преиущества влияют на использование языка на практике.
Главная черта Java – адаптивность. Программное обеспечение, написанное на одной платформе, запустится и на других устройствах. Программы Java работают на Java Virtual Machine, предоставляющей оптимизацию кода и управление памятью. Java также обеспечивает масштабируемость – одновременную обработку нескольких запросов и многопоточное выполнение программы. Все эти возможности языка, конечно, учитываются разработчиками.
Сферы применения языка Java
Java используется во многих сферах начиная с e-commerce веб-сайтов и заканчивая приложениями для Android, в научных исследованиях и финансах, играх вроде Minecraft и настольных приложениях Eclipse, Netbeans и IntelliJ.
Мобильные приложения Android
Java Micro Edition – это популярная кроссплатформенная среда, применяемая для создания приложений смартфонов. Примеры мобильных приложений, написанных на Java: Netflix, Tinder, Google Earth, Uber и т. д.
Игры на Java
Сайт Java-Gaming.org полностью посвящен созданию игр на Java. Библиотека LWJGL значительно упрощает этот процесс. Примеры написанных на Java игр перечислены в статье 38 лучших приложений (англ.).
Серверные финансовые приложения
Глобальные инвестиционные банки Goldman Sachs, Citigroup, Barclays, Standard Charted используют Java для написания фронт и бэк-офисов систем электронной торговли, систем расчетов и подтверждения транзакций, обработки данных и т. д.
Веб-приложения на Java
Из представленной ниже таблицы следует, что Java – самый популярный серверный язык среди ведущих технологических компаний. В сравнении с другими языками программирования, Java обладает лучшей безопасностью, адаптируемостью и масштабируемостью приложений.
Таблица, иллюстрирующая использование языков программирования в крупных технологических компаниях (источник)
На Java создано множество opensource-инструментов для мониторинга и обновления данных. К примеру, Netflix использует Java одновременно для разработки инфраструктуры на Linux и кодирования видео на Windows-машинах. Веб-приложения электронной коммерции применяют Java на таких платформах, как Broadleaf.
Программы для сопровождение кода
Инструментальное программное обеспечение – это набор компьютерных программ, которые разработчики используют для программирования, анализа, обслуживания, отладки и поддержки других программ и приложений. Примеры: Eclipse, IntelliJ Idea и IDE NetBeans.
Встраиваемые системы на Java
Встроенные модули Java предоставляют различные способы взаимодействия с сервером, а архитектура модели безопасности песочницы обеспечивает высокий уровень защиты данных. Модули Cinterion Java успешно используются в среде межмашинного взаимодействия ( M2M- machine to machine), включая умные счетчики, системы управления автопарком, промышленной автоматизации и мобильного здравоохранения.
Технологии больших данных
Большие данные – одна из самых популярных тем в мире новейших технологий. Автоматическая сборка мусора и надежное управление памятью делают Java одним из приоритетных языком для реализации алгоритмов машинного обучения. Многие известные средства обработки больших данных (Hadoop, Spark, Mahout) являются Java-фреймворками.
Примеры использования Java в крупных корпорациях
Square
Компания Square помогает продавцам превращать мобильные устройства в платежные системы. Программное обеспечение Square построено с применением Ruby и C++, но стек обработки денежных транзакций основан на Java.
Hadoop
Для Twitter нет ничего важнее масштабируемости. Приложением пользуются более 500 млн человек. Проект начинался, как демонстрация того, на что способен фреймворк Ruby on Rails. К сожалению, со временем стало понятно, что RoR плохо справляется с обработкой большого числа запросов данных в реальном времени, поиском по определенной теме или хештегам. Одним из преимуществ Java является масштабируемость – это послужило одной из главных причин перехода с Ruby на Java.
Заключение
Учебная программа охватывает все необходимые темы: синтаксис Java, объектно-ориентированное программирование, базы данных и т. д. Вы подробно изучите основы Java, фреймворки Spring и LibGDX, интеграцию платежных систем. Для практики навыков вы разработаете пять проектов:
Все эти проекты послужат отличным дополнением к портфолио для подачи заявки на работу. Онлайн-университет также поможет с трудоустройством.
