Валерий Яценков - Java за неделю. Вводный курс

Чтобы продолжить рассказ о языке Java и среде разработки, я немного забегу вперед и скажу несколько слов о классах, объектах и методах. Более подробно об этом будет рассказано в главе 6 «Классы и объекты». Если есть желание, можете перейти к чтению главы 6 прямо сейчас, а затем вернуться к главе 2.

Итак, любая программа Java состоит из классов , на основе которых создаются объекты. Объект в общем случае представляет собой набор переменных и методов . Метод – это именованный фрагмент кода, предназначенного для обработки переменных объекта и выполнения иных действий.

Программа практически всегда содержит главный класс и главный метод main (), который выполняется при запуске программы.

Вернемся к листингу 2.1. В нем объявлен главный класс HelloJava, который содержит единственный метод main (). Если вы не объявили главный класс при создании нового проекта, то впоследствии компилятор все равно спросит вас, какой класс считать главным.

Современные программы давно перестали состоять из одного файла, поэтому теперь вместо «программа» принято говорить «проект». Как вы сейчас увидите, даже если имеется всего один файл исходного кода, проект приложения на языке Java включает в себя и другие компоненты. Далее в книге мы будем применять термин «программа» только к ограниченным фрагментам кода в примерах или к отдельным файлам кода. Говоря о приложении в целом, будем использовать слов «проект».

На вершине иерархии Java располагается собственно проект, с создания которого мы начинаем свою работу (рис. 2.6). В нашем случае это проект под названием HelloJava. Проект состоит из одного или нескольких пакетов исходных кодов, а также подключаемых библиотек.

Даже небольшой учебный проект может состоять из нескольких десятков классов. Серьезные коммерческие проекты, которые разработаны коллективом программистов, состоят из тысяч классов. В такой ситуации возникает реальная проблема конфликта имен. С одной стороны, желательно использовать наглядные имена, которые облегчают понимание, отладку и документирование кода. С другой стороны, если классов сотни и тысячи, то неизбежны совпадения имен классов.

Рис. 2.6 Структура программы на языке Java

Для устранения возможных конфликтов имен классов и четкого структурирования проекта применяется разбиение на пакеты.

С физической точки зрения пакет Java – это отдельный каталог (папка) на диске компьютера. Имя каталога совпадает с именем пакета. Например, если вы установили NetBeans IDE на компьютер с ОС Windows с настройками по умолчанию, то в папке Documentsбудет создана папка NetBeansProjects. В ней расположены папки проектов. Сейчас там появилась папка HelloJava, внутри нее находится папка src. Она соответствует папке «Пакеты исходных кодов» на рис. 2.6. Внутри нее находится собственно папка пакета hellojava, которая содержит файл HelloJava. java. Как видите, физическая структура каталогов повторяет структуру проекта, отображаемую в окне NetBeans IDE.

При разработке простого приложения имя пакета можно не указывать, и среда NetBeans автоматически создаст безымянный «пакет по умолчанию». Но лучше сразу привыкать к использованию именованных пакетов.

Каждый пакет формирует отдельное пространство имен . Это важно для крупных профессиональных разработок, когда один и тот же пакет может быть включен в состав различных независимых проектов. Благодаря разделению классов по пакетам, разработчики застрахованы от случайных конфликтов имен.

В первой строке листинга 2.1 мы указали, что создаем пакет hello_java и работаем в его пространстве имен. Допускается создание подпакетов (вложенных пакетов). В таком случае имя пакета и подпакета разделяется точкой:

package main_pack.sub_pack;

Глубина вложенности пакетов формально не ограничена. Физическая структура файлов и папок на диске компьютера должна соответствовать структуре вложенных пакетов проекта.

Чтобы воспользоваться в программе классами из стороннего пакета, его нужно импортировать при помощи инструкции import. После нее указывают имя пакета и, через точку, имя импортируемого класса или звездочку *, если импортируются все публичные классы пакета:

import mypack.MyClass;

import nextpack.*;

Использование звездочки не увеличит размер приложения, потому что компилятор все равно включит в него только нужные классы. Но если пакет содержит несколько сотен или тысяч классов, то время компиляции может заметно возрасти.

Теперь разверните в окне просмотра проекта (рис. 2.6) папку «Библиотеки». По умолчанию там находится главный системный пакет JDK, который содержит предоставленные разработчиком классы для работы с системой. Этот пакет всегда подключен на уровне среды разработки, поэтому в явном импорте классов SDK нет нужды.

Теперь мы можем сказать, что означает строка из листинга 2.1:

System.out.println («Hello Java»);

В этой строке мы последовательно обращаемся к встроенному классу System, его полю out и методу println (String). Компилятор преобразует эту строку в байт—код, который заставит виртуальную Java—машину вывести в окно терминала строку текста.

При разработке собственных приложений вы можете подключать к проекту библиотеки сторонних разработчиков. Например, чтобы работать с последовательными портами компьютера, можно воспользоваться библиотекой JSSC, а для работы с базами данных MS Access пригодится библиотека UCanAccess.

Вы получили общее представление о языке Java. Теперь настало время перейти к более конкретным понятиям. В этой главе будет рассказано о переменных, типах данных и операторах.

Может показаться, что в программировании нет ничего проще, чем переменная. Какие могут быть сложности? Тем не менее, для начинающих программистов сложности есть. Неправильное понимание того, как устроен мир переменных и данных, может привести к появлению трудно локализуемых ошибок.

Переменная представляет собой указатель на физическую область памяти, в которой хранятся данные. При помощи указателя мы можем записывать значения в память и считывать их оттуда. Иными словами, переменная – это имя фрагмента памяти компьютера. Размер этого фрагмента зависит от того, какие данные мы собираемся хранить.

Разрабатывая или запуская программу, мы не знаем заранее, по каким физическим адресам будут находиться данные в конкретном компьютере. Более того, в компиляторах современных языков принимаются специальные меры для дополнительного сокрытия информации о физическом размещении данных. Это делается для того, чтобы злоумышленнику было труднее получить доступ к критически важным данным, анализируя содержимое оперативной памяти компьютера.