Реферат язык программирования java

Обновлено: 04.07.2024

Данная работа посвящена одному из самых перспективных на сегодняшний день языков программирования – языку Java. Технологию по имени Java можно без преувеличения назвать революционной в индустрии разработки программного обеспечения. В чём же перспективность и революционность этой технологии?

Сегодня создание программного обеспечения представляет собой чрезвычайно тяжелое занятие. Трудности связаны с разнообразием архитектур машин, операционных систем, графических оболочек и т. д. Стремительный рост технологий, связанных с сетью Internet, дополнительно усложняет эту задачу. К сети Internet подключены компьютеры самых разных типов - IBM PC, Macintosh, рабочие станции Sun и другие. Даже в рамках IBM-совместимых компьютеров, существует несколько платформ, например, MS Windows 9x/Me/XP/NT/2000, OS/2, Solaris, различные разновидности операционной системы UNIX с графической оболочкой XWindows и т. д. Все эти системы образуют единую сеть, которая должна работать как одно целое, обеспечивая при этом высокий уровень безопасности информации. Под влиянием указанных факторов резко возрастает уровень требований, предъявляемый к программному обеспечению, [1].

Современные приложения должны быть безопасны, высокопроизводительны, работать в распределенной среде, быть нейтральны к архитектуре. Все эти факторы привели к необходимости нового взгляда на сам процесс создания и распределения приложений на множестве машин различной архитектуры. Требования к переносимости заставили отказаться от традиционного способа создания и доставки бинарных файлов, содержащих машинные коды и, следовательно, привязанных к определенной платформе. Созданная компанией Sun Microsystems система разработки Java удовлетворяет всем этим требованиям. Java – объектно-ориентированный язык, удобный и надёжный в эксплуатации благодаря таким своим достоинствам, как многозадачность, поддержка протоколов Internet и многоплатформенность. Java – это интерпретируемый язык, и каждая Java-программа компилируется для гипотетической машины, называемой Виртуальная Машина Java. Результатом такой компиляции является байт-код Java, который в свою очередь может выполняться на любой операционной системе при условии наличия там системы времени выполнения Java, которая интерпретирует байт-код в реальный машинный код конкретной системы.

Однако, такая универсальность данной технологии рождает недостаток – требовательность к ресурсам компьютера. Так как Java-программы не содержат машинного кода и при их запуске включается в работу система времени выполнения Java, их производительность заметно ниже, чем у обычных программ, составленных, например, на языке программирования C++. Данный недостаток становится с течением времени всё менее ощутим, в следствии роста вычислительной мощности компьютерных систем.

Язык Java является объектно-ориентированным и поставляется с достаточно объемной библиотекой классов. Библиотеки классов Java значительно упрощают разработку приложений, предоставляя в распоряжение программиста мощные средства решения распространенных задач. Поэтому программист может больше внимания уделить решению прикладных задач, а не таких, как, например, организация динамических массивов, взаимодействие с операционной системой или реализация элементов пользовательского интерфейса.

Целью данной работы является описание Java, рассмотрение технологии создания и последующего использования программ на этом языке, анализ примеров программ, которые показывают все вышеперечисленные достоинства этого языка.

Глава 1. Процесс создания работающей Java -программы

1.1. Типы Java программ.

Программы, разработанные на языке программирования Java, можно разделить по своему назначению и функциональности на две большие группы:

· Самостоятельные программы (назовём их приложения Java), работающие независимо на локальном компьютере.

Глава 6. Java, как объектно-ориентированный язык . 28

6.1.Основные требования к объектно-ориентированной системе . 28

6.2. Базовая система классов Java . 29

6.3. Объектная модель Java . 30

Список литературы . 37

Введение

Глава 1. Процесс создания работающей Java-программы

1.1. Типы Java программ.

Самостоятельные программы (назовём их приложения Java), работающие независимо на локальном компьютере.

Апплеты (applets), работающие в Internet. [2]

В настоящее время работа Java поддерживается всеми основными компьютерными платформами. Самостоятельное приложение, предназначенное для автономной работы, компилируется и выполняется на локальной машине под управлением системы времени выполнения Java. Java вполне подходит для написания приложений, которые с тем же успехом могли быть написаны на С, С++, Basic, Delphi или любом другом языке программирования.

Апплеты, которые и обеспечивают этому языку его популярность представляют собой разновидность приложений Java, которые интерпретируются Виртуальной Машиной Java, встроенной практически во все современные браузеры.

Каждый апплет — это небольшая программа, динамически загружаемая по сети с Web сервера при открытии в браузере HTML страницы, в которой имеется ссылка на апплет — точно так же, как картинка, звуковой файл или элемент мультипликации. Главная особенность апплетов заключается в том, что они являются настоящими программами, а не очередным форматом файлов для хранения мультфильмов или какой-либо другой информации. Апплет не просто проигрывает один и тот же сценарий, а реагирует на действия пользователя и может динамически менять свое поведение. С помощью апплетов вы можете сделать страницы сервера Web динамичными и интерактивными. Апплеты позволяют выполнять сложную локальную обработку данных, полученных от сервера Web или введенных пользователем с клавиатуры. Для повышения производительности апплетов в браузерах используется компиляция "на лету"- Just-In-Time compilation (JIT). При первой загрузке аплета его код транслируется в обычную исполнимую программу, которая сохраняется на диске и запускается. В результате общая скорость выполнения аплета Java увеличивается в несколько раз. Из соображений безопасности апплеты (в отличие от обычных приложений Java) не имеют никакого доступа к файловой системе локального компьютера. Все данные для обработки они могут получить только от сервера Web.

1.2. Этапы подготовки исполняемой программы.

Исходный файл на языке Java - это текстовый файл, содержащий в себе одно или несколько описаний классов. Транслятор Java предполагает, что исходные тексты программ хранятся в файлах с расширениями java. Получаемый в процессе трансляции байт-код для каждого класса записывается в отдельном выходном файле, с именем совпадающем с именем класса, и расширением class. Именно сlass-файлы, содержащие байт-код, интерпретируются системой времени выполнения Java в машинный код конкретной системы. Прежде всего байт-код Java загружается в систему времени выполнения загрузчиком классов. Загрузчик классов отвечает за то, чтобы были загружены все классы, необходимые для выполнения приложения. Затем байт-код проверяется верификатором байт-кода на отсутствие операций, которые могли бы нарушить безопасность системы или вызвать в ней аварийную ситуацию. Важно отметить, что загрузчик классов и верификатор байт-кодов не делают никаких предположений относительно происхождения кодов  получены они с локальной файловой системы или с другого континента. Верификатор гарантирует, что любой код, прошедший проверку, может быть использован интерпретатором без риска повредить его (интерпретатор), а именно:

не может произойти переполнение или "исчерпание" стека

параметры для инструкций байт-машины имеют нужный тип

доступ к полям и методам объектов не нарушает объявленных в классе правил (public, private, protected)

После такой проверки на безопасность байт-код интерпретируется в машинный код и запускается на выполнение интерпретатором. Причём классы, полученные локально (заслуживающие безусловного доверия), и классы, присланные по сети из остального мира (и потенциально враждебные), находятся в разных пространствах имён. При разрешении ссылки на какой-либо класс он ищется прежде всего в локальном пространстве. Это не позволяет "внешним" кодам подменить один из базовых классов в системе. Также в процессе интерпретации происходит подключение необходимых библиотек (файлы с расширением jar). Весь описанный процесс исполнения Java программ изображён на рис. 1.

Рис. 1. Процесс создания работающего Java -приложения

Как уже было сказано выше, технология Java предполагает лёгкую переносимость программных продуктов с одной платформы на другую. Такую степень лёгкости переноса не обеспечивает ни какой язык программирования. На рис. 2 показвно, как приложение, изначально разработанное на языка С для Windows NT, переносится на платформу Apple Macintosh.

Глава 6. Java , как объектно-ориентированный язык . 28

6.1.Основные требования к объектно-ориентированной системе . 28

6.2. Базовая система классов Java . 29

6.3. Объектная модель Java . 30

Список литературы . 37

Введение

Данная работа посвящена одному из самых перспективных на сегодняшний день языков программирования – языку Java . Технологию по имени Java можно без преувеличения назвать революционной в индустрии разработки программного обеспечения. В чём же перспективность и революционность этой технологии?

Сегодня создание программного обеспечения представляет собой чрезвычайно тяжелое занятие. Трудности связаны с разнообразием архитектур машин, операционных систем, графических оболочек и т. д. Стремительный рост технологий, связанных с сетью Internet , дополнительно усложняет эту задачу. К сети Internet подключены компьютеры самых разных типов - IBM PC, Macintosh, рабочие станции Sun и другие. Даже в рамках IBM -совместимых компьютеров, существует несколько платформ, например, MS Windows 9 x / Me / XP / NT /2000, OS/2, Solaris, различные разновидности операционной системы UNIX с графической оболочкой XWindows и т. д. Все эти системы образуют единую сеть, которая должна работать как одно целое, обеспечивая при этом высокий уровень безопасности информации. Под влиянием указанных факторов резко возрастает уровень требований, предъявляемый к программному обеспечению, [1].

Современные приложения должны быть безопасны, высокопроизводительны, работать в распределенной среде, быть нейтральны к архитектуре. Все эти факторы привели к необходимости нового взгляда на сам процесс создания и распределения приложений на множестве машин различной архитектуры. Требования к переносимости заставили отказаться от традиционного способа создания и доставки бинарных файлов, содержащих машинные коды и, следовательно, привязанных к определенной платформе. Созданная компанией Sun Microsystems система разработки Java удовлетворяет всем этим требованиям. Java – объектно-ориентированный язык, удобный и надёжный в эксплуатации благодаря таким своим достоинствам, как многозадачность, поддержка протоколов Internet и многоплатформенность. Java – это интерпретируемый язык, и каждая Java -программа компилируется для гипотетической машины, называемой Виртуальная Машина Java . Результатом такой компиляции является байт-код Java , который в свою очередь может выполняться на любой операционной системе при условии наличия там системы времени выполнения Java , которая интерпретирует байт-код в реальный машинный код конкретной системы.

Однако, такая универсальность данной технологии рождает недостаток – требовательность к ресурсам компьютера. Так как Java -программы не содержат машинного кода и при их запуске включается в работу система времени выполнения Java, их производительность заметно ниже, чем у обычных программ, составленных, например, на языке программирования C++. Данный недостаток становится с течением времени всё менее ощутим, в следствии роста вычислительной мощности компьютерных систем.

Целью данной работы является описание Java , рассмотрение технологии создания и последующего использования программ на этом языке, анализ примеров программ, которые показывают все вышеперечисленные достоинства этого языка.

Глава 1. Процесс создания работающей Java -программы

1.1. Типы Java программ.

Самостоятельные программы (назовём их приложения Java), работающие независимо на локальном компьютере.

Апплеты (applets), работающие в Internet . [2]

В настоящее время работа Java поддерживается всеми основными компьютерными платформами. Самостоятельное приложение, предназначенное для автономной работы, компилируется и выполняется на локальной машине под управлением системы времени выполнения Java . Java вполне подходит для написания приложений, которые с тем же успехом могли быть написаны на С, С++, Basic , Delphi или любом другом языке программирования.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Кафедра информатики и вычислительной техники

ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В JAVA SCRIPT

Автор работы______________________________________ И. С. Филимонова

Направление подготовки 44.03.01 Педагогическое образование

Профиль Математика. Информатика

канд. физ. мат. наук, доцент___________________ Т. В. Кормилицына

Язык JS является алгоритмическим. В нем используются стандартные типы данных. Синтаксис и семантика подобны используемым в таких языках программирования, как Pascal, C++ и др. Также он является процедурным, т.е. позволяет использовать функции, созданные самим пользователем. Язык JS является широко распространенным и исполняется он любым браузером. Можно производить операции с числами различных типов, представлять их в различных системах счисления и др. JS обладает специальным объектом Math. Он предназначен для хранения некоторых математических констант и математических функций.

Многие из математических функций используются для решения задач и различных вычислений. Для решения задач и выполнения расчетов можно использовать среды программирования. Это позволяет экономить время на подсчетах и решении.

Для рассмотрения основных понятий языка JavaScript обратимся к назначению и особенностям данного языка программирования.

Само по себе содержимое web-документов представляет статичное наполнение, позволяющее с помощью браузера либо осуществлять просмотр, либо собирать информацию. Для использования в них активных компонентов, в частности для обработки поступающей информации, применяются команды языка JavaScript. Язык JavaScript является объектно-ориентированным языком.

В данном языке можно выделить ряд особенностей. Приведем некоторые из них:

1. Программы, написанные на языке JavaScript, работают как самостоятельно, так и непосредственно в web-документах;

2. Сама программа, называемая скриптом, или записывается внутри HTML-кода web-документа, или размещается в отдельном файле, который браузер прочитает по специальной команде во время интерпретации HTML-кода web-документа [15].

К основным функции языка JavaScript относятся: реализация диалога, обработка диалоговых форм, изменение внешнего вида страницы после ее вывода на экран [12] .

Рассмотрим основные понятия и структуру языка JavaScript. Язык JavaScript, как и любой другой язык, структурно состоит из трех уровней. К объектам первого уровня относятся буквы, цифры, специальные знаки, знаки арифметических операций.

Во второй уровень входят данные, константы, разделители, имена и описатели переменных, метки, выражения.

Переменная – это именованная область памяти для хранения данных. Любая переменная обладает именем, состоящим из латинских букв и арабских цифр. Регистр букв в имени имеет значение. Типы переменных, в отличие от большинства языков программирования, не объявляются, а определяются по контексту использования и могут меняться при выполнении программы многократно. Если знаком плюс (+) связываются данные разных типов, результат преобразуется в строку. Преобразование типов по контексту производит браузер. Переменные могут принимать значения числовые, строковые и логические. Последний тип имеет две константы, обозначаемые как true и false.

Переменная должна быть описана до ее использования. В качестве описателя применяется ключевое слово var. Желательно описывать переменную сразу же после открытия скрипта, а описания производить над всеми используемыми в скрипте переменными. При этом браузер считает переменные глобальными и видит их из любых мест программы. Описания переменных желательно сопровождать комментариями [19].

В языке JavaScript используются числовые и строковые выражения, которые представляют собой совокупности имен переменных и чисел, соединенных знаками арифметических операций.

В третий уровень входят команды, функции, алгоритмические структуры, собственно программы.

Унарные операторы применяются для изменения знака, выполнения операции дополнения, инкремента и декремента:

- Изменение знака на противоположный

! Дополнение. Используется для реверсирования значения логических переменных

++ Увеличение значения переменной. Может применяться как префикс переменной или как ее суффикс

-- Уменьшение значения переменной. Может применяться как префикс переменной или как ее суффикс

Ниже представлены примеры использования унарных операторов:

i=0; // начальное значение переменной i равно 0

i++; // значение i равно 1

--i; // значение i снова равно 0

var j=3; // значение переменной j равно 3

i = -j; // значение переменной i равно -3

var fYes = true; // значение переменной fYes равно true

testFlag(!fYes); // функции testFlag передается значение false

Формат функции: alert(выражение);

Другой часто используемой функцией является функция prompt посредством которой вводятся данные.

Если при решении задачи возникает необходимость выбора одного из двух вариантов ответа, то можно воспользоваться функцией confirm.

Работа функции заключается в выводе на экран записи вопроса и панели с кнопками ОК и Отмена. При фиксации кнопки ОК, функция возвращает значение true, кнопки Отмена – значение false.

1.1 Математические объекты и функции в языке программирования Java Script

Математические и вычислительные возможности JavaScript сосредоточены в объекте Math . Этот объект представляет собой и математические и тригонометрические функции, а так же математические константы.

Рассмотрим математические константы, которые являются свойствами объекта Math:

Math. e – основание натурального логарифма. Примерно равно 2.72.

Math. pi – значение числа "пи". Примерно равно 3.14.

Math.sqrt2 – корень квадратный из 2. Примерно равно 1.41.

Math.ln2 – натуральный логарифм числа 2. Примерно равен 0.69.

Math.ln10 – натуральный логарифм числа 10. Примерно равен 2.3.

В языке программирования JavaScript можно использовать различные математические функции. К таким функциям относятся нахождение модуля, возведение в степень, вычисление квадратного корня, натурального логарифма, вычисление экспоненты. Остановимся на каждой из функций немного подробнее.

Функция Math.abs возвращает модуль числа, то есть из отрицательного числа делает положительное. Синтаксис функции:

Например, для того чтобы вывести на экран модуль числа -6 необходимо прописать следующую строку в код программы:

document .write( Math .abs(-6));

Результатом выполнения кода будет выведено число 6.

Функция Math.pow возводит число в заданную степень. Первым параметром передается число, вторым - в какую степень его возвести. Возводить можно не только в положительную, но и в отрицательную степень. Синтаксис: Math .pow( число , степень );

Так для возведения числа 2 в 9 степень необходимо прописать код:

document .write( Math .pow(2, 9));

Результатом выполнения кода будет выведено число 512.

Функция Math.sqrt возвращает квадратный корень числа. Синтаксис: Math .sqrt( положительное число );

Например, для вычисления квадратного корня из числа 16 в коде прописываем следующую строку:

document .write( Math .sqrt(16));

Соответственно, результатом выполнения будет число 4.

Также из функций которые можно использовать в данной среде прогромирования являются тригонометрические функции.

Math .sin – вычисляет синус, угла, заданного в радианах.

Math .cos – вычисляет косинус, угла, заданного в радианах.

Math . t an – вычисляет тангенс, угла, заданного в радианах.

Math .asin – арксинус аргумента. Значение вычисленного угла в радианах.

Math .acos – арккосинус аргумента. Значение вычисленного угла в радианах.

Math .atan – арктангенс аргумента. Значение вычисленного угла в радианах.

Math .atan2 – арктангенс вектора, заданного двумя аргументами x и y .

Также в языке программирования JavaScript можно выделить такую категорию математических функций, которые позволяют выполнять округление и поиск минимального и максимального значений и генерирование случайных чисел в диапазоне от 0 до 1.

Рассмотрим синтаксис данных функций и результат их использования.

Для выполнения округления до ближайшего целого числа по правилам математического округления в JavaScript используется функция Math.round.

Например, нам необходимо округлить число 6,4 и число 6,6. Для этого в коде программы пишутся следующие строки:

document .write( Math .round(6.4));

document .write( Math .round(6.6));

В результате выполнения на выходе получим два числа 6 и 7.

Среда JavaScript позволяет производить округление числа до целых всегда только в большую сторону или всегда только в меньшую сторону. Для округления в большую сторону используется функция Math.ceil, а в меньшую - Math.floor.

Для возвращения минимального и максимального числа из группы чисел, переданных в функцию, используются функции Math.min и Math.max соответственно. По умолчанию эти функции не работают с массивами.

В данном параграфе рассмотрим и проанализируем решение вычислительных задач с помощью описанных ранее математических функций.

Задача 1. Найти значение e , pi , 2 1/2 , ln (2), ln (10), log 2( e ), log 10( e ).

Читайте также: