Tout savoir sur le langage Java
Guide du langage de programmation Java
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L’histoire du langage Java
Le langage de programmation Java a été développé par une équipe d’ingénieurs informatiques dirigée par James Gosling chez Sun Microsystems dans les années 1990. L’idée initiale était de créer un langage de programmation qui pourrait être utilisé pour le développement de logiciels pour des appareils électroniques grand public, comme les télévisions, les téléphones et autres appareils intelligents.
Java a été conçu pour être un langage portable et robuste, capable de fonctionner sur différentes plateformes sans nécessiter de modifications majeures. Pour y parvenir, les concepteurs ont introduit le concept de la « machine virtuelle Java » (JVM), qui permet l’exécution du code Java sur n’importe quelle plateforme prenant en charge la JVM, indépendamment du système d’exploitation sous-jacent.
L’un des aspects les plus marquants de Java est sa syntaxe inspirée du langage C++, mais avec des fonctionnalités visant à simplifier le développement et à minimiser les erreurs potentielles, notamment en supprimant des éléments comme les pointeurs, qui peuvent être source de nombreux problèmes dans d’autres langages.
En 1995, Sun Microsystems a officiellement lancé Java, accompagné du slogan « Write Once, Run Anywhere » (Écrivez une fois, exécutez partout), mettant en avant la portabilité et la compatibilité de la plateforme.
En 2010, Oracle Corporation a acquis Sun Microsystems, devenant ainsi le détenteur principal de Java et continuant à le développer, à le maintenir et à le promouvoir. Depuis lors, Java a évolué avec de nouvelles fonctionnalités, des améliorations de performances et des mises à jour régulières pour répondre aux besoins changeants des développeurs et de l’industrie informatique dans son ensemble.
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Les caractéristiques de Java
Les avantages de Java
Java présente une série d’avantages notables qui en font l’un des langages de programmation les plus utilisés et appréciés dans le développement logiciel.
L’un des éléments majeurs de Java est sa capacité à être exécuté sur différentes plateformes compatibles avec la machine virtuelle Java (JVM). Cette caractéristique fondamentale permet au code Java d’être écrit une seule fois et de fonctionner sur différents systèmes d’exploitation sans nécessiter de modifications majeures.
En adoptant le paradigme orienté objet, Java offre une modularité et une flexibilité accrues dans le développement logiciel. Les concepts de classes et d’objets simplifient la création de logiciels bien organisés et extensibles.
La sécurité a été une priorité lors de la conception de Java. La JVM intègre des mécanismes de sécurité qui préviennent les menaces telles que les virus et les accès non autorisés.
La robustesse de Java se manifeste à travers ses mécanismes de gestion automatique de la mémoire (garbage collection), réduisant ainsi les risques de fuites de mémoire et de plantages du programme.
De plus, Java dispose d’une vaste bibliothèque standard (Java Standard Edition) et de nombreuses bibliothèques tierces. Cette richesse de ressources prêtes à l’emploi accélère le développement d’applications en offrant un large éventail de fonctionnalités.
La prise en charge du multi-threading est un autre atout majeur de Java, permettant l’exécution simultanée de plusieurs tâches au sein d’un même programme. Cette fonctionnalité favorise la création d’applications capables de gérer de multiples opérations en parallèle, améliorant ainsi leurs performances.
La vaste et active communauté de développeurs de Java contribue énormément à son succès. Cette communauté dynamique offre un accès à de nombreuses ressources en ligne, des forums de discussion et une documentation abondante, favorisant le partage de connaissances et le support entre les développeurs.
Enfin, Java trouve une utilisation étendue dans divers domaines tels que le développement d’applications web, les applications mobiles (notamment sur la plateforme Android), les systèmes embarqués, les logiciels d’entreprise, les jeux vidéo, et bien plus encore. Cette polyvalence contribue à sa pertinence et sa popularité continues dans l’industrie du développement logiciel.
Lire aussi : Les principaux langages informatiques backend.
Les désavantages de Java
En raison de l’overhead généré par la machine virtuelle Java (JVM) et la gestion automatique de la mémoire, Java peut être moins performant que certains langages plus proches du système. La JVM demande des ressources considérables, ce qui peut être problématique pour les applications ayant des contraintes strictes en termes de mémoire ou de performances. L’initialisation de la JVM et le chargement des bibliothèques nécessaires peuvent prolonger le temps de démarrage des applications Java.
Java est parfois perçu comme un langage verbeux, nécessitant plus de lignes de code pour certaines tâches par rapport à des langages plus concis.
Voici un exemple avec “Hello World” :
En Python
En Java
On observe que pour réaliser un programme « Hello World » en Java, il est nécessaire d’écrire un peu plus de code comparativement à d’autres langages comme python, ce qui peut sembler plus verbeux pour une tâche simple comme afficher du texte dans la console.
Bien que le garbage collection automatique assure la sécurité et la stabilité, il peut affecter les performances dans des situations où un contrôle direct sur la mémoire est nécessaire.
Des problèmes de compatibilité peuvent surgir si une application est développée sur une version spécifique de Java et que l’utilisateur final utilise une version différente.
La construction d’interfaces utilisateur riches peut être plus complexe en Java par rapport à certains autres langages ou frameworks, malgré les améliorations apportées. Avec l’émergence de nouveaux langages et frameworks, certains pourraient considérer que Java est moins novateur ou moins adapté à des domaines spécifiques.
Ces limitations ne rendent pas Java inutilisable, mais elles nécessitent une considération attentive selon les besoins du projet. De nombreuses entreprises et développeurs continuent d’utiliser Java avec succès malgré ces désavantages, en tenant compte des compromis inhérents à son utilisation.
Découvrir également : Les meilleurs langage de programmation frontend.
Utilisations courantes du langage Java
Développement d’applications web
Java est largement utilisé pour la création d’applications web, notamment avec des frameworks tels que Spring et JavaServer Faces (JSF). Ces applications incluent des sites web dynamiques, des portails d’entreprise, des applications e-commerce, etc.
Framework développement d’applications web :
- Spring Framework : Spring est l’un des frameworks les plus largement utilisés en Java. Il offre une architecture complète pour le développement d’applications web, incluant Spring MVC pour la création de couches de présentation, Spring Boot pour la création rapide d’applications autonomes, et Spring Security pour la sécurisation des applications.
- JavaServer Faces (JSF) : JSF est un framework Java EE standardisé qui simplifie le développement d’interfaces utilisateur pour les applications web en utilisant des composants réutilisables. Il offre des fonctionnalités pour la gestion des événements et des modèles de données.
Lire également : Spécificités et histoire du langage Python.
Applications mobiles Android
Android, le système d’exploitation mobile le plus répandu, utilise largement Java pour le développement d’applications mobiles. Bien que Kotlin soit devenu une alternative populaire pour Android, Java reste un choix courant pour les applications Android existantes et est toujours largement pris en charge.
Librairies et environnement applications mobiles Android :
- Android Jetpack : C’est une collection de composants, de bibliothèques et d’outils visant à simplifier et accélérer le développement d’applications Android. Il comprend des composants tels que LiveData, ViewModel, Room, Navigation, etc., qui facilitent la gestion du cycle de vie des applications, la persistance des données, la navigation entre les écrans, etc.
- Android studio : Android Studio est l’environnement de développement intégré (IDE) officiel pour le développement d’applications Android. Il est fourni par Google et est largement utilisé par les développeurs pour créer des applications Android.
Lire également : Spécificités et histoire du langage Javascript.
Développement d’applications d’entreprise
Java est fréquemment utilisé pour créer des applications d’entreprise en raison de sa robustesse, de sa sécurité et de sa scalabilité. Il est utilisé pour des systèmes de gestion de contenu, des solutions ERP (Enterprise Resource Planning), des outils de gestion de bases de données, etc. Par exemple, Java est populaire dans le secteur financier pour la création de logiciels de trading, de systèmes de paiement en ligne, de gestion de risques, et d’autres applications critiques nécessitant stabilité et sécurité.
Environnement développement d’applications d’entreprise :
- Java EE (Enterprise Edition) : Java EE, maintenant appelé Jakarta EE, est une plateforme standardisée pour le développement d’applications d’entreprise en Java. Elle offre une gamme de spécifications pour différentes fonctionnalités telles que la persistance des données (JPA), la gestion des transactions (JTA), les servlets et bien d’autres.
Jeux vidéo
Java est utilisé dans l’industrie du jeu vidéo pour le développement de jeux, bien que son utilisation dans les jeux AAA ait diminué, il est encore couramment utilisé pour les jeux plus petits, les jeux en ligne, et les jeux éducatifs.
Lire aussi : Spécificités et histoire du langage C.
Framework jeux vidéo :
- LibGDX : LibGDX est l’un des frameworks les plus populaires pour le développement de jeux en Java. Il est polyvalent, open source et permet de créer des jeux pour différentes plateformes (Android, iOS, desktop, web). LibGDX offre une abstraction sur les API de bas niveau et facilite la gestion des graphiques, des entrées utilisateur, de la physique, des effets sonores, etc.
Systèmes embarqués
En raison de sa portabilité, Java est également utilisé dans les systèmes embarqués pour divers appareils, notamment dans l’Internet des Objets (IoT) et les systèmes embarqués industriels.
Environnement systèmes embarqués :
- Java SE Embedded : Oracle propose une version spéciale de Java SE pour les systèmes embarqués. Java SE Embedded est conçu pour fonctionner sur des appareils embarqués avec des ressources limitées tout en offrant une grande partie des fonctionnalités de la plateforme Java standard.
- MicroEJ : MicroEJ est un environnement d’exécution Java destiné aux systèmes embarqués. Il offre un modèle d’exécution sécurisé et isolé pour exécuter des applications Java sur des dispositifs embarqués avec des ressources limitées en termes de mémoire, de puissance de calcul, etc.
Comment commencer avec Java ?
La base fondamentale de Java repose sur la Programmation Orientée Objet (POO). Comprendre ce paradigme, ses contraintes et savoir l’utiliser correctement est essentiel. Un cours particulier informatique peut également vous aider à débloquer vos capacités et à acquérir une meilleure compréhension des concepts.
Une stratégie efficace consiste à combiner théorie et pratique de manière alternée : apprendre les concepts puis les appliquer. Ce processus permet de faire évoluer votre compréhension en même temps que votre application grandit. Au départ, vous commencerez peut-être avec une simple instruction comme `System.out.println(« Hello World »);`, puis à mesure que vous progresserez dans vos tutoriels, votre application se développera. Cette approche vous offre une continuité dans votre apprentissage, en vous permettant de suivre un fil directeur tout au long de votre progression.