Java è un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti, creato da James Gosling e il team di Sun Microsystems (ora parte di Oracle Corporation) nel 1995. È uno dei linguaggi più popolari e ampiamente utilizzati al mondo grazie alla sua versatilità, portabilità e robustezza.
Caratteristiche Principali di Java
- Linguaggio orientato agli oggetti: Java segue il paradigma della programmazione orientata agli oggetti (OOP), che consente di creare programmi modulari e riutilizzabili attraverso concetti come classi, oggetti, ereditarietà, polimorfismo, incapsulamento e astrazione.
- Indipendenza dalla Piattaforma: Il famoso slogan di Java è “Write Once, Run Anywhere” (scrivi una volta, esegui ovunque). Grazie alla Java Virtual Machine (JVM), il codice Java compilato (bytecode) può essere eseguito su qualsiasi sistema operativo che supporti una JVM, senza necessità di modifiche.
- Robusto e Sicuro: Java è progettato per essere robusto, con un forte controllo dei tipi di dati, gestione delle eccezioni e garbage collection automatica per evitare errori di memoria. La sicurezza è integrata tramite un sistema di sandboxing che limita l’accesso alle risorse di sistema.
- Multithreading: Supporta il multithreading, permettendo l’esecuzione simultanea di più thread (flussi di esecuzione), ottimizzando le prestazioni e migliorando la reattività delle applicazioni.
- Gestione Automatica della Memoria: Java utilizza un sistema di Garbage Collection che automaticamente libera la memoria non più utilizzata dagli oggetti, riducendo il rischio di perdite di memoria e migliorando l’efficienza della gestione della memoria.
- Ricco Set di Librerie: Fornisce una vasta gamma di librerie predefinite (API), che includono tutto, dalla gestione dei file alla programmazione di rete, dalla grafica alla gestione delle interfacce utente.
Sintassi di Base di Java
Il linguaggio Java è noto per la sua sintassi semplice e intuitiva, simile a quella del linguaggio C.
Componenti Principali del Programma
- Classe (
class): Ogni programma Java deve avere almeno una classe. Nel nostro esempio,HelloWorldè il nome della classe. - Metodo
main: È il punto di ingresso di ogni applicazione Java. È sempre definito comepublic static void main(String[] args). System.out.println: Una funzione utilizzata per stampare testo sulla console.
Concetti Fondamentali di Java
- Classi e Oggetti: Java è basato su classi. Una classe è un modello o blueprint che definisce le proprietà e i comportamenti degli oggetti. Un oggetto è un’istanza di una classe.
- Ereditarietà: Consente di creare una nuova classe basata su una classe esistente, permettendo il riutilizzo del codice. La nuova classe, detta “classe figlia”, eredita attributi e metodi dalla classe “genitore”.
- Polimorfismo: Permette di utilizzare un’unica interfaccia per rappresentare diverse classi, consentendo l’intercambiabilità degli oggetti. È implementato principalmente tramite l’overriding dei metodi.
- Incapsulamento: Consiste nel nascondere i dettagli dell’implementazione di una classe e consentire l’accesso solo attraverso metodi definiti. Questo protegge i dati e fornisce un controllo su di essi.
Ambiente di Sviluppo Java
Per scrivere e eseguire programmi Java come linguaggio orientato agli oggetti, occorrono:
- JDK (Java Development Kit): Include il compilatore Java (
javac), le librerie standard e altri strumenti di sviluppo. - JRE (Java Runtime Environment): Fornisce la JVM (Java Virtual Machine) necessaria per eseguire i programmi Java.
- IDE (Integrated Development Environment): Strumenti software come Eclipse, IntelliJ IDEA, o NetBeans che offrono funzionalità avanzate come il debugging, l’autocompletamento del codice, la gestione del progetto e molto altro.
Esempi di Applicazioni Java
Java è utilizzato in molteplici ambiti, tra cui:
- Applicazioni Web: Grazie a framework come Spring, Java è ampiamente utilizzato per costruire backend di applicazioni web scalabili.
- Applicazioni Mobili: Java è il linguaggio principale per lo sviluppo di app Android, la piattaforma mobile più diffusa al mondo.
- Applicazioni Desktop: Java viene utilizzato per sviluppare applicazioni desktop multipiattaforma grazie a toolkit come JavaFX e Swing.
- Sistemi Embedded: Utilizzato in dispositivi embedded, schede elettroniche e altri hardware specifici.
- Big Data: Strumenti come Apache Hadoop e Apache Kafka, utilizzati per la gestione di grandi volumi di dati, sono scritti in Java.
- Software Enterprise: Java è molto utilizzato nelle applicazioni aziendali per la sua sicurezza, scalabilità e capacità di gestire carichi di lavoro complessi.
Versioni di Java
Java, come linguaggio orientato agli oggetti, è in continua evoluzione con nuove versioni che migliorano le funzionalità, le prestazioni e la sicurezza. Alcune delle versioni principali includono:
- Java SE 8 (2014): Introduce le espressioni lambda, il nuovo API Stream e l’API per la gestione del tempo (
java.time). - Java SE 9 (2017): Introduce il sistema modulare (Project Jigsaw) e miglioramenti nella gestione della memoria.
- Java SE 11 (2018): È una versione LTS (Long-Term Support) che introduce nuove API, come
HttpClient, e miglioramenti nella gestione delle stringhe e nella sicurezza. - Java SE 17 (2021): L’ultima versione LTS che introduce molte nuove funzionalità, come i sealed classes e i pattern matching per
switch.
Vantaggi di Java
- Portabilità: Grazie alla JVM, le applicazioni Java possono essere eseguite su qualsiasi sistema operativo con una JVM.
- Affidabilità: Gestione automatica della memoria, forte controllo dei tipi e gestione delle eccezioni rendono Java robusto e sicuro.
- Ecosistema Ricco: Una vasta gamma di librerie, framework e strumenti disponibili per lo sviluppo.
- Supporto della Comunità: Java ha una comunità di sviluppatori molto vasta e attiva, con un’ampia documentazione e risorse disponibili.
Svantaggi di Java
- Prestazioni: Potrebbe essere meno efficiente rispetto a linguaggi nativi come C o C++ a causa della JVM e del garbage collector.
- Verbose: Alcune operazioni richiedono una maggiore quantità di codice rispetto a linguaggi più moderni o concisi.
- Consumo di Memoria: Le applicazioni Java tendono a richiedere più memoria rispetto a quelle scritte in altri linguaggi.
