Разработка прикладных программ на Java

1.

РАЗРАБОТКА
ПРИКЛАДНЫХ
ПРОГРАММ НА JAVA

2.

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ
В современном мире существует огромное количество языков программирования, их популярность меняется каждый
год, а порог входа в профессию программиста становится все ниже. Самые востребованные языки определяются
на основе количества написанных на этом языке строк кода и спросом на специалистов, владеющих данным языком,
на рынке труда. Объектно-ориентированный высокоуровневый язык программирования Java уверенно занимает
в рейтингах самых востребованных языков программирования первые позиции. Java — кроссплатформенный язык
с большим количеством библиотек и большим сообществом разработчиков. Java — это язык для всего. На нем пишут
мобильные приложения для Android, программы для микроволновых печей и серверы.
По итогу обучения вы ознакомитесь с языком
программирования Java. Изучите основные
функции и возможности программирования на
Java. Вы овладеете базовыми знаниями для
дальнейшего углубления в направлении
прикладных программ.
На курсе вы будете настраивать и создавать
основные объекты платформы. Создавать
информационную базу прикладного решения
и структуру данных.
2

3.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
МОДУЛЬ 1.
МОДУЛЬ 2.
МОДУЛЬ 3.
МОДУЛЬ 4.
Синтаксис языка Java.
Консольные приложения
Разработка приложений
с графическим
интерфейсом
Объектноориентированное
программирование
на Java
Разработка
прикладных
программ на языке
Java
1. Инструменты
разработчика.
2. Первый проект.
1. Графический интерфейс
пользователя.
3. Взаимодействие
с пользователем.
2. Конструктор графического
интерфейса.
4. Разветвляющиеся
алгоритмы.
3. Массивы.
6. Циклы с постусловием и
предусловием.
5. Продвинутая математика
7. Борьба с ошибками.
7. Работа со строками
4. Массивы в нескольких
измерениях
5. Цикл for. Вложенные циклы.
1. Работа с классами.
Создание класса.
2. Работа с классами.
Перегрузка методов.
1. Слушатели событий.
2. Работа с файлами.
3. Модель визуализации
данных.
3. Работа с классами.
Наследование и
полиморфизм.
6. Работа с датой и временем
3

4.

МАТЕРИАЛЬНО ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ
ОБОРУДОВАНИЕ
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Компьютер или ноутбук.
CPU: от 2,2 Мгц.
Оперативная память: от 4Гб.
Выход в интернет (скорость 2 мбит/сек и
выше).
Веб-камера, микрофон.
Операционная система: Windows 7
(или выше).
Среда разработки Eclipse.
Пакет JDK, версии не ниже 8.0.
Приложение launch4j, версии не ниже 3.4.
Любой браузер.
4

5.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Для того чтобы запускать сторонние приложения, написанные на языке Java, тебе понадобится виртуальная машина
Java. А чтобы писать свои программы на этом языке, компилировать их и отлаживать (находить ошибки), тебе необходим
компилятор и множество служебных программ. Всё это есть в специальном пакете разработчика JDK (Java Development
Kit).
Большинство бесплатных реализаций (а может быть даже все) базируются на общем коде, который разрабатывается
совместными усилиями вендоров в рамках проекта OpenJDK. К этому общему коду каждый вендор дописывает свой
инсталлятор (со своим логотипом), а также может добавлять какие-то дополнительные библиотеки и утилиты. Мы будем
использовать сборку Azul Zulu.
В последние годы новые версии Java выходят каждые 6 месяцев, ранее циклы выпуска Java были намного длиннее, до
3-5 лет! С появлением такого количества новых версий в действительности проекты в реальных компаниях часто до сих
пор связаны с использованием Java 8. На это есть различные причины, например, инструменты сборки и некоторые
библиотеки изначально имели ошибки с версиями Java выше 8 и нуждались в обновлениях, до Java 8 не нужно было
заботиться о лицензировании, а в некоторых компаниях действуют политики, позволяющие использовать только версии
LTS.
Таким образом, логично и оправдано начинать изучение программирования на Java с версии 8, так как программа Java 8
гарантированно будет работать с виртуальной машиной Java более поздних версий. Функции языка Java 8 работают и во
всех последующих версиях. Это означает, что знание языковых возможностей Java 8 создаст хорошую базу в изучении
Java, а все остальные версии Java просто дадут дополнительные функции поверх этого базового уровня.
5

6.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Чтобы скачать пакет JDK, перейди по
ссылке: https://www.azul.com/downloads/ и нажми
кнопку Download Now.
После перехода к списку версий выбери сборку Java 8
(в поле Java Version) и укажи свою операционную систему
(в поле Operating System).
Загрузи инсталлятор (для Windows — файл
с расширением .msi).
Выполни установку: просто нажимай кнопки Next и Install,
пока не будет выведено сообщение об успешном
завершении установки, затем нажми кнопку Finish.
Чтобы проверить правильность установки в операционной
системе Windows нужно запустить консоль (Пуск →
Выполнить, команда cmd) и в командной строке набрать
команду where java, которая должна показать правильный
путь до исполняемого файла java.exe. После этого можно
выполнить команду java -version для проверки того, что это
именно та версия, которую мы устанавливали.
6

7.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Инсталлятор Java выполняет минимальную
необходимую настройку окружения, в том числе
он добавляет в переменную среды PATH путь
к директории, которая содержит исполняемые
файлы Java (в операционной системе Windows).
Но некоторые программы вместо этого
используют переменную среды JAVA_HOME,
которая должна указывать на директорию, в
которую установлена Java. Поэтому на всякий
случай нужно сразу установить эту переменную.
Выполни команду Компьютер → Свойства →
Дополнительные параметры системы →
Переменные среды….
В разделе Системные переменные нажми
кнопку Создать… и укажи следующие данные: Имя
переменной —JAVA_HOME, Значение
переменной — путь к директории JDK. Например,
если ты установил сборку Zulu JDK версии 8,
в переменную JAVA_HOME нужно установить
значение C:\Program Files\Zulu\zulu-8.
Нажми ОК, чтобы сохранить изменения.
Для проверки открой консоль и выполни
команду echo %JAVA_HOME%. В консоли должно
отобразиться значение переменной, то есть путь
к директории JDK.
7

8.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Теперь проверим работоспособность оконных приложений, работающих под управлением виртуальной машины Java.
Правда своих приложений мы еще не разработали, поэтому протестируем чужое.
Загрузи демонстрационный пример приложения, например этот: CelsiusConverter.jnlp
JNLP или Java Network Launch Protocol представляет собой формат, который применяют для запуска исполняемых
EXE-файлов Java по сети или через интернет. Во многих случаях такой файл содержит данные об удаленном адресе
для загрузки Java-приложения и исходный класс для запуска. Открыть файл JNLP можно с помощью Java Web Start,
но у нас еще не установлен JavaWS!
Для установки нужного компонента скачай инсталлятор по
ссылке: https://www.azul.com/products/components/icedtea-web/. Этот инсталлятор установит
на твой компьютер недостающий компонент. Запусти его и следуй инструкциям по установке.
После завершения установки запусти скачанный ранее JNLP-файл (если он не запускается
автоматически, воспользуйся командой Открыть с помощью и выбери
приложение javaws в папке C:\Program Files\IcedTeaWeb\WebStart\bin).
Если при запуске появится предупреждение безопасности о проблемах с цифровой
подписью, не обращай на него внимания. Разреши выполнить приложение. В результате
должно запуститься оконное приложение, которое осуществляет конвертацию значений из
градусов Цельсия в градусы по Фаренгейту:
8

9.

Тема 1. Инструменты разработчика
ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
В этом модуле ты будешь писать программный код в среде Eclipse. Это бесплатная среда разработки, которая
обладает множеством средств, упрощающих разработку программ: начиная с подсветки синтаксиса языка Java
и заканчивая интеллектуальными подсказками и визуальным конструктором интерфейса.
• Зайди на официальный сайт Eclipse в раздел Downloads.
• Скачай версию Eclipse для разработчиков на языке Java, щёлкнув указателем мыши по версии,
соответствующей твоей операционной системе:
Программа поставляется в виде zip-архива. Извлеки содержимое
архива в корневую папку одного из дисков, доступных для записи.
После извлечения данных из архива, в корне диска появится
папка eclipse. В нашем примере на диске D:
Создай ярлык программы eclipse.exe на рабочем столе, чтобы было
удобнее её запускать.
9

10.

Тема 1. Инструменты разработчика
ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
После первого запуска среды Eclipse, её нужно немного настроить.
Запусти среду Eclipse через созданный ярлык.
При первом запуске среда попросит указать, в какой папке будут находиться твои проекты, чтобы потом не искать
программы по всем папкам.
В области Workspace укажи путь до папки проектов. Лучше, если она будет в корне диска. Поставь галочку Use
this as the default and do not ask again (Использовать эти настройки по умолчанию и больше не спрашивать):
10

11.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ1.1
РАЗРАБОТЧИКА
Общие понятия языка С
Примечание: если за компьютером работает
несколько пользователей, то логично для
каждого из них иметь своё рабочее пространство
(папку с проектами), в этом случае галочку Use
this as the default and do not ask again ставить
не надо, и в момент запуска Eclipse будет давать
возможность указать именно свою рабочую
папку.
Среда Eclipse при первом запуске открывает
вкладку Welcome, где предлагает ознакомиться
с возможностями среды и просмотреть
демонстрационные проекты.
Закрой вкладку Welcome. Появится
перспектива разработчика на Java по
умолчанию:
11

12.

Тема 1. Инструменты разработчика
ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Перспектива, в терминологии среды
разработки, — это набор панелей,
отображающихся внутри окна, и их взаимное
расположение.
Сверху расположено главное меню, а под ним
панель инструментов, которая содержит кнопки
быстрого доступа к наиболее часто
используемым функциям главного меню.
Основную площадь окна занимает редактор
исходного кода. Именно в нём ты будешь
писать свои программы.
Примечание: если в среде открыто более одного
файла, в верхней части редактора кода появляется
строка вкладок, с помощью которой можно
переключаться между файлами. По бокам редактора
кода находятся различные вспомогательные панели.
Панели можно настраивать (перемещать, убирать
или добавлять новые). Наиболее важные для тебя
панели — это файловый менеджер проекта
(Package Explorer), панель списка ошибок в
программе (Problems), а также панель результатов
работы твоей программы в консольном режиме
(Console). Для добавления других панелей
используется команда Window → Show View.
12

13.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ1.1
РАЗРАБОТЧИКА
Общие понятия языка С
Помимо настроек рабочего пространства и перспективы,
необходимо указать Eclipse, где на твоем компьютере
установлена виртуальная машина Java.
Выполни команду Window → Preferences.
В открывшемся окне раскрой список Java и щёлкни
по пункту Installed JREs.
Eclipse найдёт установленные JRE, но тебе нужно
явно указать именно ту, которая установилась вместе
с JDK Zulu. Если Eclipse выводит в списке не
ту JRE, выдели её и нажми кнопку Edit. Если JRE в
списке отсутствуют, нажми кнопку Add.
Установленная тобой JRE относится к типу Standard
VM. Укажи в строке JRE home путь к папке:
C:\Program Files\Zulu\zulu-8\jre.
Сохрани изменения: теперь в списке слева щёлкни по
пункту Compiler и справа в списке Compiler
compliance level выбери версию 1.8. Это версия
Java, для которой будут компилироваться проекты.
Прими изменения и закрой окно настроек.
На этом подготовка инструментов разработчика
закончена.
13

14.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Написание любой программы начинается с создания проекта.
Проект Java представляет собой каталог, который размещается на жёстком диске в каталоге рабочего пространства
среды Eclipse. В каталоге проекта хранится также набор каталогов и файлов, необходимых для успешной компиляции
проекта.
Основная структура каталогов и файлов, которую может содержать каталог проекта, показана на рисунке:
Содержимое проекта условно можно
разделить на две категории:
Файлы исходного кода, которые находятся
в каталоге src (сокращение от source).
Служебные файлы проекта (например,
библиотеки JRE) и ресурсы (например,
графические, звуковые файлы и так далее).
14

15.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Каждый проект имеет своё имя и папку, в которой расположены его файлы.
• Создай новый проект, выбрав пункт Java Project, нажав на кнопку New в
панели инструментов (или в главном меню: File → New → Java Project):
В открывшемся окне создания нового проекта дай имя проекту. Имя вводится в поле Project Name.
Давай назовём проект MyFirstProject.
В группе JRE выбери пункт Use default JRE and workspace compiler preferences.
Сними галочку с пункта Create module-info.java.
Больше никакие настройки не трогай и нажми на кнопку Finish.
Примечание: если галочка с пункта Create module-info.java не снята, то появится
ещё одно окно, в котором нужно нажать кнопку Don't Create.
После перечисленных действий в папке рабочего пространства будет создана папка
с именем проекта.
Обрати внимание, что в окне Eclipse слева есть панель Package Explorer. Эта панель
аналогична проводнику в ОС Windows и отображает файлы и папки твоего рабочего
пространства. В частности, сейчас в ней появилась папка созданного проекта:
15

16.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Создадим в проекте класс (ведь концепция языка Java построена на классах).
Причём такой класс, программный код которого можно будет запускать.
• Щёлкни по папке с проектом в панели Package Explorer и выбери пункт Class,
нажав на кнопку New на панели инструментов:
Дай классу имя, введя его в поле Name. Давай назовём класс Hello:
Отметь пункт public static void main(String[] args). Этот пункт
говорит о том, что класс имеет точку входа, т.е. при запуске
программы будет выполняться код именно этого класса.
Нажми на кнопку Finish. В результате в твоём проекте появится
новый класс:
16

17.

Тема 1. Инструменты разработчика
ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Обрати внимание, что класс находится в некоем пакете (default package), хотя никаких пакетов ты не создавал. Дело
в том, что классы, согласно концепции Java, должны объединяться в пакеты. И если пакет явно не создан, то классы
помещаются в специальный пакет по умолчанию. Это делается больше для удобства визуального отображения/скрытия
классов, которые не привязаны ни к одному явно созданному пакету, через треугольник слева от значка пакета .
После создания класса, его код автоматический откроется в окне редактора кода:
Созданный класс уже имеет базовую структуру, необходимую для успешного запуска программы (которая пока ничего
не делает). Как видно из кода, у базовой структуры класса есть имя Hello и метод с именем main. Содержимое этого
метода и будет выполняться при запуске программы.
17

18.

Тема 1. Инструменты разработчика
ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Создадим программу, которая будет отображать в текстовой консоли строку: Моя первая программа на Java!
Для этого внутри метода main запиши следующий код:
Особенности этого кода мы рассмотрим в следующем уроке. Отметим только, что этот код вызывает метод печати
в текстовой консоли строки текста, которая задана внутри команды print (текст должен быть заключён в двойные кавычки).
• Сохрани изменения в проекте. Для этого нажми на одну из иконок в панели инструментов
. Первая кнопка
сохраняет активный файл (с этим действием ассоциировано сочетание клавиш Ctrl+S), а вторая — все изменённые
тобой файлы в рабочем пространстве.
Признаком того, что в файле произошли изменения, которые не сохранены на диске, говорит значок звёздочки слева
от имени файла в открытой вкладке, например:
18

19.

ТЕМА 1. ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТЧИКА
Перед запуском приложения код обязательно нужно сохранять на диск!
Запусти программу на выполнение. Для этого нажми кнопку
в панели управления либо комбинацию клавиш Ctrl+F11.
В панели Console отобразится результат работы программы:
Получилась не очень впечатляющая программа, но это твоя первая
работающая программа на Java!
19