Технологии Java

Наиболее ярким применением виртуальной машины, можно сказать технологическим прорывом в области гетерогенных систем в конце1990‑х, стали технологии Java. В настоящее время сообщество Java-разработчиков считается крупнейшим в мире (около 10 млн человек), платформы Java установлены более чем на миллиарде ПК, и более чем на 3 млрд мобильных телефонов и пр.

Java-технологии включают в себя множество компонентов, однако ключевой из них, обеспечивающий кроссплатформенность и работу в гетерогенных сетях, – это виртуальная машина Java[10] (JVM – Java Virtual Machine), над которой надстраиваются другие инструменты.

Компания-разработчик Sun Microsystems (а сейчас – компания Oracle, которая поглотила Sun Microsystems), стремясь завоевать разные ниши рынка, специфицируют свой продукт в разных конфигурациях в соответствии с типовыми запросами пользователей.

Для обычных пользователей предоставляется среда исполнения Java (JRE – Java Runtime Environment), состоящая из виртуальной машины JVM и библиотеки стандартных классов Java. Среда исполнения необходима для выполнения Java-программ. JRE бесплатна и может загружаться через Интернет автоматически при необходимости.

Опытные разработчики могут бесплатно использовать инструментарий разработки JDK (Java Development Kit), включающий в себя кроме среды исполнения JRE, компилятор javac из объектно-ориентированного языка Java в байт-код, документацию, примеры и разного рода утилиты: отладчик и пр. Запуск утилит JDK производится с командной строки.

Для автоматизации процесса разработки существуют надстройки над JDK в виде интегрированных сред разработки с графическим интерфейсом: NetBeans IDE, Sun Java Studio Creator, Eclipse, Borland JBuilder и др.

Java-платформы обычно доступны в трех основных вариантах: Java Platform Standard Edition (Java SE), Java Platform Enterprise Edition (Java EE), Java Platform, Micro Edition (Java ME). Java SE предназначена для приложений индивидуального пользования или для небольших предприятий. Java EE предоставляет более мощные средства для создания серверных платформ и коммерческих приложений для крупных предприятий. Java ME – подмножество платформы Java для устройств, ограниченных в ресурсах, например: сотовых телефонов, карманных компьютеров и пр.

Имеются и другие вариации Java-платформ, например, Java Card – платформа для устройств с крайне ограниченными вычислительными ресурсами (смарт-карт и т.п.). В виртуальной машине Java Card (JCVM – Java Card Virtual Machine) исключены потоки, операции с плавающей запятой и пр. Однако программы, ориентированные под JCVM, могут запускаться и на стандартной JVM, т.к. используемые в них инструкции являются подмножеством стандартного байт-кода.

Рынок Java-разработчиков расширяется благодаря возможности взаимодействия многих языков высокого уровня: Java, Groovy, Scala, JRuby (Ruby поверх JVM), Jython (Python поверх JVM), Clojure и др., которое обеспечивается виртуальной машиной Java.

Java построена на открытой культуре с высокой конкурентностью фирм. Для участия в процессе разработки заинтересованных фирм предусмотрен формальный процесс JCP (Java Community Process), согласно которому желающие стороны подают заявки с предложениями о нововведениях. После ряда формальных процедур, в случае, если последние пройдены успешно, выпускается спецификация нововведения. Сторонним разработчикам предоставляется возможность реализации нововведения согласно выработанной спецификации. Нередко им предлагается также и эталонная реализация. В результате такого процесса большинство Java-инструментов имеет множество конкурирующих реализаций, разработанных разными фирмами. Например, виртуальные машины Java реализованы десятками фирм. Таким образом, решается вопрос независимости пользователей Java от ее производителя.

Большинство Java-инструментов поставляются бесплатно, а также с открытым исходным кодом. Например, полностью открыты исходные коды JDK, включая Java-компилятор javac, сервер приложений GlassFish, интегрированные среды разработки NetBeans, Eclipse и т.д.

Большое внимание уделяется консалтингу. В частности, для платформы Java EE разработаны шаблоны проектирования, описывающие архитектуру серверной платформы для задач средних и крупных предприятий.

Разумная стратегия развития/распространения и грамотные технические решения, заложенные в основе технологий, позволили Java удерживать лидирующие позиции в программной индустрии на протяжении длительного времени. В настоящее время Java не потеряла своей актуальности, хотя и выглядит несколько устаревшей по сравнению с новыми технологиями.