Логические операции в java. поразрядные операции в java

Big/Bug Data: анализируем исходный код Apache Flink

Приложения, использующиеся в области Big Data, обрабатывают огромные объемы информации, причем часто это происходит в реальном времени. Естественно, такие приложения должны обладать высокой надежностью, чтобы никакая ошибка в коде не могла помешать обработке данных. Для достижения высокой надежности необходимо пристально следить за качеством кода проектов, разрабатываемых для этой области. Решением данной проблемы и занимается статический анализатор PVS-Studio. Сегодня в качестве подопытного для анализатора был выбран проект Apache Flink, разработанный организацией Apache Software Foundation — одним из лидеров на рынке ПО для Big Data.

В нативный код из уютного мира Java: путешествие туда и обратно (часть 1)

Java и другие управляемые языки просты и удобны во многих случаях, но иногда их возможностей недостаточно — например, если нужна библиотека, написанная только на C или C++. Иногда хочется позвать пару методов из системного API, или попытаться улучшить производительность для модуля — и тогда прямой путь в нативный код.

Но тут возникают подводные камни: написать нативный метод и вызвать библиотеку может быть и легко, но JVM начинает крашиться в случайных местах, производительность падает, сборщик мусора перестает справляться с работой, а в репозитории царствуют бесконечные C-шные файлы с буквами JNI. Что же могло пойти не так?

Мы подготовили текстовую версию доклада о работе с нативами в Java. В первой части:

• Зачем вообще работать с нативным кодом в Java.
• С какими ошибками и проблемами придётся столкнуться при работе с нативами.

Во второй части подробнее расскажем, какие есть варианты, что из них быстрее и лучше, и есть ли универсальная библиотека — всё с примерами кода и подсказками.

Далее — повествование от лица спикера.

Недостатки Java

Всё это зву­чит хоро­шо, но есть у Java и недо­стат­ки, весь­ма существенные.

Не самая высо­кая про­из­во­ди­тель­ность. У С и С++ есть толь­ко ком­пи­ля­тор, кото­рый пере­во­дит про­грам­му в машин­ный код. У Java тако­го нет, и всё дела­ет вир­ту­аль­ная маши­на. Полу­ча­ет­ся, что для выпол­не­ния Java-кода нуж­но делать двой­ную рабо­ту: про­цес­сор запус­ка­ет JVM, а JVM выпол­ня­ет сам код. Из-за тако­го под­хо­да Java-программы в полтора-два раза мед­лен­нее, чем тот же код, напи­сан­ный на С++.

Плат­ная лицен­зия. С 2019 года ком­па­ния Oracle, кото­рая вла­де­ет лицен­зи­ей на Java, раз­де­ли­ла её на две части: плат­ную и бес­плат­ную. Если вам нуж­на дол­гая под­держ­ка сре­ды раз­ра­бот­ки и ста­биль­ная рабо­та про­грамм — бери­те плат­ную лицен­зию, ино­гда ста­биль­ность важ­нее. Если вам не нуж­на под­держ­ка и вы може­те уста­но­вить каж­дую новую бес­плат­ную сбор­ку само­сто­я­тель­но — отда­вать день­ги не нужно.

Гро­мозд­кий код. Раз­ра­бот­чи­ки Java ста­ви­ли сво­ей целью упро­стить про­грам­ми­ро­ва­ние на С++, и им это уда­лось. Цена, кото­рую при­шлось за это запла­тить, — боль­шие и длин­ные кон­струк­ции в язы­ке, кото­рые часто меша­ют пони­ма­нию сути того, что про­ис­хо­дит. Срав­ни­те код, кото­рый рису­ет пира­мид­ку из звёз­до­чек, на Java и Python:

Преподаватель

Андрей Сумин

О преподавателе курса

Android Middle Developer

«Мой путь в программирование не был прямым и простым, и даже немного тернистым. Свою карьеру я начал сразу после школы в магазине электроинструментов, через 3 года стал начальником отдела, но понимал, что не хочу заниматься этим делом, а уйти куда-то я не мог, так как не имел никакой специальности. В школе мне очень нравилась информатика и меня посетили мысли об изучении программирования.

Поступил в Санкт-Петербургский государственный университет (СПб ГУТ им. Бонч-Бруевича). В нем преподавались очень поверхностные знания в данной области, плюс сильно устаревшие. И я начал изучать программирование самостоятельно, и заметил одну неприятную вещь — фактически весь современный и лучший материал был на английском языке, так что перед тем как стать специалистом в создании приложений для Андройд мне пришлось выучить новый «человеческий» язык.
Пройдя несколько десятков курсов оффлайн и онлайн, проштудировав десятки книг на эту тему я, наконец, смог реализоваться в новой профессии.

Весь процесс занял приличное количество времени – отсюда мое желание помочь таким же людям как я — собрать, обобщить весь материал, структурировать, дополнить теорию практическими упражнениями. Провести вас через весь путь от самого начала до создания ваших первых программ всего лишь за один курс, вместо пары лет. Шаг за шагом вы достигнете поставленной цели.

Желаю вам успеха в освоении новой профессии, и до встречи на страницах курса.»

Мой конспект с Joker 2020

Вот и прошла конференция Joker 2020 для Java senior-ов. Для меня эта конференция стала особенной сразу по нескольким причинам — это первая «серьёзная» техническая конференция на которую я попал (в качестве зрителя), это моя первая онлайн-конференция, и это первая конференция, билет на которую я купил сам, а не за счёт работодателя.

Потраченные деньги, плюс возможность пересматривать любую трансляцию мотивировали меня просмотреть как можно больше материала, в результате даже через неделю после завершения конференции, я всё ещё продолжал сидеть и конспектировать выступление за выступлением. Совершенно нормальное поведение, хватит всем на меня так пялиться. Нет, я не пойду с добрым дядей доктором на обследование, спасибо.

Сразу предупреждаю, что даже так я не сумел просмотреть все трансляции, но если кому-то интересно, что же из этого получилось — добро пожаловать под кат.

Классы и объекты

Важную роль в книге «Изучение языка программирования Java для начинающих» занимают классы и объекты.

Класс определяет шаблон для объекта, у него обязательно есть атрибуты и методы. Для его создания применяют ключевое слово Class. Если он создается в отдельном файле, то имя класса и файла должны быть одинаковыми. Само же название состоит из двух частей: имени и расширения .Java.

В «Джава» можно создавать подкласс, который будет наследовать методы родительского. Для этого используется слово extends:

class имя_класса extends имя_суперкласса {};

Конструктор является составляющим любого класса, даже если это не задано явно. В таком случае компилятор его создает самостоятельно:

public class Class{ public Class(){ } public Class(String name){ }}

Имя конструктора совпадает с именем класса, по умолчанию у него есть всего один параметр:

public Puppy(String name)

Object создается из класса с помощью оператора new():

Point р = new Point()

Он получает все методы и свойства класса, с помощью которых взаимодействует с другими объектами. Один объект можно использовать несколько раз под разными переменными.

class Point {
int x, y;
}
Point р = new Point()
class TwoPoints {
public static void main(String args[]) {
Point p1 = new Point();

var blockSettings = {blockId:»R-A-70350-45″,renderTo:»yandex_rtb_R-A-70350-45″,async:!0};
if(document.cookie.indexOf(«abmatch=») >= 0) blockSettings.statId = 70350;
!function(a,b,c,d,e){a=a||[],a.push(function(){Ya.Context.AdvManager.render(blockSettings)}),e=b.getElementsByTagName(«script»),d=b.createElement(«script»),d.type=»text/javascript»,d.src=»https://an.yandex.ru/system/context.js»,d.async=!0,e.parentNode.insertBefore(d,e)}(this,this.document,»yandexContextAsyncCallbacks»);

Point p2 = new Point();
p1.x = 10;
p1.y = 20;
р2.х = 42;
р2.у = 99;
} }

Объектные переменные и объекты — совершенно разные сущности. Object variables являются ссылками. Они могут указывать на любые переменные непримитивного типа. В отличие от C++ их типовое преобразование жестко регламентировано.

Языки

Слово «Java», как правило, относится к языку программирования Java, который был разработан для использования с платформой Java. Языки программирования, как правило, выходят за рамки фразы «платформа», хотя язык программирования Java был включен в качестве основной части платформы Java до Java 7. Поэтому язык и среда выполнения считались единым целым. Тем не менее, была сделана попытка с использованием спецификации Java 7 более четко рассматривать язык Java и виртуальную машину Java как отдельные объекты, так что они больше не считаются одним элементом

Третьи стороны выпустили множество компиляторов или переводчиков , нацеленных на JVM. Некоторые из них предназначены для существующих языков, а другие для расширений языка Java. К ним относятся:

BeanShell — легкий язык сценариев для Java

Clojure — диалект языка программирования Lisp

Groovy — полностью совместимый Java-совместимый Java-синтаксический, статический и динамический язык с функциями от Python, Ruby, Perl и Smalltalk

JRuby — переводчик Ruby

Jython — интерпретатор Python

Kotlin — Промышленный язык программирования для JVM с полной функциональностью Java

Rhino — переводчик JavaScript

Scala — язык программирования с несколькими парадигмами с синтаксисом, не совместимым с Java, разработанным как «лучшая Java»

Gosu — универсальный язык программирования Java Virtual Machine, выпущенный под лицензией Apache 2.0

«Java-разработчик» от Skillbox

• Вводная часть
• Знакомством с Java-синтаксисом
• Изучение Git – системы по контролю отдельных версий
• Classes и objects
• Даты, а также строки и числа
• Коллекции
• Массивы
• Специфика ООП для Java
• Осуществление исключений и отладки, логгирования и тестирования
• Работа с сетью и файлами
• Работа с базой MySQL
• Применение многопоточности
• Создание веб-приложений
• Использование нереляционных баз данных и очередей
• Оптимизация и производительность
• Работа с распределёнными хранилищами и вычислениями
• Завершающая часть

Бонус-модули:

• Паттерны проектирования
• Алгоритмы данных и их структура
• Протокол HTTP

Преподаватели:

• Пилипенко Даниил — директор Symbio Way
• Овчинников Михаил — один из методистов в Skillbox, часто выступает докладчиком на крупнейших IT-конференциях в России.

По окончании вы сможете:

• Свободно ориентироваться в Java
• Собирать и подготавливать данные для анализа
• Импортировать и экспортировать их
• Понимать архитектуры и структуры баз данных (сокр. БД)
• Группировать и фильтровать данные из БД
• Работать с разными форматами файлов
• Создавать и править Desktop-приложения — от разработки интерфейса и событий, до их обработки и кастомизации интерфейса
• Разрабатывать приложения на Android
• Знать языки Kotlin и Scala
• Писать сложные SQL-запросы

Тизер курса

Моё мнение: Отличный курс для Java-программистов. Модули охватывают не только необходимые темы, но и дополнительные. Например, не только основы Java-программирования, но и работа над производительностью, оптимизацей. Отдельный приятный момент — бонус-модули. Там предлагаются готовые шаблоны проектирования, но которым ученик сможет легко сделать что-то аналогичное. Skillbox предлагает комфортные условия оплаты и отсрочку по первому платежу.

Эта программа позволит вам освоить Java без проблем, но вот здесь немного меньше практики, чем в первом курсе из этой подборки, потому что не учитывается возможность совместной работы в составе команды разработки. Но если вам нужен только онлайн-курс, завязанный на Java, это отличный вариант!

Получить скидку →

Каков синтаксис Java?

Прежде чем мы погрузимся в самую суть этого руководства по Java для начинающих, стоит уделить некоторое время изучению синтаксиса Java.

Синтаксис Java относится к способу написания конкретных алгоритмов. Java очень принципиален в этом вопросе, и, если вы не пишете код определенным образом, то ваша программа не будет работать!

На самом деле я написал целую статью о синтаксисе Java для разработки Android, кратко перечислю особенности синтаксиса:

• Большинство строк должно заканчиваться точкой с запятой «;».
• Исключение составляет строка, открывающая новый блок кода. Она должна начинаться открытой фигурной скобкой «{». В качестве альтернативы эту открытую скобку можно поместить на новую строку под оператором. Блоки кода – это фрагменты кода, которые выполняют определенные, отдельные задачи.
• Код внутри блока кода должен иметь отступ, чтобы отделить его от остальных.
• Открытые блоки кода должны быть закрыты закрывающей фигурной скобкой «}».
• Комментарии – это строки, которым предшествуют символы «//».

Если вы нажимаете кнопку «запустить» или «скомпилировать» и получаете ошибку, то есть большая вероятность, что вы где-то пропустили точку с запятой!

Вы никогда не перестанете делать это, и это никогда не перестанет вас раздражать. Расслабьтесь!

С этими знаниями мы сможем глубже погрузиться в руководство по Java!

История создания языка программирования JAVA

История JAVA началась еще в 1991 году, когда Патрик Ноутон, Билл Джой и Джеймс Гослинг начали работу над собственным проектом. Основной целью проекта было создание аппаратно-программной платформы нового поколения, использование которой не требовало бы специальных знаний. Речь шла о создании «компьютера для людей», максимально надежного и при этом простого в управлении. Проект получил название «Green». В ходе работ возникла потребность в новом языке программирования, который был бы максимально универсальным и мог бы применяться на любых платформах. Так появился «Oak».

Язык программирования JAVA в том виде, в котором мы его знаем, появился далеко не сразу. Несколько лет подряд разработчики пытались внедрить новую технологию в различные сферы, начиная от интерактивного телефиденья и заканчивая игровыми приставками, ноо везде потерпели неудачу. Первым продвижением с мертвой точки стало создание в 1994 году браузера «WebRunner», который был способен отображать интерактивные программы-апплеты, встроенные непосредственно в страницы. Новый браузер обладал всем необходимым набором для того, чтобы стать популярным:

• Универсальность, отсутствие привязки к конкретной платформе
• Не требовал предварительной установки приложений
• Быстро загружался за счет компактного кода
• Имел встроенную систему безопасности

Новый браузер начинал становиться популярным, и в итоге в 1995 году «Oak» получил новое имя. Так родился язык программирования JAVA, таким, каким мы его знаем. Браузер переименовался в «HotJava», однако его существование уже подходило к концу. А вот JAVA начал победное шествие по миру: сначала, 23 мая 1995 года, он был официально представлен и интегрирован в поуплярнейшем браузере того времени, Netscape Navigator 2.0, в 1996 году его начал поддерживать известный сейчас каждому Microsoft Internet Explorer, тогда еще в версии 3.0.

В 1997 году JAVA перетерпел ряд существенных обновлений , разделился на несколько отдельных платформ и начал приобретать все более и более широкую популярность, которая не угасла и по сей день.

Насколько легко научиться программированию на Java?

Если вы новичок в разработке на Java, то ваши опасения вполне понятны. Так насколько же легко изучить Java?

Этот вопрос имеет несколько субъективную природу, но лично я бы отнес Java к языкам, не самым простым для изучения. Хотя он проще, чем C++, и часто описывается как более удобный для пользователя, но он, безусловно, не столь прост, как такие его конкуренты, как Python или BASIC, которые больше подходят для изучения начинающим программистам.

C# также немного проще по сравнению с Java, хотя они очень похожи.

Конечно, задавшись конкретной целью – стать разработчиком приложений для Android, – проще всего сразу начать с языка, который уже поддерживается этой платформой.

У языка Java есть свои особенности, но его, безусловно, можно изучить, и как только вы его освоите, вам откроется множество возможностей. А поскольку Java имеет много общего с C и C#, вы сможете перейти на эти языки без особых усилий.

Преимущества Java-программирования

Неза­ви­си­мость от архи­тек­ту­ры и плат­фор­мы. Вы пише­те код, не заду­мы­ва­ясь об осо­бен­но­стях опе­ра­ци­он­ной систе­мы или про­цес­со­ра. Всё это берёт на себя вир­ту­аль­ная маши­на, а вы толь­ко пише­те логи­ку работы.

Объектно-ориентированное про­грам­ми­ро­ва­ние. ООП — это совре­мен­ный стан­дарт про­грам­ми­ро­ва­ния в ком­мер­че­ских и про­мыш­лен­ных систе­мах. В слу­чае с Java это полу­чит­ся само собой: дело в том, что, как и Ruby, Java — чистый ООП-язык. В нём даже функ­ции пре­вра­ти­лись в мето­ды и могут суще­ство­вать толь­ко внут­ри класса.

Рабо­та с памя­тью. Про­грам­ми­сту не нуж­но сле­дить за тем, сколь­ко памя­ти рас­хо­ду­ет его про­грам­ма и как её осво­бо­дить, когда какая-то пере­мен­ная боль­ше не нуж­на. Для это­го в Java встро­е­но авто­ма­ти­че­ское управ­ле­ние памя­тью: Java не допус­ка­ет её уте­чек и раз­рас­та­ния объ­ё­ма, а после завер­ше­ния про­грам­мы осво­бож­да­ет все ресурсы.

Без­опас­ность. Вир­ту­аль­ная маши­на сама сле­дит за тем, что­бы про­грам­ма не полу­чи­ла доступ к тому, что выхо­дит за её пол­но­мо­чия. Напри­мер, Java-программа не смо­жет про­чи­тать содер­жи­мое осталь­ной опе­ра­тив­ной памя­ти или свя­зать­ся с дру­гим ком­пью­те­ром, если это не преду­смот­ре­но изна­чаль­ны­ми пра­ва­ми доступа.

Боль­шое сооб­ще­ство и под­держ­ка. Java — тре­тий по попу­ляр­но­сти язык про­грам­ми­ро­ва­ния в мире. В Сети есть тыся­чи сай­тов, кото­рые рас­ска­зы­ва­ют об этом язы­ке, помо­га­ют разо­брать­ся в коде или содер­жат гото­вые решения.

Стан­дарт в кор­по­ра­тив­ном про­грам­ми­ро­ва­нии. Боль­шим ком­па­ни­ям в про­грам­мах нуж­на надёж­ность, ста­биль­ность рабо­ты и воз­мож­ность под­дер­жи­вать их дол­гое вре­мя. Соче­та­ние ООП, управ­ле­ния памя­тью и неза­ви­си­мо­сти от архи­тек­ту­ры дела­ет Java иде­аль­ным реше­ни­ем для этого.

1. Вопросы оптимизации и производительности

1.1 Производительность и оптимизация

1. Сергей Куксенко — «Квантовые» эффекты производительности,
2. Сергей Куксенко — Сессия вопросов-ответов о производительности Java,
3. Алексей Шипилёв и Сергей Куксенко, Россия — Методология оптимизации производительности,
4. Сергей Куксенко, Oracle — Железные счётчики
5. Алексей Шипилёв, Oracle — Катехизис java.lang.String — о реализации строк в Java, способы оптимизации работы со строками и ошибки, которые часто допускают при оптимизации работы со строками,
6. Алексей Шипилёв — Java Benchmarking: как два таймстампа прочитать!
7. Алексей Шипилёв — Java Benchmarking: как два таймстампа записать
8. Алексей Шипилёв и Сергей Куксенко — Оптимизация производительности Java-приложений: теория
9. Алексей Шипилёв и Сергей Куксенко — Оптимизация производительности Java-приложений: детали
10. Алексей Шипилёв и Сергей Куксенко — Оптимизация производительности Java-приложений: ещё детали
11. Олег Бунин, Андрей Паньгин, Алексей Рагозин, Олег Анастасьев — Круглый стол. HighLoad
12. Алексей Шипилёв, Oracle — Сжимай меня полностью
13. Дмитрий Лазаренко — Оптимизация работы JVM в облаке
14. Дмитрий Чуйко — Быстрая загрузка ваших классов
15. Глеб Смирнов — HotSpot, что ты делаешь?! Ахаха, прекрати!
16. Kirill Golodnov — О бесконечно долгой работе дочерних процессов Java-приложения
17. Андрей Афанасьев — Оптимизация производительности распределенных приложений…
18. Руслан Черёмин — Disruptor и прочие фокусы
19. Gleb Smirnov — Side-By-Side Performance Comparisons — что значит «тормозит» и как с этим бороться
20. Nikita Salnikov Tarnovski — First steps in GC tuning — проблемы, связанные с производительностью из-за сборщика мусора

1.2 Высоконагруженные приложения (HighLoad)

1. Андрей Паньгин — Особенности разработки высоконагруженного сервера на Java
2. Алексей Шевчук — Подходы к решению проблем производительности высоконагруженых сервисов
3. Роман Елизаров — Миллионы котировок в секунду на чистой Java
4. Олег Анастасьев — За гранью возможного (Keynote) — о проблемах при создания Однокласников и решения для высоконагруженных сервисов,
5. Андрея Паньгина — Выжимаем из сервера максимум: приемы кеширования и передачи данных на Java — описание приемов создания высоконагруженных систем на Odnoklassniki.ru,
6. Alexander Oleynikov — Практический опыт построения API высоконагруженных сервисов — описание создания высоконагруженных систем в Yandex’е,
7. Valerii Moisieienko — How to Manage 10K request per second in HA manner — история разработки высоконагруженного приложения на недорогом железе,

1.3 Сборка мусора, утечки памяти и работа с памятью

1. Алексей Рагозин — Сборка мусора, битва алгоритмов
2. Владимир Долженко — GC: друг или враг?
3. Роман Елизаров — Почему GC съедает все моё CPU?
4. Никита Сальников-Тарновский, Plumbr — Где моя память, чувак?!
5. Глеб Смирнов, Plumbr — Тайны — в наших головах, а не в JVM
6. Никита Сальников-Тарновский — Утечки памяти
7. Алексей Шипилёв — О чём молчат Heap Dump-ы
8. Владимир Воскресенский — Микрохирургия HotSpot
9. Александр Макаров — Исследование возможностей и ограничений JVM по оптимизации памяти
10. Андрей Паньгин — Кеширование данных вне Java Heap и работа с разделяемой памятью в Java
11. Владимир Иванов — G1 Garbage Collector
12. Иван Крылов — StructuredArray и ObjectLayout — как JVM представляет объекты и вопросы производительности представления объектов,
13. Никита Сальников-Тарновский — Heap, off you go
14. Nikita Salnikov-Tarnovski — I bet you have a permgen leak in your application — утечки памяти из-за class load’ов

Переменные

В самоучителе языка программирования Java отдельное место занимают переменные. У всех переменных есть конкретный тип, он определяет требуемое место для хранения значений, диапазон возможных значений, список операций. Прежде чем манипулировать значениями, переменные объявляются.

Одновременно может быть объявлено несколько переменных. Для их перечисления используется запятая:

int a, b, c;

Инициализации осуществляется после или во время объявления:

int a = 10, b = 10;

Существует несколько типов:

• local variables (локальные);
• instance variables (переменные экземпляра);
• static variables (статические).

Local variables объявляют в методах и конструкторах, они создаются во время запуска последних и уничтожаются после завершения. Для них запрещено указывать access modifiers и управлять уровнем доступности. Они не видимы за пределами объявленного блока. В Java переменные не имеют начального значения, поэтому оно в обязательном порядке присваивается перед первым использованием.

Instance variables должны быть объявлены внутри класса. Они используются как методы, но получить к ним доступ можно только после создания объекта. Переменная разрушается, когда уничтожается объект. У экземплярных переменных, в отличе от локальных, существуют значения по умолчанию:

• числа — 0;
• логика — false;
• ссылки — null.

Static variables называются переменными класса. Их имена начинаются с символа в верхнем регистре, конкретизируются модификатором static. Они используются как константы, соответственно, к ним прибавляется один спецификатор из списка:

• final;
• private;
• public.

Запускаются в начале программы, уничтожаются после остановки выполнения. Так же, как переменные экземпляра, имеют стандартные значения, которые присваиваются пустым переменным. У чисел — значение 0, булевые переменные имеют значение false, ссылки на объект изначально имеют null. Статические переменные вызываются в следующем виде:

ClassName.VariableName.

Как начать писать на Java

Если вы планируете разрабатывать приложения на Java на своем настольном компьютере, то вам нужно будет загрузить и установить JDK.

Вы можете получить последнюю версию JDK непосредственно с сайта Oracle. Как только вы установите его, ваш компьютер будет иметь возможность понимать и запускать код на Java. Тем не менее, вам все равно понадобится некоторое вспомогательное ПО, чтобы было действительно удобно писать код. Это так называемая «интегрированная среда разработки» или IDE: интерфейс, используемый разработчиками для ввода текста кода и вызова JDK.

При разработке для Android вы будете использовать IDE Android Studio. Она не только послужит интерфейсом для кода на Java (или Kotlin), но и станет мостом для доступа к специфичным для Android вызовам из SDK.

Для целей нашего краткого руководства по Java может быть и проще написать свой код непосредственно в приложении-компиляторе Java. Они могут быть скачаны для Android и iOS, можно даже найти веб-приложения, которые работают в вашем браузере. Эти инструменты предоставляют все необходимое в одном месте и позволяют сразу начать тестирование кода. Например, compilejava.net.