Компьютерные технологии в метеорологии (Java-технологии)

Особенности Java
Синтаксис Java основан на синтаксисе C / C++
Строгая типизация данных: целые, вещественные, символьные…
Независимость от операционной системы (Windows, Linux, Mac, Solaris)
Компиляция текста программы в байт-код
Интерпретация байт-кода с помощью Java Virtual Machine (JVM)

Простой
Java – язык на котором легко писать программы не требующий дополнительного обучения программистов С++
Java максимально похож на C++
Из Java исключены редко используемые и малопонятные средства языка C++

Объектно-ориентированный
Существуют два способа программирования:
Процедурный (С, Fortrun, Basic)
Объектно-ориентированный (C++, Java)

Поддержка распределенных вычислений
Поддержка протоколов TCP/IP, HTTP, FTP
Вызов удаленных методов (web-службы)

Надежность
При работе Java-приложения осуществляется автоматическое выделение оперативной памяти и корректная работа с указателями (адресами памяти)

Безопасность
Java – язык для работы в сетевой среде.
Java-приложения имеют средства защиты от вирусов и несанкционированного доступа

Независимость от архитектуры компьютера
Из текстового файла компилятор генерирует объектный файл (байт-код), формат которого не зависит от архитектуры компьютера
Байт-код может выполняться на любых компьютерах
Для перевода байт-кода в команды конкретного процессора служит Java Virtual Machine (JVM - виртуальная Java-машина)

Переносимость
Все элементы Java-приложений не зависят от операционной системы (Windows, Linux, Solaris, Mac)
Размер основных типов данных и арифметические операции над ними строго определены
Для символьных данных используется универсальная кодировка Unicode (UTF-8)

Использование интерпретатора
Java-приложение (байт-код) может выполняться на любом компьютере, для которого реализован интерпретатор (JVM)

Основные понятия Java
Класс
Поле класса и метод класса
Класс, созданный на основе другого класса называется классом-потомком
Класс, на основе которого создан другой класс является классом-предком
Пакет – совокупность нескольких классов

Разновидности Java-приложений
Java-приложение = исполняемый класс (байт-код)
Пакет – совокупность классов
Java Bean – компонент для визуального создания Java-приложений в IDE

Java-технологии для Internet
Аплеты
Сервлеты
Java Server Pages (JSP)
Web-службы
Сетевые соединения (сокеты)

Аплеты
Аплет – Java-приложение, встроенное в html-страницу
Для выполнения аплета браузер запускает JVM
Доступ аплета к ресурсам компьютера пользователя очень ограничен из соображений безопасности

Сервлеты
Сервлеты – Java-приложения, выполняющиеся на сервере по запросу удаленных клиентов
Для работы сервлета необходим запуск JVM
Для этих целей служит специальный web-сервер – контейнер сервлетов (например, Apache Tomcat)

Java Server Pages
JSP – это удобный способ создания динамических html-страниц
Перед выполнением JSP преобразуются в сервлеты
JSP – это по сути сервлеты, но с более простыми правилами написания программы

Web-службы
Web-служба – это Java-приложение, выполняющееся на стороне сервера
Выполняется не все приложение, а только какой-либо один метод
Удаленный клиент получает результат выполнения этого метода

Пример web-службы (1)
Например, web-служба может в своем составе содержать метод расчета синуса угла – sin(x)
В этом случае удаленный пользователь передает серверу имя вызываемого метода “sin” и значение угла “x”
В ответ сервер возвращает значение синуса

Пример web-службы (1)
Поскольку значения функции sin(x) известны и неизменны, то легче реализовать эту функцию на стороне клиента
Web-службы следует использовать в случае изменяющегося со временем содержимого

Пример web-службы (2)
Например, web-служба информации о погоде может содержать метод, возвращающий значение температуры по заданным географическим координатам – temperature(lat, lon)
В этом случае, обращение к этому методу в разные моменты времени даст разные результаты, следовательно, использование web-службы оправдано

Сетевые соединения (сокеты)
Из Java-приложения возможно подключение к портам удаленного компьютера (установление соединения = сокета) и обмен данными с сервером

Java-технологии для мобильных устройств
Мидлеты
Поддежка Java-мидлетов включена в большинство современных сотовых телефонов

Java-платформа
Выделяют три разновидности Java-платформ в зависимости от типа устройств:
J2ME – Java 2 Mobile Edition
(для мобильных устройств)
J2SE – Java 2 Standard Edition
(для рабочих станций)
J2EE – Java 2 Enterprise Edition
(для серверов)

Интегрированные средства разработки (IDE)
IntelliJ IDEA
NetBeans
Eclipse
JBuilder

Пример создания Java-приложения в графической среде NetBeans