Toky Java: Vytvoření a dokončení

Java je programovací jazyk na vysoké úrovni vyvinutý společností Sun Microsystems. Původně byla vytvořena pro vývoj programů pro set-top boxy a ruční zařízení, později se stala populárním a požadovaným jazykem pro vytváření webových aplikací. Společnost Oracle získala společnost Sun Microsystems v lednu 2010, takže služba Java nyní podporuje a distribuuje společnost Oracle.

Java používá objektově orientovaný programovací program a může být použit k vytváření aplikací, které lze spustit na jednom počítači nebo distribuovat mezi servery a klienty v síti. Může se také použít k vytvoření malé aplikace nebo modulu pro použití jako součást webové stránky.

Výhody

Syntaxe Java je podobná C ++, ale je to striktně objektově orientovaný programovací jazyk. Například většina Java programů obsahuje třídy, které slouží k definování objektů a metod. Metody jsou postupně přiděleny jednotlivým třídám. Java je také známá jako důslednější systém formálních podpisů než C ++. To znamená, že proměnné a funkce musí být explicitně definovány, aby zdrojový kód mohl detekovat chyby nebo "výjimky" snadněji a rychleji než jiné jazyky. To také omezuje další typy chyb, které mohou být způsobeny nedefinovanými proměnnými nebo nepřiřazenými typy.

Na rozdíl od spustitelných souborů Windows (soubory EXE) nebo aplikací Macintosh (soubory .APP) se programy Java nespouštějí přímo z operačního systému. Namísto toho jsou data interpretována virtuálním strojem Java nebo JVM, který běží na více platformách. Všechny programy Java jsou multiplatformní a mohou pracovat na různých platformách, včetně počítačů Macintosh, Windows a Unix. JVM musí být nainstalována pro spuštění aplikací nebo aplikací. K dispozici jako zdarma ke stažení.

Prvky a principy

Úspěch a popularita Java přispěly k charakteristice jazyka. Uvádíme hlavní z nich:

• Programy vytvořené v jazyce Java, mají kvalitu tolerance v síti. Zdrojový kód je sestaven tak, že programovací jazyk je byte kód, který lze spustit kdekoliv v síti na serveru nebo klienta pomocí Java Virtual Machine (JVM). JVM interpretuje bytecode do kódu, který poběží na výpočetní techniku. Naopak, většina programovacích jazyků, jako jsou COBOL, C ++, Visual Basic nebo Smalltalk, kompilovat kód v binární. Binární soubory jsou nezávislé na platformě, takže program napsaný na počítači se systémem Windows na platformě Intel, nelze spustit Mac, Linux-stroj mainframe nebo na společnost IBM. JVM obsahuje volitelnou kompilátor Just-in-time (JIT), která se dynamicky sestavuje bytecode do spustitelného kódu jako alternativní interpretace jedné instrukční byte kódu v čase. V mnoha případech je dynamická kompilace JIT rychleji než výkladu virtuálním stroji.

• Spolehlivost kódu. Na rozdíl od programů napsaných v jazycích C ++ a některých dalších jazycích neobsahují objekty Java odkazy na externí data nebo jiné známé objekty. Tím je zajištěno, že instrukce neobsahuje adresu pro ukládání dat v jiné aplikaci nebo v samotném operačním systému, v důsledku čehož může program a samotný operační systém ukončit nebo iniciovat poruchu. JVM provádí řadu kontrol na každém objektu, aby byla zajištěna celistvost.

• Java je objektově orientovaný jazyk. Objekt může využít skutečnosti, že je součástí třídy objektů a dědí kód, který je pro danou třídu společný. Tato metoda může být považována za jednu z možností nebo chování objektu. Objektově orientovaná metoda je relativně běžná v moderním programovacím prostředí, ale v roce 1996 využilo pouze několik jazyků efektivní koncepty a návrhové vzory.

• Flexibilita aplikací. Aplet Java má všechny vlastnosti určené pro rychlé spuštění.

• Java se snadno učí. Syntaxe jazyka je podobná C ++. Pokud vývojář vlastní jazyky C / C ++, učení se tomuto jazyku nebude těžké.

• Obvyklá mylná představa je, že mezi Java a jаvascript existuje vztah. Tyto jazyky mají podobnou syntaxi, ale z konstruktivního hlediska jsou to různé struktury.

Platformy

Existují tři klíčové platformy, na kterých programátoři vyvíjejí aplikace Java:

• Java SE - jednoduché samostatné aplikace jsou vyvíjeny pomocí Java Standard Edition. Předtím známý jako J2SE, Java SE poskytuje všechny API potřebné pro vývoj tradičních desktopových aplikací.

• Java EE - Java Enterprise Edition, dříve známý jako J2EE, umožňuje vytvářet komponenty na straně serveru, které mohou reagovat na webový cyklus požadavků a odpovědí. Toto uspořádání umožňuje vytvářet programy Java, které mohou komunikovat s klienty Internetu, včetně webových prohlížečů, klientů se systémem CORBA a dokonce i webových služeb založených na systémech REST a SOAP.

• 
  
  
  
  

  Java ME - Java také poskytuje snadnou platformu pro mobilní vývoj, známý jako Java Micro Edition, dříve známý jako J2ME. Java ME se stala velmi oblíbenou platformou pro vývoj vestavěných zařízení, ale usilovně uspěla v oblasti vývoje smartphonů. Pokud jde o vývoj smartphonů, Android se stal mobilní vývojovou platformou.

Příklady použití

S využitím různých komponent poskytovaných vývojáři Java EE mohou vývojáři snadno psát programy, které používají populární vzory návrhu softwaru a všeobecně konzistentní osvědčené postupy.

Konstrukce rámců Struts, Spring a JavaServer Faces využívají servlet Java pro implementaci vzoru návrhu předního řadiče pro centralizaci dotazů.

Zatím, většina ekosystému Java je obrovský počet projektů s otevřeným zdrojovým kódem, softwarových platforem a rozhraní API, které vytvořily komunitu používající jazyk. Například Apache Foundation hostí různé projekty napsané pomocí Java, včetně:

• Jednoduchý protokol pro Java (SLF4J).

• Velké platformy pro zpracování dat.

• Integrační platformy, jako Apache Camel, Apache Axis a CXF pro vývoj RESTful webových služeb.

• Platformy pro vývoj mikro služeb.

Jiné podniky se budou snažit překládat prostředí Java EE do cloudu. Protože vývojáři vytvářejí cloudové služby, je schopnost rychle se rozšiřovat tyto služby, což je klíčový problém, stejně jako schopnost pracovat společně v cloudu.

Kritika

Syntaxe jazyka Java je často odsouzena k výmluvnosti. Redundantní setřiři a getři, silné psaní, dělají programy Java nafouknuté. Jako odpověď se zdálo, že tento problém vyřešil několik periferních jazyků, včetně Groovy, které se rychle objevily v popularitě.

Další nevýhodou je, že programy Java nemohou lineárně měřit ve světě vysoce výkonných počítačů. Vzhledem k tomu, že Java odkazuje na objekty uvnitř, komplexní a paralelní operace založené na seznamu mohou vést společnost JVM k hledání řešení. Jazyk Scala řeší mnoho nedostatků jazyka Java, což snižuje jeho škálovatelnost.

Java Streams

Toků - je programovací paradigma vynalezl J. Paul Rodker-Morrison v pozdních 60. let, v němž je pojem ‚zpracování dat‘, použité pro návrh a vývoj aplikací .. Krmivo Java aplikace určuje, jak sítě procesů, které spolu komunikují na bázi datových bloků (informačních paketů) pohybem předdefinovaných připojení. Tyto procesy mohou být nekonečně spojeny do aplikace bez změny jejich vnitřní obsah. Takto proud je veden do komponenty.

Vytvoření toku Java je specifickou formou programování datového toku. Vychází z omezených vyrovnávacích pamětí, informačních paketů se specifickými životnostmi, pojmenovaných portů a samostatných definic připojení.

Procesy spolupracují prostřednictvím připojení přístupných přes porty. Linky jsou obvykle prováděny prostřednictvím omezených vyrovnávacích pamětí. Velikost vyrovnávací paměti nebo maximální počet paketů, které fronta může obsahovat, se nazývá šířka pásma připojení. Některé implementace umožňují vytvořit spojení s kapacitou 0, což znamená, že IP adresy dat jsou okamžitě přenášeny mezi procesy odesílání a přijímání.

Definice

Programování datového proudu zpracovává aplikaci jako soubor procesů ("černé krabice"), které komunikují prostřednictvím připojení, ke kterým procesům dochází pomocí portů. Proces je instance komponenty, která pracuje souběžně s jinými procesy, včetně jiných instancí stejné komponenty.

Společným přístupem k postupujícímu programování je konceptualizovat program jako řadu podprocesů a podtoků, které procházejí řadou souvisejících procesů. Paralelismus je realizován omezením komunikace mezi procesy používající toky informačních paketů při ukončení Java závitů.

Vizuální programování v tomto kontextu zahrnuje připojení textových komponent nebo grafů do dvourozměrného pohledu, který využívá schopnost rozpoznat lidské obrazy a vizuální styly myšlení. Programování textu je stále k dispozici na úrovni komponenty a pro jednoduché aplikace - na úrovni sítě.

Hlavními charakteristikami jsou opakované použití kódu, testovatelnost a paralelismus.

Úvod

Streamování programování určí aplikaci pomocí „datový tovární“ metaforu. Aplikace není považován za jediný sériový proces, který začíná v době, a pak dělá jednu operaci za jednotku času do konce a jako síť asynchronních procesů komunikujících přes proudy strukturovaných datových bloků, tzv informační balíčky (IP). Síť je určena vnějších procesů jako seznam sloučenin, které jsou interpretovány kusem software, se běžně označuje jako plánovače.

Procesy spolupracují prostřednictvím spojení s pevnou kapacitou. Připojení je připojeno k procesu pomocí portu, který má název, který je konzistentní mezi kódem procesu a definicí sítě. Stejný kód může provádět více než jeden proces. V určitou dobu může tato adresa IP patřit pouze k jednomu procesu nebo může být v cestě mezi dvěma procesy. Porty mohou být jednoduché nebo mohutné.

Vzhledem k tomu, Java závit procesy mohou pokračovat v jízdě po neomezenou dobu, kdy jsou data na vstupu a výstupu, použití této metody aplikace obvykle pracují v kratším čase, než tradičních programů, a optimálně využívat všechny procesory na stroji.

Síť

Definice sítě je obvykle schématická a je přeměněna na seznam připojení v jazyce nebo nižší úrovni. Java I / O je často jazykem vizuálního programování na této úrovni. Složitější definice sítí mají hierarchickou strukturu, která je vytvořena z podsítí s flexibilními propojovacími vazbami. Další příklady Java threadů jsou založeny na tradičních programovacích jazycích. Konkrétně, RaftLib používá operátory typu C ++ a iostream k provádění Java streamu.

Popis procesu

Práce s vlákny Java demonstruje vazbu dat jako nejslabší spojení mezi komponentami. Koncept volné komunikace se naopak souvisí s koncepcí služeb orientovaných na architekturu. Zásoba podprocesů Java odpovídá řadě kritérií pro takovou architekturu.

Metoda streamingu podporuje styl funkční specifikace na vysoké úrovni, který zjednodušuje vývoj hypotetických předpokladů pro chování systému. Příklad toku Java je model distribuovaného datového pohybu pro konstruktivní vytvoření a analýzu sémantiky distribuovaných protokolů.

Charakteristiky

Proudové programování má tyto jedinečné vlastnosti:

• Struktura: diagramy a komponenty mají jasnou strukturu (rozhraní, stav a chování).

• Návrh systému je rozdělen na dvě vrstvy: grafické (obvykle vizuální) a komponentní (obvykle text). Z hlediska architektury softwaru jsou podporovány různé role. Jako příklad: Java podprocesy jsou řízeny funkcemi role "Graph Designer" a "Component-Implementer".

• Princip paralelnosti: každý proces je prováděn v jeho vlákně, doprovodném programu nebo jiném prostředí.

• Aktivace - z pohledu projektanta, pokud jde o procesní grafika jsou prováděny současně, a plánování funkce softwaru umožňuje alokovat čas procesoru a řídit další služby, jak je požadováno pro podporu této funkce.

• Informační balíčky při vytváření Java streamu mají životní cyklus a patří do jediného procesu.

• Komponenty mohou mít více vstupů nebo výstupů.

• Aplikace je graf, ne strom. Cyklické připojení (smyčky zpětné vazby) jsou povoleny.

• Připojení lze kombinovat do grafu, což znamená, že pakety z různých oblouků dorazí na vstupní port. Připojení by měla být oddělena prostřednictvím součásti kvůli rozmanitosti strategií rozdělení a vlastnictví IP pravidel.

• Připojení jsou implementována jako omezené vyrovnávací paměti s objemem od 0 do čísla omezeného implementací.

Příklady

Komponenty datových toků jazyka Java často tvoří doplňkové dvojice. V běžné logice programátor rychle zjistí, že pro řízení hierarchie volání řídících toků nelze použít ani vstupní ani výstupní struktury. Ve vstupních tocích jazyka Java obsahuje samotný popis problému řešení.

Slova "jsou výslovně uvedena v popisu problému, takže vývojář by je měl považovat za informační pakety (IP). Ve vstupních tocích jazyka Java neexistuje žádná hierarchie jednotlivých hovorů, takže programátor nemusí upřednostňovat.

Při vytváření toku Java mohou být pro zadání parametrických informací, jako je požadovaná délka výstupního záznamu nebo názvy souborů, použity zdrojové informační pakety (IIP). IIP jsou datové bloky přidružené k portu v definici sítě, které se stanou "normálními" adresami IP, když je pro příslušný port vydán parametr "přijatý".

Dávková aktualizace

Tento typ programu zahrnuje přenos souboru informací (změn, doplnění a odstranění) do hlavního souboru a vytvoření aktualizovaného hlavního souboru a jednoho nebo více zpráv. Nový datový tok Java je obtížné kódovat pomocí synchronního procedurálního kódu, protože je třeba synchronizovat dva (někdy i více) vstupní toky.

Streaming architektura opakovaně použitelných komponent výrazně zjednodušuje záznam tohoto typu aplikace, protože tento nástroj v sobě spojuje dva proudy a vloží data IP ukázat seskupení úrovně. Předpokládejme, že jeden nebo dva Java proud složený z IP adres s klíčovými hodnotami 1, 2 a 3, a druhých průtokových IP adres má klíčové hodnoty 11, 12, 21, 31, 32, 33 a 41, kde první číslo odpovídá hodnotám hlavní klíč. Použití držáky představují kód IP adresy sestaven výstupní proud by byl následující: (m1 D11 D12) (m2 D21) (m3 D31 d32d33) (D41).

Multiplexní procesy

Streamové programování podporuje multiplexování procesů. Protože jsou komponenty pouze pro čtení, může být jakýkoli počet instancí této součásti ("procesy") vzájemně asynchronní.

Když počítače měly jeden procesor, bylo užitečné, když pokračovala řada operací Java I / O. Nyní, když stroje mají více procesorů, stává se to opravdu užitečným nástrojem. Závity Java Thread pracují na principu multitaskingu.

DrawFBP jako nástroj

Streamové programování je paradigmatem, kde jsou programy vytvářeny z komponent, které mají sadu specifických vstupních a výstupních portů. Tyto porty jsou spojeny dohromady, aby vytvořily graf, který definuje logiku a datový tok. DrawFBP je desktopová aplikace, která může definovat plány založené na vláknech pro Java a C #. To je nejvíce funkčně kompletní uživatelské rozhraní dataflow programovací, ale je to poněkud omezené schopnosti Java firewallu a nemožnost informací introspekci k dispozici prostřednictvím složky download rozhraní.

Klíčovou součástí uživatelského rozhraní je zjednodušení tvorby a pochopení programů založených na metodě toku dat.