1

ЛЕКЦІЯ №1.

Середовище розробки мовою Java. Базові елементи мови Java.

Викладач: PhD, Юлія Назар

Програмування на java

2

agenda

Вступ до предмету

• Вступ до мови програмування Java
• Інтегроване середовище розробки
• Компіляція та запуск
• Вимоги щодо написання коду

3

agenda

Вступ до предмету

Об’єктно-орієнтоване програмування

Операційні системи та системне програмування

Алгоритми та структури даних

Об’єктне моделювання програмних систем

Клієнт-серверне програмування

Програмування для мобільних платформ

Веб-програмування та Веб-дизайн

Основи програмування

Базовий курс

Вступ до предмету

Змістовні модулі

Основи процедурного програмування

Основи об’єктно-орієнтованого програмування

Інструменти навчання: Java, Eclipse

10 год лекцій

12 год ПЗ

10 год лекцій

12 год ПЗ

ЕКЗАМЕН

Вступ до предмету

Організація навчання

Тест

Індивідуальне завдання

Екзамен

Лекція

Практичне заняття

Місце / час: ПЗ

DeadLine: до практичного заняття.

Час обмежено

Завантаження та захист

Вступ до предмету

Оцінювання

Тест

2,5 бали

12 тестів

30 балів

ІПЗ

5 бали

12 ІПЗ

60 балів

Інтенсивність курсу: щотижня

Активність на парах (участь у конференціях, олімпіадах, хакатонах, наукових оботах і тд.)

10 балів

Допуск - 60 та більше балів

Вступ до предмету

https://prometheus.org.ua/

«Основи програмування на Java»

Поглиблення знань

9

1. Вступ до мови програмування Java

10

Вступ до мови програмування Java

Чому java?

Java сьогодні є однією з найпопулярніших мов програмування у світі, незважаючи на те, що у 2026 році їй виповнилося 30 років. 

 TIOBE Index 

The PYPL PopularitY of Programming Language

Index 

11

Вступ до мови програмування Java

З Java легко знайти роботу (з гарною зарплатнею)

Java відповідає усім парадигмам програмування (об’єктно-орієнтована)

Java кросплатформна мова

Чому java?

12

Вступ до мови програмування Java

Історія Java почалася на початку 90-х років, коли застосування можливостей мережевих обчислень у повсякденному житті було новаторством. 1991 року невелика група інженерів компанії Sun Microsystems під назвою Green Team (на фото) вважала, що наступним етапом розвитку обчислювальної техніки стане об'єднання цифрових споживчих пристроїв та комп'ютерів.

Історичний екскурс

13

Вступ до мови програмування Java

Проект створення програмного забезпечення для побутових приладів

Реалізацію проекту розпочато з використанням мови С++

Проблема платформо-незалежності

Створення Java

Історичний екскурс

14

Вступ до мови програмування Java

Розробники Java:

«Написав один раз, використав скрізь»

15

Вступ до мови програмування Java

Історичний екскурс

16

Вступ до мови програмування Java

Facts from Java history

Початкове призначення – невеликі вбудовані системи в електронних приладах, таких як телевізійні приставки.

Початкова назва – Oak (Дуб), оскільки дуб є символом сили та надійності. Що показово, дуб обраний національним деревом багатьох країн.

Поточна назва - Java.

Походження назви – Java – острів в Індонезії, де була виготовлена перша кава.

Версії – Перша версія Java була випущена 23 січня 1996 року. З того часу вона зазнавала змін, враховуючи сучасні потреби. На сьогоднішній день випущено вже 23-у версію Java.

Власник – спершу Java належала компанії Sun Microsystems, яка зараз є дочірньою компанією Oracle Corporation.

17

Вступ до мови програмування Java

Під словом "Java" може бути як мова програмування так і платформа чи технологія. У чому ж особливості та відмінності цих понять? Почнемо з визначень, які надає корпорація Oracle.

Java технологія є поєднанням мови програмування, платформи та різних фреймворків (програмне середовище спеціального призначення).

Java – це строго типізована об'єктно-орієнтована мова програмування, яку свого часу розробила компанія Sun Microsystems.

Java платформа – це комплекс апаратного та програмного забезпечення, призначений для розробки та виконання програм, написаних мовою Java.

18

Вступ до мови програмування Java

Як працює Java?

19

Вступ до мови програмування Java

Як працює Java?

Розробник створює вихідний документ (первинний код програми). Файл з кодом матиме розширення .java

2

Переведення первинного коду у байт-код за допомогою додатка javac (входить до пакету IDE) (другий етап компіляції). Файл з байт-кодом матиме розширення .class

1

3

Перевірка компілятором коду на наявність помилок та працездатності (перший етап компіляції)

Віртуальна машина Java (JVM), яка попередньо встановлена на платформі, транслює (інтерпретує) файл з байт-кодом в формат який працюватиме на пристрої

4

Скомпільований байт-код не залежить від платформи де реалізується (суть кросплатформної особливості Java)

!

Суть інтерпретації байт-коду JVM полягає у його зчитуванні та виконанні адаптуючи під особливості архітектури пристрою

!

!

Магія інтерпретації байт-коду відбувається у віртуальні машині Java (JVM)

!

!

!

20

Вступ до мови програмування Java

Основні

переваги Java

об’єктно-орієнтованість

кросплатформність

архітектурна нейтральність

грамотність

багатопоточність

розповсюдженість

управління пам’яттю

21

2. Інтегроване середовище розробки

22

Інтегроване середовище розробки

Для початку роботи в Java знадобиться низка інструментів, без яких написання, компіляція та виконання програм просто неможливі:

• JDK - пакет інструментів розробника (Java Development Kit).
• JRE - виконавча система Java (Java Runtime Environment). Служить для організації процесу виконання програм.
• JVM - віртуальна машина Java (Java Virtual Machine). Це абстрактна обчислювальна машина, в арсеналі якої є свій набір команд та система керування пам'яттю.

23

Інтегроване середовище розробки

Мінімум необхідного для програмування на Java

JDK

(Java Developer Kit – комплект розробника Java)

24

Інтегроване середовище розробки

JDK 1.0, JDK 1.1 (Java Development Kit)

1

Версія 1.2 отримала назву Java2SE (Java-2) (перші серйозні зміни)

2

Версії 1.3 та 1.4 були модифікаціями Java2 (J2SE 1.3 та J2SE 1.4)

3

SE – це Standart Editon

EE – Enterprise Edition (додатки для підприємств) ME – Micro Edition

Чергова революційна версія 1.5 отримала назву J2SE 5.0 (викликало суперечності Java2 чи Java5)

4

25

Інтегроване середовище розробки

З назви вилучено «2». Чергові версії: Java SE 5, Java SE 6, Java SE 7, Java SE 8 . . .

5

Різкі зміни в найменуванні пояснювалися ґрунтовними змінами у можливостях мови

26

Інтегроване середовище розробки

Java 8 (2014)

• Lambda-вирази та стріми (Stream API) для роботи з колекціями.
• Дата й час (java.time API), заміна застарілих Date і Calendar.
• Java 8 досі популярна завдяки стабільності.

Популярні версії jdk на сьогоднішній день:

Java 11 (2018)

• Перша LTS-версія після Java 8 (Long-Term Support).
• Додано підтримку запису в змінні через ключове слово var.
• Видалено деякі застарілі функції (наприклад, Applets).

Java 17 (2021)

• Чергова LTS-версія.
• Pattern Matching для switch.
• Покращення класів Record і підтримка sealed класів.

Java 21 (2023)

• Нова LTS-версія.
• Віртуальні потоки (Virtual Threads) для спрощення роботи з багатопоточністю.
• Подальші покращення Pattern Matching.

27

Інтегроване середовище розробки

Інтегроване середовище розробки (Integrated Development Environment (IDE) – це комплексні програмні засоби, які дозволяють полегшити розробку та модифікацію тексту програми.

​

Містять багато функцій та можливостей, полегшують значну кількість рутинної роботи, яка може слугувати джерелом додаткових помилок.

​

Інтегровані середовища розробки створені для максимізації продуктивності розробника, надавши йому всі інструменти у вигляді однієї програми.

28

Інтегроване середовище розробки

написання початкового коду

перевірки (редакції) коду на безпомилковість

компіляції коду

автодоповнення коду

розгортання та налагодження ПЗ

IDE об'єднує процеси:

29

Інтегроване середовище розробки

Синтаксична помилка

Логічна помилка

(компілятор пропонує

варіанти виправлення помилки)

30

Інтегроване середовище розробки

Перелік основних IDE та їх відповідність мовам програмування

31

Інтегроване середовище розробки

32

Інтегроване середовище розробки

IntelliJ IDEA — комерційне інтегроване середовище розробки для різних мов програмування (Java, Python, Scala, PHP та ін.) від компанії JetBrains.

Система поставляється у вигляді урізаної по функціональності безкоштовної версії «Community Edition» і повнофункціональної комерційної версії «Ultimate Edition», для якої активні розробники відкритих проектів мають можливість отримати безкоштовну ліцензію.

33

Інтегроване середовище розробки

34

Інтегроване середовище розробки

35

3. Компіляція та запуск

36

Компіляція та запуск

Для кращого розуміння ієрархії коду програми проведено його короткий аналіз. Для прикладу візьмемо вже добре відомий код програми із виводу стрічки «Привіт світе!»:

ВАЖЛИВО!!!: назва файлу.java обовязково повинна збігатись із назвою класу в коді

37

Компіляція та запуск

ВАЖЛИВО!!!: назва файлу.java обов'язково повинна збігатись із назвою класу в коді.

38

Компіляція та запуск

Щоб запустити програму на виконання необхідно виконати функцію Run та вибрати відповідний файл.

39

Компіляція та запуск

Після запуску програми і виконання, в папці проєкту появиться папка out, в якій знаходитимуться скомпільований байт клас. Зверніть увагу на розширення!

40

Компіляція та запуск

В наведеному прикладі вираз методу виводить у консоль стрічку «Привіт світе!».

Отже, узагальнимо ієрархію коду: клас → метод → вираз (логіка програми).

• Коли JVM (віртуальна машина Java) починає свою роботу, вона першою чергою шукає клас (власне чому клас в ієрархії коду займає перше місце).
• Після знаходження класу JVM шукає метод та заходить в нього.
• Далі JVM по черзі виконує все, що знаходиться між фігурними дужками головного методу. Будь-яка програма написана на Java має що найменше один клас та головний (main) метод.

41

Компіляція та запуск

Тепер зоглянемо детальніше кожен елемент представленого коду:

42

4. Вимоги щодо написання коду

43

Вимоги щодо написання коду

У програмуванні якість написаного коду є не менш важливою, ніж його функціональність. Правильно структурований і зрозумілий код полегшує його читання, підтримку та модифікацію. При написанні коду на Java необхідно враховувати такі аспекти:

​

1. Читабельність
1. Код повинен бути зрозумілим як для автора, так і для інших програмістів.
2. Варто дотримуватись єдиних правил форматування:
1. Використовувати відступи.
2. Розташовувати відкриваючі { і закриваючі } дужки відповідно до обраного стилю.
2. Іменування змінних, методів і класів
• Імена мають бути інформативними, зрозумілими та відповідати загальноприйнятим стандартам:
• Класи: використовувати PascalCase (наприклад, MyFirstClass).
• Методи і змінні: використовувати camelCase (наприклад, calculateSum, userName).

44

Вимоги щодо написання коду

3. Коментування коду

1. Коментарі допомагають пояснити складні фрагменти коду.
2. Типи коментарів у Java:
• Однорядкові (//): використовуються для коротких пояснень.
• Багаторядкові (/* */): застосовуються для блоків тексту.

​

4. Синтаксична правильність

• Java є чутливою до регістру, тому Variable і variable — це різні назви.
• Усі інструкції в Java завершуються крапкою з комою (;).

​

5. Простота і логічність коду

• Код має бути розбитий на окремі логічні блоки (методи чи функції), кожен з яких виконує одну конкретну задачу.
• Необхідно уникати дублювання коду.

​

45

Вимоги щодо написання коду

Приклад:

​

46

Вимоги щодо написання коду

Поняття ключових слів у Java

У класичному поданні ключові слова — це лексеми, які використовуються мовою програмування:

• для позначення примітивних типів, алгоритмічних конструкцій розгалуження та циклів, модифікаторів доступу
• для оголошення, імпорту, створення, повернення, виклику методів
• при багатопотоковому програмуванні.

Ключові слова є в кожній мові програмування та постійно доповнюються.

47

Вимоги щодо написання коду

48

Q&A SESSION