Wat is Java?
Java is een programmeertaal en computing platform voor data engineering dat in 1995 werd gelanceerd Sun Microsystems. Het is ontworpen om zo weinig mogelijk afhankelijkheden te hebben bij de implementatie, zodat ontwikkelaars “write once, run anywhere” (WORA) kunnen toepassen. Java wordt voornamelijk gebruikt voor het ontwikkelen van mobiele en desktop-applicaties, web-applicaties en games. Het wordt ook vaak gebruikt voor het bouwen van enterprise-niveau applicaties en voor wetenschappelijke computing.
Java-programma’s worden gecompileerd naar bytecode, die vervolgens op elke Java Virtual Machine (JVM) kunnen worden uitgevoerd, ongeacht de onderliggende computerarchitectuur.
Hoe werkt Java?
Java werkt door middel van een combinatie van compilatie en interpretatie. Wanneer een Java-programma wordt geschreven, wordt het gecompileerd naar bytecode. Dit is een soort machinecode die specifiek is voor de Java Virtual Machine (JVM). De bytecode kan vervolgens op elke computerarchitectuur worden uitgevoerd, zolang er een JVM is geïnstalleerd.
Wanneer de bytecode wordt uitgevoerd, interpreteert de JVM de code stukje voor stukje. De JVM vertaalt de bytecode in machinecode die specifiek is voor de onderliggende computerarchitectuur. Dit gebeurt tijdens runtime, waardoor Java een “interpreted” taal wordt genoemd.
Java’s “write once, run anywhere” filosofie wordt mogelijk gemaakt door de JVM. Omdat de bytecode op elke JVM kan worden uitgevoerd, hoeft het programma niet opnieuw te worden gecompileerd wanneer het op een andere computerarchitectuur wordt uitgevoerd.
Java heeft ook een aantal andere kenmerken, zoals object-georiënteerde programmeren, geheugenbeheer via “garbage collection” en een uitgebreide bibliotheek van klassen en methoden die ontwikkelaars kunnen gebruiken.
Java voor beginners
Om te beginnen met Java, zijn er een aantal stappen die je best volgt:
- Download en installeer de Java Development Kit (JDK) van de website van Oracle. De JDK bevat alles wat je nodig hebt om Java-programma’s te ontwikkelen, waaronder de Java compiler en de Java Virtual Machine (JVM).
- Kies een teksteditor of een Integrated Development Environment (IDE) om je Java-code te schrijven. Er zijn veel gratis opties beschikbaar, zoals Eclipse en IntelliJ IDEA.
- Leer de basisconcepten van Java, zoals variabelen, loops, conditionals en object-georiënteerde programmeren. Er zijn veel tutorials en cursussen beschikbaar online om je hiermee te helpen.
- Schrijf je eerste Java-programma. Dit kan een eenvoudig “Hello World!” programma zijn of iets meer gecompliceerds. Dit zal je helpen om je nieuw opgedane kennis in de praktijk te brengen.
- Bouw je vaardigheden verder uit door meer complexe programma’s te schrijven en door de bibliotheek van Java-klassen te verkennen. Er zijn veel bronnen beschikbaar, waaronder het Java API (Application Programming Interface) documentatie.
- Zoek naar middelen voor hulp zoals forums, tutorials, documentatie, en online cursussen als je vastloopt.
Interessante bronnen voor Java beginners
- Oracle’s Java tutorial: Oracle biedt een uitgebreide tutorial waarmee je de basisconcepten van Java kan leren.
- Codecademy: Codecademy biedt een interactieve cursus voor het leren van Java. De cursus is gericht op beginners en helpt je om de basisconcepten van de taal te begrijpen.
- Udemy: Udemy biedt vele online cursussen over Java, waaronder cursussen gericht op beginners, gevorderden en professionals.
- Java in easy steps: Dit boek geeft een duidelijke en eenvoudige uitleg van de basisconcepten van Java.
- Oracle Java Certification: Oracle biedt ook certificering voor Java-ontwikkelaars. De certificering toetst je kennis van Java en helpt je om je vaardigheden te verbeteren en te verifiëren.
- De Oracle Java Community: Oracle biedt ook een actieve community voor Java-ontwikkelaars, waar je vragen kan stellen, antwoorden kan vinden en kan deelnemen aan discussies.
Voor- en nadelen van Java
Voordelen van Java
- “Write once, run anywhere“: Java is ontworpen om zo weinig mogelijk afhankelijkheden te hebben bij de implementatie, zodat ontwikkelaars “write once, run anywhere” (WORA) kunnen toepassen. Dit betekent dat Java-programma’s op elke computerarchitectuur kunnen worden uitgevoerd, zolang er een Java Virtual Machine (JVM) is geïnstalleerd.
- Object-georiënteerd: Java is een object-georiënteerde taal, wat betekent dat het is gebouwd rond de concepten van objecten en klassen. Dit maakt het makkelijker om complexe software te ontwikkelen en te onderhouden.
- Geheugenbeheer via Garbage Collection: Java heeft een geavanceerd geheugenbeheersysteem genaamd “garbage collection”, wat automatisch ongebruikte objecten verwijdert en geheugen vrijmaakt. Dit bespaart ontwikkelaars tijd en moeite door het verminderen van de kans op geheugenfouten.
- Uitgebreide bibliotheek van klassen: Java heeft een uitgebreide bibliotheek van klassen en methoden die ontwikkelaars kunnen gebruiken, waaronder functies voor geavanceerde grafische gebruikersinterfaces, netwerkcommunicatie en databases.
- Sterke gemeenschap: Java heeft een grote en actieve gemeenschap van ontwikkelaars, waardoor het makkelijk is om hulp en ondersteuning te vinden. Er zijn veel tutorials, documentatie en forums beschikbaar om je te helpen bij het oplossen van problemen.
- Meerdere platformen en toepassingen: Java wordt gebruikt voor een breed scala van toepassingen, zoals mobiele apps, desktop-applicaties, web-applicaties, games, enterprise-applicaties, big data analysis, machine learning en nog veel meer.
Nadelen van Java
- Prestatie: Hoewel Java een efficiënte taal is, kan de prestatie van Java-programma’s soms lager zijn dan die van programma’s geschreven in andere talen, zoals C of C++. Dit komt omdat Java-code tijdens runtime wordt geïnterpreteerd en extra tijd kost om te worden vertaald naar machinecode.
- Geheugengebruik: Java-programma’s kunnen meer geheugen gebruiken dan programma’s geschreven in andere talen. Dit komt omdat Java-objecten vaak groter zijn dan hun tegenhangers in andere talen en omdat garbage collection extra geheugen vereist.
- Complexiteit: Omdat Java een object-georiënteerde taal is, kan het soms moeilijk zijn om de juiste manier te vinden om een specifiek probleem op te lossen. Dit kan leiden tot een grotere complexiteit van de code.
- Verouderde API’s: Sommige API’s in Java zijn verouderd en worden niet meer ondersteund of ontwikkeld door Oracle. Dit kan betekenen dat ontwikkelaars oudere API’s moeten blijven gebruiken of moeten migreren naar nieuwere alternatieven.
- Licentiekosten: Oracle verlangt licentiekosten voor bedrijven die Java gebruiken voor commerciële doeleinden. Dit kan een aanzienlijk nadeel zijn voor sommige bedrijven en organisaties.
- Leercurve: Java is een complexe taal en het kan een tijd duren om de basisprincipes en de complexere aspecten van de taal te begrijpen.
Wanneer is Java interessant?
- Mobiele applicaties: Java wordt vaak gebruikt voor het ontwikkelen van mobiele applicaties, vooral voor Android-apparaten. Dit komt omdat de Android-SDK (Software Development Kit) is gebaseerd op Java en Java-ontwikkelaars gemakkelijk kunnen overstappen naar het ontwikkelen van mobiele apps.
- Desktop-applicaties: Java is ook een populaire taal voor het ontwikkelen van desktop-applicaties, omdat het “write once, run anywhere” principe ook hier van toepassing is. Hierdoor kan je dezelfde code gebruiken voor Windows, Mac en Linux.
- Web-applicaties: Java wordt vaak gebruikt voor het ontwikkelen van web-applicaties, vooral voor grote en complexe systemen. Java’s uitgebreide bibliotheek van klassen en methoden maakt het makkelijker om geavanceerde functies toe te voegen, zoals databases, authenticatie en beveiliging.
- Enterprise-applicaties: Java is een populaire keuze voor het ontwikkelen van enterprise-applicaties, zoals ERP-systemen, CRM-systemen en supply chain management systemen. Dit komt omdat Java veilig, schaalbaar en betrouwbaar is en omdat Java-ontwikkelaars vaak over de juiste vaardigheden beschikken om deze soort systemen te bouwen.
- Games: Java wordt ook vaak gebruikt voor het ontwikkelen van games, vooral voor mobiele apparaten. Java’s uitgebreide bibliotheek van klassen en methoden maakt het makkelijker om geavanceerde grafische elementen toe te voegen.
- Wetenschappelijke Computing: Java wordt gebruikt voor wetenschappelijke computing, zoals het analyseren van grote hoeveelheden data, simulaties, enz. Er zijn veel libraries, zoals Apache Mahout, Deeplearning4j, en Weka die speciaal zijn ontwikkeld voor data-analyse en machine learning.
Standaarden binnen Java
- Java SE (Java Standard Edition) – Dit is de belangrijkste standaard van Java en wordt onderhouden door Oracle. Het bevat de basisfunctionaliteit van de Java-taal, zoals de Java Virtual Machine (JVM) en de Java Application Programming Interface (API). Dit is de standaard waarmee de meeste ontwikkelaars werken en het is geschikt voor desktop- en serversystemen.
- Java EE (Java Enterprise Edition) – Dit is een uitbreiding van Java SE en is gericht op bedrijfsapplicaties. Het biedt extra functionaliteit voor ontwikkeling van webapplicaties, zoals servlet, JavaServer Pages (JSP) en JavaServer Faces (JSF) technologieën.
- Java ME (Java Micro Edition) – Dit is een afgeslankte versie van Java SE die specifiek gericht is op mobiele en embedded toepassingen. Het biedt een subset van de Java API’s en een kleinere runtime-omgeving, waardoor het geschikt is voor apparaten met beperkte resources.
- JavaFX – Dit is een platform voor de ontwikkeling van rijke internetapplicaties (RIAs) en is gebaseerd op Java. Het biedt een geavanceerde grafische toolkit en ondersteuning voor multimedia en animaties.
- Java Card – Dit is een technologie voor het ontwikkelen van applicaties die gericht zijn op smartcards en andere geheugenbeperkte apparaten. Het biedt een specifieke Java Virtual Machine (JVM) en een subset van de Java API’s die specifiek zijn aangepast aan de beperkingen van dergelijke apparaten.
- Java TV – Dit is een technologie voor het ontwikkelen van applicaties voor televisie-ontvangers die zijn uitgerust met een digitale ontvanger. Het biedt een specifieke Java Virtual Machine (JVM) en een subset van de Java API’s die specifiek zijn aangepast aan de behoeften van interactieve televisie-applicaties.
- JavaFX Mobile – Dit is een afgeleide van JavaFX die specifiek gericht is op het ontwikkelen van mobiele toepassingen. Het biedt een aantal specifieke functies voor mobiele toepassingen zoals ondersteuning voor touchscreens en beperkte resources.
- Jakarta EE– Dit is de nieuwe naam van Java EE (Java Enterprise Edition) die wordt onderhouden door de Eclipse Foundation, het biedt dezelfde functionaliteit als Java EE, maar met een breder scala aan implementatie-opties en een grotere open-source community.
Java tools & technologieën
Eclipse
Dit is een populaire open-source Integrated Development Environment (IDE) die vaak wordt gebruikt voor Java-ontwikkeling. Het biedt functies zoals syntax-highlighting, code-aanvulling, debugging en integratie met verschillende tools.
IntelliJ IDEA
Dit is een andere populaire IDE voor Java-ontwikkeling, die ontwikkeld is door JetBrains. Het biedt vergelijkbare functionaliteit als Eclipse, met extra functies zoals code-inspectie en -optimalisatie.
Maven
Dit is een open-source build- en projectmanagement tool die vaak wordt gebruikt voor Java-projecten. Het biedt functionaliteit zoals automatisch downloaden van afhankelijkheden en configuratie van builds.
Gradle
Dit is een andere open-source build- en projectmanagement tool die vaak wordt gebruikt voor Java-projecten. Het biedt vergelijkbare functionaliteit als Maven, met extra functies zoals ondersteuning voor multi-module projecten en grotere flexibiliteit in de configuratie van builds.
JUnit
Dit is een open-source framework voor het schrijven en uitvoeren van unit-tests voor Java-applicaties. Het biedt een eenvoudige manier om tests te schrijven, uit te voeren en te analyseren.
Git
Dit is een open-source versiebeheersysteem die vaak wordt gebruikt voor Java-projecten, het biedt functionaliteit zoals controle van versies, samenwerken en het bijhouden van wijzigingen.
Spring framework
Dit is een populaire open-source Java-framework voor het ontwikkelen van bedrijfsapplicaties. Het biedt functionaliteit zoals dependency injection, aspect-oriented programming en data access.
Hibernate
Dit is een open-source framework voor object-relational mapping (ORM) die vaak wordt gebruikt in combinatie met Java. Het biedt functionaliteit voor het mappen van Java-objecten op relationele databases, waardoor ontwikkelaars minder tijd hoeven te besteden aan het schrijven van SQL-code.
Apache Tomcat
Dit is een open-source webcontainer die vaak wordt gebruikt voor het uitvoeren van JavaServer Pages (JSP) en servlets. Het biedt functionaliteit voor het hosten van webapplicaties en het uitvoeren van Java-code.
Javascript
Dit is een populaire scripttaal die vaak wordt gebruikt voor client-side web ontwikkeling in combinatie met Java voor webapplicaties.
AngularJS, ReactJS, VueJS
Dit zijn populaire JavaScript libraries en frameworks die worden gebruikt voor het maken van Single Page Applications (SPA) in combinatie met Java voor webapplicaties.
Docker
Dit is een open-source platform voor het beheren van containers, het wordt vaak gebruikt voor het implementeren van Java-applicaties, omdat het gemakkelijk maakt om de benodigde runtime-omgevingen te creëren en te beheren.
Kubernetes
Dit is een open-source container orchestration platform, het wordt vaak gebruikt voor het beheren van containers op grote schaal en voor Java-applicaties.
Java automatisatie
- Continuous integration (CI) – Dit is een softwareontwikkelingspraktijk waarbij wijzigingen in de code regelmatig worden gecombineerd en getest. Populaire CI-tools voor Java-ontwikkeling zijn Jenkins, Travis CI en CircleCI.
- Continuous delivery (CD) – Dit is een softwareontwikkelingspraktijk waarbij wijzigingen in de code regelmatig worden geleverd aan de productieomgeving. CD-tools zoals Jenkins, Travis CI en CircleCI, kunnen ook gebruikt worden voor het automatiseren van de leveringspijplijn.
- Build automation – Dit is het automatiseren van het proces om de code te compileren, testen en verpakken. Tools zoals Maven en Gradle worden vaak gebruikt voor build automation in Java-ontwikkeling.
- Code generation – Dit is het automatiseren van het proces om code te genereren aan de hand van templates of modellen. Tools zoals JHipster, Spring Roo en MyBatis Generator worden vaak gebruikt voor code-generatie in Java-ontwikkeling.
- Test automation – Dit is het automatiseren van het proces om code te testen. Tools zoals JUnit, Selenium, TestNG en Cucumber worden vaak gebruikt voor testautomatisering in Java-ontwikkeling.
python voorbeelden
Webdevelopment
Java wordt vaak gebruikt voor het ontwikkelen van webapplicaties, zoals e-commerce websites, content management systemen en intranet-systemen.
Bedrijfsapplicaties
Java wordt vaak gebruikt voor het ontwikkelen van bedrijfsapplicaties, zoals enterprise resource planning (ERP) systemen, customer relationship management (CRM) systemen en financieel management systemen.
Mobiele toepassingen
Java wordt gebruikt voor het ontwikkelen van mobiele toepassingen voor Android-telefoons, tablets, en andere mobiele apparaten.
Spelontwikkeling
Java wordt vaak gebruikt voor het ontwikkelen van computerspellen en mobiele spellen.
Wetenschappelijke en technische toepassingen
Java wordt vaak gebruikt in wetenschappelijke en technische toepassingen, zoals simulaties, dataanalyse en beeldverwerking.
Embedded Systems
Java wordt vaak gebruikt in embedded systemen zoals smart-cards, set-top boxes, navigatiesystemen, en andere internet of things (IoT) toepassingen.
Financiële dienstverlening
Java wordt vaak gebruikt in de financiële dienstverlening, zoals het ontwikkelen van systemen voor online bankieren, verzekeringsdiensten en beleggingsdiensten.
Overheid
Java wordt vaak gebruikt in verschillende toepassingen voor de overheid, zoals e-governance, belastingsverwerking, en andere administratieve toepassingen.
Java vs Python
Java en Python zijn beide populaire programmeertalen met hun eigen unieke kenmerken en gebruiksscenario’s. Hier zijn enkele verschillen tussen de twee:
- Syntax: Java heeft een meer formele en statische syntax dan Python. Wat betekent dat Java meer regels heeft voor de structuur van de code en de manier waarop objecten worden gedefinieerd en gebruikt. Python heeft daarentegen een meer dynamische en expressieve syntax, waardoor het gemakkelijker is om snel code te schrijven en te lezen.
- Performantie: Omdat Java een gecompileerde taal is, is het vaak sneller dan Python, die een geïnterpreteerde taal is. Java-code wordt gecompileerd naar machinecode voordat het uitgevoerd wordt, terwijl Python-code tijdens de uitvoering geïnterpreteerd wordt. Dit betekent dat Java-programma’s vaak sneller uitgevoerd worden, maar ook dat het proces van het maken van een uitvoerbaar bestand langer duurt.
- Ondersteuning voor object-georiënteerd programmeren: Beide talen ondersteunen object-georiënteerd programmeren, maar Java is meer strikt in de implementatie ervan. Java vereist bijvoorbeeld dat alle variabelen en methoden in een klasse gedefinieerd worden, terwijl Python dit niet vereist.
- Gebruiksscenario: Java wordt vaak gebruikt voor het ontwikkelen van bedrijfsapplicaties zoals ERP-systemen, CRM-systemen, financieel management systemen en supply chain management systemen. Python wordt vaak gebruikt voor wetenschappelijk rekenen, data-analyse, kunstmatige intelligentie en machine learning.
- Bibliotheken: Java heeft een brede set van bibliotheken voor diverse toepassingen, zoals webdevelopment, grafische gebruikersinterfaces, databases, enzovoort. De Java Development Kit (JDK) bevat veel van deze bibliotheken, waardoor Java-ontwikkelaars direct toegang hebben tot veel functionaliteiten zonder dat zij extra bibliotheken hoeven te downloaden.
Python heeft specifieke bibliotheken voor specifieke doeleinden zoals data-analyse, machine learning, kunstmatige intelligentie, enzovoort. Deze bibliotheken zijn vaak geschreven door de community en zijn beschikbaar via het Python Package Index (PyPI). Hierdoor kan Python flexibeler zijn dan Java, omdat ontwikkelaars specifieke bibliotheken kunnen kiezen voor hun specifieke projecten.
De keuze tussen Java en Python hangt af van de specifieke vereisten van een project en de voorkeur van de ontwikkelaar. Beide talen hebben hun eigen voordelen en beperkingen en zijn geschikt voor verschillende soorten toepassingen.
De beste Java bibliotheken
Er zijn veel geweldige Java-bibliotheken beschikbaar, afhankelijk van de specifieke use case waarvoor ze worden gebruikt. Hier zijn enkele populaire keuzes:
- Spring Framework: Spring is een veelgebruikt open source framework voor het bouwen van enterprise-applicaties. Het biedt een aantal functionaliteiten waaronder Dependency Injection (DI), Aspect Oriented Programming (AOP) en data access. Spring maakt het gemakkelijker om losse componenten van een applicatie te ontwikkelen, te testen en te onderhouden. Spring biedt ook een aantal subprojecten zoals Spring MVC voor het bouwen van webapplicaties, Spring Security voor beveiliging, Spring Boot voor het maken van microservices en nog veel meer.
- Hibernate: Hibernate is een ORM (Object-Relational Mapping) framework dat het gemakkelijker maakt om Java-objecten op te slaan en op te halen uit een database. In plaats van SQL-queries te schrijven, kan je met Hibernate Java-objecten gebruiken om data op te halen en op te slaan. Hierdoor wordt de code eenvoudiger te onderhouden en minder gevoelig voor fouten. Hibernate ondersteunt ook caching, lazy loading en een aantal andere geavanceerde functies voor het werken met databases.
- Apache Log4j: Log4j is een logging-bibliotheek die het gemakkelijker maakt om gebeurtenissen in een applicatie bij te houden. Dit helpt bij het opsporen van problemen en het verbeteren van de prestaties van de applicatie. Log4j biedt flexibiliteit in het configureren van de log-instellingen, zoals het niveau van de log, de locatie van de logbestanden, en meer.
- Google Guava: Google Guava is een set van nuttige bibliotheken voor het werken met strings, collections, caching, en meer. Het biedt ook functionaliteiten zoals precondities-controle, vergelijking van objecten, en meer. Guava is een populaire keuze vanwege de vele nuttige methoden die het biedt, zonder dat u zelf veel code hoeft te schrijven.
- Apache Commons: Apache Commons is een verzameling van herbruikbare Java-componenten. De bibliotheken zijn ontworpen om veelvoorkomende taken zoals werken met data, I/O en meer te vereenvoudigen. De bibliotheken zijn ontworpen om samen te werken en het ontwikkelen van software sneller, efficiënter en gemakkelijker te maken.