2004 г

Java 2: второй шанс вавилонской башни

Существует не один способ написания универсальной программы, которая работала бы на различных платформах, таких как Windows, BSD, Linux и пр. Но, тем не менее, существует, и уже давно, один совершенно естественный для таких приложений подход - использование языка Java.

Язык Java появился на 10 лет раньше своего времени, и 9 из них уже прошло. Те, кто еще пару лет назад скептически относился к Java, сегодня должны пересмотреть свое мнение. Есть несколько причин, по которым это следует сделать:

• мощность компьютеров стала достаточной для эффективного воспроизведения приложений Java. Особенно важным фактором является снижение стоимости оперативной памяти, так как виртуальная машина всегда была требовательна в этом отношении;
• доступность "быстрого интернета". Выделенное подключение станет в ближайшее время скорее нормой, чем исключением, так что приложения с характерным для Java размером около 100 Кб могут быть загружены в течение нескольких секунд. Этот же фактор является ключевым для доступа к удаленным базам данных;
• Java прогрессирует - Java 2 в версии 1.4 делает успехи в направлении быстродействия. В частности, в ядро виртуальной машины встроены средства компиляции в машинный код на основании профиля использования классов, т. е. компилятор оптимизирует только там, где нужно. Постоянной переработке подвергается также графическая библиотека, традиционно вызывающая перегрузку сетевого трафика;
• с появлением Java 2 и расширений Enterprise Edition технология Java приобрела свойства стабильной промышленной платформы, а не просто средства для создания анимационных аплетов. Новые классы позволяют интегрировать Java-приложения и распределенные приложения через интерфейсы JRMI и CORBA и создавать надежные веб-сервисы, совместимые с другими платформами;
• появились средства быстрой разработки приложений. Говоря точнее, эти средства, существовавшие уже давно, достигли того уровня, который делает количественные изменения качественными;
• на технологию Java сделали свои ставки такие авторитеты, как IBM, Oracle, HP, Macromedia и Borland. В последнее время Java стал встраиваться даже в мобильные терминалы - теперь стабильность Java не просто признана, а является делом "национальной безопасности";
• Java является главной целевой платформой для таких набирающих силу технологий, как UML и XML (хотя они, конечно, открыты для всех платформ). Наличие "трассировок" из объектных моделей в классы Java значительно упрощает разработку и превращает Java в "рекомендованную" среду разработки.

Средства разработки и выполнения Java доступны бесплатно - как клиентская часть (что вполне обычно), так и серверная часть - что редкость и хороший знак доброй воли. Другие известные коммерческие продукты, доступные на рынке: JBuilder от Borland, Visual Cafe от WebGain и VisualAge For Java от IBM. Возможно, некоторые из них в некоторых ситуациях более производительны, но стоимость их коммерческих версий тоже ощутима.

Рассмотрим три основные компонента технологии Java в порядке от общего к частному - при прочих равных условиях на пути к Java лучше всего начать с них, перед тем как обращаться к альтернативным продуктам.

OS Solaris

Основной принцип Java - переносимость, то есть работает он на максимуме платформ. И, тем не менее, основной серверной платформой для серверов Java является OS Solaris. Являясь клоном Unix System V, эта система продолжительное время находится в самостоятельном плавании - так что многие вещи уже значительно усовершенствованы (или, по крайней мере, видоизменены). На этой платформе начали свое существование RPC и NFS - две технологии, получившие впоследствии широкое распространение и в некоторой мере предопределившие лицо Java.

К сожалению, политика Sun в отношении аппаратной платформы Intel не отличается последовательностью. Одно время Solaris for Intel была полноправным продуктом - причем бесплатным. Впоследствии платформа Intel подверглась дискриминации как "недостаточно надежная и производительная", в результате чего версия SFI 9 является "не самым оптимизированным" вариантом.

В любом случае бинарные коды доступны по условной цене, а стоимость настоящих лицензий, зависящая от количестве процессоров, вполне приемлема (на момент подготовки статьи лицензия рабочей группы для 2-процессорного сервера стоила всего $270 - сопоставимо с лицензией Windows 2000 Professional для одного пользователя).

В ближайшее время мы станем свидетелями драматического столкновения Itanium с платформой Sun SPARC. На стороне Itanium такие гранды, как IBM и HP. То, что Sun понесет потери, это ясно, но насколько критическими эти потери станут для платформы - это вопрос. С другой стороны, поскольку IBM является адептом Java, то судьба языка не зависит от того, в какую сторону качнется маятник фортуны в данном случае.

Sun Application Server

Application Server представляет собой центральный программный компонент, работающий как веб-сервер и дополнительно выполняющий код, генерирующий динамические страницы и реализующий сервисы на основе Java.

Существует три уровня Application Server - в зависимости от предполагаемого использования:

• Platform Edition - бесплатная версия, полностью совместимая с J2EE, то есть поддерживающая JSP, Java Servlet и EJB. Включает в себя веб-сервер. Кроме того, содержит все необходимое для создания веб-сервисов (в частности, JAXM, JAXP, JAXR, JAX-RPC, SOAP и WSDL). Application Server плотно интегрирован с Sun ONE Studio для разработки и тестирования web приложений;
• Standard Edition - в дополнение к Platform Edition содержит инструментарий для удаленного администрирования нескольких серверов;
• Enterprise Edition - добавляет Always-On технологию для повышенной устойчивости сервера и дополнительной масштабируемости в критических приложениях. В основе этой запатентованной технологии - хранение состояния сессий отдельно от бизнес-логики в распределенных устойчивых хранилищах и быстрое восстановление сессий в случае сбоя части кластерной системы.

Sun ONE Studio

Несмотря на наличие мощных Java2-совместимых конкурентов, первичным инструментом в мире Java является сочетание Sun Application Server и собственной оболочки Sun Microsystems Sun ONE Studio. Эта оболочка первоначально выпускалась под именем Forte for Java компанией NetBeans.com и была приобретена Sun для бесплатного распространения (siс. приобретена для бесплатного распространения?!).

Сама "Студия" содержит, в основном, все знакомые вам современные возможности, присущие визуальным средам разработки - такие как синхронные текстовый и визуальный редакторы, редактор свойств, палитры компонент, сенситивные автоподстановки и контекстный help.

В отличие от большинства известных средств разработки, IDE ONE Studio работает асинхронно - после сборки и запуска приложения (класса) среда разработки снова доступна для редактирования и запуска других классов. Таким образом можно отлаживать работу целой группы взаимодействующих классов, что, как правило, и требуется.

ONE Studio также использует несколько полезных технологий, распространенных в мире открытых систем. В частности, для сборки используется процессор сборки Ant вместо традиционного make. Сам Ant не является новшеством, но на это придется обратить внимание, поскольку он использует структурированную XML-запись вместо привычного текстового описания правил компиляции.

Другое применение открытых технологий касается поддержки групповой работы над проектами через системы контроля версий, таких как CVS и VCS,- так что уже при создании проекта в него можно сразу заложить возможности синхронизации и контроля версий.

Резюме

Опыт использования показал, что Java ONE Studio и другие компоненты технологии Java являются инструментами повышенной сложности с серьезными требованиями как к компьютеру, так и к разработчику. Но, единожды освоив эти возможности, вы создадите себе мощный плацдарм для успеха в бизнесе и профессионального роста, поскольку время Java уже наступает.

Терминология Java

JVM

(Java Virtual Machine) - часть программного кода, обеспечивающего базовую функциональность программ Java. Основные функции: загрузка и интерпретация откомпилированных Java-классов, распределение системных ресурсов, таких как память и процессорный ресурс, между классами. Виртуальная машина также включает базовый набор классов, доступных каждому приложению. Таким образом, пользовательские приложения могут сразу использовать ввод-вывод, сетевые возможности, встроенные коллекции и графический интерфейс, сокращая размер собственного кода.

JRE

(Java Runtime Engine) - в основном, то же самое, что и JVM.

Java SDK, Source Development Kit

(старое название JDK - Java Development Kit). Набор компиляторов командной строки для компиляции исходных текстов Java в файлы классов. Содержит также дополнительные утилиты - например, для автоматической генерации прототипов классов на основании файлов IDL.

JB

(Java Beans) - классы Java, по соглашению реализующие несколько предопределенных методов. Цель последних - предоставлять информацию о классе и поддерживаемых интерфейсах на этапе разработки и во время выполнения. Функциональность Java Beans во многом аналогична компонентам ActiveX и компонентам Delphi (JB созданы не без влияния последних) и служит тем же целям - использованию классов Java совместно с инструментами быстрой разработки приложений. Спецификация Java Beans выработана на основании совместных рекомендаций ряда компаний, в частности Sun, IBM, Borland, Microsoft.

EJB

(Enterprise Java Beans) - компоненты, реализующие высокоуровневые сервисы уровня предприятия.

J2EE

(Java 2 Enterprise Edition) - абстрактная спецификация и реализация в отдельных продуктах стандартного набора функций, необходимых для построения приложений. J2EE включает в себя JSP, Java Servlets и EJB. Для проверки совместимости продукта с J2EE служит J2EE CTS.

J2EE CTS

(Compatibility Test Suite) - тест на совместимость с J2EE, проходимый серверами приложений и инструментами разработки. Критериям совместимости, кроме собственно Sun Application Server, удовлетворяют Borland Enterprise Server, IBM WebSphere Application Server, Macromedia JRun, Oracle Application Server 9i и другие известные продукты.

JSP

(Java Server Pages) - метод, язык и объектная среда построения веб-приложений, подобная ASP и PHP.

Java Applets

Приложения на Java, построенные для выполнения на клиентском браузере. Должны соответствовать определенным правилам относительно запуска и прекращения работы и могут использовать ограниченные ресурсы клиентской машины.

Java Servlets

По аналогии с Applets, Java Servlets предназначены для работы на стороне веб-сервера под управлением сервера приложений. Служат главным строительным компонентом для построения веб-приложений. В основе сервлета - два предопределенных метода, DoPost и DoGet, вызываемых сервером приложений для генерации динамических веб-страниц.

AWT

(Abstract Windows Toolkit) - устаревшая библиотека классов (использовалась в JDK 1.0 и 1.1) для создания пользовательского интерфейса, содержащая зависимый от платформы код. Используется для создания оконных приложений для определенной платформы. Хотя допускается совместное использование AWT- и Swing-компонент на одной форме - но такое приложение будет занимать больше места, использовать системно-зависимые ресурсы и может вызывать визуальные помехи во время отображения при разработке или выполнении формы.

JFC

(Java Foundation Classes) - группа библиотек для создания пользовательского интерфейса. Включает Swing, 2D и plug-and-play.

Project Swing

Библиотека классов, обеспечивающая независимый от операционной системы графический интерфейс, с возможностью изменения внешнего вида элементов управления. Swing используется также для написания интерфейса к апплетам. Swing написан полностью на Java с использованием JDK1.1 Lightweight UI Framework. Во всех новых разработках рекомендуется использовать только компоненты Swing и избегать использования AWT.

ONE

(Open Net Environment) - набор соглашений, технологий, инструментов и философия фирмы Sun для построения систем доставки информации и приложений по запросу, технология Services on Demand.

DART

(s) - технология, лежащая в основе инструментов серии ONE. Сокращение обозначает Data, Applications, Reports, Transactions - те сущности, которыми оперирует разработчик в процессе построения приложений.

Java vs. J#: не впадите в заблуждение

Некоторые начинающие программисты, желающие освоить Java, задают себе вопрос: а не лучше ли изучать J#, входящий в Visual Studio NET? ОСТОРОЖНО! Язык J# не имеет ничего общего с Java, кроме чисто внешнего сходства. В частности:

• код J# не работает на виртуальной Java-машине, работая вместо этого на виртуальной машине NET. Это значит, что ваши программы смогут работать только на компьютерах под Windows 2000/XP с установленным пакетом NET. На всех остальных системах ваши программы работать не будут!
• код J# не использует стандартные Java-классы, используя вместо этого классы NET. Хотя классы NET достаточно точно воспроизводят функциональность стандартной и дополнительных "хорошо известных" библиотек Java, но это совсем другие библиотеки, абсолютно не совместимые с JVM;
• J# работает с базами данных не посредством JDBC, а через интерфейс ADO. Как следствие - вы не сможете легко интегрировать свои приложения с другими приложениями, использующими источники данных JDBC, например написанные на Cold Fusion.

Таким образом, знание J# никак не делает вас экспертом или хотя бы новичком в настоящем Java. Аналогично обстоит дело с C#, perl# и другими живущими в NET языками - они не имеют ничего общего с реальными прототипами, кроме, повторюсь, внешнего сходства.

Application Server & ONE Studio: аппаратные требования

Несмотря на усилия Sun, разработка Java-приложений значительно более требовательна к аппаратуре, чем разработка приложений на, скажем, С. Поэтому, прежде чем даже начать устанавливать у себя на компьютере средства для построения Java-приложений, вам следует убедиться в том, что ваша система удовлетворяет минимальным требованиям к аппаратуре. Следует отметить: указанные величины не относятся к документации Sun, а представляют собой результат наших собственных экспериментов.

Итак, для разработки вам понадобится компьютер примерно со следующими характеристиками: процессор не хуже Celeron 500, памяти не менее 256 Мб и около 500 Мб дискового пространства. Настойчиво рекомендовать можно такие параметры: процессор около P4/Athlon 1800, 512 Мб оперативной памяти, 1 Гб на винчестере.

Для выполнения полученных программ достаточно станции с процессором класса Celeron 300, 64 Мб памяти и для сетевых возможностей, естественно,- сетевое подключение.

Большой экран (19-21") тоже можно отнести к крайне желательным инструментам Java-разработчика.