Definition „Programmiersprache Java“

Mit Java programmieren – was man zum Einstieg wissen sollte

| Autor / Redakteur: Christian Rentrop / Stephan Augsten

Java ist DIE Programmiersprache, um plattformunabhängige Anwendungen zu entwickeln.
Java ist DIE Programmiersprache, um plattformunabhängige Anwendungen zu entwickeln. (Bild: JuralMin - Pixabay.com (bearbeitet) / CC0)

Mit der Programmiersprache Java lassen sich plattformunabhängige Anwendungen entwickeln. Nur ein Texteditor, das Java SE Development Kit, kurz JDK, mit Java-Laufzeitumgebung und ein wenig Entwicklungsgeschick werden dafür benötigt.

Unter allen Programmiersprachen zählt Java wohl zu den bekanntesten: Die objektorientierte Programmiersprache ermöglicht es, plattformunabhängige Anwendungen zu entwickeln. Zum Ausführen der Programme wird kein spezielles Betriebssystem sondern nur eine Softwareumgebung benötigt: Die Java-Laufzeitumgebung (Java Runtime Environment, JRE) von Sun Microsystems.

Da die Java-Umgebung auf den meisten Computern vorinstalliert ist oder User sie mit wenigen Klicks kostenlos auf der Java-Website herunterladen können, ist die mögliche Zielgruppe groß. Dementsprechend ist Java als Programmiersprache die erste Wahl für plattformunabhängige Anwendungen.

Java-Anwendungen laufen sowohl unter Windows als auch unter MacOS, den verschiedenen Linux- und Unix-Derivaten und sogar im Webbrowser – und zwar auch auf verschiedenen Prozessor-Unterbauten, egal ob x86, ARM oder PowerPC. Dabei ist Java stark an C++ angelehnt und damit für Entwickler, die sich bereits mit dieser Sprache befasst haben, leicht zu erlernen.

Die virtuelle Maschine macht’s möglich

Realisiert wird die Unabhängigkeit durch die Java Virtual Machine (Java VM), die ein Teil der JRE ist: Diese virtuelle Maschine funktioniert ähnlich wie ein „echtes“ Betriebssystem mit eigenen Bibliotheken und Routinen. Durch die Java-Laufzeitumgebung, die ihrerseits an das jeweilige Host-Betriebssystem angepasst ist, ist sie jedoch immer gleich.

Programmieren mit Java bedeutet daher, auf einer Art „Java-PC“ mit einem „Java-Betriebssystem“ zu entwickeln – völlig egal, ob es sich dabei in Wirklichkeit um einen PC, Mac, Server oder ein Mobilsystem handelt. Der Quellcode – und auch die kompilierte Fassung in Form eines Java-Programms in Byte-Code – ist dabei auf allen Plattformen identisch und wird von der Java-VM auf den jeweiligen Hardware- oder Software-Unterbau, auf dem die Java-Laufzeitumgebung aufsetzt, übertragen.

Will man eine Java-Anwendung erstellen, benötigt man einen Texteditor wie jEdit, Vim oder Notepad++ sowie zum Kompilieren das Java SE Development Kit (JDK). Letzteres beinhaltet auch bereits die Java-Laufzeitumgebung JRE.

Übrigens: Java sollte nicht mit Javascript verwechselt werden, hierbei handelt es sich um eine deutlich abgespeckte Skriptsprache für Websites, die im Browser ausgeführt werden kann. Mit dem „echten“ Java hat sie nur wenig zu tun.

Die Vorteile der Software-Entwicklung mit Java

Als objektorientierte Programmiersprache (OOP) verwendet Java wie C++ in der Programmierung zwei Bestandteile: Einerseits ist da der eigentliche Programmiercode mit den integrierten Funktionen, andererseits die Datenelemente (Objekte).

Durch diese Trennung in Objekte und Objektklassen sowie die eigentlichen Operationen wird die Programmierung deutlich erleichtert: Einmal erstellte Objekte und Klassen lassen sich jederzeit wiederverwenden. Standardmäßig liefert Java in der Virtual Machine eine Reihe typischer Objekte und Klassen, sogenannte Standardobjekte, mit, darunter Bibliotheken für die Grafik- oder Tonausgabe, die von der Laufzeitumgebung an das jeweilige Basissystem durchgereicht werden.

Damit liegt der nächste Vorteil von Java auf der Hand: Die Basis der virtuellen Java-Maschine sorgt dafür, dass einmal erstellter Programmcode in jeder versionsgleichen oder neueren Java-VM läuft. Dadurch müssen Entwickler nur eine Programmversion erstellen, ohne dabei auf das zugrundeliegende Betriebssystem zu achten: Ein einmal erstelltes Java-Programm läuft plattformunabhängig auf jedem System, auf dem die Java-Laufzeitumgebung installiert ist. Und da auch Webbrowser Java verwenden, steht auch dem Einsatz als Webanwendung nichts im Wege.

Die automatische Speicherverwaltung (Garbage Collection) prüft als unabhängiges Programm innerhalb der Java-Laufzeitumgebung regelmäßig, ob belegte Speicherbereiche überhaupt noch benötigt werden und räumt diese gegebenenfalls frei. Der Entwickler muss sich also nicht um die Implementierung entsprechender Routinen kümmern. Womit dann auch gleich ein Nachteil der Java-Programmierung zutage gefördert wird.

Leider gibt es auch Nachteile

Einer der größten Kritikpunkte an Java im Zusammenhang mit dem Garbage Collector ist, dass einerseits die Programmausführung durch ihn verlangsamt werden kann, andererseits der Entwickler keinen Einfluss darauf hat, wann sie ausgeführt wird. Durch die Verwendung des VM-Unterbaus ist die Entwicklung von Echtzeitanwendungen, bei denen es auf besonders präzise zeitliche Ausführung von Befehlen ankommt, nicht geeignet.

Wenn der Garbage Collector einspringt, kann es zu Verzögerungen kommen, die der Entwickler nicht vorhersehen kann. Dadurch ist Java tabu für sicherheitsrelevante Steuerungssoftware, etwa von Industrieanlagen, und auch nicht für andere zeitkritische Anwendungen geeignet.

Das VM-Modell ist, trotz aller Vorteile in Sachen Plattformunabhängigkeit, auch einer der größten Nachteile von Java: Einerseits sorgt es durch den Unterbau für eine gewisse Langsamkeit der Programmausführung. Jeder, der bereits ein Java-Programm verwendet hat, wird bemerkt haben, dass Java-Programme im Vergleich zu nativ in C++ oder anderen Sprachen programmierter Software relativ langsam sind.

Durch das VM-Modell haben Entwickler außerdem keinen direkten Zugriff auf Systemhardware: Sie müssen diese via Runtime Environment ansprechen, die seinerseits zwischen dem Java-Code und dem Rechner vermittelt. Das sorgt einerseits für Verzögerungen und verhindert andererseits, das vom JRE nicht unterstützte Hardwarefunktionen für Java unerreichbar sind. Immerhin generiert das auch gleich einen Vorteil: Stürzt eine Java-App ab, reißt sie normalerweise bestenfalls das Runtime Environment mit, nicht jedoch den ganzen Rechner.

Fazit: Für welche Zwecke ist Java geeignet?

Insgesamt ist Java also eine hervorragende Option zur Programmierung von Anwendungen, die plattformunabhängig sein sollen, ohne dabei zu hardwarenah zu agieren. Im Unternehmensumfeld bedeutet das, dass Java eine hervorragende Möglichkeit bietet, Anwendungen ohne Bindung an ein bestimmtes Betriebssystem zu bauen.

Auf der anderen Hand kann die Java-Suite als zusätzliche Drittanbieter-Software mit großer Verbreitung und hoher Update-Frequenz aber auch ein Sicherheitsrisiko darstellen, deren Einsatz auf sicherheitsrelevanten Rechnern möglicherweise vermieden werden muss.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Aktuelle Beiträge zu diesem Thema

Sicherheitstests bei der Software-Entwicklung

Anwendungssicherheit

Sicherheitstests bei der Software-Entwicklung

40 Prozent der Unternehmen setzen schon bei der Software-Entwicklung auf Sicherheitstests. Das ist ein Ergebnis einer aktuellen Umfrage von Veracode unter Entwicklern und IT-Führungskräften aus Deutschland, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten. lesen

Cloud-Anwendungen mit Azure App Service er- und bereitstellen

Platform-as-a-Service

Cloud-Anwendungen mit Azure App Service er- und bereitstellen

Mit Azure App Service lassen sich Apps im Unternehmen in der Cloud bereitstellen und von herkömmlichen Arbeitsstationen, aber auch mobilen Geräten wie Smartphones und Tablets von überall nutzen. Azure App Service fasst die Dienste „Azure Web Sites“ und „Azure Mobile Services“ zusammen. lesen

Ablösung der Cobol-Monolithen

Wie umgehen mit Legacy-Anwendungen?

Ablösung der Cobol-Monolithen

Nur nicht anfassen! Viele IT-Abteilungen haben Leichen im Keller – Black Boxes, um die man einen großen Bogen macht. Nur: Wie lange kann man mit diesen abgeschlossenen Legacy-Anwendungen noch leben? lesen

So sieht zukunftsfähige Embedded-Softwareentwicklung aus

Entwicklungstrends

So sieht zukunftsfähige Embedded-Softwareentwicklung aus

Mit den Experten von MicroConsult sprachen wir über die Bedeutung von Softwarearchitekturen und Frameworks. Dabei wurde das Thema Softwareengineering aus verschiedenen Blickwinkeln beleuchtet. lesen

Qualitätskontrolle für weltweit vernetzte IT-Services

Application Performance Monitoring aus der Cloud

Qualitätskontrolle für weltweit vernetzte IT-Services

Das wichtigste Arbeitsmittel in der Informations- und Dienstleistungsgesellschaft ist der Computer: Quer durch alle Branchen bildet ein weltweites Netz von IT-Services das Fundament für Businessabläufe, und die Stabilität und Zuverlässigkeit dieser IT-Services kann über Geschäftserfolg und -misserfolg entscheiden. lesen

Lz Labs erwirbt Technologie von Eranea

Migration von Cobol zu Java ins Web

Lz Labs erwirbt Technologie von Eranea

LzLabs hat die Codekonvertierungs-Technologie und geistiges Eigentum von Eranea übernommen. Das Schweizer Unternehmen kann somit seinen Kunden jetzt auch die Umwandlung von Cobol zu Java anbieten. lesen

Cloud-Lösungen ­vereinfachen den Einstieg

Enterprise Mobility Summit

Cloud-Lösungen ­vereinfachen den Einstieg

Red Hat ist Premium-Partner auf dem Enterprise Mobility Summit. Der Anbieter hat mit der Mobile Application Platform eine Rundum-Lösung für Unternehmen im Portfolio. Ein Gespräch mit Sebastian Faulhaber, Senior Solution Architect Middleware bei Red Hat. lesen

Programmierbare Infrastruktur mit HPE Synergy

Ressourcen auf ein Kommando

Programmierbare Infrastruktur mit HPE Synergy

IT-Abteilungen würden Systeme gern in Sekundenschnelle bereitstellen, skalieren und wieder abbauen, wie dies in der Public Cloud üblich ist. Zugleich müssen sie aber gewachsene Bestandsumgebungen betreiben. Mit einer programmierbaren Infrastruktur lassen sich beide Anforderungen erfüllen. lesen

Github geht stärker auf Unternehmen zu

Starkes Open-Source-Fundament

Github geht stärker auf Unternehmen zu

Kooperative Software-Entwicklung gibt es nicht erst seit Open Source. Ein außerordentlich beliebtes Tool dafür, Github, kommt allerdings aus der Open-Source-Welt, und sein geschäftlicher Erfolg basiert ebenfalls darauf. lesen

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44433730 / Definitionen)