Основы программирования с Java

Следующий список дает основные мероприятия в цикле разработки программного обеспечения.

Программы могут быть написаны, используя какой-либо из редакторов.

Это может быть простой текстовый редактор, такой как блокнот, или более сложный редактор, предоставляемый средой разработки.

В настоящее время большинство популярных языков программирования оснащены специально разработанными редакторами для языка.

Программы, написанные на языке программирования высокого уровня, должны быть откомпилированы или переведены на машинный язык, прежде чем они могут быть выполнены.

Программа компиляции является своего рода системным программным обеспечением, потому что она взаимодействует с другими программами.

Программа компиляции берет программу в качестве входных данных, а затем переводит ее в понятный машиной язык или объектный код.

Этот процесс называют компиляцией.

После компиляции программы, она должна пройти через другой процесс, который называется связыванием или сборкой и который связывает программу с другими программами или библиотеками, которые были включены в оригинальную программу.

В случае Java, есть очень богатая коллекция существующих программ, упакованных в виде библиотек, например, библиотека для часто используемых математических функций, таких как корень квадратный и тригонометрические функции – синус, косинус и тангенс.

Это очень важно при разработке программ, потому что мы можем использовать то, что было написано раньше и не должны разрабатывать все с нуля.

Повторное использование программы является общим действием программной инженерии, которое может сэкономить время и усилия за счет сокращения лишней работы.

Процесс связывания создает компьютерный исполняемый код, который обычно хранится в .exe файле или .jar файле.

Чтобы действительно выполнить программу, исполняемый код должен быть перемещен оттуда, где он хранится, например, на жестком диске, в основную память, где может быть осуществлено выполнение программы, и этот процесс называется загрузка.

Программу необходимо протестировать для разных вводов, прежде чем она может быть опубликована.

Если обнаружена ошибка, программу нужно пересмотреть и провести через последовательность шагов разработки снова.

В настоящее время, все эти процессы могут осуществляться в интегрированной среде разработки (IDE).

Интегрированная среда разработки (IDE) является программным приложением, которое обеспечивает интерактивные инструменты для программистов, чтобы упростить цикл разработки программного обеспечения и таким образом, улучшить производительность.

Далее приведем общие компоненты IDE.

Они в основном соответствуют шагам в цикле разработки программного обеспечения, о которых мы только что говорили.

Редактор в IDE часто предоставляет инструменты, которые помогут вам отформатировать и документировать программы.

Некоторые могут даже помочь вам сделать некоторую первоначальную проверку на синтаксис.

Компилятор, сборщик и загрузчик обеспечивают компиляцию, связывание и загрузку программы для исполнения, как обсуждалось ранее.

Часто существуют ошибки в программах, даже для программ, написанных опытными программистами.

Отладчик может помочь в выявлении и локализации ошибок.

Он позволяет программисту проследить шаг за шагом выполнение программы.

В отладке программы, есть два распространенных типа ошибок, а именно синтаксические ошибки и семантические ошибки.

Синтаксис языка программирования представляет собой набор правил, которые определяют комбинацию символов, которые могут быть правильно использованы вместе в языке.

Это похоже на грамматику в естественном языке, таком как русский или английский язык.

Семантика относится к значению программы, то есть, что программа должна выполнить.

Программа может быть синтаксически правильной, но она может не давать предполагаемое значение.

В естественных языках, таких как русский или английский, может присутствовать двусмысленность, человек делает толкование и может попросить разъяснений, если значение не ясно.

Например, если вы бы дали следующее указание, подумайте о том, какое может быть значение этой инструкции.

Например, инструкция может быть "казнить нельзя помиловать".

Таким образом, это предложение являются синтаксически или грамматически правильным, но семантически неоднозначным.

Для компьютера, он всегда даст каждой программе ровно одну интерпретацию.

Мы будем использовать в основном IntelliJ IDEA как нашу интегрированную среду разработки или IDE здесь, и вы будете иметь лучшее представление о каждом из этих компонентов.

Как решать задачи?

Прежде чем мы рассмотрим, как компьютеры могут быть использованы для решения задач, давайте вначале рассмотрим, как мы обычно решаем задачи в реальной жизни.

Процесс решения задачи, которому мы обычно следуем, не ограничивается использованием только компьютера.

1-й шаг должен определить и проанализировать задачу, которую вы пытаетесь решить, чтобы мы могли получить хорошее понимание задачи.

На этом этапе, в основном, вы пытаетесь придумать спецификацию задачи. Это особенно важно, когда вы решаете задачу с помощью компьютера.

Компьютер не может читать ваши мысли, вы должны дать компьютеру точные инструкции о шагах выполнения.

Так что этот шаг очень важен, потому что вы должны сначала дать себе четкое понимание задачи, прежде чем вы можете сказать компьютеру, что вы от него хотите.

После того как вы получили спецификацию задачи, следующим шагом будет разработать решение.

Во многих задачах может быть несколько решений.

Итак, вы хотите разработать решение, которое наилучшим образом соответствует текущей ситуации или ограничениям.

Например, при попытке решить задачу добраться из одного места в другое, ограничения могут быть в том, что вы должны попасть в определенное время и с определенным бюджетом.

После того как вы определились с решением, вы должны разработать детали реализации, в том числе шаг за шагом реализацию решения.

После того как вы закончили разработку реализации решения, вы должны выполнить некоторые тесты и оценки, чтобы убедиться, что ваша реализация правильно решает проблему.