Vývojové nástroje jazyka Java Tato kapitola informuje čtenáře, jaké nástroje je zapotřebí nainstalovat pro spouštění a vývoj programů v jazyce Java, hlavním cílem kapitoly je seznámit čtenáře s aplikacemi, které vývoj programů v jazyce Java mohou uživateli usnadnit, zpříjemnit a zjednodušit. Kapitola podrobněji popisuje práci v několika vývojových prostředích, takže si čtenář po jejím prostudování může vybrat prostředí, které nejvíce vyhovuje jeho znalostem, dovednostem i požadavkům a potřebám. Klíčové pojmy: Běhové prostředí JRE, vývojové prostředí JDK, integrované vývojové prostředí IDE. Spouštění programů v jazyce Java Chceme-li programy vytvořené v jazyce Java pouze spouštět a nikoli je sami vytvářet nebo upravovat, stačí mít nainstalováno tzv. běhové prostředí, Java Runtime Environment (JRE). Chceme-li ale pracovat se zdrojovým kódem musíme již mít nainstalované celé vývojové prostředí, Java Development Kit. Můžeme si vybrat z více edicí tohoto prostředí, verze SE (standard edition) je určena pro běžné uživatele a obsahuje základní verzi Javy. Verze EE (enterprise edition) obsahuje rozšíření pro provoz a vývoj podnikových a webových aplikací, verze ME (micro edition) obsahuje rozšíření pro provoz a vývoj aplikací pro mobilní zařízení. Prostředí pro spouštění nebo vývoj programů můžeme stáhnout například z oficiálních stránek firmy Oracle http://www.oracle.com/technetwork/java. Dokumentaci k JDK můžeme prohlížet přímo na webu tamtéž, případně si ji můžeme stáhnout na lokální počítač a pracovat s ní i bez nutnosti internetového připojení. Programy v jazyce Java můžeme spouštět z prostředí, ve kterém jsme je vytvořili nebo z příkazového řádku, Spouštíme-li programy z příkazového řádku, pak musíme provést následující kroky: Ve vhodném editoru vytvoříme soubor Jmeno.java Z příkazové řádky se přepneme do adresáře, ve kterém je soubor Jmeno.java uložen Spustíme překladač Javy příkazem javac Jmeno.java, vznikne soubor přeložený do byte kódu Jmeno.class Vzniklý soubor spustíme pomocí interpretru java.exe příkazem java Jmeno 13.6.2012 vývojová prostředí Java 1
Editory a IDE Zdrojový kód programů v jazyce Java můžeme psát pomocí jednoduchého textového editoru (např. poznámkový blok), vhodnější je ale použít pokročilejší programátorský editor, který umožňuje zvýrazňování částí kódu při editaci a jednoduché dodržování syntaxe jazyka. Takovýmto editorem je například PSPad. PSPad nabízí: Práci s více dokumenty současně Práci s projekty (více zdrojových souborů tvořících jeden ucelený blok, např. program) Hledání a nahrazování regulárních výrazů v souborech Porovnávání textu s barevným zvýrazněním rozdílů Šablony pro různé programovací jazyky (HTML, PHP, Java, MySQL, Perl..) Volitelná konverze češtiny(latinii, Kamenických, Windows 1250, ISO 8859-2, UTF-8, UNICODE) Zvýraznění syntaxe podle typu souboru Automatické opravy a další funkce (zejména pro tvorbu webových stránek) Pro jazyk Java je k dispozici také několik integrovaných vývojových prostředí (IDE - Integrated Development Environment), která uživateli na jednom místě umožní: Zápis zdrojového kódu, často s integrovanou nápovědou a zvýrazňováním syntaxe Kompilaci kódu Spouštění hotového projektu Debugging Mezi tato vývojová prostředí pro jazyk Java můžeme zařadit JCreator, BlueJ, NetBeans, Eclipse a další. JCreator JCreator je jednoduché a hardwarově nenáročné vývojové prostředí určené pro OS Windows. Dostupný je ve dvou verzích, verze LE je k dispozici zdarma, verze Pro je verze placená. Prostředí je vhodné pro začátečníky v jazyce, jeho ovládání je velmi jednoduché a rychlé. Verze LE nabízí práci s projekty, barevné zvýrazňování syntaxe, množství funkcí pro editaci textu, integrovanou kompilaci a spouštění programů. Pro většinu akcí, existuje průvodce. Například je tak možno naklikat" přístupové modifikátory tříd (priváte, public, abstract, final), což dělá z JCreator LE nástroj i pro méně zkušené uživatele. Nový projekt v Jcreatoru vytvoříme pomocí hlavního menu, vybereme položku File New Project. 13.6.2012 vývojová prostředí Java 2
Na výběr máme několik typů projektů, u každého projektu zadáváme jeho název, cestu ke zdrojovým souborům a k vytvářeným výstupním souborům, můžeme také změnit nebo nastavit cestu k potřebnému JDK. Zvolený projekt obsahuje šablony tříd projektu, šablona podobně jako v jiných vývojových prostředích automaticky vytvoří tělo hlavní třídy. Pro kompilaci souboru (třídy) nebo celého projektu slouží nabídka Build hlavního menu. Případné chyby ve zdrojovém kódu se při překládání do byte kódu zobrazují ve spodním okně obrazovky. Poklepáním na chybu můžeme nechat vyhledat řádek zdrojového kódu, který chybu obsahuje. Projekt v JCreatoru musí být součástí nějakého Pracovního prostředí (Workspace). Musíme si dávat pozor na správné zařazení tříd do projektů a projektů do pracovních prostředí. JCreator, stejně jako jiná prostředí umí do stávajícího projektu přidat i již hotové soubory z jiného vývojového prostředí, případně importovat celé projekty. 13.6.2012 vývojová prostředí Java 3
BlueJ BlueJ je multiplatformní prostředí pro vývoj aplikací v Javě s minimálními hw nároky. Bylo vyvinuto speciálně pro výuku objektově orientovaného programování Michaelem Köllingem a Johnem Rosenbergem. Oproti jiným vývojovým prostředím umožňuje navíc tvorbu UML diagramů tříd (grafické znázornění použitých tříd a Projekt hra obsahuje čtyři třídy, každá třída je v UML diagramu znázorněna obdélníčkem. Vztahy mezi třídami jsou znázorněny šipkami. Plná šipka označuje vztah dědičnosti, čárkovaná vztah používání. vztahů mezi nimi) a také interaktivnost práce, kdy uživatel může klepnutím na nabídku vytvářet instance objektů, nastavovat parametry, volat metody vytvořených instancí a zasílat jim zprávy. Prostředí BlueJ je vhodné zejména pro první kroky s jazykem Java, k dispozici je česká lokalizace prostředí, tutoriály v českém jazyce i knihy o programování v tomto prostředí. Uživatel má plně pod kontrolou veškeré vytvářené adresáře a soubory. Otevření projektu K dispozici máme několik možností Chceme napsat nový vlastní program: otevřeme nejprve nový projekt, který vhodně pojmenujeme. Projekty v Javě pojmenováváme malým písmenem. Projekt je vlastně složka, ve které budou uloženy všechny soubory, ze kterých se program skládá. Můžeme také otevřít již existující projekt pro editaci nebo spouštění, v tomto případě se nám na obrazovce zobrazí všechny třídy, ze kterých se projekt skládá v podobě UML diagramu. Můžeme otevřít nebo importovat také projekt převzatý z jiného vývojového prostředí javy. 13.6.2012 vývojová prostředí Java 4
Z hlavní nabídky můžeme otevřít nový projekt, stávající uložený projekt nebo projekt z jiného vývojového prostředí. Vkládání a editace tříd Po otevření projektu můžeme začít pracovat s jednotlivými třídami, ze kterých se projekt skládá. Pro vytvoření nové třídy použijeme ikonu v levé části obrazovky, Při vytváření nové třídy můžeme zvolit standardní třídu, abstraktní třídu, rozhraní, aplet, test nebo výčtový typ. musíme vybrat typ vytvářené třídy a třídu pojmenovat. Typ třídy i její název slouží k přípravě šablony zdrojového kódu (např. se automaticky připraví hlavička celé třídy, hlavička konstruktoru třídy...). Nezapomeneme, že název třídy začíná dle konvencí v jazyce Java vždy velkým písmenem a musí být stejný, jako název souboru, do kterého třídu ukládáme (s výjimkou více tříd v jednom souboru). Vztahy mezi vytvářenými třídami můžeme do UML diagramu přidat pomocí ikon v Vztahy mezi třídami znázorníme pomocí šipek. Můžeme také vzthay nechat zobrazit automaticky, šipky se doplní po zkompilování tříd. 13.6.2012 vývojová prostředí Java 5
levé části obrazovky (plná nebo přerušovaná šipka), máme-li zdrojový kód zapsán správně, nemusíme se o tyto vztahy starat, prostředí si je doplní po analýze zdrojového kódu automaticky. Kompilace Máme-li zdrojový kód tříd(y) zapsán, je zapotřebí nechat jej po syntaktické stránce zkontrolovat. K tomu slouží kompilace zdrojového kódu (v Javě do byte kódu). Kompilovat můžeme jednotlivé třídy nebo celý projekt. Kompilaci spustíme pomocí nabídky z hlavního horního menu, z nabídky v levé části obrazovky nebo vybráním nabídky kontextového menu po klepnutí pravým tlačítkem myši na grafický symbol kompilované třídy. Dokud není třída zkompilována, její grafické vyjádření (obdélníček UML diagramu) je šikmo šrafováno. Po úspěšné kompilaci šrafování zmizí, aktivní třída (vybraná třída) má navíc v pravém dolním rohu dva rovnoběžné šikmé pruhy. Pokud kompilace zdrojového kódu nemůže být dokončena kvůli chybě v programu, otevře se nám okno se zdrojovým kódem, ve kterém je zvýrazněn řádek, na kterém byla nalezena chyba, v dolní části okna je informace o typu chyby. Interaktivní práce v prostředí Jakmile se nám podaří třídu zkompilovat, můžeme interaktivně vytvořit její instanci(e), volat metody, a to jak metody třídy, tak metody instance, zasílat zprávy jednotlivým objektům. Prostředí BlueJ umožňuje zadávání parametrů metod interaktivně. Znamená to, že zdrojový kód nemusí vůbec obsahovat metodu main(), parametry pro konstruktor(y) a metody zadáváme při jejich volání. Klepnutím pravým tlačítkem myši na symbol třídy Org vyvoláme kontextové menu, vybereme konstruktor. Otevře se nám dialogové okno, do kterého zadáme jméno vytvářené instance a požadovaný parametr konstruktoru. Nezapomeneme, že při zadávání řetězce musíme řetězec obalit uvozovkami. 13.6.2012 vývojová prostředí Java 6
Podobným způsobem lze z kontextového menu jednotlivých tříd volat metody třídy. Opět se zobrazí dialogové okno, ve kterém zadáme požadované parametry metod. Kliknutím na obdélníček třídy Hra se zobrazí metody této třídy. Chceme-li zavolat instanční metody, kontextové menu musíme vyvolat klepnutím pravým tlačítkem myši na předem vytvořenou instanci. Kliknutím na červený obdélníček instance třídy Hobit se zobrazí metody, dostupné pro tuto instanci. NetBeans Jedním z nejoblíbenějších nástrojů pro práci s Javou (i mezi studenty naší školy) je vývojové prostředí NetBeans IDE. Jednoduchý tutorial o tomto vývojovém prostředí můžete nalézt např. zde: www.islandsoft.cz. 13.6.2012 vývojová prostředí Java 7