Что такое библиотека java

Java библиотеки и фреймворки

Для ускорения процесса разработки java-приложения широко используют библиотеки (java library) и фреймворки (java framework). С точки зрения Java библиотека представляет собой файл jar, используемый для определения бизнес-логики программы и построения интерфейсной части. Библиотеку необходимо определенным образом прописать в CLASSPATH и подключить к приложению.

Фреймворк (framework) в переводе с английского означает каркас (структура). Java framework — это программная платформа, определяющая архитектуру построения приложения и облегчающее разработку и объединение разных компонентов большого программного проекта.

Использование java фреймворка в разработке web-приложения является каркасным подходом к архитектуре программы, где любая конфигурация программы состоит из двух частей: постоянная часть (каркас приложения), не меняющийся от конфигурации к конфигурации, и переменная часть — сменные модули, определяющие бизнес-логику и интерфейс приложения.

Различие между библиотекой и фреймворком

Основное отличие фреймворка от библиотеки заключается в том, что java библиотека может быть использована в приложении как набор подпрограмм близкой функциональности, не влияя на архитектуру программного продукта и не накладывая на неё никаких ограничений. В то время как java framework определяет правила построения архитектуры приложения, задавая на начальном этапе разработки поведение по умолчанию. Также фреймворк может взаимодействовать с большим числом разных по тематике библиотек.

Другое ключевое отличие фреймворка от библиотеки заключается в инверсии управления. Так при обращении к библиотеке управление получает один из методов класса после вызова. Во фреймворке пользовательский код может реализовывать конкретное поведение, встраиваемое в более общий, абстрактный код фреймворка. При этом фреймворк вызывает функции класса пользовательского кода.

Фреймворк Java Server Faces (JSF), описание

Web framework JSF (Java Server Faces) написан на Java и предназначени для web-приложений. Он существенно облегчает разработку пользовательских интерфейсов для Java EE приложений. Данный web framework основывается на использовании компонентов в отличие от прочих MVC-фреймворков, которые управляются запросами. При использовании классов JavaBean состоянием визуальных компонентов можно управлять : сохранить значение при переходе пользователя на другую страницу, и затем восстанавить, при возвращении назад.

Широкое распространение для формирования интерфейса в JSF получили технологии JSP и Facelets.

Платформа Java Server Faces включает:

В последнем на данный момент релизе JSF 2.2 от 21.05.2013 выполнена поддержка различных атрибутов HTML 5 и объединение с Java EE 7. В JSF 2.0 в качестве обработчика представления используется технология Facelets которая пришла на замену JSP.

Подробное описание web framework’а JSF представлено в разделе WEB технологии.

Фреймворк Stuts2, описание

Web framework Struts2 поставляется с открытым исходным кодом и предназначен для создания WEB-приложений в технологии Java2EE. Основой Struts является Java Servlet API, который он расширяет. В архитектурном плане данный фреймворк реализует, или, точнее, дает возможность реализовать шаблоный подход MVC. Struts2 имеется чёткое разделение моделей бизнес-логики, представления HTML-страницы и контроллера, отвечающего за передачу данных от модели к представлению и обратно.

Framework Struts2 включает стандартный контроллер — сервлет ActionServlet и различные средства для управления страницами представления (действия, интерцепторы). Разработчик приложения отвечает за написание кода модели и формирование конфигурационного файла struts-config.xml, который связывает воедино модель, представление и контроллер.

Запросы из браузера поступают на сервер (контроллер) в виде «action» (действия), определённых в конфигурационном файле. Когда контроллер получает запрос, он передаёт его соответствующему action-классу. Последний взаимодействует с кодом модели и, согласно правилам навигации, определяет страницу для отправления клиенту. Информация передаётся между моделью и представлением в виде особых JavaBeans. Богатая библиотека тегов позволяет получать данные из бинов и записывать их без Java-кода.

Web framework Struts2 поддерживает интернационализацию i18n, облегчает валидацию данных полученных из веб-формы и предоставляет механизм использования шаблонов «tiles».

Struts2 не является доработкой предыдущей версии Struts, это абсолютно новый фреймворк построенный на основе Webwork с использованием Model-View-Controller (MVC).

Подробное описание web framework’а Struts2 представлено в разделе WEB технологии.

Фреймворк Google Web Toolkit, описание

Используя framework GWT, можно быстро разрабатывать и отлаживать AJAX приложения на языке Java с использованием инструментария отладки Java.

GWT включает XML парсер, поддерживает интернационализацию и интеграцию с JUnit, включает интерфейс для удаленного вызова процедур, содержит небольшой пакет виджетов для разработки элементов графического интерфейса пользователя (GUI). Большой набор визуальных компонентов типа GXT (Ext-GWT), SmartGWT позволяют существенно упростить и ускорить разработку интерфейсной части WEB-приложения.

IDE разработки WEB-приложений, как правило, имеют соответствующие плагины для работы с GWT. Отладка GWT-приложения разделена на две части. Отладка серверной части приложения осуществляется как отладка обычного Java WEB приложения. Для отладки же клиентской части понадобится gwt dev-plugin для браузера.

Подробное описание фреймворка GWT с инcталляцией плагина GWT SDK в IDE Eclipse представлено на странице Фреймворк GWT.

Фреймворк Spring, описание

Несмотря на то, что Spring не обеспечивает какую-либо конкретную модель программирования, он получил широкое распространёние в Java-сообществе главным образом как альтернатива и замена модели Enterprise JavaBeans.

Spring был выпущен под лицензией Apache 2.0 license в июне 2003 года. Релиз Spring 3.1 вышел в декабре 2011. Текущая версия — 4.2.

Spring обеспечивает бо́льшую свободу в проектировании; кроме того, он предоставляет хорошо документированные и лёгкие в использовании средства решения проблем, возникающие при создании приложений корпоративного масштаба.

Особенности ядра Spring позволяют использовать его в любом Java-приложении. Существует множество расширений и усовершенствований для построения WEB приложений на платформе Java Enterprise Edition. По этим причинам Spring приобрёл большую популярность и признаётся разработчиками как стратегически важный фреймворк.

Наиболее известен Spring как источник расширений функциональности (свойств), нужных для эффективной разработки сложных бизнес-приложений вне тяжеловесных программных моделей. Этот фреймворк предлагает последовательную модель и делает её применимой к большинству типов приложений, которые уже созданы на основе платформы Java. Считается, что Spring реализует модель разработки, основанную на лучших стандартах индустрии, и делает её доступной во многих областях Java.

Более подробно с описанием Spring можно познакомиться на странице Википедии.

Библиотека Hibernate, описание

Библиотека Hibernate предназначена для решения задач объектно-реляционного отображения (object-relational mapping — ORM) при программировании на Java. Она относится к свободно программному обеспечению с открытым исходным кодом (open source), распространяемое на условиях GNU Lesser General Public License.

Hibernate предоставляет легкий в использовании каркас для работы с объектно-ориентированной моделью данных в традиционных реляционных СУБД. Библиотеку можно использовать как в процессе проектирования системы классов и таблиц «с нуля», так и для работы с уже существующей базой данных.

Hibernate не только обеспечивает связь между классами Java и таблицами базы данных, а также соответствие типов данных Java с типами данных SQL, но также предоставляет средства для автоматической генерации и обновления набора таблиц, построения запросов и обработки полученных данных. Таким образом, библиотека позволяет значительно уменьшить время разработки, которое обычно тратится на ручное написание SQL-запросов с использованием JDBC-кода.

Одним из основных достоинств Hibernate является автоматическая генерация SQL-запросов и обработка результирующего набора данных по преобразованию объектов (сериализация объектов), максимально облегчая перенос (портирование) приложения на любые базы данных SQL. То есть, Hibernate обеспечивает прозрачную поддержку сохранности данных (persistence) для «POJO» (Plain Old Java Object). POJO класс Java содержит только поля, без дополнительной логики их обработки, и доступ ко всем полям осуществляется только через методы get/set. Пример простого класса POJO приведен на странице описания компонента JavaBean.

Более подробное описание библиотеки Hibernate с инcталляцией плагина Hibernate Tools в IDE Eclipse представлено на странице Библиотека Hibernate.

Библиотека Swing, описание

Библиотека Swing предназначениа для создания графического интерфейса desktop’ых приложений, разрабатываемых на языке Java. Swing был создан компанией Sun Microsystems и содержит ряд графических компонентов (widget), таких как кнопки, поля ввода, таблицы и т.д.

Swing относится к библиотеке классов JFC (Java Foundation Classes), которая представляет собой набор библиотек для разработки графических оболочек. В состав JFC входят, в частности, библиотека Java 2D и первая библиотека Java для создания пользовательских интерфейсов AWT (Abstract Window Toolkit).

Начиная с версии Java 1.2 (1998 год) Swing включён в Java Runtime Environment.

Look and Feel

Архитектура Swing разработана таким образом, что можно изменять «look and feel» (L&F) приложения. «Look» определяет внешний вид компонентов, а «Feel» — их поведение. JRE предоставляет следующие L&F:

Таким образом, компоненты Swing поддерживают специфические динамически подключаемые виды и поведения (plugable look-and-feel), благодаря которым возможна адаптация интерфейса приложения к графическому интерфейсу платформы. То есть к компоненту можно динамически подключить другой, специфический для операционной системы. Таким образом, приложения, использующие Swing, могут выглядеть как «родные» приложения для данной операционной системы.

Сравнение с AWT

Swing предоставляет более гибкие интерфейсные компоненты, по сравнению с более ранней библиотекой AWT. В отличие от AWT, компоненты Swing разработаны для кросс-платформенной работы, в то время как компоненты AWT повторяют интерфейс исполняемой платформы без изменений.

AWT использует только стандартные элементы операционной системы (ОС) для отображения, то есть для каждого элемента создается отдельный объект ОС (окно), в связи с чем, AWT не позволяет создавать элементы произвольной формы (возможно использовать только прямоугольные компоненты). Элементы управления на основе AWT всегда отображаются поверх Swing-элементов, т.к. все Swing компоненты отображаются на поверхности контейнера.

Принцип Lightweight

Принцип «Lightweight» означает, что Swing компоненты прорисовываются самими компонентами в родительском окне (например, на JFrame), без использования компонентов операционной системы. В отличие от «тяжелых» компонентов AWT, Swing приложение может иметься только одно окно.

В приложении могут сочетаться компоненты Swing и AWT. Но это может порождать некоторые проблемы — в частности, компоненты AWT всегда перекрывают Swing элементы, а также закрывают собой всплывающие меню JPopupMenu и JComboBox. Для предотвращения этого, у данного типа компонентов имеются методы setLightWeightPopupEnabled (boolean), позволяющие запретить использование «легковесных» всплывающих элементов. При установке данного свойства в true AWT элементы не будут перекрывать меню.

Основным минусом таких «легковесных» (lightweight) компонентов является относительно медленная работа. Положительная сторона — универсальность интерфейса созданных приложений на всех платформах.

Описание библиотеки Swing более подробно с примерами рассматривается на странице Библиотека Swing

Библиотека SWT, Standard Widget Toolkit

Информация о SWT и ее использования в java-приложениях рассматривается на странице Библиотека SWT

Источник

Записки программиста Программирование и не только

[Java] Библиотеки и пакеты

Библиотека Java — это сборник классов. Если программе нужен какой-то класс, то нужно подключить библиотеку, в которой этот класс находится.

Оператор package
Сообщает транслятору, в каком пакете должны определяться содержащиеся в данном файле классы. Пакеты задают набор раздельных пространств имен, в которых хранятся имена классов. Если оператор package не указан, классы попадают в безымянное пространство имен, используемое по умолчанию. Если объявляется класс, принадлежащий определенному пакету, например,

то и исходный код этого класса должен храниться в каталоге java/awt/image

Трансляция классов в пакетах
При попытке поместить класс в пакет, вы сразу натолкнетесь на жесткое требование точного совпадения иерархии каталогов с иерархией пакетов. Нельзя переименовать пакет, не переименовав каталог, в котором хранятся его классы. Эта трудность видна сразу, но есть и менее очевидная проблема.

Оператор import
После оператора package, но до любого определения классов в исходном Java-файле, может присутствовать список операторов import. Общая форма оператора import такова:

Здесь пакет1 — имя пакета верхнего уровня, пакет2 — это необязательное имя пакета, вложенного в первый пакет и отделенное точкой. И, наконец, после указания пути в иерархии пакетов, указывается либо имя класса, либо метасимвол звездочка. Звездочка означает, что, если Java-транслятору потребуется какой-либо класс, для которого пакет не указан явно, он должен просмотреть все содержимое пакета со звездочкой вместо имени класса.

Замечание: Использование * может существенно увеличить время трансляции программы. На скорость работы и размер программы не влияет.

Если в двух пакетах, подключаемых с помощью формы оператора import со звездочкой, есть классы с одинаковыми именами, однако вы их не используете, транслятор не отреагирует. А вот при попытке использовать такой класс, вы сразу получите сообщение об ошибке, и вам придется переписать операторы import, чтобы явно указать, класс какого пакета вы имеете ввиду.

Уровни доступа
В языке Java имеется три уровня доступа, определяемых ключевыми словами: private (закрытый), public (открытый) и protected (защищенный).

В новом классе пишем наши уже знакомые функции сортировки с обязательным модификатором доступа public.
В итоге должно получиться следующее:

Сохраняем. Создаём еще один проект. Или открываем старый.

Добавляем созданый модуль alg также как описывалось в предыдущей статье

Делаем новый класс и пишем туда первой строчкой:

Всё. Мы подключили наш пакет с функциями сортировки!
Дописываем функцию main

Источник

Что такое библиотека java

Если предоставить в распоряжение программиста только язык программирования и не снабдить его набором готовых модулей, предназначенных для решения самых распространенных задач, ему придется отвлекаться на множество мелких деталей.

Обычно все профессиональные системы разработки приложений на языке программирования C++ содержат в своем составе набор стандартных библиотечных функций или библиотеки классов. В комплекте со всеми средствами разработки Java поставляются достаточно развитые библиотеки классов, значительно упрощающие программирование. В этом разделе мы кратко расскажем о составе и назначении библиотек классов Java.

Встроенные классы

В языке Java все классы происходят от класса Object, и, соответственно, наследуют методы этого класса. Некоторые библиотеки классов подключаются автоматически, и мы будем называть их встроенными. К таким относится, в частности, библиотека с названием java.lang. Другие библиотеки классов вы должны подключать в исходном тексте приложения Java явным образом с помощью оператора import.

Замещающие классы

Очень часто в наших приложениях вместо базовых типов переменных мы будем использовать объекты встроенных классов, которые называются замещающими классами (wrapper classes). Ниже мы перечислили названия этих классов и названия базовых типов данных, которые они замещают:

Заметим, что для преобразования базовых типов данных в объекты замещающего класса и обратно вы не можете применять оператор присваивания. Вместо этого необходимо использовать соответствующие конструкторы и методы замещающих классов.

Класс String

Класс String предназначен для работы с такими часто встречающимися объектами, как текстовые строки. Методы этого класса позволяют выполнять над строками практически все операции, которые вы делали раньше при помощи библиотечных функций C. Это преобразование строки в число и обратно с любым заданным основанием, определение длины строки, сравнение строк, извлечение подстроки и так далее.

Хотя в языке Java не допускается перезагрузка (переопределение) операторов, для объектов класса Stirng и объектов всех произошедших от него классов сделана встроенная перезагрузка операторов «+» и «+=». С помощью этих операторов можно выполнять слияние текстовых строк, например:

Здесь в качестве параметра функции println передается текстовая строка, составленная из трех компонент: строки «x = «, числа x и символа перехода на следующую строку ‘\n’. Значение переменной x автоматически преобразуется в текстовую строку (что выполняется только для текстовых строк) и полученная таким образом текстовая строка сливается со строкой «x = «.

Другие встроенные классы

Среди других встроенных классов отметим класс Math, предназначенный для выполнения математических операций, таких как вычисление синуса, косинуса и тангенса.

Предусмотрены также классы для выполнения запуска процессов и потоков, управления системой безопасности, а также для решения прочих системных задач.

Библиотека встроенных классов содержит очень важные классы для работы с исключениями. Эти классы нужны для обработки ошибочных ситуаций, которые могут возникнуть (и возникают!) при работе приложений или аплетов Java.

Подключаемые библиотеки классов

Ниже мы кратко перечислим подключаемые библиотеки классов для того чтобы вы могли оценить возможности набора классов Java. Подробное описание этих классов есть в справочной системе Java WorkShop и в различной литературе, посвященной Java. Мы же ограничимся описанием тех классов, которые будем использовать в наших примерах приложений.

Библиотека классов java.util

Библиотека классов java.util очень полезна при составлении приложений, потому что в ней имеются классы для создания таких структур, как динамические массивы, стеки и словари. Есть классы для работы с генератором псевдослучайных чисел, для разбора строк на составляющие элементы (токены), для работы с календарной датой и временем.

Библиотека классов java.io

В библиотеке классов java.io собраны классы, имеющие отношение к вводу и выводу данных через потоки. Заметим, что с использованием этих классов можно работать не только с потоками байт, но также и с потоками данных других типов, например числами int или текстовыми строками.

Библиотека классов java.net

Язык программирования Java разрабатывался в предположении, что им будут пользоваться для создания сетевых приложений. Поэтому было бы странно, если бы в составе среды разработки приложений Java не поставлялась библиотека классов для работы в сети. Библиотека классов java.net предназначена как раз для этого. Она содержит классы, с помощью которых можно работать с универсальными сетевыми адресами URL, передавать данные с использованием сокетов TCP и UDP, выполнять различные операции с адресами IP. Эта библиотека содержит также классы для выполнения преобразований двоичных данных в текстовый формат, что часто бывает необходимо.

В качестве примера приложения, составленного на языке программирования Java и ориентированного на работу в сети Internet, можно привести игру Java Color Lines (рис. 7).

Рис. 7. Сетевая игра Java Color Lines. Для того чтобы увидеть рисунок в увеличенном виде, сделайте щелчок мышью по изображению

Это сетевая версия известной игры Lines, которая выполнена в виде нескольких аплетов, взаимодействующих между собой и между сервером Web, на котором они расположены. Так как список имен игроков и достигнутых ими результатов хранится на сервере, вы можете поучаствовать в мировом турнире, сразившись с игроками из разных стран.

Библиотека классов java.awt

Классы, входящие в состав библиотеки java.awt, предоставляют возможность создания пользовательского интерфейса способом, не зависящим от платформы, на которой выполняется аплет Java. Вы можете создавать обычные окна и диалоговые панели, кнопки, переключатели, списки, меню, полосы просмотра, однострочные и многострочные поля для ввода текстовой информации.

Библиотека классов java.awt.image

В среде любой операционной системы работа с графическими изображениями является достаточно сложной задачей. В операционной системе Windows для этого применяется графический интерфейс GDI. Если вы будете рисовать графические изображения в среде OS/2 или X-Windows, вам, очевидно, придется использовать другой программный интерфейс. Большую сложность также вызывает разбор заголовков графических файлов, так как они могут иметь различный формат и иногда содержат неправильную или противоречивую информацию.

Источник

Что такое библиотека java

[an error occurred while processing this directive]

Конспект лекций по Java. Занятие 6

[an error occurred while processing this directive](none)

Практическая работа

Для повторения и закрепления материала предыдущих занятий рассмотрим пример класса, в котором выполняется работа с массивами, а также реализован статический и обычный метод.

Это класс DoubleVector (файл DoubleVector.java). Он предназначен для работы с векторами. В приведенном примере реализовано только скалярное умножение векторов, но при необходимости этот класс можно расширить другими операциями над векторами.

В классе DoubleVector есть поле — массив vector, конструктор для построения вектора из массива, два метода mult(. ), один из которых статический, а также метод main(. ) для проверки работоспособности класса.

Следует обратить внимание на методы mult(. ). Первый из них предназначен для умножения данного вектора на другой вектор. Он используется в методе main(. ) в строках

System.out.println(«v1*v2=» + v1.mult(v2)); и System.out.println(«v1*v3=» + v1.mult(v3));

Второй для умножения двух векторов. Он используется в строке

System.out.println(«v1*v2=» + DoubleVector.mult(v1, v2));

Статический метод mult(. ) реализован на базе обычного метода, путем возврата «a.mult(b)». Альтернативой является реализация алгоритма умножения в статическом методе и вызов его из обычного метода. Это выглядело бы так.

Знакомство с библиотеками и пакетами.

Обычно физически библиотека — это jar-файл (rt.jar, например). Но свою личную библиотеку можно сделать и просто в каком-либо каталоге. Кроме того, библиотека может быть zip-файлом.

Но библиотека является довольно крупным хранилищем классов. На практике требуется какой-то дополнительный механизм разбиения всего множества классов, хранящихся в библиотеке на отдельные части. В Java таким механизмом являются пакеты.

Пока познакомимся с использованием пакетов из стандартной библиотеки Java. Лучше всего обратиться к документации по API Java. Полный список пакетов стандартной библиотеки Java:

Нужно разобраться с именами пакетов. Как видно, имя составное, разделенное точками. Это связано с общепринятым в Java принципом построения имен пакетов. Этот принцип состоит в том, что в имени пакета присутствует Internet-адрес разработчика пакета в обратном порядке. На примере:

Кроме того, с именем пакета связана структура каталогов, в которых должны размещаться классы. Это будет рассмотрено подробнее позже, когда будем рассматривать создание собственных пакетов.

Некоторые важные пакеты Java

Использование пакетов в программах

Для того чтобы класс из библиотеки мог быть использован в программе, его нужно подключить. Для этого в начале java-файла нужно поместить оператор «import». Например, пусть требуется использовать класс ArrayList в разрабатываемом нами классе Ex1 (ArrayList находится в пакете java.util).

Тогда файл Ex1.java может начинаться примерно так:

далее в программе мы уже можем использовать ArrayList. Например,

Если в одном программном модуле требуется несколько классов из одного пакета, то можно подключить весь пакет, например,

Создание своих собственных пакетов

Для создания собственного пакета нужно

Реализуем простой пример. Создадим в каталоге util такой файл S.java.

Оттранслируем его командой

Теперь вернемся к примеру в начале занятия и модифицируем его.

Практическая работа.

При создании визуальных приложений мы будем, в основном, использовать пакет javax.swing, а также java.awt и java.awt.event.

Рассмотрим первый пример диалоговой программы (файл Dialog1.java)

Замечания по кодировке

Для того, чтобы запустить данный пример, можно просто скопировать текст примера в буфер, а потом в некотором редакторе создать файл Dialog1.java и скопировать в него содержимое буфера.

Единственная проблема — в кодировке русских символов. При формировании диалога используется кодировка Windows 1251. Поэтому, если текст будет набран в другой кодировке, то он будет отображен в окне приложения неправильно.

Каждый текстовый редактор имеет свои способы переключения кодировок. Скажем, при использовании встроенного редактора Far-Manager изменить кодировку с DOS (KOI8-R) на Win (Windows 1251) можно при помощи клавиши F8.

Краткие пояснения к примеру

1. В примере использованы следующие классы стандартной библиотеки Java

2. «фрагмент as is (1)» обеспечивает Windows Look&Fill. Закомментируем его и посмотрим, что получится.

3. «фрагмент as is (2)» обеспечивает завершение всего приложения в случае, если закрылось главное окно приложения. Тоже полезно закомментировать и посмотреть, что получиться.

4. Строки

имеют очевидный смысл. (см.документацию по JFrame в пакете javax.swing).

5. Строки

требуют пояснения. Главное окно (JFrame) устроено сложным образом. Оно состоит из ряда элементов. Тот элемент, в который следует добавлять другие визуальные компоненты, может быть получен при помощи метода getContentPane(). Мы запоминаем ссылку на него в переменной ‘c’ и потом используем его во второй строке фрагмента, которая просто создает и добавляет (метод add) метку на окно.

6. Строка frm.setVisible(true);

выводит окно на экран и активизирует диалог с пользователем.

Источник