Introduction à la plate-forme Java

Introduction

Au cœur des ordinateurs, des listes d’instructions sont exécutées par les microprocesseurs. Ces listes contiennent des codes binaires représentant des calculs et des actions à faire sur des registres, de la mémoire ou encore sur des périphériques. Sauf cas très rare, lorsqu’un développeur écrit un programme, il ne construit pas directement cette liste d’instructions aussi appelée code de bas niveau ou langage assembleur. Heureusement pour lui, il passe par un langage de programmation avec lequel il va décrire un enchaînement d’actions de « haut niveau ». Par exemple, si le programme a besoin d’ouvrir le fichier config.txt alors le développeur utilisera la fonction fopen("config.txt") de son langage favori pour le faire. Derrière cette ligne se cachera toute une liste d’instructions « machine » que le microprocesseur exécutera quand l’application sera exécutée. Les langages de hauts niveaux simplifient donc grandement l’écriture mais, au final, ce sont toujours des instructions machine qui seront déroulées.

Le programme source - dans notre exemple, celui qui contient fopen("config.txt") - est un fichier texte que le développeur construit avec un éditeur de texte basique comme Notepad, Notepad++...

Environnement d’exécution

Les applications écrites en Java ne communiquent jamais directement avec le système d’exploitation. D’ailleurs, le résultat d’une compilation Java (fichiers d’extension .class) n’est pas directement exécutable par le système d’exploitation. Cette première mouture, appelée Byte Code, contient des instructions pour la machine virtuelle Java qui va « convertir à la volée » le code intermédiaire en instructions compatibles avec l’environnement réel d’exécution. On parle de Just In Time Compiler(ou JIT Compiler).

Chaque environnement réel d’exécution (Windows, Linux, macOS...) a sa propre machine virtuelle Java, mais le Byte Code généré après la compilation du programme source est le même et est relativement portable entre les différentes machines virtuelles Java. L’adverbe « relativement » est ajouté ici pour préciser que la conception d’un programme « portable » requiert quelques précautions. Imaginons que vous souhaitiez réaliser un programme qui devra être fonctionnel à la fois sur PC, tablette et téléphone. Il est évident que les caractéristiques de ces trois dispositifs diffèrent totalement...

Une librairie très complète

La plate-forme Java propose une très large collection de classes sur lesquelles s’appuient les applications. On parle d’API Java. Ces classes simplifient considérablement la gestion d’objets courants (chaînes de caractères, valeurs décimales, collections, etc.), mais aussi la gestion de fichiers, des interfaces graphiques classiques, les API web, l’accès aux bases de données, les communications réseau, la sécurité, les diagnostics, etc. La liste des classes est très conséquente et, même si elles sont proposées de façon hiérarchique, le problème est souvent de savoir s’y repérer !

Ces classes sont, la plupart du temps, extensibles. Cela veut dire qu’il est possible de les étendre pour profiter de leurs comportements de base puis d’y ajouter des spécificités métier.

Pour organiser ces classes, la plate-forme utilise le concept des packages qui regroupent les classes par finalités (services de même nature). Par exemple, le package java.io contient une « boîte à outils » pour gérer les fichiers.

Il est naturellement possible de créer ses propres packages. Le package Java correspond au package de l’UML. Le découpage effectué veille à réduire...

L’incontournable Hello World

Même si l’apprentissage d’IntelliJ IDEA se fera en même temps que celui de la programmation orientée objet avec Java, ne résistons pas plus longtemps à l’envie de rédiger notre premier programme à savoir, le très classique Hello world !

L’interface utilisateur de l’outil est composé de deux parties avec à gauche l’Explorateur de projets et son projet unique helloworld :

Sur la partie droite s’affiche le contenu du fichier source unique de notre solution : Main.java contenant déjà quelques lignes de code automatiquement...

Un point sur les acronymes

Faisons un petit point sur les acronymes les plus souvent utilisés dans le monde Java.

Nous avons utilisé le JDK 22. JDK signifie Java Development Kit et c’est un SDK (Software Development Kit) spécial Java contenant des outils comme le compilateur, le débogueur et également le JRE.

Nous avons utilisé, sans encore le savoir, ce JRE, qui est l’acronyme de Java Runtime Environment. Le JRE nous a permis d’afficher ce triomphal « Hello World! » Dans notre cas, le JRE a été amené par le JDK, mais il peut être téléchargé et installé seul.

Java est un puissant langage de développement permettant de créer des applications pour différents types de plateformes d’exécution : les petites machines sans énormément de puissance, les machines de bureau et enfin les machines serveur musclées. À chacun de ces types correspond une spécification de ce que doit proposer la plateforme Java. Ces spécifications sont respectivement JME (Java Micro Edition), JSE (Java Standard Edition) et JEE (Java Enterprise Edition). Nous utilisons en développement les implémentations de ces spécifications par les éditeurs comme Oracle. Par exemple, le JDK 22 que nous avons utilisé correspond à l’implémentation des spécifications...