Java – Der Star unter den objektorientierten Programmiersprachen

In der Entwicklung von Software gibt es Grundsätze, die seit dem Beginn der Digitalisierung und somit bereits teils mehrere Jahrzehnte existieren und in abgeschwächter Form auch heute noch Relevanz besitzen. C++ beispielsweise ist eine solche „Basissprache“, mit welcher Programmierer verschiedenster Ausprägung früher oder später in Berührung gekommen sind. Geht es hingegen um Anwendungssoftware, die Maßstäbe gesetzt hat in heute gegebenen Vielfalt an Programmiersprachen, muss man zwangsläufig auf Java zu sprechen kommen. Sie ist eine objektorientierte Programmiersprache, die genau genommen nicht mit den Grundsätzen der Java-Technologie gleichzusetzen ist.

Wir werden in den folgenden Absätzen näher darauf eingehen, insbesondere auf die Vorteile in der Softwareentwicklung.

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Die Virtualisierung einer Sache – Java als Vorreiter der Plattformunabhängigkeit

Java als Programmiersprache eignet sich zur Ausformulierung eines Softwareprogramms. Hierbei entsteht ein Quellcode, der einen hohen Dokumentationsgrad aufweist. Für sich genommen, also als Datengrundlage, kann ein Java-Quellcode nicht ausgeführt werden. Hierfür ist es notwendig, eine Übersetzung vorzunehmen. Dazu dient der Java-Compiler, ein Programm als Grundaspekt des Java-Entwicklungswerkzeugs (JDK), welchen den Java-Quellcode in einen von Maschinen lesbaren Java-Bytecode übersetzt. Das Besondere daran ist, dass die zur Ausführung benötigte Maschine nicht innerhalb einer bestimmten Hardwarekomponente vorliegt, sondern virtueller Natur ist. Um Java-Programme also ausführen zu können, bedarf es entsprechender Software auf dem jeweiligen Endgerät.

Vorteilhaft ist daran insbesondere, dass Java unabhängig von einer bestimmten Plattform betrieben werden kann. Dies setzt demnach keinen notwendigen Eingriff in die Rechnerarchitektur des Anwenders voraus. Grundvoraussetzung ist einzig und allein eine entsprechende Laufzeitumgebung. Derartige Laufzeitumgebungen werden von Oracle, dem Entwickler von Java, für alle namhaften Betriebssysteme angeboten. Darunter macOS, Solaris, Windows und Linux. Sehr wohl existieren aber weitere Laufzeitumgebungen für andere Betriebssysteme, die von Drittherstellern stammen und überwiegend auch zertifiziert wurden. Anwendungssoftware auf Basis von Java kann nicht allein in Form von Internetanwendungen existieren, sondern beispielsweise auch in Automobilen oder bestimmten elektronischen Geräten.

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Merkmale des Konzeptes von Java

Java als Entwicklungsumgebung, entwickelt von Sun Microsystems, erschien 1995. Im Laufe der Zeit kamen unzählige Aktualisierungen und Updates hinzu, aktuell (17. Januar 2017) liegt Java in Version 8 Update 121 vor. Starke Einflüsse nahmen C++, Objective-C, C# sowie Smalltalk. Seit vielen Jahren gilt Java als bevorzugte Programmiersprache, deren Lizenzierung unter GNU General Public License beziehungsweise Java Community Process läuft.

Die Entwicklungsgeschichte von Java ist eng mit einem Anforderungskatalog verknüpft, der zu einer universell einsetzbaren, leistungsfähigen und dynamischen Programmiersprache führen sollte. Im Kern der objektorientierten Programmiersprache stehen eine hohe Sicherheit und insbesondere eine Architekturneutralität, die Portabilität überhaupt erst ermöglicht. Hieraus ergeben sich Vorteile in Bezug auf eine möglichst weitgefasste Interpretierbarkeit. Im Folgenden werden wir versuchen, die Grundkonzepte dieser Programmiersprache herauszuarbeiten.

• Die Entwicklungsumgebung wurde durch Java Update fortlaufend an die Erfordernisse der Softwareentwicklung angeglichen. Das bedeutet, dass viele Grundaspekte der Programmiersprache zwar in ihrer Grundform gegeben sind, in Teilen aber mittlerweile deutlich komplexere Strukturen ermöglichen. Ein Java Test ist beispielsweise einfacher möglich, da der Sprachumfang der Programmiersprache im Vergleich zu C++ stark vermindert wurde. Dies äußert sich in der fehlenden Unterstützung der Mehrfachvererbung oder der sogenannten Operatorüberladung.
• Eine verteilte Ausführung wird von Java zwar nicht direkt unterstützt, führt aber aufgrund ähnlicher Strukturen wie in Smalltalk-Klassenbibliotheken sowie dem Einsatz von Entwurfsmustern zu einer vertrauten Entwicklungsumgebung. Wir von evonier software solutions arbeiten seit vielen Jahren mit Java und schätzen dabei vor allem die hohe Typisierung, wodurch verschiedenste Designs mit einer deutlich geringeren Fehleranfälligkeit verbunden sind.
• In der Java Enterprise sind bestimmte Konzepte gegeben, die eine hohe Programmsicherheit gewährleisten. Zu nennen wäre hier vor allem der Class-Loader, ein Bindeglied in Zugriff auf Klasseninformationen auf dem Weg zur Java Virtual Machine. Die Rechteverwaltung ist in Form des Security-Managers gegeben, welcher unberechtigte Zugriffe auf Programmobjekte abwehrt.
• Die bereits angesprochene Möglichkeit zum Parallelisieren, dem zeitgleichen Ablauf zunächst voneinander getrennter Programmabschnitte, ist ein wichtiges Element der großen Anwendungsbreite des Programms.

Abschließende Bemerkungen und Fazit

Die Wahl für eine Programmiersprache hat regelmäßig etwas damit zu tun, für welche Auslegung die Anwendungssoftware realisiert werden soll. Längst nicht jeder Funktionsumfang, der seitens des Auftraggebers vorgegeben wird, kann und muss in einer bestimmten Programmiersprache entwickelt werden. Im Rahmen unserer IT-Beratung machen wir das beispielsweise an der Organisation einer IT-Architektur im Unternehmen fest. Bei der Softwareentwicklung orientieren wir uns hingegen an der Struktur bestehender Systeme und einer möglichst breiten Ausbaufähigkeit des Programmes selbst. Dies ist regelmäßig die Basis, um ein sauber laufendes und bugfreies System auch in Zukunft als Basis für Erweiterungen nutzen zu können.

Zuletzt bleibt aber festzustellen, dass Java als Programmiersprache eine Reihe von Vorzügen verbindet. In Bezug auf das Runtime-System ist sie dynamisch, sie unterstützt Multi-Threading und lässt sich in der Webentwicklung in Form  von Applets ganz einfach in Webseiten jeder Art einbinden. Es handelt sich um ein in sich geschlossenes, robustes System mit praktischen Vorteilen in Bezug auf einheitliche Grafikdarstellungen. Erfahren Sie im persönlichen Gespräch mit dem Entwicklerteam von evonier software solutions, ob und in welcher Form sich der Einsatz von Java auch für Ihr Projekt lohnt.

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