Javan 11 parasta sovellusta reaalimaailman esimerkkien avulla

Tiedämme, että Java on ”kaikkien ohjelmointikielten kuningas”. Perustamisestaan lähtien tästä kielestä on tullut miljardien laitteiden ja sovellusten selkäranka. Tämä kieli on jatkuvasti ykkössijalla ohjelmistokehittäjien rankingissa ohjelmointikielten parhaana valintana. Javaa käytetään suurimmassa osassa sovelluksia matkapuhelimista yrityspalvelimiin ja tietotekniikka-alustoihin.

Voit varmaan ihmetellä, miksi Java on niin suosittu ja missä sitä tarkalleen ottaen käytetään. Tässä TechVidvanin artikkelissa tutustumme Javan tärkeimpiin sovellusalueisiin.

Alhaalla on Java-sovellusten luettelo:

• Desktop GUI -sovellukset
• Mobiilisovellukset
• Yrityssovellukset
• Tieteelliset sovellukset
• Web-pohjaiset sovellukset
• Sisäänrakennetut järjestelmät
• Suuret datateknologiat
• Javaan liittyvät sovellukset
• Lähipalvelusovellukset
• Pilvi- ja…based Applications
• Web-palvelimet ja sovelluspalvelimet
• Ohjelmistotyökalut
• Pelisovellukset

Javan ohjelmointikielen sovellukset

Tässä ovat erityyppiset Java-pohjaiset sovellukset:

Työpöydän GUI-sovellukset

Työpöytäsovelluksia voidaan helposti kehittää Javan avulla. Näiden sovellusten rakentamiseen käytetään API:ita, kuten AWT, Swing ja JavaFX.

AWT (Abstract Windowing Toolkit) on rajapinta, jota käytetään ikkunapohjaisten sovellusten kehittämiseen Javassa. Se ei ole ”täysin Java-pohjainen”, koska se käyttää ikkunan käyttöliittymän toiminnallisuuksia, kuten valikkoa, painiketta, listaa jne.

Swing on GUI-vidget-työkalupakki, joka käyttää AWT:tä ja tarjoaa tiettyjä edistyneempiä komponentteja, kuten puita, taulukoita, vierityspaneeleita, välilehtipaneeleita ja, listoja. Swing on ”täysin java-pohjainen” ja käyttää Javan Swing-paketteja sovellusten kehittämiseen. Se reagoi kaikkiin hiiren klikkaustapahtumiin, näppäimiin jne.

JavaFX on nykyaikainen tapa kehittää työpöytäsovellus Javalla, se on grafiikkapohjainen ja täysin erilainen kuin AWT ja Swing.

Esimerkkejä työpöydän graafisesta käyttöliittymästä (GUI) olevista sovelluksista ovat Acrobat Reader, ThinkFree, Mediasoitin, Virustentorjuntaohjelmat jne.

Kännykkäsovellukset

Kännykkäsovellus on matkapuhelimille ja tablet-laitteille luodut sovellukset. Nykyaikana suurimmassa osassa puhelimia ja älylaitteita on Android-käyttöjärjestelmä, eikä Android-kehitys ole mahdollista ilman Javaa. Java Micro Edition (Java ME tai J2ME) on suosittu cross-platform-kehys, jota käytetään sellaisten sovellusten rakentamiseen, jotka toimivat kaikissa ominaisuuspuhelimissa ja älypuhelimissa.

Lisäksi Java on yhteensopiva AndroidStudion ja Kotlinin kanssa.

Ja nyt varmasti mietit, miksi vain Android-mobiilisovellusten kehittämiseen?

Syy on se, että Java-kääntäjä kääntää Java-luokat tavukoodiksi, ja tämä tavukoodi toimii Dalvik Virtual Machine (DVM) -virtuaalikoneessa (Dalvik Virtual Machine, DVM), joka on Androidiin erikoistunut virtuaalikone (VM).

Esimerkkejä mobiilisovelluksista ovat valokuva- ja videogalleriasovellukset, yksinkertainen kalenteri, Netflix, Tinder, QRReader, Google Earth, Uber jne.

Yrityssovellukset

Yrityssovellus on laaja ohjelmistojärjestelmä, joka toimii yritysympäristössä tyydyttääkseen pikemminkin organisaation kuin yksittäisten käyttäjien tarpeet.

Javasta tulee ykkösvalinta yrityssovellusten kehittämiseen, koska sen vankat ominaisuudet vastaavat niiden vaatimuksia. Nykyaikana useimmat yritysorganisaatiot perustuvat Java-sovelluksiin vain siksi, että se on turvallisin, tehokkain ja skaalautuvin kieli. Oracle Corporation väittää, että ”noin 97 prosenttia yrityssovelluksista käyttää Javaa laajamittaisten ohjelmistojen kehittämiseen”. Java EE (Java Enterprise Edition) on API, jota käytetään tarjoamaan tarvittavat työkalut laajamittaisten, monitasoisten, skaalautuvien, luotettavien, hajautettujen ja suojattujen verkkosovellusten kehittämiseen yrityksissä.

• Java täyttää näiden yritysten keskeisimmän tarpeen, joka on tietoturva, sillä Java toimii JVM:n (Java Virtual Machine) sisällä, joka tarkistaa ulkoisista järjestelmistä tulevan tavukoodin, mikä viime kädessä estää tietoturvaloukkaukset. Tästä syystä suurin osa pankkisovelluksista kehitetään Java-alustalla.
• Lisäksi Java parantaa näiden sovellusten suorituskykyä, koska siinä on vahva muistinhallinta, joka poistaa käyttämättömän muistin automaattisesti.
• Javan sovelluksista voidaan helposti tehdä skaalautuvia, jotta yrityksen sovellussivuston käyttäjämäärää voidaan lisätä.
• Yritykset kuten Naukri, Jabong, Google, Myntra, Flipkart, Trivago, ibibo, TripAdvisor, Spotify, Uber, TCS, Infosys, HCL, Wipro, Pinterest, eBay jne. käyttävät Javaa.

Esimerkkejä yrityssovelluksista ovat liikeyritykset, koulut, pankit, ERP- (Enterprise Resource Planning) ja CRM- (Customer Resource Management) järjestelmät, kerhot, hyväntekeväisyysjärjestöt, hallitukset, intressipohjaiset käyttäjäryhmät jne.

Tieteelliset sovellukset

Tieteellinen sovellus on sovellus, joka vaikuttaa reaalimaailman toimintaan matematiikan avulla. Java tukee tieteellisten sovellusten kehittämistä tehokkaiden ominaisuuksiensa ansiosta.

• Javasta tulee paras valinta tieteellisten sovellusten kirjoittamiseen, jotka sisältävät tieteellisiä laskutoimituksia ja matemaattisia operaatioita. Se tarjoaa näille sovelluksille nopean, turvallisen ja erittäin siirrettävän ympäristön, mikä on näiden sovellusten perusvaatimus.
• Javassa on tehokkaita matemaattisia laskutoimituksia, joiden on annettava samat tulokset eri alustoilla, mikä saa kehittäjät valitsemaan Javan tieteellisiin sovelluksiin.
• MATLAB (Mathematical Laboratory), joka on yksi suosituimmista tieteellisistä sovelluksista, käyttää Javaa sekä front-endin (interaktiivinen käyttöliittymä) että back-endin (järjestelmän ydinosa) kehittämiseen.
• Tieteellisten sovellusten front-end ja back-end perustuvat molemmat Javaan. Front-endiä varten Java tarjoaa strutsin, JSP:n (Java Server Pages) ja servletit. Back-endissä voidaan käyttää ydin-Javaa servleteissä.

Esimerkkejä tieteellisistä sovelluksista ovat tutkimukseen, tieteeseen, lääketieteeseen, avaruustieteeseen, ilmailuun jne. liittyvät sovellukset.

Web-pohjaiset sovellukset

Web-sovellus on asiakas-palvelinohjelma, joka toimitetaan Internetissä selainkäyttöliittymän kautta.

• Java tukee web-sovellusten kehittämistä servlettien, strutsin, JSP:n (Java Server Pages) ja JSF:n (Java Server Faces), Springin, Hibernaten ja web-palvelimien, kuten Apache Tomcat, Apache HTTP web-palvelin, Resin, adobe JRun jne. avulla.
• Tämän teknologian avulla voidaan kehittää mitä tahansa web-pohjaista sovellusta.
• Servletit ja JSP:t ovat palvelinpuolen komponentteja, jotka auttavat kehittämään web-sovelluksen liiketoimintalogiikkaa. JSP on servletin laajennus, sillä siinä on enemmän ominaisuuksia kuin servletissä.
• E-commerce-verkkosovelluksissa käytetään myös Javaa avoimen lähdekoodin verkkokauppa-alustojen, kuten Broadleafin, avulla.
• Java tarjoaa helpon koodauksen ja korkean tietoturvan, mikä mahdollistaa lukuisten terveydenhuolto-, sosiaaliturva-, koulutus- ja vakuutussovellusten kehittämisen.

Esimerkkejä verkkopohjaisista sovelluksista ovat irctc.co.in, verkkolomakkeet, ostoskärryt, Gmail, Google Sheets, Google Slides ja monet muut.

Sisäänrakennetut järjestelmät

Sisäänrakennettu järjestelmä, joka tunnetaan myös nimellä integroitu järjestelmä, on yhdistelmä monista pienistä laskentayksiköistä, jotka on koottu yhteen suorittamaan isompien järjestelmien omia toimintoja.

Sisäänrakennettuja systeemejä on kaikkialla. Etkö usko sitä? Useimmat meistä käyttävät niitä tietämättään. Esimerkiksi moottorijärjestelmä, viihde ja multimedia autossa, sähköinen kaupankäynti, langaton viestintä, mobiililaskenta ja verkottuminen käyttävät sulautettuja järjestelmiä.

Sulautetut järjestelmät käyttävät Javaa kehitykseen. Alun perin Java suunniteltiin sulautettujen järjestelmien kehittämistä varten.

• Java osoittaa, kuinka tehokas sen alusta on, johon tarvitaan vain 130 kilotavua, jotta sitä voidaan käyttää älykorteissa tai antureissa.
• Java on nopea, mikä voi olla tärkeää käytettäessä pienitehoisia/hiljaisia prosessoreja, ja sen vankkuus, mikä tarkoittaa, että se käsittelee poikkeukset turvallisesti.
• Puhelimissamme olevat SIM-kortit (Subscriber Identity Module) ovat käyttäneet JVM:n (Java Card) muunnelmaa jo lähes 20 vuoden ajan.
• Muutkin laitteet, kuten BlueRay-levysoittimet, yleishyödylliset mittarit ja televisiot käyttävät Java-tekniikkaa. Oracle Corporationin mukaan ”100 % Blu-ray Disc-soittimista ja 125 miljoonaa televisiolaitetta käyttävät Javaa”.

Big Data Technologies

Käsitteellä big data tarkoitetaan ”erittäin suuria ja monimutkaisia tietokokonaisuuksia, joita voidaan analysoida kuvioiden, trendien ja hyödyllisen tiedon poimimiseksi”. Se on yksi suosituimmista aiheista uusimman teknologian maailmassa. Java on big datan näkökulma. Nykyään monet kehittäjät vaihtavat uraansa big data -teknologiaan.

• Big dataan liittyvä avoimen lähdekoodin kehys, Hadoop, on kirjoitettu Javalla. Lisäksi automaattinen roskienkeruu (Automatic Garbage Collection) ja vahva muistinhallinta antavat sille korkeamman prioriteetin muihin ohjelmointikieliin nähden.
• Monet tunnetut big data -teknologiat, kuten Apache Hadoop, Apache Spark, Apache Mahout jne. ovat Javan aliprojekteja.
• Yksi tehokkaimmat ohjelmointikielet, kuten Scala (Scalable Language), joka on puhdas oliosuuntautuneesti toimiva kieli, perustuvat Javaan. Scala-ohjelmat ovat helposti muunnettavissa tavukoodiksi, jota voidaan ajaa JVM:ssä.
• Hadoop ja muut big data -teknologiat käyttävät myös Javaa tavalla tai toisella. Esimerkiksi Apachen Java-pohjaiset HBase ja Accumulo (avoin lähdekoodi) sekä myös ElasticSearch.

Hajautetut sovellukset

Hajautettu sovellus on sovellus tai ohjelmisto, joka suoritetaan tai toimii useilla tietokoneilla verkossa.

• Hajautetuilla sovelluksilla tai järjestelmillä on monia yhteisiä vaatimuksia, jotka esiintyvät erityisesti niiden alustojen hajautetun ja dynaamisen luonteen vuoksi, joilla ne toimivat. Java tarjoaa vaihtoehtoja näiden sovellusten toteuttamiseen.
• RMI (Remote Procedure Invocation) ja CORBA (Common Object Request Broker Architecture) ovat API-rajapintoja hajautettujen sovellusten kehittämiseen.
• Jini (Java Intelligent Networking Infrastructure) antaa infrastruktuurin, jonka avulla voidaan tarjota, rekisteröidä ja löytää hajautettuja palveluita sen määrittelyjen perusteella. Olennainen osa Jiniä on JavaSpaces, joka tukee objektien jakelua, pysyvyyttä ja siirtymistä hajautetussa ympäristössä.

Pilvipohjaiset sovellukset

Pilvilaskennalla tarkoitetaan tietotekniikkaresurssien, kuten tallennustilojen, palvelimien, tietokantojen, verkostojen ja ohjelmistojen, toimittamista pyynnöstä Internetin kautta maksullisella hinnoittelumallilla. Se tarjoaa ratkaisun IT-infrastruktuuriin alhaisin kustannuksin, koska voimme tallentaa tiedostoja etätietokantoihin ja hakea ne pyynnöstä.

Olet varmasti utelias, miten Java-ohjelmointi sopii pilvilaskennan kuvaan.

• Java on jo pitkään ollut ohjelmointikieli, joka tarjoaa rakenteen web-sovelluksille, ja nyt se on saavuttanut pilvisovellukset hajautetun luonteensa vuoksi.
• Java tarjoaa meille ominaisuuksia, joiden avulla voimme rakentaa sovelluksia, joita käytetään SaaS- (Software-as-a-service), IaaS- (Infrastructure-as-a-service) ja PaaS- (Platform-as-a-service) -kehityksessä.
• Pilvipalvelukehitystyökaluja Java:lla on monia. Esimerkiksi Oraclen Java-pilvipalvelu tarjoaa alustan Oraclen palvelimien kehittämiseen ja konfigurointiin.
• Java voi palvella yrityksiä luomaan sovelluksiaan etänä tai auttaa niitä jakamaan tietoja muiden kanssa tarpeidensa mukaan.

Web-palvelimet ja sovelluspalvelimet

Web-palvelin on tietokoneohjelma, joka käyttää HTTP-protokollaa (Hypertext Transfer Protocol) (hypertekstinsiirtoprotokolla) ja muita protokollia tallentaakseen, käsitelläkseen ja vastatakseen WWW:ssä (World Wide Web) tehtyihin asiakkaan pyyntöihin. WWW-palvelin on järjestelmä, joka pyörittää verkkosivustoja ja toimittaa WWW-sivuja käyttäjille.

Sovelluspalvelin (tai sovelluspalvelin) on ohjelmistokehys, joka tallentaa sovellusohjelman liiketoimintalogiikan ja hoitaa kaikki operaatiot organisaatioiden asiakas- ja taustapuolen välillä. Se ei rajoitu HTTP:hen, vaan voi tehdä paljon muutakin.

• Javan ekosysteemi sisältää useita Java-verkkopalvelimia ja sovelluspalvelimia.
• Java tarjoaa verkkopalvelimia, kuten Apache Tomcat, Simple, Jo!, Rimfaxe Web Server (RWS) Apache HTTP-palvelin, Resin, Adobe JRun ja Project Jigsaw.
• WebLogic, GlassFish, WildFly, WebSphere ja JBoss EAP valtaavat kaupallisen sovelluspalvelinavaruuden.

Ohjelmistotyökalut

Ohjelmistotyökalu on joukko tietokoneohjelmia, joita kehittäjät käyttävät kehittäessään, analysoidessaan, ylläpitäessään, virheenkorjaillessaan, debuggaillessaan tai tukeakseen muita sovelluksia ja ohjelmia. Monet kehittäjät käyttävät Javaa hyödyllisten ohjelmistotyökalujen kirjoittamiseen ja kehittämiseen.

Esimerkkejä ohjelmistotyökaluista ovat Eclipse, IntelliJ Idea ja NetBeans IDE.

Pelisovellukset

Java osoittautuu yhdeksi parhaista alustoista kaksiulotteisten pelien kehittämiseen. Nykyään lähes jokaisella ihmisellä on Android-puhelin, jossa on Android-pelejä. Android-pelejä ei voi rakentaa ilman Javaa.

• Java tukee jMonkeyEngineä, joka on tehokkain avoimen lähdekoodin 3D-Engine ja pystyy suunnittelemaan kolmiulotteisia pelejä.
• Android-peleissä käytetään Javaa ensisijaisena kielenä, koska Java tukee Dalvik-virtuaalikonetta (Dalvik Virtual Machine, DVM), joka on erityisesti suunniteltu toimimaan Android-alustalla.

Yhteenveto

Tulee tietoon, että Java on ”sinikauluksinen” kieli, joka koskettaa jokaista ohjelmistokehityksen osa-aluetta. Sitä voidaan käyttää liiketoiminnan tarpeiden mukaan. Näiden sovellusten avulla ymmärrämme Javan tarpeen reaalimaailmassa. Kun meidän on kehitettävä turvallinen ja skaalautuva sovellus, meidän on ehdottomasti valittava Java, koska sillä on hallitsevat tietoturvaominaisuudet. Tästä syystä monet pankkisovellukset, jotka vaativat paljon turvallisuuskysymyksiä, kehitetään mieluiten Javalla. Voimme siis valita tämän kielen, jos liiketoimintamäärittelymme vastaavat sen ominaisuuksia. Monet teknologiat ja ohjelmointikielet kehittyvät, mutta Javan suosio on edelleen sama.