Vorteile und Nachteile von Java
Java ist eine der bekanntesten Programmiersprachen und existiert schon seit über 25 Jahren. Doch auch heute hat sie keineswegs an Aktualität verloren.
Sie ist nicht nur eine Programmiersprache, sondern vielmehr eine universelle Softwareplattform, die einen echten Durchbruch in der Welt der Computertechnologie erzielt hat.
Warum diese Sprache bei vielen IT-Spezialisten beliebt ist und welche Vor- aber auch Nachteile diese Sprache mit sich bringt, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Die Entstehungsgeschichte
Die erste Version wurde 1995 von Sun Microsystems veröffentlicht. Die Programmiersprache wurde nach einer Kaffeesorte von der gleichnamigen Insel benannt. Diese Tatsache spiegelt sich auch im offiziellen Java-Logo mit der rauchenden Tasse wider.
Ursprünglich wurde die Sprache für die Programmierung für den Bereich der Unterhaltungselektronik entwickelt, kurze Zeit später wurde jedoch klar, dass deren Möglichkeiten viel breiter als angenommen aufgestellt sind.
Die Sprache wurde von den Entwicklern für Serversoftware und Clientapplikationen etabliert. So begann Java die Welt langsam jedoch sicher zu erobern. Schon bald musste sich auf Grund der steigenden Java-Beliebtheit das in den 90ern Jahren sehr verbreitete C ++ geschlagen geben.
Alle Rechte sind seit 2010 auf die Oracle Corporation übergegangen, die Sun Microsystems angehört. Mittlerweile hat die Sprache ihren Höhepunkt der Popularität erreicht, wohlgemerkt zu Recht.
Basics über die Java-Programmierung
Java ist eine universelle Programmiersprache mit strikter Typisierung, die dem objektorientierten Programmierparadigma und dem „Write Once and Use Everywhere“-Ansatz folgt. Sie wird für Desktop-, Netzwerk-, Mobil- und Corporate-Anwendungen verwendet.
Java beherbergt ein ganzes Ökosystem an Tools. Hierzu zählen folgende Werkzeuge:
- Java-Development-Kit (JDK) ist ein Java-Development-Kit. Mit JDK und einer Standard-PC-Ausstattung kann man den Code schreiben und ausführen/kompilieren.
- Java-Runtime-Environment (JRE) ist eine Java-Laufzeitumgebung. Der Softwareverteilungsmechanismus besteht aus einer selbständigen Java-Virtual-Machine, einer Standard-Java-Klassenbibliothek und Konfigurationstools.
- Integrated Development Environment (IDE) ist eine integrierte Entwicklungsumgebung. Darin wird der Code geschrieben, ausgeführt und kompiliert. Im Fehlerfall kann der eingebaute Debugger verwendet werden. Zu den beliebtesten IDEs gehören IntelliJ IDEA, Eclipse und NetBeans.
Dank dieser Werkzeuge können die Anwendungen und Apps programmiert und überall dort ausgeführt werden, wo eine JRE-Laufzeitumgebung installiert ist. Der Mechanismus der Anwendungsausführung funktioniert folgendermaßen. Der Ausgangscode wird in einen Bytecode übersetzt, der von der Java Virtual Machine (JVM) verarbeitet wird. Es spielt hierbei keine Rolle, was für ein Betriebssystem auf dem Zielgerät läuft. JRE sorgt dafür, dass jede Anwendung fehlerfrei ausgeführt wird.
Viele Entwickler setzen nach wie vor auf Java als Hauptentwicklungssprache für mobile Anwendungen auf Basis von Android. Diese Programmiersprache wird in Web-Anwendungen und Big-Data-Technologien wie Hadoop und Apache Storm verwendet. Auch bei wissenschaftlichen Projekten, insbesondere im Bereich der natürlichen Sprachverarbeitung greift man darauf gern zurück.
Übrigens dominierte die Java-Technologie die mobile Programmierung lange bevor Smartphones eingeführt wurden, nämlich in den frühen 2000er Jahren als die ersten mobilen Spiele entwickelt wurden.
Dank der langen Geschichte hat sich diese Sprache den Platz in der „Hall of Fame“ verdient. Trotz wachsender Popularität von Go, Python und Kotlin führt Java seit mehr als einem Jahrzehnt die Spitze der Liste an.
Technische Java-Merkmale: Vor- und Nachteile
Sie ist nicht mehr die einzige offiziell unterstützte Sprache für die Entwicklung der Android-Apps. Die Sprache ist auch bei weitem nicht mehr die einzige Wahl in der Web-Programmierung. Allerdings kommt die Sprache mit der Zeit mit und entwickelt sich weiter. Werfen wir nun einen Blick auf die technischen Merkmale der Programmiersprache.
Objektorientierte Programmierung
Die Programmiersprache unterstützt die objektorientierte Programmierung (OOP). Hierbei werden die Daten und der Programmcode in übersichtlichen Strukturen gespeichert und verarbeitet. Auf diese Weise wird die Datenstruktur zu einem Objekt, das gesteuert werden kann, um Beziehungen zwischen verschiedenen Objekten herzustellen. Das sind die Vorteile von OOP:
- Wiederverwendbarkeit von erstellten Objekten
- Fehlervermeidung durch Ausblenden von Objektinformationen, auf die kein Zugriff zulässig ist
- Vereinfachung der Code-Wartung
High-Level-Sprache mit einfacher Syntax
Es ist eine High-Level-Sprache und ähnelt einer menschlichen Sprache. Im Gegensatz zu Low-Level-Sprachen, die einem Maschinencode ähneln, werden High-Level-Sprachen mithilfe von Compilern oder Interpretern konvertiert. Dies vereinfacht die Entwicklung und erleichtert das Schreiben, Lesen und Verwalten vom Code.
Security
Die Sprache selbst schützt zwar nicht vor Sicherheitslücken, doch hat sie eine Reihe an sicherheitsunterstützenden Funktionen an Board, die Sicherheitsanfälligkeiten zu minimieren helfen. Im Gegensatz zu C werden keine Zeiger unterstützt, die unter anderem für unbefugten Speicherzugriff ausgenutzt werden könnten. Dank des Java-Sicherheits-Managers kann jede Anwendung mit einer festgelegten Sicherheitsrichtlinie mit Zugriffssteuerung ausgestattet werden.
Cross-Plattform Unterstützung
„Write Once and Use Everywhere“ (WORA) ist eine beliebte Technologie, die plattformübergreifende Java-Funktionen beschreibt. So können beliebige Anwendungen, die in Windows erstellt wurden, auf jeder anderen Plattform mit JVM ausgeführt werden. Dabei dient JVM als Abstraktionsebene zwischen Code und Hardware. Alle gängigen Betriebssysteme wie Windows, Mac OS und Linux unterstützen JVM.
Distributed Computing
Die Java-Sprache wurde als Sprache für verteilte Programmierung entwickelt: Sie verfügt über einen integrierten Mechanismus für die gemeinsame Nutzung von Daten und Software auf verteilten Computersystemen, was die Produktivität und Effizienz verbessert. In anderen Sprachen ist oft eine externe API für die Verteilung erforderlich. Diese Technologie ist in der Java-Sprache bereits integriert. Distributed Computing-Methodik wird als Remote Method Invocation (RMI) bezeichnet. RMI ermöglicht unter Berücksichtigung von Sicherheit, Plattformunabhängigkeit und objektorientierte Programmierung für verteiltes Computing die Möglichkeiten der Programmiersprache voll auszuschöpfen.
Automatische Speicherverwaltung
Java-Entwickler müssen dank des automatischen Memory Managements (AMM) keinen Speicherverwaltungscode schreiben. AMM wird auch in Swift-Programmier- und Speicherreinigungsanwendungen verwendet, die die Speicherverteilung und -freigabe bedarfsgerecht verarbeiten.
Multi-Threading
Um die Zeit des Prozessors zu nutzen, können gleichzeitig Streams ausgeführt werden, die als Thread bezeichnet werden. Threads verwenden denselben Speicherbereich, sodass zwischen diesen nach Bedarf hin und her gewechselt werden kann. Streams sind unabhängig voneinander: Ein Thread hat keinen Einfluss auf die Arbeit anderer Threads. Dies ist besonders nützlich in Spielen und Programmen mit einer großen Menge an Animationen.
Stabilität und Gemeinschaft
Es gibt eine große Java-Community, den Oracle-Support und eine Fülle an diversen weiterführenden Ressourcen im Internet. Java verfügt über ein sehr großes Ökosystem an diversen Bibliotheken und Frameworks. Darüber hinaus sorgen regelmäßige Updates und Releases mit neuen Features für eine Stabilität der Sprache.
Nachteile der Java-Programmierung
Bezahlte kommerzielle Nutzung
Oracle gab bekannt, dass ab 2019 das Unternehmen mit der Nutzung der Standard Edition 8 für „kommerzielle Zwecke“ beginnen wird. Alle neuen Updates und Bugfixes müssen dann über ein Lizenzabonnement bezahlt werden. Die Lizenzgebühr hängt von der Anzahl der Benutzer oder Computersysteme ab. Die aktuelle Version ist kostenlos für die nicht kommerzielle Verwendung. Daher muss jedes Unternehmen für sich selbst beurteilen, inwieweit der Java-Einsatz die anfallenden Kosten für Lizenzgebühren rechtfertigt.
Geringe Leistung
Jede hochentwickelte Sprache kann auf Grund der Kompilierung und Abstraktion mit einer virtuellen Maschine eine niedrige Leistung aufweisen. Dies ist jedoch nicht der einzige Grund für die niedrige Java-Geschwindigkeit, sondern liegt zum Teil auch am Management der Garbage Collection. Ein Nachteil besteht darin, dass das Einsammeln von „Garbage“ vom Laufzeitsystem ausgeführt wird und insbesondere bei großen Anwendungen zu einem Overhead bewirken kann. Das führt dann in der Regel zu Performanceverlusten, allein durch das explizite Anfordern und Freigeben vom Speicher.
Fehlende Echtzeitfähigkeit
Auf Grund des JVM-Unterbaus kann zudem keine Echtzeitanwendung programmiert werden, weil der Zugriff auf wichtige Hardwarefunktionen nur über JVM erfolgt und die Anforderungen für eine Echtzeit-Anwendung nicht erfüllt sein würden. In Nachteil liegt jedoch auch ein Vorteil: Sollte eine Java-App abstürzen würde diese nicht das gesamte Betriebssystem lahmlegen, sondern nur die JRE.
Fazit
Die meisten Unternehmen verwenden heutzutage Java auf die eine oder andere Weise. Aufgrund der Vielzahl von Anwendungsfällen im kommerziellen und nicht kommerziellen Sektor ist die Wichtigkeit dieser Sprache unbestreitbar. Heute ist die Programmiersprache eine leistungsstarke, vielseitige Plattform für die Erstellung der Anwendungs-Software für:
- Serverlogik
- Verteilte Systeme
- Web-Apps
- Desktop-Programme
- mobile Anwendungen
Java verfügt über robuste Bibliotheken, Frameworks und fertige Lösungen. Mit einer Kombination von Eigenschaften wie Sicherheit, Zuverlässigkeit und Dynamik ist sie zweifellos führend. Die Leistung der Plattform hat sich seit der Veröffentlichung der ersten Version deutlich erhöht. In absehbarer Zeit wird die Nachfrage nach Java, dem Ökosystem und gut ausgebildeten Java-Spezialisten ungebrochen stark sein.
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Bilder: Canva
Der Autor: Sascha Thattil arbeitet bei YUHIRO und hilft Unternehmern und Unternehmen beim einfachen Aufbau von Programmier-Teams in Indien. YUHIRO ist ein deutsch-indisches Unternehmen welches IT Firmen, Agenturen und IT Abteilungen Softwareentwickler bereitstellt.
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