Java: рэгулярныя выразы, адмысловыя знакі

Сёння праграмаванне на Java, хутчэй за ўсё, ні ў каго не выкліча здзіўлення. Прагрэс у гэтай сферы настолькі вялікі, што сучасная нам звыклая рэальнасць здалася б 50-60 гадоў таму сапраўдным сюжэтам з фільма а-ля "Назад у будучыню".

Вытокі мовы Java

Java - аб'ектна-арыентаваная мова праграмавання, які першапачаткова быў распрацаваны кампаніяй Sun Microsystems, а пазней яго падтрымка і развіццё сталі ажыццяўляцца кампаніяй Oracle.

Не варта блытаць мова распрацоўкі з асяроддзем выканання або праграмнай платформай. Пад апошняй варта разумець сукупнасць мноства розных кампанентаў, якія разам забяспечваюць выкананне Java-кода ў розных апаратных асяроддзях. Праграмы, напісаныя на мове Java, трансліруюцца ў асаблівы фармат, званы байт-кодам, які пазней выконваецца сродкамі віртуальнай машыны (JVM) - часткай праграмнай платформы.

Ўстаноўка і пачатак працы

Для таго каб паспяхова запускаць распрацаваныя на гэтай мове прыкладання, неабходна ўсталяваць спецыяльны пакет Java-кампанентаў, які даступны на афіцыйным сайце Oracle. Кампанія прадастаўляе розныя дыстрыбутывы, якія адрозніваюцца мэтавай платформай, а таксама розныя іх варыянты. Шараговым карыстальнікам не абавязкова павінна выкарыстоўвацца версія Java, выдатная ад апошняй, самай новай. Гэта мае сэнс толькі для распрацоўшчыкаў, якім неабходныя спецыфічныя для пэўных стратэгій функцыі і магчымасці.

Каб усталяваць Java на свой кампутар, карыстальнік спачатку павінен пераканацца, што характарыстыкі апаратуры адпавядаюць мінімальным сістэмным патрабаванням. Інжынеры Oracle добра папрацавалі, каб знізіць парог сістэмных патрабаванняў, аднак ён па-ранейшаму ёсць, і з ім трэба лічыцца. Карыстальнік павінен знайсці на сайце неабходны яму дыстрыбутыў, грунтуючыся на аперацыйнай сістэме, у якую ён хоча ўсталяваць праграмнае забеспячэнне. Да прыкладу, Java для Windows 7 уяўляе сабой выкананы .exe-файл, які запатрабуе толькі паказаць дырэкторыю для ўстаноўкі, а далей ён усё зробіць сам. Варта адзначыць, што ў сістэме адначасова можа быць усталяваная толькі адна копія праграмнай абалонкі. Таму перад усталёўкай трэба пераканацца, што папярэдняя версія Java выдаленая з сістэмы. Калі гэтага не зрабіць, то ўсталёўшчык папросіць выдаліць канфліктах праграму перш, чым працягне ўстаноўку.

Пачатак распрацоўкі на мове Java

Пасля таго як карыстальнік паспяхова ўсталяваў праграмнае асяроддзе, яму стануць даступныя розныя сродкі як для выканання ўжо напісаных праграм, так і для стварэння ўласных. Для таго каб пачаць праграмаваць на мове Java, не трэба ніякіх дадатковых праграм. Трэба толькі жаданне вывучаць новае і разбірацца ў архітэктуры мовы. Калі карыстальнік змог паспяхова ўсталяваць Java, і ў працэсе не ўзнікла ніякіх канфліктаў з іншымі праграмамі, то код можна пачынаць пісаць у любым тэкставым рэдактары.

Кампанія Oracle паклапацілася аб тым, каб даць максімальны набор сродкаў для распрацоўшчыкаў. У пакет Java ўваходзіць кампілятар мовы (ўтыліта Javac), якая, прыняўшы ў якасці аргументу шлях да любога тэкставага файла, пераўтворыць яго ў байт-код, зразумелы віртуальнай машыне.

Пасля гэтага карыстальнік яшчэ не можа запусціць прыкладанне і ўбачыць вынікі сваёй працы. Для таго каб усталяваць прыкладанне Java для Windows 7, яго неабходна "запакаваць" у JAR-архіў.

Фармат JAR адбыўся ад скарачэння Java Archive, і гэта асаблівы від знаёмага ўсім ZIP-архіва, які дадаткова змяшчае апісанне класаў і залежнасцяў і паказвае на кропку ўваходу (галоўны клас) у дадатак. Для стварэння .jar-архіва выкарыстоўваецца аднайменная ўтыліта, якая таксама ўваходзіць у стандартны пакет ад Oracle. Пасля яе паспяховага выканання элемент можа запусціць створанае прыкладанне небудзь камандай Java з каманднага радка або кансолі, альбо простым падвойным клікам.

Асноўныя кампаненты мовы Java

Для таго каб паспяхова распрацоўваць прыкладання на мове Java, вывучэнне яго трэба пачынаць з самых асноў. Пачаткоўцам праграмістам часам бывае складана зразумець тэрмін "аб'ектна-арыентаваны" мову. Многія памылкова лічаць, што ён азначае той факт, што ўсе сутнасці, якімі можна апераваць у мове, з'яўляюцца аб'ектамі. Аднак гэта не зусім так. У мове Java, акрамя аб'ектаў, існуе таксама набор прымітыўных тыпаў. Гэта цэлалікавых тыпы дадзеных (byte, short, int, long), якія ўяўляюць сабой цэлыя лікі рознай разраднасці, дробавыя тыпы дадзеных (float, double), а таксама радкі і знакавыя тыпы (String і char) адпаведна.

Для кожнага з іх існуюць так званыя класы - абгорткі, якія выкарыстоўваюцца для таго, каб стварыць спасылку на аб'ект пэўнага выгляду. Гэта дакладна для ўсіх прымітыўных тыпаў, акрамя радковых дадзеных.

Асаблівасці рэалізацыі класа радкоў у Java

Java-радкі - гэта асаблівы клас. Яго можна класіфікаваць як нязьменлівы аб'ект. Калі ўявіць памяць прыкладання як кучу (heap), у якой утрымліваецца адвольная радок, то кожная аперацыя над ёй (вылучэнне падрадка, канкатэнацыя, замена знакаў і т. Д.) Будзе ствараць новы асобнік зыходнай радкі, які будзе адрознівацца ад арыгінала вынікам аперацыі.

Таму са радкамі заўсёды трэба працаваць вельмі асцярожна: нягледзячы на тое, што зборка смецця ў памяці працуе пышна, праграміст павінен быць як мага больш уважлівы, каб не дапусціць перапаўнення памяці непатрэбнымі спасылкамі на радка. Балазе, для гэтага існуе мноства дапаможных класаў. Напрыклад, можна выкарыстоўваць StringBuilder і StringBuffer, якія дазваляюць маніпуляваць радкамі, але не ствараюць пасля кожнай аперацыі новы асобнік.

Мова Java - рэгулярныя выразы. Іх з'яўленне і прызначэнне

Рэгулярныя выразы з'явіліся ў канцы ХХ стагоддзя і вырабілі пераварот у тэхналогіях электроннай апрацоўкі тэксту.

Раней пошук пэўных участкаў у тэксце ці падрадка быў часта сустракаемай праблемай, якая патрабавала высілкаў і часу на рэалізацыю. Праграмістам даводзілася правяраць ці ледзь не кожны ўчастак на дакладнае адпаведнасць зададзеным параметры пошуку або параўноўваць яго з вялікай колькасцю умоў. Аднак са з'яўленнем рэгулярных выразаў з'явілася магчымасць выкарыстоўваць метасімвалы, з дапамогай якіх стала даступным апісаць шаблон, па якім павінен быў ажыццяўляцца пошук. У мове Java рэгулярныя выразы з'явіліся ў 5 версіі, і з таго часу сталі неад'емным атрыбутам праграмнага асяроддзя.

Асаблівасці працы з рэгулярнымі выразамі ў Java

У мове Java ўсе класы, якія так ці інакш выкарыстоўваюцца для працы з рэгулярнымі выразамі, вынесеныя ў асобны пакет, які называецца java.util.regex. У Java рэгулярныя выразы апісваюцца класам Pattern, што ў перакладзе з ангельскага азначае "шаблон". Гэты клас прымае ў якасці аргументу канструктара радок, якая можа быць выкарыстана для стварэння шаблону. Калі патрабуецца яго апісаць, замест простых літар лепш выкарыстоўваць метасімвалы.

Для таго каб правільна паказваць параметры пошуку, лепш азнаёміцца з афіцыйнай дакументацыяй ад Oracle, так як многія метасімвалы могуць азначаць зусім не тое, што радавы карыстальнік або пачатковец праграміст можа падумаць. Напрыклад, знак "+" пазначае, што пад шаблон трапляюць адзін або некалькі асобнікаў непасрэдна папярэдняга элемента. Пры рэалізацыі ў Java рэгулярныя выразы, адмысловыя знакі тыя ж, што і ў любой іншай мове праграмавання. Таму міграцыя з другога платформы павінна прайсці бязбольна.

Магчымыя варыянты прымянення рэгулярных выразаў

Варта адзначыць, што магчымасці рэгулярных выразаў найбольш падыходзяць для апрацоўкі вельмі вялікіх тэкстаў. Да прыкладу, пошук нейкага ключа ці словазлучэння ў кнізе пры ўмове, што рэгістр, у якім запісаны ключ, не важны. Ручной перабор тэксту для вырашэння падобнай задачы быў бы вельмі неэфектыўным, а з дапамогай убудаваных у Java рэгулярных выразаў задачу можна вырашыць парай радкоў кода.

Менавіта таму пры вывучэнні разгляданага намі мовы ніяк нельга прапускаць такі важны раздзел, як рэгулярныя выразы. У Java ім можна знайсці ўжыванне ў самых розных сферах - ад праверкі карэктнасці ўводу дадзеных у форме (паштовыя адрасы, нумары крэдытных карт) да аналізу трафіку і запытаў карыстальнікаў.