Προγραμματισμός

BlueJ και Greenfoot: Τα καλύτερα IDE για να μάθετε Java

Λέτε ότι θέλετε να μάθετε Java. Μπορεί να είναι μια τρομακτική γλώσσα. Μπορεί να φαίνεται ακόμη και αδιαπέραστο αν είστε νέος προγραμματιστής. ¶Αλλά, παίρνετε μια βαθιά ανάσα και αποφασίζετε να το δοκιμάσετε. Εντάξει, πρώτα τα πρώτα πράγματα: Χρειάζεστε ένα από αυτά τα ολοκληρωμένα περιβάλλοντα ανάπτυξης (IDE) για τα οποία έχετε διαβάσει. Μια μεμονωμένη εφαρμογή στην οποία μπορείτε να επεξεργαστείτε, να δημιουργήσετε, να εκτελέσετε, να διορθώσετε και να αναπτύξετε την εφαρμογή Java που πρόκειται να γραφτεί σύντομα.

Διάφορα δημοφιλή, δωρεάν Java IDE είναι διαθέσιμα: Eclipse, NetBeans και η κοινοτική έκδοση του IntelliJ, για παράδειγμα. Μπορείτε να επιλέξετε ένα, να το κατεβάσετε και να το εγκαταστήσετε και σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα συνειδητοποιείτε ότι έχετε τώρα δύο πράγματα να μάθετε: Java και το IDE. Το εργαλείο ανάπτυξης που επιλέξατε είναι τόσο αδιαπέραστο όσο η γλώσσα που πρέπει να σας βοηθήσει.

Μπείτε στο BlueJ και το Greenfoot, δύο IDE ειδικά σχεδιασμένα για αρχάριους. Είναι το προϊόν μιας ομάδας που εδρεύει στο King's College στο Λονδίνο (αν και τα μέλη της ομάδας, κατά καιρούς, έχουν συνδεθεί με πανεπιστήμια στην Αυστραλία και τη Δανία). Οι δημιουργοί των BlueJ και Greenfoot επέλεξαν το σετ χαρακτηριστικών και τη σχεδίαση διεπαφής για να μην κατακλύζουν τους αρχάριους.

Στην πραγματικότητα, όπως εξηγεί ο Neil Brown, ο κύριος προγραμματιστής, οι λειτουργίες του BlueJ και του Greenfoot αποκαλύπτονται καθώς οι χρήστες έρχονται σε αυτούς. Δεν πετάτε στο βαθύ άκρο της πισίνας. Κατά συνέπεια, και οι δύο παρέχουν μια εύκολη εισαγωγή όχι μόνο στη γλώσσα Java, αλλά και στα εργαλεία και τις τεχνικές που απαιτούνται για τη δημιουργία εφαρμογών σε αυτήν τη γλώσσα.

Μάθετε Java με το BlueJ

Το BlueJ εμφανίστηκε για πρώτη φορά το 1999, με την ονομασία απλά Blue. Εκείνη την εποχή, ήταν ένα περιβάλλον ανάπτυξης και μια γλώσσα. Όταν εμφανίστηκε η Java, το εργαλείο ξαναχτίστηκε χρησιμοποιώντας Java ως γλώσσα και το όνομα άλλαξε σε BlueJ.

Υπάρχουν εκδόσεις BlueJ για Linux, MacOS και Windows. Το BlueJ έρχεται επίσης σε μια γενική μορφή: συσκευάζεται ως αρχείο JAR έτσι ώστε το BlueJ να μπορεί να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε σύστημα υποστηρίζει Java. Η τρέχουσα έκδοση του BlueJ (4.2.2 κατά τη στιγμή αυτής της γραφής) απαιτεί JDK 11 ή μεταγενέστερη έκδοση, και ως εκ τούτου πρέπει να εκτελείται σε λειτουργικό σύστημα 64-bit. Νωρίτερα, υπάρχουν 32-bit εκδόσεις, αλλά δεν αναπτύσσονται πλέον.

Γνώρισα για πρώτη φορά το BlueJ (και το Greenfoot) όταν τα βρήκα προεγκατεστημένα σε ένα Raspberry Pi 4 που είχα πάρει πέρυσι. Αργότερα έμαθα ότι το BlueJ είχε εγκατασταθεί στο Raspberry Pi από το 2015.

Ανοίξτε ένα έργο στο BlueJ και σας παρουσιάζεται ένα αναζωογονητικό αραιό παράθυρο: γραμμή μενού στην κορυφή, γραμμή εργαλείων στα αριστερά μιας μεγάλης περιοχής πάγκου εργασίας και μικρότερο παράθυρο πάγκου αντικειμένων παρακάτω. Τα κουμπιά στη γραμμή εργαλείων σάς επιτρέπουν να δημιουργήσετε μια τάξη, να ορίσετε μια σχέση κληρονομιάς ή να συντάξετε μια τάξη. Τα μαθήματα έργου εμφανίζονται στον πάγκο εργασίας ως ένα είδος διαγράμματος UML και ενώ το BlueJ δεν είναι ένα πλήρες περιβάλλον οπτικής ανάπτυξης, αρκεί ένα ώστε να μπορείτε να δείτε τις σχέσεις μεταξύ οντοτήτων στο πρόγραμμά σας, αλλά να μην ξεχάσετε του κωδικού.

Κάντε διπλό κλικ σε ένα εικονίδιο τάξης στον πάγκο εργασίας και η πηγή του ανοίγει στον επεξεργαστή, όπου αποκαλύπτεται μια άλλη οπτική βοήθεια: επισήμανση πεδίου. Με την επισήμανση εύρους, τα ένθετα τμήματα κώδικα επισημαίνονται κυριολεκτικά σε διαφορετικά έγχρωμα φόντα, ώστε να μπορείτε να δείτε γρήγορα την περιοχή που καλύπτεται από μια μέθοδο μέσα σε μια τάξη, Για βρόχος μέσα σε μια μέθοδο, ένα αν δήλωση εντός αυτού Για βρόχο, και ούτω καθεξής. Η δομή του κώδικα γίνεται αμέσως εμφανής.

Κάντε δεξί κλικ σε μια τάξη στον πάγκο εργασίας και ένα νέο μενού εμφανίζεται ότι - ανάλογα με τη φύση και το μακιγιάζ της τάξης - σας επιτρέπει να μεταγλωττίσετε την τάξη, να ελέγξετε το περιεχόμενό της, να δημιουργήσετε μια αντίστοιχη δοκιμαστική τάξη (περισσότερα σε αυτό αργότερα), να εκτελέσετε μια μέθοδο κλάσης ή να δημιουργήσετε ένα αντικείμενο της τάξης. Εδώ, η διαδραστικότητα του BlueJ βρίσκεται στο επίκεντρο.

Τα μαθήματα μπορούν να καταρτιστούν ξεχωριστά. δεν χρειάζεται να αναδημιουργήσετε ένα ολόκληρο έργο εάν έχετε τροποποιήσει μια τάξη. Επιλέξτε να εκτελέσετε μια μέθοδο κλάσης και θα εμφανιστεί ένα παράθυρο διαλόγου, ζητώντας σας να εισαγάγετε τη μέθοδο. Εισαγάγετε τις εισόδους, κάντε κλικ στο OK και πραγματοποιείται ένας άλλος διάλογος, δείχνοντας την τιμή επιστροφής και τον τύπο δεδομένων.

Εάν δημιουργήσετε μια τάξη, ένα εικονίδιο που αντιπροσωπεύει το νέο αντικείμενο εμφανίζεται στον πάγκο αντικειμένων. Όπως και με τα μαθήματα, μπορείτε να κάνετε δεξί κλικ στο εικονίδιο αντικειμένου και να εξετάσετε τα περιεχόμενα του αντικειμένου. Μπορείτε επίσης να εκτελέσετε μεμονωμένες μεθόδους παρουσίας αντικειμένου. εμφανίζονται διάλογοι (όπως παραπάνω) για την εισαγωγή ορισμάτων εισόδου και την εμφάνιση τιμών επιστροφής.

Το BlueJ δεν θα ήταν πλήρες IDE χωρίς πρόγραμμα εντοπισμού σφαλμάτων. Μπορείτε να ορίσετε σημεία σφαλμάτων εντοπισμού σφαλμάτων στο BlueJ με τον ίδιο τρόπο που θα κάνατε σε άλλα IDE. Στον επεξεργαστή, απλώς κάντε κλικ στη στήλη στα αριστερά της στοχευμένης γραμμής πηγαίου κώδικα. Όταν, κατά την εκτέλεση, ενεργοποιείται το σημείο διακοπής, ανοίγει το αναδυόμενο παράθυρο του προγράμματος εντοπισμού σφαλμάτων του BlueJ, δείχνοντας νήματα, στοίβα κλήσεων, κλειδώματα στατικής και μεταβλητές παρουσίας, καθώς και τα γνωστά στοιχεία ελέγχου εντοπισμού σφαλμάτων (βήμα, βήμα, συνέχιση και διακοπή). Για άλλη μια φορά, η απρόσκοπτη παρουσίαση του BlueJ δεν σταματάει ανάμεσα σε εσάς και την εργασία.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το BlueJ μπορεί να δημιουργήσει μια δοκιμαστική τάξη από το μενού δεξιού κλικ του εικονιδίου της τάξης. Η κλάση που δημιουργήθηκε αυτόματα είναι μια σκελετική τάξη δοκιμής JUnit (το JUnit 4 είναι ενσωματωμένο στο BlueJ). Αποτελείται από άδειο κατασκευαστή, setUp (), και δάκρυ () μεθόδους. Μπορείτε είτε να δημιουργήσετε μεθόδους δοκιμής ανοίγοντας την πηγή της τάξης στο πρόγραμμα επεξεργασίας, είτε να χρησιμοποιήσετε ένα είδος ενσωματωμένου οδηγού που - μέσω μιας σειράς διαλόγων - σας καθοδηγεί στη δημιουργία μεθόδων δοκιμής.

Ομοίως, το BlueJ παρέχει βοήθεια για τη δημιουργία γραφικών εφαρμογών JavaFX και Swing. Παρέχονται σεμινάρια και η εργασία μέσω του JavaFX φροντιστηρίου αποκαλύπτει το πραγματικό όφελος από τη χρήση της ικανότητας του BlueJ να εκτελεί μεθόδους σε "ζωντανά" αντικείμενα (ενώ η εφαρμογή εκτελείται). Μπορείτε πραγματικά να δείτε το αποτέλεσμα μιας μεθόδου κλήσης σε ένα γραφικό στοιχείο.

Τα ενσωματωμένα διαδραστικά σεμινάρια του BlueJ σας ξεκινούν από το έδαφος. Εάν χρειάζεστε ακόμη περισσότερο εκπαιδευτικό υλικό, το βιβλίο Αντικείμενα πρώτα με Java, συν-γραμμένο από τον δημιουργό του BlueJ, Michael Kölling, χρησιμοποιεί το BlueJ ως περιβάλλον ανάπτυξης για να παρουσιάσει μια προσέγγιση ενός αρχάριου στον αντικειμενοστρεφή προγραμματισμό στην Java.

Μάθετε Java με το Greenfoot

Χτισμένο στο BlueJ από τον ίδιο δημιουργό, Michael Kӧlling, το Greenfoot είναι ένα πιο εξειδικευμένο IDE από το BlueJ. Ενώ το BlueJ χρησιμοποιείται συχνά στη ρύθμιση ενός εισαγωγικού προγράμματος πανεπιστημιακού επιπέδου, το Greenfoot απευθύνεται σε νεότερους χρήστες. από 14 ετών. Για να τραβήξει και να κρατήσει την προσοχή ενός νεότερου κοινού, το Greenfoot έχει δημιουργηθεί ως "απλό Java IDE και animation framework". Αυτό σημαίνει ότι είναι για την κατασκευή παιχνιδιών.

Για να κατανοήσετε το Greenfoot, πρέπει πρώτα να μάθετε την ορολογία του. Ένα έργο Greenfoot είναι ένα «σενάριο». Κάθε σενάριο έχει έναν «κόσμο», που είναι το πεδίο παιχνιδιού του παιχνιδιού σας. Είναι ένα δισδιάστατο δοχείο που κατοικείται από «ηθοποιούς». Να είστε προσεκτικοί εδώ - ένας ηθοποιός Greenfoot δεν είναι το συγκεκριμένο είδος αντικειμενοστρεφούς, ταυτόχρονης οντότητας προγραμματισμού με το ίδιο όνομα (βλ. //En.wikipedia.org/wiki/Actor_model). Οι ηθοποιοί του Greenfoot είναι τα κομμάτια του παιχνιδιού σας.

Ένας ηθοποιός Greenfoot έχει χαρακτηριστικά και μεθόδους (χαρακτηριστικά και συμπεριφορές). Ένα χαρακτηριστικό ενός ηθοποιού είναι η εμφάνισή του - το εικονίδιο που εμφανίζεται στον κόσμο για να αντιπροσωπεύει αυτόν τον ηθοποιό. Το Greenfoot έρχεται με μια ποικιλία εικόνων ηθοποιών για να ξεκινήσετε ή μπορείτε να δημιουργήσετε και να εισαγάγετε τη δική σας εικόνα.

Η οπτική διάταξη του Greenfoot είναι μια καθρέφτης-εικόνας του BlueJ. Το κύριο παράθυρο του Greenfoot είναι ο κόσμος. Στα δεξιά της, μια κάθετη γραμμή εργαλείων συμπληρώνεται με διαγράμματα κληρονομιάς των τάξεων έργου. Συνήθως, υπάρχουν δύο «δέντρα» κληρονομιάς στη γραμμή εργαλείων, ένα ριζωμένο στη βάση Κόσμος τάξη, το άλλο ριζωμένο στη βάση Ηθοποιός τάξη. Οι παράγωγες τάξεις διακλαδίζονται από αυτές τις δύο ρίζες.

Όπως με το BlueJ, το διπλό κλικ στο εικονίδιο μιας τάξης ανοίγει τη σχετική πηγή σε ένα παράθυρο προγράμματος επεξεργασίας. Το πρόγραμμα επεξεργασίας Greenfoot είναι πανομοιότυπο με το BlueJ's, το οποίο δεν προκαλεί έκπληξη, καθώς σχεδόν όλο το BlueJ εκτελείται κάτω από το Greenfoot. Έτσι, ο συντάκτης του Greenfoot έχει έμφαση στο εύρος του BlueJ και το πρόγραμμα εντοπισμού σφαλμάτων του Greenfoot λειτουργεί ακριβώς όπως το BlueJ.

Τροποποιήστε μια τάξη στον επεξεργαστή και το εικονίδιο της στο διάγραμμα κληρονομιάς είναι διασταυρούμενη. Αυτό υποδηλώνει ότι η κλάση πρέπει να μεταγλωττιστεί εκ νέου πριν μπορέσει να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ενός αντικειμένου. Επιπλέον, όλα τα αντικείμενα στον κόσμο που προέρχονται από αυτήν την τάξη γίνονται θολά (όχι πλέον σε απότομη ανακούφιση) για να δείξουν ότι είναι πλέον ξεπερασμένα. Ευτυχώς, όπως και στο BlueJ, μπορείτε να συγκεντρώσετε μαθήματα ξεχωριστά.

Αφού δημιουργήσετε έναν ηθοποιό, μπορείτε να τον τοποθετήσετε στον κόσμο σύροντας και ρίχνοντας το εικονίδιο του στο παράθυρο του κόσμου. Ακριβώς μιλώντας δεν χρειάζεται να βάλεις έναν ηθοποιό στον κόσμο για να καλέσει οποιαδήποτε από τις μεθόδους του ηθοποιού. Κάντε δεξί κλικ σε έναν ηθοποιό για να επιλέξετε μια μέθοδο κλήσης. Εάν η μέθοδος απαιτεί παραμέτρους εισαγωγής, ανοίγει ένα παράθυρο διαλόγου που σας επιτρέπει να παρέχετε την παράμετρο.

Ο χρόνος πρέπει να ρέει στον κόσμο του Greenfoot για να κινηθούν οι ηθοποιοί. Αλλά είναι ένας ψηφιακός κόσμος, οπότε ο χρόνος εξελίσσεται σε κρότωνες ενός εσωτερικού ρολογιού - ένας κύκλος ενημέρωσης. Δύο κουμπιά — Act and Run — ελέγχουν την εκτέλεση αυτού του βρόχου. Κάντε κλικ στο κουμπί Act και ο βρόχος εκτελείται μία φορά. Κάντε κλικ στο Εκτέλεση, το κουμπί γίνεται Παύση και ο βρόχος εκτελείται μέχρι να κάνετε ξανά κλικ στο κουμπί για να το σταματήσετε. Αυτά τα κουμπιά, φυσικά, είναι εξαιρετικά χρήσιμα για τη δοκιμή και τον εντοπισμό σφαλμάτων του παιχνιδιού σας.

Εάν πρέπει να αναστείλετε τη συνεδρία ανάπτυξης του σεναρίου σας και θέλετε να συνεχίσετε από εκεί που σταματήσατε, μπορείτε να σώσετε τον κόσμο (ο οποίος είναι πολύ λιγότερο δραματικός από ό, τι ακούγεται). Το Greenfoot θα καταγράψει την τοποθεσία και την κατάσταση των ηθοποιών στον κόσμο και θα κωδικοποιήσει αυτές τις πληροφορίες για μια μέθοδο που καλείται από τον κατασκευαστή των ηθοποιών. Το αποτέλεσμα: Η σκηνή σας επανασυναρμολογείται την επόμενη φορά που θα ξεκινήσετε το Greenfoot IDE.

Κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού, τι συμβαίνει όταν συγκρούονται δύο ηθοποιοί; Ή κάτι ανατινάσσεται; Ένα παιχνίδι πρέπει να έχει ηχητικά εφέ. Το Greenfoot μπορεί να εισαγάγει αρχεία .wav σε ένα σενάριο και οι μέθοδοι σας επιτρέπουν να αναπαράγετε αυτούς τους ήχους όταν ενεργοποιούνται συγκεκριμένα συμβάντα. Τίποτα δεν σας εμποδίζει να δανειστείτε κανέναν από τους ήχους που παρέχονται με τα διάφορα μαθήματα στον ιστότοπο του Greenfoot. Αλλά σε περίπτωση που θέλετε να δημιουργήσετε το δικό σας, το Greenfoot παρέχει μια ενσωματωμένη συσκευή εγγραφής ήχου. Οι δυνατότητες επεξεργασίας της συσκευής εγγραφής είναι απλές αλλά εύχρηστες. Είναι βασικά ένα σύστημα «σύλληψης και περικοπής».

Τέλος, εάν χρειάζεστε ιδέες για παιχνίδια πέρα ​​από αυτές που παρέχονται στα μαθήματα του Greenfoot, ο ιστότοπος της Greenfoot είναι γεμάτος σενάρια που δημιουργούνται και ανεβάζουν χρήστες από όλο τον κόσμο. Μερικά μπορούν ακόμη και να παιχτούν στο διαδίκτυο. Η ποιότητα είναι κατανοητά ανώμαλη, αλλά η ποικιλία των παιχνιδιών μαρτυρεί την ευελιξία του Greenfoot.

Βήματα για τον προγραμματισμό pro Java

Σύμφωνα με τον δημιουργό Michael Kӧlling, ενώ το BlueJ χρησιμοποιείται συνήθως στο εισαγωγικό πρόγραμμα του πανεπιστημίου, το Greenfoot είναι κατάλληλο για χρήση στο γυμνάσιο. Παρ 'όλα αυτά, ανεξάρτητα από την ηλικία σας, μπορείτε να πάρετε πολλά χιλιόμετρα από οποιοδήποτε από τα IDE εάν έχετε μόλις περπατήσει στο δρόμο για την αυτο-εκπαίδευση της Java.

Πέρα από τα ήδη αναφερθέντα σεμινάρια, υπάρχει σημαντική ποσότητα υλικού υποστήριξης στους ιστότοπους BlueJ και Greenfoot. Έχουμε ήδη αναφέρει το εγχειρίδιο BlueJ. υπάρχει επίσης ένα βιβλίο για το Greenfoot, Εισαγωγή στον προγραμματισμό με το Greenfoot. (Δείτε τους ιστότοπους για πληροφορίες αγοράς.)

Κανένα IDE δεν είναι κατάλληλο για την κατασκευή εφαρμογών Java για επιχειρήσεις σε επίπεδο προϊόντος. Όμως, ως εισαγωγικά οχήματα για όσους είναι νέοι στην Java, επιλέγουν όλα τα πλαίσια και δεν σας επιβαρύνουν τη γραμμή εργαλείων και την πολυπλοκότητα των μενού. Είναι συμπαγείς, λείες βάσεις για επαγγελματική ανάπτυξη Java.