ОСНОВНЫЕ БИБЛИОТЕКИ НА ЯЗЫКЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ JAVA

THE MAIN LIBRARIES IN THE JAVA PROGRAMMING LANGUAGE

Stanislav Gavrilov

Assistant of the Department of "Information Technologies" of the Institute of Oil Refining and Petrochemistry of the Ufa State Petroleum Technical University,

Russia, Salavat

Alsu Abdrakhmanova

student of the Department of "Information Technologies" of the Institute of Oil Refining and Petrochemistry of the Ufa State Petroleum Technical University,

Russia, Salavat

Oksana Bulankina

Student of the Department of "Information Technologies" of the Institute of Oil Refining and Petrochemistry of the Ufa State Petroleum Technical University,

Russia, Salavat

Для ускорения процесса разработки на языке программирования Java используются библиотеки (оригинальное название на официальном сайте языка программирования – java library). Без их использования не пишется ни одна программа на Java. Однако не все знают, какие библиотеки бывают и для чего используется каждая из них. Поэтому в этой статье мы расскажем про библиотеки на языке программирования Java и приведём их примеры.

Библиотека Java – это крупное хранилище классов. Так как количество этих классов в каждой библиотеке значительно большое, то для эффективности их использования они хранятся отдельными частями в пакетах. Пакеты в Java – это механизм объединения связанных классов в одну группу. Каждая библиотека содержит несколько таких пакетов, которые подключаются в коде программы с помощью слова import [1, с. 103].

Рассмотрим основные библиотеки Java, использование которых будет достаточным для создания большинства программных обеспечений.

Стандартная библиотека Java Standard Libraries является одной из основных библиотек на языке программирования Java Она включает в себя основные и потому самые часто используемые пакеты, например, java.lang, java.util, java.io, java.net, javax.swing, java.sound. Рассмотрим каждый подробнее.

Пакет java.lang содержит интерфейсы и классы, без которых невозможно написать программу. Благодаря данному пакету в программе используются типы переменных, производятся математические вычисления, добавляются классы и т.д.

Пакет java.util позволяет добавлять все имеющиеся в Java коллекции и структуры данных.

Пакет java.io используется для чтения файлов, а также для реализации операций ввода и вывода.

Пакет java.net позволяет работать с сокетами, создавать подключения по сети и, благодаря этому, создавать короткие сетевые программы.

Пакет javax.swing используется для реализации работы с графическим пользовательским интерфейсом.

Пакет java.sound позволяет воспроизводить музыку и создавать MIDI-файлы [2].

Ещё одной из основных библиотек на языке программирования Java является библиотека Commons Math. Библиотека Commons Math – это математическая библиотека, включающая в себя компоненты, предоставляющие широкий спектр математических алгоритмов и функций, начиная от базовых арифметических и алгебраических операций и заканчивая передовыми методами статистического анализа и алгоритмами оптимизации.

Библиотека Commons Math состоит из нескольких пакетов, каждый из которых предоставляет определенные математические функции и утилиты, что делает библиотеку ещё более удобной и понятной в использовании. Рассмотрим подробнее пакеты данной библиотеки:

1) org.apache.commons.math3.stat – пакет, отвечающий за статистику и статическое тестирование;

2) org.apache.commons.math3.distribution – пакет, включающий в себя функции распределения вероятностей;

3) org.apache.commons.math3.random – пакет, обеспечивающий генерацию различных данных, случайных чисел и строк;

4) org.apache.commons.math3.analysis – пакет, который содержащий классы, обеспечивающие поиск корня, интегрирование, интерполяцию, расчёт полиномов и многое другое;

5) org.apache.commons.math3.linear – пакет, обеспечивающие работу с матрицами, решающими линейные системы;

6) org.apache.commons.math3.geometry – пакет, содержащий работу с такими геометрическими функциями, как евклидовы пространства и двоичное разбиение пространства;

7) org.apache.commons.math3.transform – пакет, который включает в себя методы преобразования, например, быстрое преобразование Фурье;

8) org.apache.commons.math3.ode – пакет, обеспечивающий интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений;

9) org.apache.commons.math3.fitting – пакет, реализующий построение кривой и функцию подгонки кривой, включая возможные ограничения, интерполяцию и сглаживание графика;

10) org.apache.commons.math3.optim – пакет, позволяющий выполнять функции максимизации и минимизации;

11) org.apache.commons.math3.genetics – пакет, предоставляющий возможность работать с генетическими алгоритмами;

12) org.apache.commons.math3.ml – пакет, обеспечивающие машинное обучение, например, кластеризация и нейронные сети;

13) org.apache.commons.math3.util – пакет, являющийся расширенной версией java.lang.Math, включает в себя выполнение математических и статических функции;

14) org.apache.commons.math3.special – пакет, который выполняет такие специальные функции, как гамма, бета;

15) org.apache.commons.math3.complex – пакет, предоставляющий возможность работать с комплексными числами;

16) org.apache.commons.math3.fraction – пакет, реализующий работу с рациональными числами [3].

JUnit также относится к основным библиотекам Java. Её главной задачей является реализация модульного тестирования. Данная библиотека незаменима для разработчиков Java, так как модульное тестирование очень важно для исправления ошибок в программном коде и его отдельных частях. Также с помощью данной библиотеки можно создавать тестовые примеры, что делает процесс разработки ещё более эффективным.

 Библиотека JUnit содержит несколько пакетов, например, org.junit.jupiter.api.AfterAll, org.junit.jupiter.api.Tag, org.junit.jupiter.api.Test, с помощью которых реализуется запуск и процесс тестирования, а также создаются тестовые примеры [4].

Библиотека Commons Net – это ещё одна библиотека проекта Apache Commons. Её задачами являются реализация работы с сетевыми протоколами и обеспечение доступа к базовому протоколу.

В составе библиотеки Commons Net имеются множество классов, реализующих работу с сетью. Она поддерживает множество семейств сетевых протоколов, например, таких, как TCP, UDP.

Данная библиотека также предоставляет возможность работать с числовыми IP-адресами, а также реализовывать загрузку, скачивание, удаление и синхронизации FTP.

К основным пакетам библиотеки Commons Net относятся commons.lang3.StringUtils, commons.net.ftp.FTPClient и commons.net.ftp.FTPFile и commons.net.ftp.FTPReply, реализующие функции данной библиотеки [5].

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что использование библиотек при разработке программных обеспечений на Java необходимо для того, чтобы сделать процесс разработки наиболее эффективным. Такие библиотеки, как Java Standard Libraries (стандартная библиотека Java), Commons Math (математическая библиотека), JUnit (библиотека модульного тестирования) и Commons Net (библиотека для работы с сетевыми протоколами) являются одними из основных библиотек на языке программирования Java. Благодаря полному функционалу они предоставляют возможность быстро и легко реализовывать даже самые сложные функции.

Список литературы:

1. Пономарчук, Ю.В. Программирование на языке Java / Ю.В. Пономарчук. – Хабаровск : ДВГУПС, 2021. – 103 с. [Электронный ресурс] / – URL: https://e.lanbook.com/book/259451 (Дата обращения: 21.06.2023)
2. Standard Libraries [Электронный ресурс] / – URL: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/ (Дата обращения: 21.06.2023)
3. Commons Math [Электронный ресурс] / – URL: https://commons.apache.org/proper/commons-math/ (Дата обращения: 21.06.2023)
4. JUnit [Электронный ресурс] / – URL: https://junit.org/junit5/docs/current/user-guide/ (Дата обращения: 21.06.2023)
5. Commons Net [Электронный ресурс] / – URL: https://commons.apache.org/proper/commons-net/ (Дата обращения: 21.06.2023)