Java (langage de programmation)

Certaines plateformes offrent une prise en charge matérielle directe pour Java ; il existe des microcontrôleurs qui peuvent exécuter du bytecode JVM en matériel au lieu d'une machine virtuelle Java logicielle, et certains processeurs basés sur ARM pourraient avoir une prise en charge matérielle pour l'exécution de bytecode JVM via leur option Jazelle , bien que la prise en charge ait été en grande partie abandonnée dans les implémentations actuelles d'ARM.

Java utilise un ramasse-miettes automatique pour gérer la mémoire durant le cycle de vie des objets . Le programmeur détermine la création des objets, et l'environnement d'exécution Java se charge de récupérer la mémoire une fois les objets inutilisés. Dès qu'il ne reste plus aucune référence à un objet, la mémoire inaccessible peut être libérée automatiquement par le ramasse-miettes. Un problème similaire à une fuite de mémoire peut néanmoins survenir si le code du programmeur conserve une référence à un objet devenu inutile, généralement lorsque des objets inutilisés sont stockés dans des conteneurs encore utilisés. Si des méthodes d'un objet inexistant sont appelées, une exception de pointeur nul est levée.

L'un des principes du modèle de gestion automatique de la mémoire de Java est de libérer les programmeurs de la gestion manuelle de la mémoire. Dans certains langages, la mémoire nécessaire à la création d'objets est allouée implicitement sur la pile ou explicitement allouée et libérée du tas . Dans ce dernier cas, la responsabilité de la gestion de la mémoire incombe au programmeur. Si le programme ne libère pas un objet, une fuite de mémoire se produit. Si le programme tente d'accéder à une mémoire déjà libérée ou de la libérer, le résultat est indéfini et difficile à prévoir, et le programme risque de devenir instable ou de planter. L'utilisation de pointeurs intelligents permet d'atténuer partiellement ce problème , mais cela engendre une surcharge et une complexité supplémentaires. Le ramasse-miettes ne prévient pas les fuites de mémoire logiques , c'est-à-dire celles où la mémoire est référencée mais jamais utilisée.

Le ramasse-miettes peut s'effectuer à tout moment. Idéalement, il a lieu lorsqu'un programme est inactif. Il est systématiquement déclenché si la mémoire libre sur le tas est insuffisante pour allouer un nouvel objet ; cela peut entraîner un blocage momentané du programme. La gestion explicite de la mémoire n'est pas possible en Java, mais il est possible de configurer manuellement la JVM pour qu'elle effectue le ramasse-miettes .

Java ne prend pas en charge l'arithmétique des pointeurs de type C/C++ , où les adresses d'objets peuvent être manipulées arithmétiquement (par exemple en ajoutant ou en soustrayant un décalage). Ceci permet au ramasse-miettes de relocaliser les objets référencés et garantit la sûreté des types et la sécurité.

Comme en C++ et dans certains autres langages orientés objet, les variables de types primitifs en Java sont stockées soit directement dans des champs (pour les objets), soit sur la pile (pour les méthodes), et non sur le tas comme c'est généralement le cas pour les types non primitifs (voir toutefois l'analyse d'échappement ). Ce choix a été délibérément fait par les concepteurs de Java pour des raisons de performance.

Java intègre plusieurs types de ramasse-miettes. Depuis Java 9, HotSpot utilise le ramasse-miettes Garbage First (G1GC) par défaut. Cependant, d'autres ramasse-miettes peuvent être utilisés pour gérer le tas, tels que le ramasse-miettes Z (ZGC), introduit dans Java 11, et Shenandoah GC, introduit dans Java 12 mais indisponible dans les distributions OpenJDK d'Oracle. Shenandoah est en revanche disponible dans les distributions OpenJDK tierces, comme Eclipse Temurin . Pour la plupart des applications Java, G1GC est suffisant. Dans les versions antérieures de Java, comme Java 8, le ramasse-miettes parallèle était utilisé par défaut.

La syntaxe de Java est fortement influencée par C++ et C. Contrairement à C++, qui combine les syntaxes de la programmation structurée, générique et orientée objet, Java a été conçu presque exclusivement comme un langage orienté objet. Tout le code est écrit à l'intérieur de classes, et chaque donnée est un objet, à l'exception des types primitifs (entiers, nombres à virgule flottante, booléens et caractères), qui ne sont pas des objets pour des raisons de performance.

Contrairement à C++, Java ne prend pas en charge la surcharge d'opérateurs ni l'héritage multiple pour les classes, bien que l'héritage multiple soit pris en charge pour les interfaces .

Java utilise des commentaires similaires à ceux de C++. Il existe trois styles de commentaires : un style sur une seule ligne, délimité par deux barres obliques ( //), un style sur plusieurs lignes, ouvert par /*et fermé par */, et le style Javadoc , ouvert par /**et fermé par */. Ce dernier permet à l’utilisateur d’exécuter le fichier Javadoc pour générer la documentation du programme. Cette documentation peut ensuite être lue par certains environnements de développement intégrés (IDE), tels qu’Eclipse , permettant ainsi aux développeurs d’accéder à la documentation directement depuis l’IDE.