Einfache Aufgaben mit Java erledigen

• Java ist zwar als geeignet für große, langfristige Projekte bekannt, kann aber auch für kleine Aufgaben ein hervorragendes Werkzeug sein
• Statische Typprüfung und hervorragende Tool-Unterstützung sind auch bei kleinen Aufgaben große Vorteile
• Aktuelle Sprachverbesserungen machen Java noch nützlicher

Ohne Kompilierung ausführen

• Dank JEP 330 und JEP 458 lassen sich Java-Quelldateien direkt ausführen:

  java RandomFiles.java 10 /home/cay/data  
  

• Bei jedem Ausführen wird automatisch kompiliert, was für Entwicklung und Tests nützlich ist
• Mit Graal lässt sich daraus eine native ausführbare Datei erzeugen, in den meisten Fällen ist der Leistungsunterschied jedoch gering

Knappere Syntax: Instanz-main-Methode und implizite Klassen

• JEP 477: vereinfacht das Schreiben kleiner Programme und Skripte
• Die bisher umständliche Syntax (public static void main) entfällt:

var someVariable = initialValue;  
String helper(int param) { ... }  
void main(String[] args) {  
    ...  
}  

• Das Modul java.base wird automatisch importiert, was die Nutzung bequemer macht
• Auch die Methoden println, print und readln werden automatisch importiert

Records und Enums

• Records: strukturierte Datendarstellung statt Python-Dictionaries

record Window(int id, int desktop, int x, int y, int width, int height, String title) {}  

• Enums: intuitivere Darstellung von Aufzählungen als in Python

enum Direction { NORTH, EAST, SOUTH, WEST };  

Nützliche Sprach- und API-Funktionen

• Einsatz von var: Variablen lassen sich in Skripten ohne Typdeklaration verwenden
• static import: ermöglicht kompakte mathematische Berechnungen

import static java.lang.Math.*;  
var diagonal = sqrt(pow(width, 2) + pow(height, 2));  

• Textblöcke: halten Code und Daten zusammen und verbessern die Lesbarkeit
• Leistungsfähige Bibliotheken für Strings, reguläre Ausdrücke, Collections sowie Datum und Uhrzeit
• Datei einlesen:

var content = Files.readString(Path.of(filename));  

• Externe Prozesse ausführen:

String run(String... cmd) throws Exception {  
    var process = new ProcessBuilder(cmd).redirectErrorStream(true).start();  
    process.waitFor();  
    return new String(process.getInputStream().readAllBytes());  
}  

Abhängigkeiten verwalten und JBang

• JBang: Maven-Abhängigkeiten lassen sich direkt in der Quelldatei hinzufügen

//DEPS org.eclipse.angus:jakarta.mail:2.0.3  

• Dann lässt sich das so ausführen

jbang MailMerge.java  

• Skripte in ausführbare Dateien umwandeln:

///usr/bin/env jbang "$0" "$@" ; exit $?  

Notebook-Umgebung

Vorteile von Notebooks

• Exploratives Programmieren: geeignet für die Arbeit mit Daten sowie für einmaligen oder kleinen Code
• Aufbau aus Code- und Textzellen:
  • Die Ergebnisse von Codezellen können als Text, Tabelle, Bild, Audio oder Video angezeigt werden
  • Man kann Versuche und Fehlversuche wiederholen, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist, und danach Kommentare ergänzen
• Besser als JShell:
  • Arbeiten auf Zellebene ist einfacher
  • Datentabellen und Diagramme lassen sich visuell prüfen
  • Speichern und Teilen ist unkompliziert

Jupyter und Java-Notebooks

• Jupyter-Notebooks: ein bei Python-Data-Scientists weit verbreitetes Werkzeug
  • Lokal oder in der Cloud ausführbar, z. B. in Google Colab
• Die Jupyter-Technik ist sprachunabhängig:
  • Verschiedene Sprach-Kernel können installiert werden (z. B. IJava, JJava, Ganymede, Rapaio)
  • Jupyter Java Anywhere: vereinfacht mit JBang die Installation eines Java-Kernels
• Einschränkungen:
  • Je nach Kernel unterscheiden sich Abhängigkeitsverwaltung und Darstellung nicht-textueller Ergebnisse
  • Der IJava-Kernel hat einige Probleme bei der Auflösung von Abhängigkeiten
  • Oracle oder große Anbieter sollten einen Java-spezifischen Colab-Dienst bereitstellen

Datenverarbeitung und Visualisierung in Java

• Python erleichtert die Datenverarbeitung mit Bibliotheken wie NumPy und Matplotlib
  • In Java fehlt bislang noch ein vergleichbares Ökosystem
• tablesaw:
  • kann als Alternative zu NumPy genutzt werden
  • unterstützt Visualisierung mit dem JavaScript-Paket Plot.ly

Projekt JTaccuino

• JTaccuino:
  • ein von Sven Reimers entwickeltes Java-Notebook
  • bietet eine benutzerfreundliche UI auf Basis von JavaFX
  • verwendet JShell als Backend
  • befindet sich noch in einer frühen Phase, hat aber viel Potenzial

Kotlin-Notebook

• Für Kotlin-Entwickler gibt es das Kotlin Notebook IntelliJ Plugin

Fazit

• Mit den richtigen Werkzeugen ist Java eine sehr effektive Wahl für kleine Aufgaben
• JBang erleichtert das Schreiben von Skripten mit Bibliotheken von Drittanbietern
• Java hat auch für exploratives Programmieren Potenzial, benötigt aber bessere Tool-Unterstützung

[aer0700]

Für einfache Scripting-Zwecke sind Sprachen mit dynamischer Typisierung einfach unglaublich bequem...
Natürlich würde ich, sobald es über den Prototyp hinausgeht, eine statische Sprache verwenden.

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Ich habe eine Möglichkeit entdeckt, ein "Hello World"-Programm ganz einfach auszuführen. Es ist viel einfacher geworden als der bisherige komplexe Code.

  • Seit ich Java 21 nutze, fühlt sich der Code weniger komplex an. var und record sind besonders nützlich.
  • Ich löse AoC-Probleme mit der Methode java myfile.java, und die Funktion, java.base automatisch zu importieren, ist hilfreich.

• Ich nutze Java, JavaScript und TypeScript, verwende für Skripting aber .NET und LINQPad. Dank LINQ ist Skripting einfach.

  • Ich respektiere Python, finde es aber schwer zu lesen. Mit der Syntax von PHP und Python bin ich nicht vertraut.

• Als JDK 1.1 entwickelt wurde, gab es keinen Konsens über eine Test-Suite. Mark Reinhold lehnte Tests in Form des JCK ab und schrieb ein einfaches Test-Harness.

  • Die nützlichste Funktion für Java-Programmierer ist Hot Reload im Debugger. Dadurch wird das Schreiben von Code viel einfacher.

• Sprachen entwickeln sich mit der Zeit weiter. Java ist inzwischen schnell, und durch Generics sowie einfache Typinferenz wurde Boilerplate-Code reduziert.

• PHP ist ebenfalls eine nützliche Sprache. Sie ist auf vielen *nix-Systemen vorinstalliert und verfügt über eine nützliche Standardbibliothek für Dateien, JSON und die Verarbeitung von Netzwerkanfragen.

• In Java 23 werden drei Methoden von java.io.IO automatisch importiert. Das ist ein neuer Typ, der mit der Option --enable-preview verwendet werden kann.

• Ich habe bei HackerRank gelernt, in "Single-File Java" zu programmieren, und das ist nützlich, um Whiteboard-Coding-Aufgaben zu lösen.

• Wenn man wissen will, warum es eine vereinfachte Main-Methode gibt, lohnt sich ein Blick auf JEP 495. Es soll in JDK 24 enthalten sein.

• Ich nutze Java für alle Coding-Skripte und Aufgaben und verwende es seit mehr als fünf Jahren im Unternehmen. Ich bin zufrieden mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Java.