Hvad er Java?

Java er et generelt, klassebaseret, objektorienteret programmeringssprog, der er designet til at have færre implementeringsafhængigheder. Det er en computerplatform til udvikling af applikationer. Java er derfor hurtigt, sikkert og pålideligt. Det anvendes i vid udstrækning til udvikling af Java-applikationer i bærbare computere, datacentre, spilkonsoller, videnskabelige supercomputere, mobiltelefoner osv.

Hvad er Java Platform?

Java Platform er en samling af programmer, der hjælper programmører med at udvikle og køre Java-programmeringsapplikationer effektivt. Den omfatter en eksekveringsmotor, en kompiler og et sæt biblioteker i den. Det er et sæt af computersoftware og specifikationer. James Gosling udviklede Java-platformen hos Sun Microsystems, og Oracle Corporation overtog den senere.

Klik her, hvis videoen ikke er tilgængelig

Java Definition og betydning

Java er et multiplatforms-, objektorienteret og netværkscentreret sprog. Det er blandt de mest anvendte programmeringssprog. Java anvendes også som en computerplatform.

Det betragtes som et af de hurtige, sikre og pålidelige programmeringssprog, der foretrækkes af de fleste organisationer til at opbygge deres projekter.

Hvad bruges Java til?

Her er nogle vigtige Java-applikationer:

• Det bruges til udvikling af Android-apps
• Hjælper dig med at skabe virksomhedssoftware
• Bred vifte af mobile java-applikationer
• Videnskabelige computerapplikationer
• Anvendelse til Big Data Analytics
• Java-programmering af hardwareenheder
• Anvendes til server-side teknologier som Apache, JBoss, GlassFish osv.

Historien om Java-programmeringssproget

Her er vigtige milepæle fra Java-sprogets historie:

• Java-sproget blev oprindeligt kaldt OAK.
• Originalt blev det udviklet til at håndtere bærbare enheder og set-top-bokse. Oak var en massiv fiasko.
• I 1995 ændrede Sun navnet til “Java” og modificerede sproget for at drage fordel af den spirende www (World Wide Web)-udviklingsvirksomhed.
• Spå et senere tidspunkt, i 2009, overtog Oracle Corporation Sun Microsystems og overtog ejerskabet af tre centrale Sun-softwareaktiver: Java, MySQL og Solaris.

Java-versioner

Her er en kort oversigt over alle Java-versioner med deres udgivelsesdato.

Java-funktioner

Her er nogle vigtige Java-funktioner:

• Det er et af de programmeringssprog, der er let at lære.
• Skriv kode én gang og kør den på næsten alle computerplatforme.
• Java er platformsuafhængigt. Nogle programmer, der er udviklet på én maskine, kan udføres på en anden maskine.
• Det er designet til opbygning af objektorienterede programmer.
• Det er et multithreadet sprog med automatisk hukommelsesstyring.
• Det er skabt til det distribuerede miljø på internettet.
• Facilitates distributed computing as its network-centric.

Components Of Java Programming Language

En Java-programmør skriver et program i et menneskeligt læsbart sprog, der kaldes kildekode. Derfor forstår CPU’en eller Chips aldrig den kildekode, der er skrevet i et hvilket som helst programmeringssprog.

Disse computere eller chips forstår kun én ting, som kaldes maskinsprog eller kode. Disse maskinkoder kører på CPU-niveau. Derfor ville det være forskellige maskinkoder for andre modeller af CPU’er.

Du behøver dog ikke at bekymre dig om maskinkoden, da programmering handler om kildekoden. Maskinen forstår denne kildekode og oversætter dem til maskinforståelig kode, som er en eksekverbar kode.

Alle disse funktionaliteter sker inden for følgende 3 komponenter i Java-platformen:

Java Development kit (JDK)

JDK er et softwareudviklingsmiljø, der bruges til at lave applets og Java-applikationer. Den fulde form af JDK er Java Development Kit. Java-udviklere kan bruge det på Windows, macOS, Solaris og Linux. JDK hjælper dem med at kode og køre Java-programmer. Det er muligt at installere mere end én JDK-version på den samme computer.

Hvorfor bruge JDK?

Her er de vigtigste grunde til at bruge JDK:

• JDK indeholder værktøjer, der er nødvendige for at skrive Java-programmer, og JRE til at udføre dem.
• Det indeholder en compiler, Java-programstarter, Appletviewer osv.
• Compiler konverterer kode skrevet i Java til bytekode.
• Java Application Launcher åbner en JRE, indlæser den nødvendige klasse og udfører dens hovedmetode.

Java Virtual Machine (JVM):

Java Virtual Machine (JVM) er en motor, der leverer et køretidsmiljø til at drive Java-kode eller -applikationer. Den konverterer Java bytecode til maskinsprog. JVM er en del af Java Run Environment (JRE). I andre programmeringssprog producerer compileren maskinkode til et bestemt system. Java-kompileren producerer imidlertid kode til en virtuel maskine, der er kendt som Java Virtual Machine.

Hvorfor JVM?

Her er de vigtige grunde til at bruge JVM:

• JVM giver en platformsuafhængig måde at udføre Java-kildekode på.
• Den har mange biblioteker, værktøjer og rammer.
• Når du kører et Java-program, kan du køre på enhver platform og spare masser af tid.
• JVM leveres med JIT-kompiler (Just-in-Time), der konverterer Java-kildekode til maskinsprog på lavt niveau. Derfor kører det hurtigere end et almindeligt program.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE er et stykke software, der er designet til at køre anden software. Det indeholder klassebibliotekerne, loaderklassen og JVM. Enkelt sagt kan man sige, at hvis man vil køre et Java-program, skal man bruge JRE. Hvis du ikke er programmør, behøver du ikke at installere JDK, men kun JRE for at køre Java-programmer.

Hvorfor bruge JRE?

Her er de vigtigste grunde til at bruge JRE:

• JRE indeholder klassebiblioteker, JVM og andre understøttende filer. Den indeholder ikke noget værktøj til Java-udvikling som f.eks. en debugger, compiler osv.
• Den bruger vigtige pakkeklasser som math, swing, util, lang, awt og runtime-biblioteker.
• Hvis du skal køre Java-applets, skal JRE installeres i dit system.

Forskellige typer af Java-platforme

Der findes fire forskellige typer af Java-programmeringssprogplatforme:

1. Java Platform, Standard Edition (Java SE): Java SE’s API tilbyder Java-programmeringssprogets kernefunktionalitet. Det definerer alt grundlaget for type og objekt til klasser på højt niveau. Det bruges til netværk, sikkerhed, databaseadgang, udvikling af grafiske brugergrænseflader (GUI) og XML-parsing.

2. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): Java EE-platformen tilbyder en API og et runtime-miljø til udvikling og drift af meget skalerbare, storstilede, flerstrengede, pålidelige og sikre netværksapplikationer i stor skala.

3. Java Programming Language Platform, Micro Edition (Java ME): Java ME-platformen tilbyder en API og en virtuel maskine med et lille aftryk, der kører Java-programmeringssprogprogrammer på små enheder som f.eks. mobiltelefoner.

4. Java FX: JavaFX er en platform til udvikling af rige internetapplikationer ved hjælp af en letvægts API til brugergrænseflader. Den bruger hardwareaccelererede grafik- og mediemotorer, der hjælper Java med at drage fordel af klienter med højere ydeevne og et moderne look-and-feel samt API’er på højt niveau til tilslutning til netværksbaserede datakilder.

Dette er kendt som 8-bit computing. Nutidens processor er i stand til at afkode 64-bit tid. Men hvad er sammenhængen mellem dette begreb og programmeringssproget JAVA? Lad os forstå disse som et eksempel.

Sæt, at du vil fortælle computeren, at den skal addere to tal (1+2) repræsenteret ved nogle binære tal (10000011), hvordan vil du så fortælle dette til din computer? Ja, vi skal bruge assemblagesprog til at få vores kode eksekveret.

“Assembleringssprog er den mest elementære form for softwareudviklingssprog.”

Vi vil give kommandoen til en computer i dette format, som vist nedenfor. Din kode til at lægge to tal sammen i dette sprog ville være i denne rækkefølge.

• Lagre nummer 1 på hukommelsesplacering sige A
• Lagre nummer 2 på hukommelsesplacering sige B
• Tilføj indholdet af placering A & B
• Lagre resultatet

Men hvordan skal vi gøre dette? Tilbage i 1950’erne, da computere var enorme og brugte meget strøm, konverterede du din assemblerkode til tilsvarende maskinkode til 1 og 0’er ved hjælp af mapping sheets. Senere bliver denne kode stanset ind i maskinkort og ført til computeren. Computeren vil læse disse koder og udføre programmet. Dette ville være en langvarig proces, indtil ASSEMBLER kom til hjælp.

Hvad er assembler og compiler?

Med den teknologiske udvikling blev der opfundet i/o enheder. Du kunne skrive dit program direkte ind i pc’en ved hjælp af ASSEMBLER. Den konverterer det til den tilsvarende maskinkode (110001…) og sender det til din processor. Hvis vi vender tilbage til vores eksempel med addition af (1+2), vil assembleren konvertere denne kode til maskinkode og output.

Afhængigt af dette skal du også foretage kald til at oprette funktioner, der leveres af operativsystemet, for at vise kodens output.

Men alene er assembleren ikke involveret i denne proces; det kræver også, at compileren kompilerer den lange kode til en lille klump koder. Med fremskridtene inden for softwareudviklingssprog kunne hele denne assemblerkode skrumpe ind til blot én linje print f 1+2 A med den software, der hedder COMPILER. Det bruges til at konvertere din kode i c-sprog til assemblerkode. Assembleren konverterer den til tilsvarende maskinkode. Denne maskinkode overføres til processoren. Den mest almindelige processor, der anvendes i pc’er eller computere, er Intel-processoren.

Men nutidens compilere leveres sammen med assembler kan direkte konvertere din højere sprogkode til maskinkode.

Nu antager vi, at Windows-styresystemet kører på denne Intel-processor, en kombination af styresystem plus processor kaldes PLATFORM. Den mest almindelige platform i verden er Windows, og Intel kaldes Wintel-platformen. De andre populære platforme er AMD og Linux, Power PC og Mac OS X.

Nu, med en ændring i processoren, vil samleinstruktionerne også ændre sig. F.eks:

• Add-instruktionen i Intel kan kaldes ADDITION for AMD
• eller Math ADD for Power PC

Og med en ændring i operativsystemet vil OS-level calls’ niveau og art’ også ændre sig.

Som udvikler ønsker jeg, at mit softwareprogram skal fungere på alle platforme for at maksimere mine indtægter. Så jeg ville være nødt til at købe separate compilere, der konverterer min print f-kommando til den native maskinkode.

Men compilere er dyre, og der er en risiko for kompatibilitetsproblemer. Så det er ikke muligt at købe og installere en separat compiler til forskellige OS og processorer. Så hvad kan være en alternativ løsning? Java-sproget.

Hvordan fungerer Java Virtual Machine?

Dette problem kan løses ved at bruge Java Virtual Machine. Men hvordan det virker på forskellige processorer og O.S. Lad os forstå denne proces trin for trin.

Stræk 1) Koden til visning af additionen af to tal er System.out.println(1+2), og gemt som en .java-fil.

Stræk 2) Ved hjælp af java-compileren konverteres koden til en mellemkode kaldet bytecode. Output er en .class-fil.

Stræk 3) Denne kode forstås ikke af nogen platform, men kun af en virtuel platform kaldet den virtuelle Java Virtual Machine.

Stræk 4) Denne virtuelle maskine befinder sig i RAM’en i dit styresystem. Når den virtuelle maskine fodres med denne bytekode, identificerer den den platform, den arbejder på, og konverterer bytekoden til den native maskinkode.

Når du arbejder på din pc eller surfer på internettet, og når du ser et af disse ikoner, kan du være sikker på, at den virtuelle Java-maskine er indlæst i din RAM. Men det, der gør Java lukrativt, er, at koden, når den først er kompileret, ikke kun kan køre på alle pc-platforme, men også på mobiler eller andre elektroniske gadgets, der understøtter Java.

Heraf

“Java er både et programmeringssprog og en platform”

Hvordan er Java platformsuafhængig?

Lige C-kompileren producerer Java-kompileren ikke native eksekverbar kode til en bestemt maskine. I stedet producerer Java et unikt format kaldet bytecode. Den eksekveres i henhold til de regler, der er fastsat i specifikationen for den virtuelle maskine. Java er derfor et platformuafhængigt sprog.

Bytekode kan forstås af enhver JVM, der er installeret på et hvilket som helst operativsystem. Kort sagt kan java-kildekoden køre på alle styresystemer.

Summarum:

• Java er et multiplatforms, objektorienteret og netværkscentreret programmeringssprog Java er et generelt, klassebaseret, objektorienteret programmeringssprog.
• Java Platform er en samling af programmer, der hjælper programmører med at udvikle og køre Java-applikationer effektivt.
• Begreb for Java: Java er et multiplatform- og netværksorienteret programmeringssprog.
• Det bruges primært til udvikling af Android-apps og virksomhedssoftware.
• 2009 overtog Oracle Corporation Sun Microsystems og overtog ejerskabet af tre vigtige Sun-softwareaktiver: Java, Solaris og MySQL.
• Den seneste version af Java blev frigivet den 15. september 2020
• Den bedste egenskab ved Java er, at det er et af de nemmeste programmeringssprog at lære.
• Fire typer af Java Programmering sprogplatforme er: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
• En computer er en elektronisk enhed, der er i stand til at udføre beregninger.
• Computeren forstår kun elektroniske signaler eller binære signaler.
• Assembler er en avanceret teknologi, der konverterer kildekernen til tilsvarende maskinkode (110001..) og fodrer til din processor.