In diesem Java-Tutorial lernen Sie-

• Was ist Java?
• Was ist die Java-Plattform?
• Java Definition und Bedeutung
• Wofür wird Java verwendet?
• Geschichte der Java Programmiersprache
• Java Versionen
• Java Funktionen
• Komponenten der Java Programmiersprache
• Unterschiedliche Arten von Java Plattformen
• Was ist ein PC?
• Was ist Assembler?
• Was sind Assembler und Compiler?
• Wie funktioniert die Java Virtual Machine?
• Wie ist Java plattformunabhängig?

In diesem Video wird die Java-Plattform vorgestellt und erklärt, warum Java sowohl eine Plattform als auch eine Programmiersprache ist.

Um die Programmiersprache Java zu verstehen, müssen wir einige grundlegende Konzepte verstehen, wie ein Computerprogramm einen Befehl ausführen kann und die Aktion ausführt.

Was ist ein PC?

Ein Computer ist ein elektronisches Gerät, das Berechnungen durchführen kann. Wir alle wissen, dass er aus einem Bildschirm, einer Tastatur, einer Maus und einem Speicher zum Speichern von Informationen besteht. Aber die wichtigste Komponente des Computers ist ein PROZESSOR. Dieser übernimmt die gesamte Denkarbeit des Computers, aber die Frage ist, wie der Computer diese Denkarbeit erledigt. Wie versteht er den Text, die Bilder, die Videos, usw.?

Was ist Assembler?

Der Computer ist ein elektronisches Gerät, und er kann nur elektronische Signale oder binäre Signale verstehen. Ein elektronisches Signal von 5 Volt kann zum Beispiel die Binärzahl 1 darstellen, während 0 Volt die Binärzahl 0 darstellt. Ihr PC wird also ständig mit diesen Signalen bombardiert.

Acht Bits solcher Signale werden gruppiert, um Text, Zahlen und Symbole zu interpretieren.

Zum Beispiel wird das Symbol # vom Computer als 10101010 identifiziert. Ebenso wird das Muster für das Hinzufügen einer Funktion durch 10000011 dargestellt.

Dies wird als 8-Bit-Computing bezeichnet. Heutige Prozessoren sind in der Lage, 64-Bit-Zeit zu dekodieren. Aber was hat dieses Konzept mit der Programmiersprache JAVA zu tun? Lassen Sie uns diese als Beispiel verstehen.

Angenommen, Sie wollen dem Computer sagen, dass er zwei Zahlen (1+2) addieren soll, die durch einige Binärzahlen (10000011) dargestellt werden, wie werden Sie das Ihrem Computer mitteilen? Ja, wir werden Assembler verwenden, um unseren Code auszuführen.

„Assembler ist die elementarste Form der Software-Entwicklungssprachen.“

Wir werden den Befehl an einen Computer in diesem Format geben, wie unten gezeigt. Ihr Code, um zwei Zahlen in dieser Sprache zu addieren, würde in dieser Reihenfolge aussehen.

• Speichere Nummer 1 an der Speicherstelle A
• Speichere Nummer 2 an der Speicherstelle B
• Addiere den Inhalt von Speicherstelle A & B
• Speichere das Ergebnis

Aber wie sollen wir das machen? In den 1950er Jahren, als die Computer noch riesig waren und viel Strom verbrauchten, wurde der Assemblercode mit Hilfe von Mapping Sheets in den entsprechenden Maschinencode für 1 und 0 umgewandelt. Später wird dieser Code in die Maschinenkarten gestanzt und dem Computer zugeführt. Der Computer liest diese Codes und führt das Programm aus. Das war ein langwieriger Prozess, bis ASSEMBLER zur Hilfe kam.

Was sind Assembler und Compiler?

Mit dem Fortschritt der Technik wurden E/A-Geräte erfunden. Mit dem ASSEMBLER konnte man sein Programm direkt in den PC eintippen. Dieser wandelt es in den entsprechenden Maschinencode um (110001..) und gibt es an den Prozessor weiter. Um auf unser Beispiel der Addition von (1+2) zurückzukommen, wird der Assembler diesen Code in Maschinencode umwandeln und ausgeben.

Abgesehen davon müssen Sie auch Funktionen des Betriebssystems aufrufen, um die Ausgabe des Codes anzuzeigen.

Aber nicht nur der Assembler ist an diesem Prozess beteiligt, sondern auch der Compiler, der den langen Code in ein kleines Stück Code kompilieren muss. Mit den Fortschritten in den Software-Entwicklungssprachen könnte dieser gesamte Assembler-Code mit der Software namens COMPILER in nur eine Zeile print f 1+2 A schrumpfen. Sie wird verwendet, um Ihren C-Sprachcode in Assemblercode umzuwandeln. Der Assembler wandelt ihn in den entsprechenden Maschinencode um. Dieser Maschinencode wird dann an den Prozessor übertragen. Der gebräuchlichste Prozessor, der in PCs oder Computern verwendet wird, ist der Intel-Prozessor.

Die heutigen Compiler, die mit einem Assembler ausgeliefert werden, können den Code in höheren Sprachen direkt in Maschinencode umwandeln.

Angenommen, das Windows-Betriebssystem läuft auf diesem Intel-Prozessor, so wird die Kombination aus Betriebssystem und Prozessor als PLATFORM bezeichnet. Die am weitesten verbreitete Plattform in der Welt ist Windows, und Intel wird als Wintel-Plattform bezeichnet. Die anderen gängigen Plattformen sind AMD und Linux, Power PC und Mac OS X.

Bei einem Wechsel des Prozessors ändern sich auch die Assembler-Anweisungen. Zum Beispiel:

• Die Add-Anweisung bei Intel kann bei AMD ADDITION heißen
• oder Math ADD bei Power PC

Und mit einem Wechsel des Betriebssystems ändern sich auch die Ebene und die Art der Aufrufe auf OS-Ebene.

Als Entwickler möchte ich, dass mein Softwareprogramm auf allen Plattformen funktioniert, um meine Einnahmen zu maximieren. Also müsste ich separate Compiler kaufen, die meinen Befehl print f in den nativen Maschinencode umwandeln.

Aber Compiler sind teuer, und es besteht die Gefahr von Kompatibilitätsproblemen. Einen separaten Compiler für verschiedene Betriebssysteme und Prozessoren zu kaufen und zu installieren, ist also nicht machbar. Was kann also eine alternative Lösung sein? Die Sprache Java.

Wie funktioniert die Java Virtual Machine?

Mit Hilfe der Java Virtual Machine kann dieses Problem gelöst werden. Aber wie es auf verschiedenen Prozessoren und Betriebssystemen funktioniert, wollen wir Schritt für Schritt verstehen.

Schritt 1) Der Code zur Anzeige der Addition zweier Zahlen lautet System.out.println(1+2) und wird als .java-Datei gespeichert.

Schritt 2) Mit Hilfe des Java-Compilers wird der Code in einen Zwischencode umgewandelt, der Bytecode genannt wird. Die Ausgabe ist eine .class-Datei.

Schritt 3) Dieser Code wird von keiner Plattform verstanden, sondern nur von einer virtuellen Plattform, der Java Virtual Machine.

Schritt 4) Diese Virtuelle Maschine befindet sich im RAM Ihres Betriebssystems. Wenn die Virtuelle Maschine mit dem Bytecode gefüttert wird, erkennt sie die Plattform, auf der sie arbeitet, und wandelt den Bytecode in den nativen Maschinencode um.

Wenn Sie bei der Arbeit an Ihrem PC oder beim Surfen im Internet eines dieser Symbole sehen, können Sie sicher sein, dass die virtuelle Maschine von Java in Ihren Arbeitsspeicher geladen ist. Aber was Java so lukrativ macht, ist, dass der einmal kompilierte Code nicht nur auf allen PC-Plattformen, sondern auch auf Handys oder anderen elektronischen Geräten, die Java unterstützen, laufen kann.

Daher

„Java ist sowohl eine Programmiersprache als auch eine Plattform“

Wie ist Java plattformunabhängig?

Wie der C-Compiler erzeugt der Java-Compiler keinen nativen ausführbaren Code für eine bestimmte Maschine. Stattdessen erzeugt Java ein einzigartiges Format namens Bytecode. Dieser wird nach den in der Spezifikation der virtuellen Maschine festgelegten Regeln ausgeführt. Daher ist Java eine plattformunabhängige Sprache.

Bytecode ist für jede JVM, die auf einem beliebigen Betriebssystem installiert ist, verständlich. Kurz gesagt, der Java-Quellcode kann auf allen Betriebssystemen ausgeführt werden.

Zusammenfassung:

• Java ist eine plattformübergreifende, objektorientierte und netzwerkorientierte Programmiersprache Java ist eine allgemeine, klassenbasierte, objektorientierte Programmiersprache.
• Die Java-Plattform ist eine Sammlung von Programmen, die Programmierern helfen, Java-Anwendungen effizient zu entwickeln und auszuführen.
• Bedeutung von Java: Java ist eine plattformübergreifende und netzwerkorientierte Programmiersprache.
• Sie wird hauptsächlich für die Entwicklung von Android-Apps und Unternehmenssoftware verwendet.
• 2009 übernahm die Oracle Corporation Sun Microsystems und wurde Eigentümerin von drei wichtigen Software-Assets von Sun: Java, Solaris und MySQL.
• Die neueste Version von Java wurde am 15. September 2020 veröffentlicht
• Das beste Merkmal von Java ist, dass es eine der am einfachsten zu erlernenden Programmiersprachen ist.
• Vier Arten von Java Programmiersprachenplattformen sind: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
• Ein Computer ist ein elektronisches Gerät, das in der Lage ist, Berechnungen durchzuführen.
• Der Computer versteht nur elektronische Signale oder Binärsignale.
• Assembler ist eine fortschrittliche Technologie, die den Quellcode in entsprechenden Maschinencode (110001..) umwandelt und an den Prozessor weiterleitet.