Co to jest Java? Definicja, znaczenie i cechy platform Java

Co to jest Java?

Java jest językiem programowania ogólnego przeznaczenia, opartym na klasach, zorientowanym obiektowo, zaprojektowanym w celu posiadania mniejszych zależności implementacyjnych. Jest to platforma obliczeniowa do tworzenia aplikacji. Java jest szybka, bezpieczna i niezawodna, dlatego. Jest szeroko stosowana do tworzenia aplikacji Java w laptopach, centrach danych, konsolach do gier, superkomputerach naukowych, telefonach komórkowych, itp.

Co to jest Java Platform?

Java Platform jest zbiorem programów, które pomagają programistom w efektywnym tworzeniu i uruchamianiu aplikacji programistycznych Java. Obejmuje ona silnik wykonawczy, kompilator i zestaw bibliotek. Jest to zestaw oprogramowania komputerowego i specyfikacji. James Gosling opracował platformę Java w firmie Sun Microsystems, a później przejęła ją korporacja Oracle.

W tym samouczku Javy, dowiesz się-

Co to jest Java?
Co to jest platforma Java?
Java Definicja i znaczenie
Do czego służy Java?
Historia języka programowania Java
Wersje języka Java
Cechy języka Java
Komponenty języka programowania Java
Różne typy platform Java
Co to jest komputer PC?
Co to jest język asemblera?
Co to są asembler i kompilator?
Jak działa wirtualna maszyna Javy?
Jak Java jest niezależna od platformy?

Ten film przedstawia platformę Java i wyjaśnia, dlaczego Java jest zarówno platformą, jak i językiem programowania.

Kliknij tutaj, jeśli film nie jest dostępny

Java Definicja i znaczenie

Java jest językiem wieloplatformowym, obiektowym i sieciocentrycznym. Jest to jeden z najczęściej używanych języków programowania. Java jest również używany jako platforma obliczeniowa.

Jest ona uważana za jeden z szybkich, bezpiecznych i niezawodnych języków programowania preferowanych przez większość organizacji do budowania swoich projektów.

Do czego jest używana Java?

Oto kilka ważnych zastosowań języka Java:

Jest używana do tworzenia aplikacji na Androida
Pomaga w tworzeniu oprogramowania dla przedsiębiorstw
Szeroki zakres mobilnych aplikacji java
Naukowe aplikacje obliczeniowe
Użycie do analizy dużych danych
Programowanie w Javie urządzeń sprzętowych
Użycie w technologiach Server-Side, takich jak Apache, JBoss, GlassFish itp.

Historia języka programowania Java

Oto ważne punkty orientacyjne z historii języka Java:

Język Java początkowo nosił nazwę OAK.
Początkowo został opracowany do obsługi urządzeń przenośnych i dekoderów. Oak okazał się ogromną porażką.
W 1995 roku firma Sun zmieniła nazwę na „Java” i zmodyfikowała język, aby wykorzystać rozwijający się biznes rozwoju sieci www (World Wide Web).
Później, w 2009 roku, firma Oracle Corporation nabyła Sun Microsystems i przejęła na własność trzy kluczowe aktywa Sun związane z oprogramowaniem: Java, MySQL i Solaris.

Wersje Javy

Tutaj znajduje się krótka historia wszystkich wersji Javy wraz z datą ich wydania.

Wersje Javy	Data wydania
JDK Alpha i Beta	1995
JDK 1.0	23 stycznia 1996
JDK 1.1	19th Feb 1997
J2SE 1.2	8th Dec 1998
J2SE 1.3	8th May 2000
J2SE 1.4	6th Feb 2002
J2SE 5.	18. marca 2014
Java SE 9	21. września 2017
Java SE 10	20. marca 2018
JAVA SE 11	25. Sep 2018
JAVA SE 12	19th Mar 2019
JAVA SE 13	17th Sep 2019
JAVA SE 14	17th Mar 2020
JAVA SE 15	15th Sep 2020 (najnowsza wersja Javy)

Cechy Javy

Oto kilka ważnych cech Javy:

Jest to jeden z łatwych do nauki języków programowania.
Napisz kod raz i uruchom go na prawie każdej platformie obliczeniowej.
Java jest niezależna od platformy. Niektóre programy stworzone na jednej maszynie mogą być wykonywane na innej.
Jest przeznaczona do budowania aplikacji zorientowanych obiektowo.
Jest językiem wielowątkowym z automatycznym zarządzaniem pamięcią.
Jest stworzona dla rozproszonego środowiska Internetu.
Ułatwia obliczenia rozproszone, ponieważ jest sieciocentryczny.

Components Of Java Programming Language

Programista Java pisze program w języku czytelnym dla człowieka, zwanym kodem źródłowym. Dlatego procesor lub chipy nigdy nie zrozumieją kodu źródłowego napisanego w jakimkolwiek języku programowania.

Te komputery lub chipy rozumieją tylko jedną rzecz, która jest nazywana językiem maszynowym lub kodem. Te kody maszynowe działają na poziomie CPU. Dlatego byłyby to różne kody maszynowe dla innych modeli CPU.

Jednakże nie musisz się martwić o kod maszynowy, ponieważ programowanie jest wszystkim o kodzie źródłowym. Maszyna rozumie ten kod źródłowy i tłumaczy je na kod zrozumiały dla maszyny, który jest kodem wykonywalnym.

Wszystkie te funkcjonalności dzieją się wewnątrz następujących 3 komponentów platformy Java:

Java Development kit (JDK)

JDK jest środowiskiem programistycznym używanym do tworzenia apletów i aplikacji Java. Pełna forma JDK to Java Development Kit. Programiści Java mogą go używać w systemach Windows, macOS, Solaris i Linux. JDK pomaga im w kodowaniu i uruchamianiu programów Java. Możliwe jest zainstalowanie więcej niż jednej wersji JDK na tym samym komputerze.

Dlaczego warto używać JDK?

Oto główne powody używania JDK:

JDK zawiera narzędzia wymagane do pisania programów Java i JRE do ich wykonywania.
Zawiera kompilator, program uruchamiający aplikacje Java, Appletviewer itp.
Kompilator konwertuje kod napisany w Javie na kod bajtowy.
Uruchamiacz aplikacji Java otwiera JRE, ładuje potrzebną klasę i wykonuje jej główną metodę.

Maszyna wirtualna Javy (JVM):

Maszyna wirtualna Javy (JVM) jest silnikiem, który zapewnia środowisko uruchomieniowe do napędzania kodu Java lub aplikacji. Konwertuje ona kod bajtowy Java na język maszynowy. JVM jest częścią środowiska uruchomieniowego Java (JRE). W innych językach programowania kompilator produkuje kod maszynowy dla konkretnego systemu. Jednak kompilator Javy produkuje kod dla maszyny wirtualnej znanej jako Java Virtual Machine.

Dlaczego JVM?

Oto ważne powody używania JVM:

JVM zapewnia niezależny od platformy sposób wykonywania kodu źródłowego Java.
Posiada liczne biblioteki, narzędzia i frameworki.
Po uruchomieniu programu Java można go uruchomić na dowolnej platformie i zaoszczędzić mnóstwo czasu.
JVM jest wyposażona w kompilator JIT (Just-in-Time), który przekształca kod źródłowy Java na język maszynowy niskiego poziomu. Stąd, działa szybciej niż zwykła aplikacja.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE jest fragmentem oprogramowania, który jest przeznaczony do uruchamiania innego oprogramowania. Zawiera biblioteki klas, klasę loadera i JVM. W prostych słowach, jeśli chcesz uruchomić program w Javie, potrzebujesz JRE. Jeśli nie jesteś programistą, nie musisz instalować JDK, ale tylko JRE, aby uruchamiać programy w Javie.

Dlaczego warto używać JRE?

Oto główne powody używania JRE:

JRE zawiera biblioteki klas, JVM i inne pliki pomocnicze. Nie zawiera żadnych narzędzi do rozwoju języka Java, takich jak debugger, kompilator itp.
Używa ważnych klas pakietów, takich jak math, swing, util, lang, awt i bibliotek runtime.
Jeśli musisz uruchomić aplety Java, to JRE musi być zainstalowane w systemie.

Różne typy platform Java

Istnieją cztery różne typy platform języka programowania Java:

1. Java Platform, Standard Edition (Java SE): Java SE’s API oferuje podstawową funkcjonalność języka programowania Java. Definiuje wszystkie podstawy typu i obiektu do klas wysokiego poziomu. Jest on używany do sieci, bezpieczeństwa, dostępu do bazy danych, graficznego interfejsu użytkownika (GUI) rozwoju i parsowania XML.

2. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): Platforma Java EE oferuje API i środowisko runtime do opracowywania i uruchamiania wysoce skalowalnych, wielkoskalowych, wielowarstwowych, niezawodnych i bezpiecznych aplikacji sieciowych.

3. Java Programming Language Platform, Micro Edition (Java ME): Platforma Java ME oferuje interfejs API i maszynę wirtualną o niewielkich rozmiarach, umożliwiającą uruchamianie aplikacji języka programowania Java na małych urządzeniach, takich jak telefony komórkowe.

4. Java FX: JavaFX to platforma do tworzenia bogatych aplikacji internetowych z wykorzystaniem lekkiego interfejsu użytkownika API. Jest to akcelerowany sprzętowo silnik graficzny i medialny, który pomaga Javie wykorzystać wyższą wydajność klientów oraz nowoczesny wygląd i interfejs API wysokiego poziomu do łączenia się z sieciowymi źródłami danych.

Aby zrozumieć język programowania Java, musimy zrozumieć pewne podstawowe pojęcie o tym, jak program komputerowy może uruchomić polecenie i wykonać akcję.

Co to jest komputer PC?

Komputer jest urządzeniem elektronicznym zdolnym do wykonywania obliczeń. Wszyscy wiemy, że składa się on z monitora, klawiatury, myszy i pamięci do przechowywania informacji. Ale najważniejszym składnikiem komputera jest PROCESOR. To on wykonuje wszystkie czynności związane z myśleniem komputera, ale pytanie brzmi jak komputer to myślenie wykonuje? Jak rozumie tekst, obrazy, filmy itd.?

Co to jest Assembly Language?

Komputer jest urządzeniem elektronicznym i może zrozumieć tylko sygnały elektroniczne lub sygnały binarne. Na przykład, sygnał elektroniczny 5 V może reprezentować liczbę binarną 1, podczas gdy 0 V może reprezentować liczbę binarną 0. Tak więc komputer jest stale bombardowany tymi sygnałami.

Osiem bitów takich sygnałów są zgrupowane razem do interpretacji tekstu, numerycznych i symboli.

Na przykład, symbol # jest identyfikowany przez komputer jako 10101010. Podobnie, wzór na dodawanie funkcji jest reprezentowany przez 10000011.

To jest znane jako 8-bitowe obliczanie. Dzisiejszy procesor jest zdolny do dekodowania czasu 64-bitowego. Ale jaki jest związek tego pojęcia z językiem programowania JAVA? Zrozummy to na przykładzie.

Załóżmy, że jeśli chcesz powiedzieć komputerowi, aby dodać dwie liczby (1+2) reprezentowane przez niektóre liczby binarne (10000011), jak masz zamiar powiedzieć to do komputera? Tak, zamierzamy użyć języka asemblera, aby nasz kod został wykonany.

„Język asemblerowy jest najbardziej elementarną formą języków tworzenia oprogramowania.”

Przekażemy polecenie do komputera w tym formacie, jak pokazano poniżej. Twój kod do dodania dwóch liczb w tym języku wyglądałby w takiej kolejności.

Zapisz liczbę 1 w lokalizacji pamięci powiedz A
Zapisz liczbę 2 w lokalizacji pamięci powiedz B
Dodaj zawartość lokalizacji A & B
Zapisz wyniki

Ale jak zamierzamy to zrobić? W latach 50-tych, kiedy komputery były ogromne i zużywały dużo energii, konwertowałeś swój kod asemblera na odpowiedni kod maszynowy do 1 i 0 za pomocą arkuszy mapujących. Później, ten kod zostanie wbity w karty maszynowe i podany do komputera. Komputer odczyta te kody i wykona program. Byłby to długi proces, dopóki z pomocą nie przyszedł ASSEMBLER.

Czym są asembler i kompilator?

Wraz z postępem technologicznym wynaleziono urządzenia wejścia/wyjścia. Można było bezpośrednio wpisać swój program do komputera za pomocą ASSEMBLERA. Przekształca on go na odpowiedni kod maszynowy (110001…) i podaje go do procesora. Wracając do naszego przykładu dodawania (1+2), asembler przekształci ten kod na kod maszynowy i wyśle do procesora.

Oprócz tego, będziesz musiał również wykonać wywołania do tworzenia funkcji dostarczanych przez system operacyjny, aby wyświetlić dane wyjściowe kodu.

Ale sam asembler nie jest zaangażowany w ten proces, to również wymaga kompilatora do kompilacji długiego kodu do małego kawałka kodów. Z postępem w językach rozwoju oprogramowania, ten cały kod asemblera może skurczyć się do tylko jednej linii print f 1+2 A z oprogramowania o nazwie COMPILER. Jest on używany do konwersji twojego kodu w języku c na kod asemblera. Asembler konwertuje go na odpowiedni kod maszynowy. Ten kod maszynowy zostanie przesłany do procesora. Najczęstszym procesorem używanym w komputerach PC lub Computers jest procesor Intel.

Choć obecne kompilatory pochodzą w pakiecie z asemblerem może bezpośrednio przekonwertować swój wyższy kod językowy na kod maszynowy.

Teraz, załóżmy, że system operacyjny Windows działa na tym procesorze Intel, kombinacja systemu operacyjnego i procesora jest nazywana PLATFORMĄ. Najpopularniejszą platformą na świecie jest Windows, a Intel jest nazywany platformą Wintel. Inne popularne platformy to AMD i Linux, Power PC i Mac OS X.

Teraz, wraz ze zmianą procesora, zmienią się również instrukcje montażowe. Na przykład:

Instrukcja Add w Intelu może się nazywać ADDITION dla AMD
OR Math ADD dla Power PC

And, with a change in Operating System, OS-level calls’ level and nature’ will also change.

Jako deweloper chcę, aby moje oprogramowanie działało na wszystkich platformach, aby zmaksymalizować moje przychody. Musiałbym więc kupić oddzielne kompilatory, które konwertują moje polecenie print f na natywny kod maszynowy.

Ale kompilatory są drogie i istnieje szansa na problemy z kompatybilnością. Więc kupowanie i instalowanie oddzielnego kompilatora dla różnych systemów operacyjnych i procesorów nie jest wykonalne. Więc, co może być alternatywnym rozwiązaniem? Wejdź do języka Java.

Jak działa Java Virtual Machine?

Przez użycie wirtualnej maszyny Javy, ten problem może być rozwiązany. Ale jak to działa na różnych procesorach i O.S. Zrozummy ten proces krok po kroku.

Krok 1) Kod do wyświetlenia dodawania dwóch liczb to System.out.println(1+2), i zapisany jako plik .java.

Krok 2) Za pomocą kompilatora java kod jest przekształcany w kod pośredni zwany kodem bajtowym. Wyjściem jest plik .class.

Krok 3) Ten kod nie jest rozumiany przez żadną platformę, a jedynie przez platformę wirtualną zwaną Java Virtual Machine.

Krok 4) Ta maszyna wirtualna rezyduje w pamięci RAM twojego systemu operacyjnego. Kiedy Maszyna Wirtualna jest karmiona tym kodem bajtowym, identyfikuje platformę, na której pracuje i konwertuje kod bajtowy na natywny kod maszynowy.

Podczas pracy na komputerze lub przeglądania stron internetowych, gdy widzisz którąkolwiek z tych ikon, bądź pewien, że maszyna wirtualna java jest załadowana do twojej pamięci RAM. Ale to, co czyni Javę lukratywną, to fakt, że kod, po skompilowaniu, może działać nie tylko na wszystkich platformach PC, ale także na telefonach komórkowych lub innych gadżetach elektronicznych obsługujących Javę.

Więc,

„Java jest zarówno językiem programowania, jak i Platformą”

Jak Java jest Platform Independent?

Podobnie jak kompilator C, kompilator Javy nie produkuje natywnego kodu wykonywalnego dla konkretnej maszyny. Zamiast tego, Java produkuje unikalny format zwany kodem bajtowym. Wykonuje się on zgodnie z regułami określonymi w specyfikacji maszyny wirtualnej. Dlatego Java jest językiem niezależnym od platformy.

Bytecode jest zrozumiały dla każdej JVM zainstalowanej na dowolnym systemie operacyjnym. Krótko mówiąc, kod źródłowy java może działać na wszystkich systemach operacyjnych.

Podsumowanie:

Java jest wieloplatformowym, obiektowym i sieciocentrycznym językiem programowania Java jest obiektowym językiem programowania ogólnego przeznaczenia, opartym na klasach.
Platforma Java jest zbiorem programów, które pomagają programistom w efektywnym tworzeniu i uruchamianiu aplikacji Java.
Znaczenie Javy: Java jest wieloplatformowym i sieciocentrycznym językiem programowania.
Jest ona głównie używana do tworzenia aplikacji Android Apps i Enterprise Software.
2009, Oracle Corporation nabyła Sun Microsystems i przejęła na własność trzy kluczowe aktywa oprogramowania Sun: Java, Solaris, i MySQL.
Najnowsza wersja Javy wydana 15 września 2020 roku
Najlepszą cechą Javy jest to, że jest to jeden z najłatwiejszych języków programowania do nauki.
Cztery rodzaje platform języka programowania Java to: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
Komputer jest urządzeniem elektronicznym zdolnym do wykonywania obliczeń.
Komputer rozumie tylko sygnały elektroniczne lub sygnały binarne.
Assembler jest zaawansowaną technologią, która konwertuje rdzeń źródłowy na odpowiadający mu kod maszynowy (110001…) i podaje do procesora.

Great Journey