Ce este Java? Definiție, semnificație și caracteristici ale platformelor Java

Ce este Java?

Java este un limbaj de programare de uz general, bazat pe clase, orientat pe obiecte, conceput pentru a avea dependențe de implementare mai mici. Este o platformă de calcul pentru dezvoltarea de aplicații. Java este rapid, sigur și fiabil, prin urmare. Este utilizat pe scară largă pentru dezvoltarea de aplicații Java în laptopuri, centre de date, console de jocuri, supercomputere științifice, telefoane mobile etc.

Ce este platforma Java?

Platforma Java este o colecție de programe care îi ajută pe programatori să dezvolte și să ruleze eficient aplicații de programare Java. Aceasta include un motor de execuție, un compilator și un set de biblioteci în ea. Este un set de programe și specificații informatice. James Gosling a dezvoltat platforma Java la Sun Microsystems, iar ulterior a fost achiziționată de Oracle Corporation.

În acest tutorial Java, veți învăța-

Ce este Java?
Ce este platforma Java?
Definiția și semnificația Java
La ce se folosește Java?
Istoria limbajului de programare Java
Versiuni Java
Caracteristici Java
Componente ale limbajului de programare Java
Diferite tipuri de platforme Java
Ce este un PC?
Ce este limbajul de asamblare?
Ce sunt asamblorul și compilatorul?
Cum funcționează mașina virtuală Java?
Cum este Java independent de platformă?

Acest videoclip prezintă platforma Java și explică de ce Java este atât o platformă, cât și un limbaj de programare.

Click aici dacă videoclipul nu este accesibil

Definiție și semnificație Java

Java este un limbaj multi-platformă, orientat pe obiecte și centrat pe rețea. Este printre cele mai utilizate limbaje de programare. Java este, de asemenea, utilizat ca platformă de calcul.

Este considerat ca fiind unul dintre limbajele de programare rapide, sigure și fiabile, preferat de majoritatea organizațiilor pentru a-și construi proiectele.

La ce este folosit Java?

Iată câteva aplicații Java importante:

Se folosește pentru dezvoltarea de aplicații Android
Ajută la crearea de software pentru întreprinderi
O gamă largă de aplicații mobile java
Aplicații de calcul științific
Utilizate pentru analiza Big Data
Programarea Java a dispozitivelor hardware
Utilizate pentru tehnologiile server-side, cum ar fi Apache, JBoss, GlassFish, etc.

Istoria limbajului de programare Java

Iată câteva repere importante din istoria limbajului Java:

Limbajul Java a fost numit inițial OAK.
La început, a fost dezvoltat pentru a gestiona dispozitive portabile și set-top box-uri. Oak a fost un eșec masiv.
În 1995, Sun a schimbat numele în „Java” și a modificat limbajul pentru a profita de afacerea înfloritoare de dezvoltare www (World Wide Web).
Mai târziu, în 2009, Oracle Corporation a achiziționat Sun Microsystems și a preluat proprietatea a trei active software cheie ale Sun: Java, MySQL și Solaris.

Versiuni Java

Iată un scurt istoric al tuturor versiunilor Java cu data lansării acestora.

Versiuni Java	Data lansării
JDK Alpha și Beta		1995
JDK 1.0	23 ianuarie 1996
JDK 1.1	19 feb 1997
J2SE 1.2	8 dec 1998
J2SE 1.3	8 mai 2000
J2SE 1.4	6 feb 2002
J2SE 5.0	30 sept. 2004
Java SE 6	11 dec. 2006
Java SE 7	28 iulie 2011
Java SE 8	18 mart. 2014
Java SE 9	21 sept. 2017
Java SE 10	20 mart. 2018
JAVA SE 11	25 mart. Sep 2018
JAVA SE 12	19th Mar 2019
JAVA SE 13	17th Sep 2019
JAVA SE 14	17th Mar 2020
JAVA SE 15	15 sept. 2020 (cea mai recentă versiune Java)

Caracteristici Java

Iată câteva caracteristici Java importante:

Este unul dintre limbajele de programare ușor de învățat.
Scrieți codul o singură dată și executați-l pe aproape orice platformă de calcul.
Java este independent de platformă. Unele programe dezvoltate pe o mașină pot fi executate pe o altă mașină.
Este conceput pentru construirea de aplicații orientate pe obiecte.
Este un limbaj multithreaded cu gestionare automată a memoriei.
Este creat pentru mediul distribuit al Internetului.
Facilitează calculul distribuit deoarece este centrat pe rețea.

Componente ale limbajului de programare Java

Un programator Java scrie un program într-un limbaj lizibil pentru oameni numit cod sursă. Prin urmare, procesorul sau cipurile nu înțeleg niciodată codul sursă scris în orice limbaj de programare.

Aceste calculatoare sau cipuri înțeleg un singur lucru, care se numește limbaj de mașină sau cod. Aceste coduri mașină rulează la nivelul CPU. Prin urmare, ar fi coduri mașină diferite pentru alte modele de CPU.

Cu toate acestea, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la codul mașinii, deoarece programarea se referă la codul sursă. Mașina înțelege acest cod sursă și le traduce în cod inteligibil pentru mașină, care este un cod executabil.

Toate aceste funcționalități au loc în interiorul următoarelor 3 componente ale platformei Java:

Kitul de dezvoltare Java (JDK)

JDK este un mediu de dezvoltare software utilizat pentru realizarea de applet-uri și aplicații Java. Forma completă a JDK este Java Development Kit (kit de dezvoltare Java). Dezvoltatorii Java îl pot utiliza pe Windows, macOS, Solaris și Linux. JDK îi ajută să codifice și să ruleze programe Java. Este posibil să se instaleze mai multe versiuni JDK pe același computer.

De ce se utilizează JDK?

Iată principalele motive pentru care se utilizează JDK:

JDK conține instrumentele necesare pentru a scrie programe Java și JRE pentru a le executa.
Include un compilator, un lansator de aplicații Java, Appletviewer, etc.
Compilatorul convertește codul scris în Java în cod de octeți.
Lansatorul de aplicații Java deschide un JRE, încarcă clasa necesară și execută metoda principală a acesteia.

Mașina virtuală Java (JVM):

Mașina virtuală Java (JVM) este un motor care oferă un mediu de execuție pentru a conduce codul sau aplicațiile Java. Acesta convertește codul byte Java în limbaj mașină. JVM este o parte a mediului de execuție Java (JRE). În alte limbaje de programare, compilatorul produce codul mașină pentru un anumit sistem. Cu toate acestea, compilatorul Java produce cod pentru o mașină virtuală cunoscută sub numele de Java Virtual Machine.

De ce JVM?

Iată care sunt motivele importante pentru utilizarea JVM:

JVM oferă o modalitate de execuție a codului sursă Java independentă de platformă.
Dispune de numeroase biblioteci, instrumente și cadre de lucru.
După ce executați un program Java, puteți rula pe orice platformă și puteți economisi mult timp.
JVM vine cu un compilator JIT (Just-in-Time) care convertește codul sursă Java în limbaj de mașină de nivel scăzut. Prin urmare, acesta rulează mai rapid decât o aplicație obișnuită.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE este o bucată de software care este proiectată pentru a rula alte programe. Acesta conține bibliotecile de clase, clasa de încărcare și JVM. În termeni simpli, dacă doriți să executați un program Java, aveți nevoie de JRE. Dacă nu sunteți programator, nu trebuie să instalați JDK, ci doar JRE pentru a rula programe Java.

De ce să folosiți JRE?

Iată care sunt principalele motive pentru a folosi JRE:

JRE conține biblioteci de clase, JVM și alte fișiere de suport. Nu include niciun instrument pentru dezvoltarea Java, cum ar fi un depanator, un compilator etc.
Utilizează pachete de clase importante, cum ar fi math, swing, util, lang, awt și biblioteci de execuție.
Dacă trebuie să rulați applet-uri Java, atunci JRE trebuie să fie instalat în sistem.

Diferite tipuri de platforme Java

Există patru tipuri diferite de platforme ale limbajului de programare Java:

1. Platforma Java, ediția standard (Java SE): API-ul Java SE oferă funcționalitatea de bază a limbajului de programare Java. Aceasta definește toate bazele de tip și obiect la clasele de nivel înalt. Este utilizată pentru rețele, securitate, acces la baze de date, dezvoltarea interfețelor grafice cu utilizatorul (GUI) și analiza XML.

2. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): Platforma Java EE oferă o API și un mediu de execuție pentru dezvoltarea și rularea de aplicații de rețea foarte scalabile, la scară largă, pe mai multe niveluri, fiabile și sigure.

3. Platforma Java Programming Language Platform, Micro Edition (Java ME): Platforma Java ME oferă o API și o mașină virtuală cu amprentă redusă care rulează aplicații în limbajul de programare Java pe dispozitive mici, cum ar fi telefoanele mobile.

4. Java FX: JavaFX este o platformă pentru dezvoltarea de aplicații bogate de internet care utilizează o interfață utilizator ușoară API. Aceasta utilizează motoare grafice și media accelerate de hardware care ajută Java să profite de clienți mai performanți și de un aspect modern, precum și API-uri de nivel înalt pentru conectarea la surse de date în rețea.

Pentru a înțelege limbajul de programare Java, trebuie să înțelegem câteva concepte de bază despre modul în care un program de calculator poate rula o comandă și executa acțiunea.

Ce este un PC?

Un calculator este un dispozitiv electronic capabil să efectueze calcule. Știm cu toții că este compus dintr-un monitor, o tastatură, un mouse și o memorie pentru stocarea informațiilor. Dar cea mai importantă componentă a calculatorului este un PROCESOR. Acesta face toată gândirea calculatorului, dar întrebarea este cum face calculatorul această gândire? Cum înțelege el textul, imaginile, videoclipurile etc.?

Ce este limbajul de asamblare?

Computerul este un dispozitiv electronic și nu poate înțelege decât semnale electronice sau semnale binare. De exemplu, semnalul electronic de 5 volți poate reprezenta numărul binar 1, în timp ce 0 volți poate reprezenta numărul binar 0. Așadar, PC-ul dumneavoastră este bombardat continuu cu aceste semnale.

Opt biți ai acestor semnale sunt grupați împreună pentru a interpreta textul, cifrele și simbolurile.

De exemplu, simbolul # este identificat de calculator ca fiind 10101010. În mod similar, modelul pentru adăugarea unei funcții este reprezentat prin 10000011.

Acest lucru este cunoscut sub numele de calcul pe 8 biți. Procesorul din zilele noastre este capabil să decodifice timpul pe 64 de biți. Dar care este relația acestui concept cu limbajul de programare JAVA? Să le înțelegem pe acestea cu ajutorul unui exemplu.

Să presupunem că dacă vreți să-i spuneți calculatorului să adune două numere (1+2) reprezentate de niște numere binare (10000011), cum îi veți spune acest lucru calculatorului? Da, vom folosi limbajul de asamblare pentru a ne executa codul.

„Limbajul de asamblare este cea mai elementară formă de limbaje de dezvoltare software.”

Vom da comanda unui calculator în acest format, așa cum se arată mai jos. Codul dumneavoastră pentru a adăuga două numere în acest limbaj ar fi în această ordine.

Stochează numărul 1 în locația de memorie să zicem A
Stochează numărul 2 în locația de memorie să zicem B
Adaugă conținutul locației A & B
Stochează rezultatele

Dar cum vom face acest lucru? În anii 1950, când computerele erau uriașe și consumau foarte multă energie, convertiți codul de asamblare în codul mașină corespunzător la 1 și 0 cu ajutorul unor foi de corespondență. Mai târziu, acest cod va fi perforat în fișele de mașină și va fi introdus în calculator. Calculatorul va citi aceste coduri și va executa programul. Acesta ar fi fost un proces lung până când ASSEMBLER a venit în ajutor.

Ce sunt asamblorul și compilatorul?

Cu avansarea tehnologiei, au fost inventate dispozitivele de intrare/ieșire. Puteai să scrii direct programul tău în PC folosind ASSEMBLER. Acesta îl convertea în codul mașină corespunzător (110001…) și îl transmitea procesorului dumneavoastră. Revenind la exemplul nostru de adunare (1+2), asamblatorul va converti acest cod în cod mașină și va ieși.

Astfel, va trebui, de asemenea, să efectuați apeluri pentru a crea funcții furnizate de sistemul de operare pentru a afișa ieșirea codului.

Dar numai asamblorul nu este implicat în acest proces; este nevoie și de compilator pentru a compila codul lung într-o bucată mică de coduri. Odată cu avansarea limbajelor de dezvoltare software, acest întreg cod de asamblare ar putea fi micșorat într-o singură linie print f 1+2 A cu ajutorul programului numit COMPILER. Acesta este utilizat pentru a converti codul în limbaj c în cod de asamblare. Asamblatorul îl convertește în codul mașină corespunzător. Acest cod mașină va fi transmis către procesor. Cel mai frecvent procesor utilizat în PC sau în calculatoare este procesorul Intel.

Deși compilatoarele actuale vin la pachet cu asamblorul pot converti direct codul în limbaj superior în cod mașină.

Acum, să presupunem că sistemul de operare Windows rulează pe acest procesor Intel, o combinație de sistem de operare plus procesor se numește PLATFORMĂ. Cea mai comună platformă din lume este Windows, iar Intel se numește platformă Wintel. Celelalte platforme populare sunt AMD și Linux, Power PC și Mac OS X.

Acum, odată cu schimbarea procesorului, se vor schimba și instrucțiunile de asamblare. De exemplu:

Instrucțiunea Add în Intel se poate numi ADDITION pentru AMD
Sau Math ADD pentru Power PC

Și, odată cu schimbarea sistemului de operare, se va schimba și nivelul și natura apelurilor la nivel de sistem de operare.

În calitate de dezvoltator, vreau ca programul meu software să funcționeze pe toate platformele pentru a-mi maximiza veniturile. Așadar, ar trebui să cumpăr compilatoare separate care să-mi convertească comanda print f în codul nativ al mașinii.

Dar compilatoarele sunt costisitoare și există posibilitatea apariției unor probleme de compatibilitate. Deci, cumpărarea și instalarea unui compilator separat pentru diferite sisteme de operare și procesoare nu este fezabilă. Așadar, care poate fi o soluție alternativă? Intră limbajul Java.

Cum funcționează mașina virtuală Java?

Prin utilizarea mașinii virtuale Java, această problemă poate fi rezolvată. Dar cum funcționează pe diferite procesoare și O.S. Să înțelegem acest proces pas cu pas.

Pasul 1) Codul pentru a afișa adunarea a două numere este System.out.println(1+2), și salvat ca fișier .java.

Etapa 2) Cu ajutorul compilatorului java, codul este convertit într-un cod intermediar numit bytecode. Rezultatul este un fișier .class.

Etapa 3) Acest cod nu este înțeles de nicio platformă, ci doar de o platformă virtuală numită Java Virtual Machine.

Etapa 4) Această mașină virtuală rezidă în memoria RAM a sistemului de operare. Atunci când Mașina Virtuală este alimentată cu acest bytecode, ea identifică platforma pe care lucrează și convertește bytecode-ul în codul nativ al mașinii.

În timp ce lucrați pe PC sau navigați pe internet, ori de câte ori vedeți oricare dintre aceste pictograme, fiți siguri că mașina virtuală java este încărcată în memoria RAM. Dar ceea ce face ca Java să fie profitabil este faptul că codul, odată compilat, poate rula nu numai pe toate platformele PC, ci și pe telefoane mobile sau alte gadgeturi electronice care suportă Java.

De aceea,

„Java este un limbaj de programare, precum și o platformă”

Cum este Java independent de platformă?

Ca și compilatorul C, compilatorul Java nu produce cod executabil nativ pentru o anumită mașină. În schimb, Java produce un format unic numit bytecode. Acesta se execută în conformitate cu regulile stabilite în specificația mașinii virtuale. Prin urmare, Java este un limbaj independent de platformă.

Bytecode este inteligibil pentru orice JVM instalată pe orice sistem de operare. Pe scurt, codul sursă Java poate rula pe toate sistemele de operare.

Summary:

Java este un limbaj de programare multiplatformă, orientat pe obiecte și centrat pe rețea Java este un limbaj de programare de uz general, bazat pe clase și orientat pe obiecte.
Platforma Java este o colecție de programe care îi ajută pe programatori să dezvolte și să ruleze eficient aplicații Java.
Semnificația Java: Java este un limbaj de programare multi-platformă și centrat pe rețea.
Este utilizat în principal pentru dezvoltarea aplicațiilor Android și a software-ului pentru întreprinderi.
2009, Oracle Corporation a achiziționat Sun Microsystems și a preluat proprietatea a trei active software cheie ale Sun: Java, Solaris și MySQL.
Ultima versiune de Java a fost lansată pe 15 septembrie 2020
Cea mai bună caracteristică a Java este că este unul dintre cele mai ușor de învățat limbaje de programare.
Cele patru tipuri de platforme ale limbajului de programare Java sunt: 1) Platforma Java, Standard Edition (Java SE) 2) Platforma Java, Enterprise Edition (Java EE) 3) Platforma Java, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
Un calculator este un dispozitiv electronic capabil să efectueze calcule.
Computerul înțelege doar semnale electronice sau semnale binare.
Assamblatorul este o tehnologie avansată care convertește nucleul sursă în codul mașină corespunzător (110001..) și alimentează procesorul.

Great Journey