معرفی کامل زبان محبوب جاوا

معرفی کامل زبان محبوب جاوا؛ در این مقاله آموزشی قصد داریم زبان برنامه نویسی جاوا را معرفی کنیم و ویژگی‌های آن را شرح دهیم.

بیشتر بخوانید: چگونه برنامه نویسی را شروع کنیم؟ ، برنامه نویسی شی گرا چیست؟

جاوا یک زبان برنامه نویسی چند منظوره مبتنی بر کلاس و شی گرایی می‌باشد که برای اجرای ساده‌تر و نیاز کمتر به ماژول‌ها و وابستگی‌های دیگر جهت اجرا، طراحی شده است. این یک پلتفرم محاسبه‌گر جهت توسعه برنامه‌ها می‌باشد. بنابراین جاوا سریع، امن و قابل اعتماد می‌باشد. به طور کلی برای توسعه دادن برنامه‌های جاوا در ویندوز، اندروید و سخت‌افزارهایی که قابلیت اجرای این زبان را داشته باشند، طراحی شده است.

تاریخچه

برای معرفی کامل زبان محبوب جاوا، ابتدا باید تاریخچه آن را بدانیم. زبان جاوا در ابتدا OAK نامیده می‌شد. در اصل، برای جابجایی دستگاه‌های قابل حمل توسعه داده شده بود. در سال 1995، سان، آن را به جاوا تغییر داد و هم‌چنین در آن تغییراتی ایجاد کرد تا از تجارت رو به رشد www بهره‌مند شود. بعداً، در سال 2009، شرکت اوراکل آن را خریداری کرد و مالکیت سه دارایی کلیدی نرم افزار Sun را به دست گرفت.

ویژگی زبان برنامه نویسی جاوا

جاوا یک زبان چند پلتفرمی و شی گرا می‌باشد که یکی از پرکاربردترین زبان‌های برنامه نویسی جهان می‌باشد. جاوا همچنین به عنوان یک پلت فرم محاسباتی شناخته می‌شود. حال می‌خواهیم در ادامه، توضیحاتی پیرامون پلتفرم‌های این زبان ارائه دهیم. تا انتها با ما همراه باشید.

پلتفرم جاوا چیست؟

پلتفرم جاوا مجموعه‌ای از چندین برنامه بوده که به برنامه نویسان کمک می‌کند تا برنامه‌های نوشته شده‌ی جاوا را به طور موثر توسعه دهند و اجرا کنند. این بسته‌ها شامل موتور اجرایی، کامپایلر و مجموعه‌ای از کتابخانه‌های پیشفرض موجود در آن می‌باشد. مجموعه‌ای از نرم‌افزارها و مشخصات کامپیوتری می‌باشد. جیمز گاسلینگ پلتفرم جاوا را در سان مایکروسیستم توسعه داد و شرکت اوراکل بعداً آن را خریداری کرد. شاید تا اینجا برای شما سوال باشد که این‌همه وابستگی‌هایی که دارد، چرا به آن کن وابسته گفته می‌شود. در پاسخ به این شبهه باید گفته شود که این وابستگی‌ها نسبت به دیگر زبان‌های برنامه نویسی واقعا ناچیز خواهد بود.

این زبان یکی از زبان‌های برنامه نویسی سریع، ایمن و قابل اعتماد می‌باشد که توسط اکثر سازمان‌ها برای ساخت پروژه‌های پیشرفته انتخاب می‌شود. این زبان از لحاظ ساختاری شبیه به سی شارپ نیز می‌باشد. از جمله مواردی که این زبان پرطرفدار برای آن منظور استفاده می‌شود، در ادامه به آن اشاره شده است:

۱. برای توسعه برنامه های اندروید قابل استفاده می‌باشد.
۲. طیف گسترده ای از برنامه های جاوا موبایل
۳. برنامه های کاربردی محاسبات علمی
۴. برای تجزیه‌وتحلیل Big data
۵. برنامه نویسی جاوا دستگاه‌های سخت‌افزاری
۶. برای فناوری‌های بک اند یا سمت سرور مانند آپاچی

تبدیل به کد منبع

یک برنامه نویس جاوا برنامه‌ای را به زبانی که توسط انسان قابل خواندن می‌باشد به نام کد منبع می‌نویسد. بنابراین، CPU یا چیپ‌ها هرگز کد منبع نوشته شده در هیچ زبان برنامه نویسی را نمی‌فهمند.

این کامپیوترها یا تراشه‌ها فقط یک چیز را درک می‌کنند که به آن زبان ماشین یا کد می‌گویند. اما ماشین این کد منبع را می‌فهمد و آن‌ها را به کد قابل فهم ماشینی، که یک کد اجرایی می‌باشد، ترجمه می‌کند. این کدهای ماشین در سطح CPU اجرا می‌شوند.

جاوا برای رقابت در میان زبان‌های برنامه نویسی، پلتفرم‌های متنوعی از خود تولید نمود تا در بیشتر زمینه‌ها حرفی برای گفتن داشته باشد. درباره‌ی این پلتفرم‌ها در ادامه توضیح خواهیم داد.

پلتفرم جاوا، نسخه استاندارد Java SE

عملکرد اصلی زبان برنامه نویسی جاوا را ارائه می‌دهد. تمام پایه‌های نوع و شی را برای کلاس‌های سطوح بالاتر تعریف می‌کند. برای شبکه، امنیت، دسترسی به پایگاه داده، توسعه رابط کاربری گرافیکی GUI, Xml قابل استفاده می‌باشد.

پلتفرم جاوا، نسخه انترپرایس JAVA EE

این فرم، محیط زمان اجرا را برای توسعه و اجرای برنامه‌های شبکه بسیار مقیاس پذیر، بزرگ، چند لایه، قابل اعتماد و امن ارائه می‌دهد.

پلتفرم زبان برنامه نویسی جاوا، نسخه میکرو

این فرم، یک ماشین مجازی در ابعاد کوچک ارائه می‌دهد که برنامه‌های زبان برنامه نویسی جاوا را بر روی دستگاه‌های کوچک مانند تلفن‌های همراه اجرا می‌کند.

پلتفرم جاوا، نسخه استاندارد Java FX

این پلتفرم، برای توسعه برنامه‌های کاربردی اینترنتی غنی با استفاده از یک رابط کاربری سبک می‌باشد. از موتورهای گرافیکی و رسانه‌ای با شتاب سخت‌افزاری استفاده می‌کند که به جاوا کمک می‌کند از کلاینتهایی با کارایی بالاتر و ظاهر مدرن و APIهای سطح بالا برای اتصال به منابع داده شبکه‌ای استفاده کند.

حالا برای درک زبان برنامه نویسی جاوا، باید بعضی از مفاهیم اساسی را درک کنیم که چگونه یک برنامه کامپیوتری می‌تواند یک دستور را اجرا کند. همه این عملکردها در 3 مؤلفه پلتفرم جاوا می‌گنجد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.

محیط JDK: یک محیط توسعه نرم‌افزار می‌باشد که برای ساخت اپلت‌ها و برنامه‌های کاربردی جاوا استفاده می‌شود. فرم کامل JDK کیت توسعه جاوا می‌باشد.

توسعه‌دهندگان جاوا می‌توانند از آن در Windows، macOS، Solaris و Linux استفاده کنند. JDK به ایشان در کدنویسی و اجرای برنامه‌های جاوا کمک می‌کند. امکان نصب بیش از یک نسخه JDK روی یک کامپیوتر وجود دارد و مسیر نصب هر کدام را در بخش متغییرهای محیطی تعریف کرد.

ابزار JDK شامل ابزارهای مورد نیاز برای نوشتن برنامه های جاوا و JRE برای اجرای آنها می‌باشد.

این شامل یک کامپایلر، راه‌انداز برنامه جاوا، Appletviewer و غیره است.

کامپایلر کد نوشته شده در جاوا را به بایت کد تبدیل می‌کند.

راه‌انداز برنامه جاوا یک JRE را باز می‌کند، کلاس لازم را بارگیری می‌کند و روش اصلی آن را اجرا می‌کند.

ماشین مجازی جاوا (JVM): موتوری است که یک محیط زمان اجرا برای هدایت کد جاوا یا برنامه‌های کاربردی فراهم می‌کند. بایت کد جاوا را به زبان ماشین تبدیل می‌کند. JVM بخشی از Java Run Environment (JRE) می‌باشد. در سایر زبان‌های برنامه نویسی، کامپایلر کد ماشینی را برای یک سیستم خاص تولید می‌کند. با این حال، کامپایلر جاوا کدی را برای ماشین مجازی جاوا تولید می‌کند.

ماشین مجازی جاوا JVM روشی مستقل از پلتفرم برای اجرای کد منبع جاوا ارائه می‌دهد.

کتابخانه‌ها، ابزارها و چارچوب های متعددی نیز دارد.

هنگامی که بخواهید یک برنامه جاوا را اجرا کنید، می‌توانید روی هر پلتفرمی اجرا و در زمان صرفه‌جویی کنید.

ماشین JVM دارای کامپایلر JIT (Just-in-Time) می‌باشد که کد منبع جاوا را به زبان ماشین سطح پایین تبدیل می‌کند. از این رو، سریع‌تر از یک برنامه معمولی اجرا می‌شود.

نرم‌افزار JRE: نرم‌افزاری می‌باشد که برای اجرای نرم‌افزارهای دیگر طراحی شده است. این شامل کتابخانه‌های کلاس، کلاس لودر و JVM می‌باشد. به زبان ساده، اگر می‌خواهید یک برنامه جاوا را اجرا کنید، به JRE نیاز دارید. اگر برنامه نویس نیستید، برای اجرای برنامه‌های جاوا نیازی به نصب JDK ندارید.

نرم‌افزار JRE شامل کتابخانه‌های کلاس، JVM و سایر فایل‌های پشتیبانی می‌شود. از کلاس‌های مهمی مانند ریاضیات، swing، util، lang، awt و کتابخانه‌های زمان اجرا استفاده می‌کند.

اگر نیاز است اپلت‌های جاوا را اجرا کنید، JRE باید در سیستم شما حتما نصب باشد.

در این مقاله در باره معرفی کامل زبان محبوب جاوا صحبت کردیم. با تشکر که این مقاله ما را خواندید.

معرفی کامل زبان محبوب جاوا؛ در این مقاله آموزشی قصد داریم زبان برنامه نویسی جاوا را معرفی کنیم و ویژگی‌های آن را شرح دهیم.

بیشتر بخوانید: چگونه برنامه نویسی را شروع کنیم؟ ، برنامه نویسی شی گرا چیست؟

جاوا یک زبان برنامه نویسی چند منظوره مبتنی بر کلاس و شی گرایی می‌باشد که برای اجرای ساده‌تر و نیاز کمتر به ماژول‌ها و وابستگی‌های دیگر جهت اجرا، طراحی شده است. این یک پلتفرم محاسبه‌گر جهت توسعه برنامه‌ها می‌باشد. بنابراین جاوا سریع، امن و قابل اعتماد می‌باشد. به طور کلی برای توسعه دادن برنامه‌های جاوا در ویندوز، اندروید و سخت‌افزارهایی که قابلیت اجرای این زبان را داشته باشند، طراحی شده است.

تاریخچه

برای معرفی کامل زبان محبوب جاوا، ابتدا باید تاریخچه آن را بدانیم. زبان جاوا در ابتدا OAK نامیده می‌شد. در اصل، برای جابجایی دستگاه‌های قابل حمل توسعه داده شده بود. در سال 1995، سان، آن را به جاوا تغییر داد و هم‌چنین در آن تغییراتی ایجاد کرد تا از تجارت رو به رشد www بهره‌مند شود. بعداً، در سال 2009، شرکت اوراکل آن را خریداری کرد و مالکیت سه دارایی کلیدی نرم افزار Sun را به دست گرفت.

ویژگی زبان برنامه نویسی جاوا

جاوا یک زبان چند پلتفرمی و شی گرا می‌باشد که یکی از پرکاربردترین زبان‌های برنامه نویسی جهان می‌باشد. جاوا همچنین به عنوان یک پلت فرم محاسباتی شناخته می‌شود. حال می‌خواهیم در ادامه، توضیحاتی پیرامون پلتفرم‌های این زبان ارائه دهیم. تا انتها با ما همراه باشید.

پلتفرم جاوا چیست؟

پلتفرم جاوا مجموعه‌ای از چندین برنامه بوده که به برنامه نویسان کمک می‌کند تا برنامه‌های نوشته شده‌ی جاوا را به طور موثر توسعه دهند و اجرا کنند. این بسته‌ها شامل موتور اجرایی، کامپایلر و مجموعه‌ای از کتابخانه‌های پیشفرض موجود در آن می‌باشد. مجموعه‌ای از نرم‌افزارها و مشخصات کامپیوتری می‌باشد. جیمز گاسلینگ پلتفرم جاوا را در سان مایکروسیستم توسعه داد و شرکت اوراکل بعداً آن را خریداری کرد. شاید تا اینجا برای شما سوال باشد که این‌همه وابستگی‌هایی که دارد، چرا به آن کن وابسته گفته می‌شود. در پاسخ به این شبهه باید گفته شود که این وابستگی‌ها نسبت به دیگر زبان‌های برنامه نویسی واقعا ناچیز خواهد بود.

این زبان یکی از زبان‌های برنامه نویسی سریع، ایمن و قابل اعتماد می‌باشد که توسط اکثر سازمان‌ها برای ساخت پروژه‌های پیشرفته انتخاب می‌شود. این زبان از لحاظ ساختاری شبیه به سی شارپ نیز می‌باشد. از جمله مواردی که این زبان پرطرفدار برای آن منظور استفاده می‌شود، در ادامه به آن اشاره شده است:

۱. برای توسعه برنامه های اندروید قابل استفاده می‌باشد.
۲. طیف گسترده ای از برنامه های جاوا موبایل
۳. برنامه های کاربردی محاسبات علمی
۴. برای تجزیه‌وتحلیل Big data
۵. برنامه نویسی جاوا دستگاه‌های سخت‌افزاری
۶. برای فناوری‌های بک اند یا سمت سرور مانند آپاچی

تبدیل به کد منبع

یک برنامه نویس جاوا برنامه‌ای را به زبانی که توسط انسان قابل خواندن می‌باشد به نام کد منبع می‌نویسد. بنابراین، CPU یا چیپ‌ها هرگز کد منبع نوشته شده در هیچ زبان برنامه نویسی را نمی‌فهمند.

این کامپیوترها یا تراشه‌ها فقط یک چیز را درک می‌کنند که به آن زبان ماشین یا کد می‌گویند. اما ماشین این کد منبع را می‌فهمد و آن‌ها را به کد قابل فهم ماشینی، که یک کد اجرایی می‌باشد، ترجمه می‌کند. این کدهای ماشین در سطح CPU اجرا می‌شوند.

جاوا برای رقابت در میان زبان‌های برنامه نویسی، پلتفرم‌های متنوعی از خود تولید نمود تا در بیشتر زمینه‌ها حرفی برای گفتن داشته باشد. درباره‌ی این پلتفرم‌ها در ادامه توضیح خواهیم داد.

پلتفرم جاوا، نسخه استاندارد Java SE

عملکرد اصلی زبان برنامه نویسی جاوا را ارائه می‌دهد. تمام پایه‌های نوع و شی را برای کلاس‌های سطوح بالاتر تعریف می‌کند. برای شبکه، امنیت، دسترسی به پایگاه داده، توسعه رابط کاربری گرافیکی GUI, Xml قابل استفاده می‌باشد.

پلتفرم جاوا، نسخه انترپرایس JAVA EE

این فرم، محیط زمان اجرا را برای توسعه و اجرای برنامه‌های شبکه بسیار مقیاس پذیر، بزرگ، چند لایه، قابل اعتماد و امن ارائه می‌دهد.

پلتفرم زبان برنامه نویسی جاوا، نسخه میکرو

این فرم، یک ماشین مجازی در ابعاد کوچک ارائه می‌دهد که برنامه‌های زبان برنامه نویسی جاوا را بر روی دستگاه‌های کوچک مانند تلفن‌های همراه اجرا می‌کند.

پلتفرم جاوا، نسخه استاندارد Java FX

این پلتفرم، برای توسعه برنامه‌های کاربردی اینترنتی غنی با استفاده از یک رابط کاربری سبک می‌باشد. از موتورهای گرافیکی و رسانه‌ای با شتاب سخت‌افزاری استفاده می‌کند که به جاوا کمک می‌کند از کلاینتهایی با کارایی بالاتر و ظاهر مدرن و APIهای سطح بالا برای اتصال به منابع داده شبکه‌ای استفاده کند.

حالا برای درک زبان برنامه نویسی جاوا، باید بعضی از مفاهیم اساسی را درک کنیم که چگونه یک برنامه کامپیوتری می‌تواند یک دستور را اجرا کند. همه این عملکردها در 3 مؤلفه پلتفرم جاوا می‌گنجد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.

محیط JDK: یک محیط توسعه نرم‌افزار می‌باشد که برای ساخت اپلت‌ها و برنامه‌های کاربردی جاوا استفاده می‌شود. فرم کامل JDK کیت توسعه جاوا می‌باشد.

توسعه‌دهندگان جاوا می‌توانند از آن در Windows، macOS، Solaris و Linux استفاده کنند. JDK به ایشان در کدنویسی و اجرای برنامه‌های جاوا کمک می‌کند. امکان نصب بیش از یک نسخه JDK روی یک کامپیوتر وجود دارد و مسیر نصب هر کدام را در بخش متغییرهای محیطی تعریف کرد.

ابزار JDK شامل ابزارهای مورد نیاز برای نوشتن برنامه های جاوا و JRE برای اجرای آنها می‌باشد.

این شامل یک کامپایلر، راه‌انداز برنامه جاوا، Appletviewer و غیره است.

کامپایلر کد نوشته شده در جاوا را به بایت کد تبدیل می‌کند.

راه‌انداز برنامه جاوا یک JRE را باز می‌کند، کلاس لازم را بارگیری می‌کند و روش اصلی آن را اجرا می‌کند.

ماشین مجازی جاوا (JVM): موتوری است که یک محیط زمان اجرا برای هدایت کد جاوا یا برنامه‌های کاربردی فراهم می‌کند. بایت کد جاوا را به زبان ماشین تبدیل می‌کند. JVM بخشی از Java Run Environment (JRE) می‌باشد. در سایر زبان‌های برنامه نویسی، کامپایلر کد ماشینی را برای یک سیستم خاص تولید می‌کند. با این حال، کامپایلر جاوا کدی را برای ماشین مجازی جاوا تولید می‌کند.

ماشین مجازی جاوا JVM روشی مستقل از پلتفرم برای اجرای کد منبع جاوا ارائه می‌دهد.

کتابخانه‌ها، ابزارها و چارچوب های متعددی نیز دارد.

هنگامی که بخواهید یک برنامه جاوا را اجرا کنید، می‌توانید روی هر پلتفرمی اجرا و در زمان صرفه‌جویی کنید.

ماشین JVM دارای کامپایلر JIT (Just-in-Time) می‌باشد که کد منبع جاوا را به زبان ماشین سطح پایین تبدیل می‌کند. از این رو، سریع‌تر از یک برنامه معمولی اجرا می‌شود.

نرم‌افزار JRE: نرم‌افزاری می‌باشد که برای اجرای نرم‌افزارهای دیگر طراحی شده است. این شامل کتابخانه‌های کلاس، کلاس لودر و JVM می‌باشد. به زبان ساده، اگر می‌خواهید یک برنامه جاوا را اجرا کنید، به JRE نیاز دارید. اگر برنامه نویس نیستید، برای اجرای برنامه‌های جاوا نیازی به نصب JDK ندارید.

نرم‌افزار JRE شامل کتابخانه‌های کلاس، JVM و سایر فایل‌های پشتیبانی می‌شود. از کلاس‌های مهمی مانند ریاضیات، swing، util، lang، awt و کتابخانه‌های زمان اجرا استفاده می‌کند.

اگر نیاز است اپلت‌های جاوا را اجرا کنید، JRE باید در سیستم شما حتما نصب باشد.

در این مقاله در باره معرفی کامل زبان محبوب جاوا صحبت کردیم. با تشکر که این مقاله ما را خواندید.