Що таке Java?
Java - це об'єктно-орієнтована мова програмування, що базується на класах, і призначена для зменшення залежностей реалізації. Це обчислювальна платформа для розробки додатків. Отже, Java швидка, безпечна та надійна. Він широко використовується для розробки програм Java на ноутбуках, центрах обробки даних, ігрових консолях, наукових суперкомп’ютерах, мобільних телефонах тощо.
Що таке платформа Java?
Java Platform - це сукупність програм, які допомагають програмістам ефективно розробляти та запускати програми для програмування Java. Він включає движок виконання, компілятор і набір бібліотек у ньому. Це набір комп'ютерного програмного забезпечення та технічні характеристики. Джеймс Гослінг розробив платформу Java у Sun Microsystems, а згодом її придбала корпорація Oracle.
У цьому уроці Java ви дізнаєтесь-
- Що таке Java?
- Що таке платформа Java?
- Визначення та значення Java
- Для чого використовується Java?
- Історія мови програмування Java
- Версії Java
- Особливості Java
- Компоненти мови програмування Java
- Різні типи платформ Java
- Що таке ПК?
- Що таке мова асамблеї?
- Що таке Асемблер та Компілятор?
- Як працює віртуальна машина Java?
- Як Java Platform Independent?
Це відео представляє платформу Java і пояснює, чому Java є платформою, а також мовою програмування.
Клацніть тут, якщо відео недоступне
Визначення та значення Java
Java - це мультиплатформна, об’єктно-орієнтована та орієнтована на мережу мова. Це одна з найбільш часто використовуваних мов програмування. Java також використовується як обчислювальна платформа.
Це розглядається як одна з швидких, безпечних та надійних мов програмування, яку надає перевагу більшість організацій для побудови своїх проектів.
Для чого використовується Java?
Ось кілька важливих програм Java:
- Він використовується для розробки програм для Android
- Допомагає створити корпоративне програмне забезпечення
- Широкий спектр програм для мобільних пристроїв Java
- Застосування наукових обчислень
- Використовуйте для аналізу великих даних
- Програмування Java на апаратних пристроях
- Використовується для серверних технологій, таких як Apache, JBoss, GlassFish тощо.
Історія мови програмування Java
Ось важливі орієнтири з історії мови Java:
- Спочатку мова Java називалася OAK.
- Спочатку він був розроблений для роботи з портативними пристроями та приставками. Дуб зазнав величезної невдачі.
- У 1995 році Sun змінив назву на "Java" та змінив мову, щоб скористатися перевагами зростаючого бізнесу з розвитку www (World Wide Web).
- Пізніше, у 2009 році, корпорація Oracle придбала Sun Microsystems і стала власником трьох основних програмних активів Sun: Java, MySQL та Solaris.
Версії Java
Ось коротка історія всіх версій Java із датою випуску.
| Версії Java | Дата випуску |
| JDK Альфа та Бета | 1995 рік |
| JDK 1.0 | 23 січня 1996 р |
| JDK 1.1 | 19 лютого 1997 р |
| J2SE 1.2 | 8 грудня 1998 р |
| J2SE 1.3 | 8 травня 2000 р |
| J2SE 1.4 | 6 лютого 2002 року |
| J2SE 5.0 | 30 вересня 2004 р |
| Java SE 6 | 11 грудня 2006 р |
| Java SE 7 | 28 липня 2011 р |
| Java SE 8 | 18 березня 2014 р |
| Java SE 9 | 21 вересня 2017 р |
| Java SE 10 | 20 березня 2018 р |
| JAVA SE 11 | 25 вересня 2018 р |
| ЯВА SE 12 | 19 березня 2019 р |
| ЯВА SE 13 | 17 вересня 2019 р |
| ЯВА SE 14 | 17 березня 2020 р |
| ЯВА SE 15 | 15 вересня 2020 р. (Остання версія Java) |
Особливості Java
Ось деякі важливі функції Java:
- Це одна з простих у використанні мов програмування для вивчення.
- Напишіть код один раз і запустіть його майже на будь-якій обчислювальній платформі.
- Java не залежить від платформи. Деякі програми, розроблені на одній машині, можуть виконуватися на іншій машині.
- Він призначений для побудови об'єктно-орієнтованих додатків.
- Це багатопотокова мова з автоматичним управлінням пам'яттю.
- Він створений для розподіленого середовища Інтернету.
- Сприяє розподіленим обчисленням як орієнтованим на мережу.
Компоненти мови програмування Java
Програміст Java пише програму зрозумілою для людини мовою під назвою Source Code. Тому ЦП чи чіпи ніколи не розуміють вихідний код, написаний будь-якою мовою програмування.
Ці комп’ютери або мікросхеми розуміють лише одне, що називається машинною мовою або кодом. Ці машинні коди працюють на рівні центрального процесора. Тому для інших моделей процесорів це були б інші машинні коди.
Однак вам потрібно турбуватися про машинний код, оскільки програмування стосується лише вихідного коду. Машина розуміє цей вихідний код і переводить їх в зрозумілий для машини код, який є виконуваним кодом.
Усі ці функціональні можливості відбуваються в наступних 3 компонентах платформи Java:
Набір для розробки Java (JDK)
JDK - це середовище розробки програмного забезпечення, що використовується для створення аплетів та програм Java. Повною формою JDK є Java Development Kit. Розробники Java можуть використовувати його на Windows, macOS, Solaris та Linux. JDK допомагає їм кодувати та запускати програми Java. На одному комп’ютері можна встановити більше однієї версії JDK.
Навіщо використовувати JDK?
Ось основні причини використання JDK:
- JDK містить інструменти, необхідні для написання програм Java, і JRE для їх виконання.
- Він включає компілятор, програму запуску програм Java, Appletviewer тощо.
- Компілятор перетворює код, написаний на Java, у байтовий код.
- Запуск програми Java відкриває JRE, завантажує необхідний клас і виконує основний метод.
Віртуальна машина Java (JVM):
Віртуальна машина Java (JVM) - це механізм, який забезпечує середовище виконання для керування кодом Java або додатками. Він перетворює байт-код Java у машинну мову. JVM є частиною середовища запуску Java (JRE). В інших мовах програмування компілятор виробляє машинний код для певної системи. Однак компілятор Java виробляє код для віртуальної машини, відомої як Java Virtual Machine.
Чому JVM?
Ось важливі причини використання JVM:
- JVM забезпечує незалежний від платформи спосіб виконання вихідного коду Java.
- Він має численні бібліотеки, інструменти та фреймворки.
- Запустивши програму Java, ви можете працювати на будь-якій платформі та заощадити багато часу.
- JVM поставляється з компілятором JIT (Just-in-Time), який перетворює вихідний код Java у машинну мову низького рівня. Отже, він працює швидше, ніж звичайний додаток.
Середовище виконання Java (JRE)
JRE - це частина програмного забезпечення, призначена для запуску іншого програмного забезпечення. Він містить бібліотеки класів, клас завантажувача та JVM. Простіше кажучи, якщо ви хочете запустити програму Java, вам потрібен JRE. Якщо ви не програміст, вам не потрібно встановлювати JDK, а просто JRE для запуску програм Java.
Навіщо використовувати JRE?
Ось основні причини використання JRE:
- JRE містить бібліотеки класів, JVM та інші допоміжні файли. Він не включає жодних інструментів для розробки Java, таких як налагоджувач, компілятор тощо.
- Він використовує важливі класи пакетів, такі як бібліотеки математики, swing, util, lang, awt та runtime.
- Якщо вам потрібно запустити аплети Java, тоді у вашій системі повинен бути встановлений JRE.
Різні типи платформ Java
Існує чотири різні типи мовних платформ для програмування Java:
1. Платформа Java, стандартна версія (Java SE): API Java SE пропонує основну функціональність мови програмування Java. Він визначає всю основу типу та об'єкта для класів високого рівня. Він використовується для мереж, безпеки, доступу до баз даних, розробки графічного інтерфейсу користувача (GUI) та аналізу XML.
2. Платформа Java, Enterprise Edition (Java EE): Платформа Java EE пропонує API та середовище виконання для розробки та запуску високомасштабних, масштабних, багаторівневих, надійних та безпечних мережевих додатків.
3. Мовна платформа для програмування Java, Micro Edition (Java ME): Платформа Java ME пропонує API і невелику площу віртуальної машини, що працює на мовних програмах Java на невеликих пристроях, таких як мобільні телефони.
4. Java FX: JavaFX - це платформа для розробки багатих Інтернет-додатків із використанням легкого API інтерфейсу користувача. Він використовує апаратно прискорені графічні та медіа-двигуни, які допомагають Java використовувати переваги високопродуктивних клієнтів, а також сучасний зовнішній вигляд та високорівневі API для підключення до мережевих джерел даних.
Щоб зрозуміти мову програмування Java, нам потрібно зрозуміти деяку основну концепцію того, як комп’ютерна програма може запускати команду та виконувати дію.
Що таке ПК?
Комп’ютер - це електронний пристрій, здатний виконувати обчислення. Ми всі знаємо, що він складається з монітора, клавіатури, миші та пам'яті для зберігання інформації. Але найважливішим компонентом комп’ютера є ПРОЦЕСОР. Це все думає про комп’ютер, але питання в тому, як комп’ютер робить це мислення? Як воно розуміє текст, зображення, відео тощо?
Що таке мова асамблеї?
Комп’ютер є електронним пристроєм, і він може розуміти лише електронні сигнали або двійкові сигнали. Наприклад, 5-вольтний електронний сигнал може представляти двійкове число 1, тоді як 0 вольт може представляти двійкове число 0. Отже, ваш ПК постійно бомбардується цими сигналами.
Вісім бітів таких сигналів згруповано для інтерпретації тексту, цифр та символів.
Наприклад, символ # ідентифікується комп'ютером як 10101010. Аналогічно, шаблон для додавання функції представлений 10000011.
Це відомо як 8-розрядні обчислення. Поточний денний процесор здатний декодувати 64-розрядний час. Але яке відношення має ця концепція до мови програмування JAVA? Давайте розберемо їх як приклад.
Припустимо, якщо ви хочете сказати комп’ютеру додати два числа (1 + 2), представлені деякими двійковими числами (10000011), як ви збираєтеся повідомити це своєму комп’ютеру? Так, ми будемо використовувати мову асемблера для виконання нашого коду.
"Асамблейна мова - це найпростіша форма мов для розробки програмного забезпечення".
Ми збираємося дати команду комп’ютеру в такому форматі, як показано нижче. Ваш код для додавання двох цифр цією мовою буде в такому порядку.
- Зберігайте номер 1 у пам'яті, скажімо A
- Зберігайте номер 2 у місці пам'яті, скажімо B
- Додайте вміст розташування A & B
- Зберігати результати
Але як ми будемо це робити? Ще в 50-х роках минулого століття, коли комп’ютери були величезними і споживали велику кількість енергії, ви перетворювали свій збірний код у відповідний машинний код на 1 і 0, використовуючи таблиці відображення. Пізніше цей код буде вставлений на картки машини та поданий на комп'ютер. Комп’ютер прочитає ці коди та виконає програму. Тоді це був би довгий процес, поки ASSEMBLER не прийшов на допомогу.
Що таке Асемблер та Компілятор?
З розвитком технологій були винайдені пристрої вводу-виводу. Ви можете безпосередньо ввести програму в ПК за допомогою ASSEMBLER. Він перетворює його у відповідний машинний код (110001…) і подає на ваш процесор. Повертаючись до нашого прикладу додавання (1 + 2), асемблер перетворить цей код у машинний код і виведе.
Окрім цього, вам також доведеться телефонувати, щоб створити функції, що надаються операційною системою, для відображення вихідних даних коду.
Але сам асемблер не бере участі в цьому процесі; він також вимагає від компілятора компілювати довгий код у невеликий шматок кодів. З розвитком мов для розробки програмного забезпечення весь цей код збірки може скоротитися лише в один рядок друку f 1 + 2 A за допомогою програмного забезпечення, що називається COMPILER. Він використовується для перетворення коду вашої мови c на код збірки. Асемблер перетворює його у відповідний машинний код. Цей машинний код буде переданий процесору. Найпоширенішим процесором, що використовується в ПК або комп'ютерах, є процесор Intel.
Хоча сучасні компілятори, що входять до складу асемблера, можуть безпосередньо перетворити ваш код вищої мови в машинний код.
Тепер, припустимо, операційна система Windows працює на цьому процесорі Intel, поєднання операційної системи та процесора називається PLATFORM. Найпоширенішою платформою у світі є Windows, а Intel називають платформою Wintel. Іншими популярними платформами є AMD та Linux, Power PC та Mac OS X.
Тепер, зі зміною процесора, інструкції по збірці також зміняться. Наприклад:
- Інструкція додавання в Intel може називатися ДОДАТКОМ для AMD
- АБО Math ADD для Power PC
І, зі зміною операційної системи, виклики на рівні ОС «рівень і характер» також будуть змінюватися.
Як розробник, я хочу, щоб моя програма працювала на всіх платформах, щоб максимізувати свої доходи. Тому мені довелося б купувати окремі компілятори, які перетворюють мою команду print f у власний машинний код.
Але компілятори коштують дорого, і існує ймовірність проблем із сумісністю. Тому придбання та встановлення окремого компілятора для різних ОС та процесора неможливе. Отже, що може бути альтернативним рішенням? Введіть мову Java.
Як працює віртуальна машина Java?
За допомогою віртуальної машини Java цю проблему можна вирішити. Але як це працює на різних процесорах та ОС Давайте розберемося в цьому процесі поетапно.
Крок 1) Код для відображення додавання двох чисел - System.out.println (1 + 2) і зберігається як файл .java.
Крок 2) За допомогою компілятора Java код перетворюється в проміжний код, який називається байт- кодом . Результатом є файл .class.
Крок 3) Цей код не зрозумілий жодною платформою, а лише віртуальною платформою під назвою Віртуальна машина Java.
Крок 4) Ця віртуальна машина знаходиться в оперативній пам'яті вашої операційної системи. Коли Віртуальна машина отримує цей байт-код, вона визначає платформу, на якій працює, і перетворює байт-код у власний машинний код.
Під час роботи на ПК або перегляду веб-сторінок, коли ви бачите будь-яку з цих піктограм, будьте впевнені, що віртуальна машина Java завантажена у вашу оперативну пам’ять. Але що робить Java прибутковим, так це те, що після компіляції код може працювати не тільки на всіх платформах ПК, а й на мобільних або інших електронних гаджетах, що підтримують Java.
Отже,
"Java - це мова програмування, а також платформа"
Як Java Platform Independent?
Як і компілятор C, компілятор Java не створює власний виконуваний код для певної машини. Натомість Java створює унікальний формат, який називається байт-кодом. Він виконується відповідно до правил, викладених у специфікації віртуальної машини. Отже, Java є незалежною від платформи мовою.
Байт-код зрозумілий для будь-якої JVM, встановленої на будь-якій ОС. Коротше кажучи, вихідний код Java може працювати в усіх операційних системах.
Короткий зміст:
- Java - це мультиплатформна, об'єктно-орієнтована та мережево-орієнтована мова програмування Java - це загальноприйнята, заснована на класах, об'єктно-орієнтована мова програмування.
- Java Platform - це сукупність програм, які допомагають програмістам ефективно розробляти та запускати додатки Java.
- Значення Java: Java - це мультиплатформна та мережево орієнтована мова програмування.
- В основному він використовується для розробки програм для Android та корпоративного програмного забезпечення.
- У 2009 році корпорація Oracle придбала Sun Microsystems і перейшла у власність трьох основних програмних активів Sun: Java, Solaris та MySQL.
- Остання версія Java випущена 15 вересня 2020 року
- Найкраща особливість Java полягає в тому, що це одна з найпростіших для вивчення мов програмування.
- Чотири типи мовних платформ Java Programming: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
- Комп’ютер - це електронний пристрій, здатний виконувати обчислення.
- Комп’ютер розуміє лише електронні або двійкові сигнали.
- Асемблер - це передова технологія, яка перетворює вихідне ядро у відповідний машинний код (110001…) і подає на ваш процесор.