Mikä on Java? Määritelmä, merkitys & Java-alustojen ominaisuudet

Sisällysluettelo:

Anonim

Mikä on Java?

Java on yleiskäyttöinen, luokkaan perustuva, olio-ohjelmointikieli, joka on suunniteltu pienemmille toteutusriippuvuuksille. Se on tietojenkäsittelyalusta sovelluskehitykseen. Java on siis nopea, turvallinen ja luotettava. Sitä käytetään laajalti Java-sovellusten kehittämiseen kannettavissa tietokoneissa, palvelinkeskuksissa, pelikonsoleissa, tieteellisissä supertietokoneissa, matkapuhelimissa jne.

Mikä on Java Platform?

Java Platform on kokoelma ohjelmia, jotka auttavat ohjelmoijia kehittämään ja suorittamaan Java-ohjelmointisovelluksia tehokkaasti. Se sisältää suoritusmoottorin, kääntäjän ja joukon kirjastoja siinä. Se on joukko tietokoneohjelmistoja ja teknisiä tietoja. James Gosling kehitti Java-alustan Sun Microsystemsissä, ja Oracle Corporation hankki sen myöhemmin.

Tässä Java-opetusohjelmassa opit-

  • Mikä on Java?
  • Mikä on Java Platform?
  • Java-määritelmä ja merkitys
  • Mihin Javaa käytetään?
  • Java-ohjelmointikielen historia
  • Java-versiot
  • Java-ominaisuudet
  • Java-ohjelmointikielen komponentit
  • Erilaisia ​​Java-alustoja
  • Mikä on tietokone?
  • Mikä on kokoonpanokieli?
  • Mitä ovat Assembler ja Compiler?
  • Kuinka Java Virtual Machine toimii?
  • Kuinka Java-alusta on riippumaton?

Tämä video esittelee Java-alustan ja selittää miksi Java on alustan lisäksi myös ohjelmointikieli.

Napsauta tätä, jos video ei ole käytettävissä

Java-määritelmä ja merkitys

Java on monialustainen, olio- ja verkkokeskeinen kieli. Se on yksi käytetyimmistä ohjelmointikielistä. Javaa käytetään myös tietojenkäsittelyalustana.

Sitä pidetään yhtenä nopeista, turvallisista ja luotettavista ohjelmointikielistä, joita useimmat organisaatiot suosivat rakentamaan projektejaan.

Mihin Javaa käytetään?

Tässä on joitain tärkeitä Java-sovelluksia:

  • Sitä käytetään Android-sovellusten kehittämiseen
  • Auttaa sinua luomaan yritysohjelmiston
  • Laaja valikoima mobiili Java -sovelluksia
  • Tieteelliset laskentasovellukset
  • Käytä Big Data Analyticsille
  • Laitteiden Java-ohjelmointi
  • Käytetään palvelinpuolen tekniikoille, kuten Apache, JBoss, GlassFish jne.

Java-ohjelmointikielen historia

Tässä on tärkeitä maamerkkejä Java-kielen historiasta:

  • Java-kieltä alun perin kutsuttiin OAK-kieleksi.
  • Alun perin se on kehitetty kannettavien laitteiden ja digiboksien käsittelyyn. Tammi oli massiivinen epäonnistuminen.
  • Vuonna 1995 Sun muutti nimen "Java": ksi ja muutti kieltä hyödyntääkseen kasvavaa www (World Wide Web) -kehitysliiketoimintaa.
  • Myöhemmin, vuonna 2009, Oracle Corporation osti Sun Microsystemsin ja otti omistukseensa kolme keskeistä Sun-ohjelmistovarallisuutta: Java, MySQL ja Solaris.

Java-versiot

Tässä on lyhyt historia kaikista Java-versioista ja niiden julkaisupäivä.

Java-versiot Julkaisupäivä
JDK Alpha ja Beta 1995
JDK 1.0 23. tammikuuta 1996
JDK 1.1 19. helmikuuta 1997
J2SE 1.2 8. joulukuuta 1998
J2SE 1.3 8. toukokuuta 2000
J2SE 1.4 6. helmikuuta 2002
J2SE 5.0 30. syyskuuta 2004
Java SE 6 11. joulukuuta 2006
Java SE 7 28. heinäkuuta 2011
Java SE 8 18. maaliskuuta 2014
Java SE 9 21. syyskuuta 2017
Java SE 10 20. maaliskuuta 2018
JAVA SE 11 25. syyskuuta 2018
JAVA SE 12 19. maaliskuuta 2019
JAVA SE 13 17. syyskuuta 2019
JAVA SE 14 17. maaliskuuta 2020
JAVA SE 15 15. syyskuuta 2020 (viimeisin Java-versio)

Java-ominaisuudet

Tässä on joitain tärkeitä Java-ominaisuuksia:

  • Se on yksi helppokäyttöisistä ohjelmointikielistä.
  • Kirjoita koodi kerran ja suorita se melkein millä tahansa tietokonealustalla.
  • Java on alustasta riippumaton. Jotkin yhdessä koneessa kehitetyt ohjelmat voidaan suorittaa toisessa koneessa.
  • Se on suunniteltu olio-sovellusten rakentamiseen.
  • Se on monisäikeinen kieli, jossa on automaattinen muistinhallinta.
  • Se on luotu Internetin hajautettua ympäristöä varten.
  • Helpottaa hajautettua tietojenkäsittelyä verkkokeskeisenä.

Java-ohjelmointikielen komponentit

Java-ohjelmoija kirjoittaa ohjelman ihmisellä luettavalla kielellä nimeltä Source Code. Siksi CPU tai sirut eivät koskaan ymmärrä ohjelmakielellä kirjoitettua lähdekoodia.

Nämä tietokoneet tai sirut ymmärtävät vain yhden asian, jota kutsutaan konekieleksi tai koodiksi. Nämä konekoodit suoritetaan suorittimen tasolla. Siksi se olisi erilainen konekoodi muille CPU-malleille.

Sinun on kuitenkin huolehdittava konekoodista, koska ohjelmointi on lähdekoodia. Kone ymmärtää tämän lähdekoodin ja muuntaa sen koneen ymmärrettäväksi koodiksi, joka on suoritettava koodi.

Kaikki nämä toiminnot tapahtuvat seuraavien 3 Java-alustan komponentin sisällä:

Java-kehityspaketti (JDK)

JDK on ohjelmistokehitysympäristö, jota käytetään sovelmien ja Java-sovellusten tekemiseen. JDK: n koko muoto on Java Development Kit. Java-kehittäjät voivat käyttää sitä Windowsissa, macOS: ssa, Solarisissa ja Linuxissa. JDK auttaa heitä koodaamaan ja suorittamaan Java-ohjelmia. On mahdollista asentaa useampia kuin yksi JDK-versio samaan tietokoneeseen.

Miksi käyttää JDK: ta?

Tässä ovat tärkeimmät syyt JDK: n käyttöön:

  • JDK sisältää työkaluja, joita tarvitaan Java-ohjelmien kirjoittamiseen ja JRE niiden suorittamiseen.
  • Se sisältää kääntäjän, Java-sovellusten käynnistysohjelman, Appletviewerin jne.
  • Kääntäjä muuntaa Java: ssa kirjoitetun koodin tavukoodiksi.
  • Java-sovellusten käynnistysohjelma avaa JRE: n, lataa tarvittavan luokan ja suorittaa sen päämenetelmän.

Java-virtuaalikone (JVM):

Java Virtual Machine (JVM) on moottori, joka tarjoaa ajonaikaisen ympäristön Java-koodin tai -sovellusten ajamiseksi. Se muuntaa Java-tavukoodin konekieleksi. JVM on osa Java Run Environment -ympäristöä (JRE). Muilla ohjelmointikielillä kääntäjä tuottaa konekoodin tietylle järjestelmälle. Java-kääntäjä tuottaa kuitenkin koodin virtuaalikoneelle, joka tunnetaan nimellä Java Virtual Machine.

Miksi JVM?

Tässä ovat tärkeät syyt JVM: n käyttöön:

  • JVM tarjoaa alustasta riippumattoman tavan suorittaa Java-lähdekoodi.
  • Siinä on lukuisia kirjastoja, työkaluja ja kehyksiä.
  • Kun olet suorittanut Java-ohjelman, voit ajaa millä tahansa alustalla ja säästää paljon aikaa.
  • JVM: n mukana tulee JIT (Just-in-Time) -kääntäjä, joka muuntaa Java-lähdekoodin matalatasoiseksi konekieleksi. Siksi se toimii nopeammin kuin tavallinen sovellus.

Java-ajonaikainen ympäristö (JRE)

JRE on ohjelmisto, joka on suunniteltu ajamaan muita ohjelmistoja. Se sisältää luokkakirjastot, latausluokan ja JVM: n. Yksinkertaisesti sanottuna, jos haluat suorittaa Java-ohjelman, tarvitset JRE: n. Jos et ole ohjelmoija, sinun ei tarvitse asentaa JDK: ta, vaan vain JRE Java-ohjelmien ajamiseksi.

Miksi käyttää JRE: tä?

Tässä ovat tärkeimmät syyt JRE: n käyttöön:

  • JRE sisältää luokkakirjastoja, JVM: ää ja muita tukitiedostoja. Se ei sisällä mitään Java-kehitystyökalua, kuten virheenkorjaaja, kääntäjä jne.
  • Se käyttää tärkeitä pakettiluokkia, kuten matematiikka-, swing-, util-, lang-, awt- ja ajonaikaisia ​​kirjastoja.
  • Jos joudut suorittamaan Java-sovelmia, JRE on asennettava järjestelmään.

Erilaisia ​​Java-alustoja

Java-ohjelmointikielialustoja on neljä erilaista:

1. Java Platform, Standard Edition (Java SE): Java SE: n sovellusliittymä tarjoaa Java-ohjelmointikielen ydintoiminnot. Se määrittelee kaikki tyypin ja objektin perusteet korkean tason luokille. Sitä käytetään verkostoitumiseen, tietoturvaan, pääsyyn tietokantaan, graafisen käyttöliittymän (GUI) kehittämiseen ja XML-jäsentämiseen.

2. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): Java EE -alusta tarjoaa API- ja ajonaikaisen ympäristön erittäin skaalautuvien, laajamittaisten, monitasoisten, luotettavien ja suojattujen verkkosovellusten kehittämiseen ja käyttämiseen.

3. Java-ohjelmointikielialusta, Micro Edition (Java ME): Java ME -alusta tarjoaa sovellusliittymän ja pienikokoisen virtuaalikoneen, joka käyttää Java-ohjelmointikielisovelluksia pienissä laitteissa, kuten matkapuhelimissa.

4. Java FX: JavaFX on alusta kehittää rikkaita Internet-sovelluksia kevyellä käyttöliittymän sovellusliittymällä. Se käyttää laitteistokiihdytettyjä grafiikka- ja mediamoottoreita, jotka auttavat Javaa hyödyntämään tehokkaampia asiakkaita sekä modernin ulkoasun ja korkean tason sovellusliittymät verkkoyhteyksien muodostamiseen.

Java-ohjelmointikielen ymmärtämiseksi meidän on ymmärrettävä peruskäsite siitä, kuinka tietokoneohjelma voi suorittaa komennon ja suorittaa toiminnon.

Mikä on tietokone?

Tietokone on elektroninen laite, joka pystyy suorittamaan laskelmia. Me kaikki tiedämme, että se koostuu näytöstä, näppäimistöstä, hiirestä ja muistista tietojen tallentamiseksi. Tietokoneen tärkein osa on kuitenkin prosessori. Tämä ajattelee kaikki tietokonetta, mutta kysymys on, kuinka tietokone ajattelee tätä? Kuinka se ymmärtää tekstiä, kuvia, videoita jne.

Mikä on PC?

Mikä on kokoonpanokieli?

Tietokone on elektroninen laite, ja se pystyy ymmärtämään vain elektronisia tai binäärisignaaleja. Esimerkiksi 5 voltin elektroninen signaali voi edustaa binäärilukua 1, kun taas 0 volttia voi edustaa binäärilukua 0. Joten tietokonettasi pommitetaan jatkuvasti näillä signaaleilla.

Kahdeksan bittiä tällaisista signaaleista on ryhmitelty tulkitsemaan tekstiä, numeerista ja symbolia.

Esimerkiksi tietokone tunnistaa # -merkin nimellä 10101010. Samoin funktion lisäämisen mallia edustaa 10000011.

Tätä kutsutaan 8-bittiseksi tietojenkäsittelyksi. Nykyinen päiväprosessori pystyy dekoodaamaan 64-bittisen ajan. Mutta mikä on tämän käsitteen suhde Java-ohjelmointikieleen? Anna ymmärtää nämä esimerkkinä.

Oletetaan, että jos haluat käskeä tietokonetta lisäämään kaksi numeroa (1 + 2), joita edustavat jotkut binääriluvut (10000011), kuinka aiot kertoa tämän tietokoneellesi? Kyllä, aiomme käyttää kokoonpanokieliä koodin suorittamiseen.

"Assembly Language on yksinkertaisin ohjelmistokehityskielien muoto."

Annamme komennon tietokoneelle tässä muodossa, kuten alla on esitetty. Koodisi, jolla lisäät kaksi numeroa tällä kielellä, olisi tässä järjestyksessä.

  • Säilytä numero 1 muistipaikassa sanomalla A
  • Tallenna numero 2 muistipaikkaan sanoen B
  • Lisää sijainnin A ja B sisältö
  • Tallenna tulokset

Mutta miten aiomme tehdä tämän? 1950-luvulla, kun tietokoneet olivat valtavia ja kuluttivat paljon virtaa, muunnat kokoonpanokoodisi vastaavaksi konekoodiksi 1 ja 0 käyttämällä kartoitusarkkeja. Myöhemmin tämä koodi lävistetään koneen kortteihin ja syötetään tietokoneelle. Tietokone lukee nämä koodit ja suorittaa ohjelman. Tämä olisi pitkä prosessi, kunnes ASSEMBLER tuli auttamaan.

Mitä ovat Assembler ja Compiler?

Tekniikan kehittyessä keksittiin i / o-laitteet. Voit kirjoittaa ohjelman suoraan tietokoneelle ASSEMBLER-ohjelmalla. Se muuntaa sen vastaavaksi konekoodiksi (110001…) ja syöttää sen prosessorille. Palataksemme esimerkkilisäykseen (1 + 2), kokoonpanija muuntaa tämän koodin konekoodiksi ja lähdöksi.

Tämän lisäksi sinun on soitettava myös luomaan käyttöjärjestelmän tarjoamia toimintoja koodin lähdön näyttämiseksi.

Mutta yksin kokoonpanija ei ole mukana tässä prosessissa; se vaatii myös kääntäjää kääntämään pitkän koodin pieneksi koodipalaksi. Ohjelmistokehityskielien kehittyessä koko tämä kokoonpanokoodi voisi kutistua yhdeksi riviriviksi f 1 + 2 A COMPILER-nimisen ohjelmiston kanssa. Sitä käytetään muuntamaan c-kielikoodisi kokoonpanokoodiksi. Asentaja muuntaa sen vastaavaksi konekoodiksi. Tämä konekoodi lähetetään prosessorille. Yleisimmät tietokoneissa tai tietokoneissa käytettävät prosessorit ovat Intel-prosessori.

Vaikka nykypäivän kääntäjät toimitetaan yhdessä kokoonpanijan kanssa, ne voivat muuntaa korkeamman kielen koodisi konekoodiksi.

Oletetaan, että Windows-käyttöjärjestelmä toimii tällä Intel-prosessorilla, käyttöjärjestelmän ja prosessorin yhdistelmää kutsutaan PLATFORMiksi. Yleisin käyttöympäristö maailmassa on Windows, ja Inteliä kutsutaan Wintel-alustaksi. Muut suositut alustat ovat AMD ja Linux, Power PC ja Mac OS X.

Prosessorin vaihdon myötä myös asennusohjeet muuttuvat. Esimerkiksi:

  • Lisää ohjeita Intelissä voidaan kutsua ADDITION for AMD
  • TAI Math LISÄÄ Power PC: lle

Ja käyttöjärjestelmän muuttuessa myös käyttöjärjestelmän tason puheluiden "taso ja luonne" muuttuvat.

Kehittäjänä haluan ohjelmistoni toimivan kaikilla alustoilla tulojeni maksimoimiseksi. Joten minun pitäisi ostaa erilliset kääntäjät, jotka muuntavat print f -komennon alkuperäiseksi konekoodiksi.

Mutta kääntäjät ovat kalliita, ja yhteensopivuusongelmilla on mahdollisuus. Joten erillisen kääntäjän ostaminen ja asentaminen eri käyttöjärjestelmille ja prosessoreille ei ole mahdollista. Joten mikä voi olla vaihtoehtoinen ratkaisu? Kirjoita Java-kieli.

Kuinka Java Virtual Machine toimii?

Käyttämällä Java Virtual Machine , tämä ongelma voidaan ratkaista. Mutta miten se toimii eri prosessoreissa ja käyttöjärjestelmissä Ymmärretään tämä prosessi askel askeleelta.

Vaihe 1) Koodi, joka näyttää kahden numeron lisäyksen, on System.out.println (1 + 2), ja se on tallennettu .java-tiedostona.

Vaihe 2) Java-kääntäjän avulla koodi muunnetaan välikoodiksi, jota kutsutaan tavukoodiksi. Tulos on .class-tiedosto.

Vaihe 3) Tätä koodia ei ymmärrä mikään käyttöympäristö, vaan vain virtuaalinen alusta nimeltä Java Virtual Machine.

Vaihe 4) Tämä virtuaalikone sijaitsee käyttöjärjestelmän RAM-muistissa. Kun virtuaalikoneelle syötetään tämä tavukoodi, se tunnistaa alustan, jolla se työskentelee, ja muuntaa tavukoodin alkuperäiseksi konekoodiksi.

Kun työskentelet tietokoneellasi tai selaat Internetiä, voit aina varmistaa, että Java-virtuaalikone on ladattu RAM-muistiin, kun näet jommankumman näistä kuvakkeista. Mutta Java tekee tuottoisaksi, että käännetty koodi voi toimia paitsi kaikilla PC-alustoilla myös matkapuhelimilla tai muilla Java-tukea tukevilla elektronisilla laitteilla.

Siten,

"Java on ohjelmointikieli sekä alusta"

Kuinka Java-alusta on riippumaton?

Kuten C-kääntäjä, Java-kääntäjä ei tuota natiivia suoritettavaa koodia tietylle koneelle. Sen sijaan Java tuottaa ainutlaatuisen muodon, jota kutsutaan tavukoodiksi. Se suoritetaan virtuaalikoneiden määrittelyjen sääntöjen mukaisesti. Siksi Java on alustasta riippumaton kieli.

Bytecode on ymmärrettävissä kaikille JVM-laitteille, jotka on asennettu mihin tahansa käyttöjärjestelmään. Lyhyesti sanottuna Java-lähdekoodi voi toimia kaikissa käyttöjärjestelmissä.

Yhteenveto:

  • Java on monialustainen, olio- ja verkkokeskeinen ohjelmointikieli Java on yleiskäyttöinen, luokkaan perustuva, olio-ohjelmointikieli.
  • Java Platform on kokoelma ohjelmia, jotka auttavat ohjelmoijia kehittämään ja ajamaan Java-sovelluksia tehokkaasti.
  • Java-merkitys: Java on monialustainen ja verkkokeskeinen ohjelmointikieli.
  • Sitä käytetään pääasiassa Android-sovellusten ja yritysohjelmistojen kehittämiseen.
  • Vuonna 2009 Oracle Corporation osti Sun Microsystemsin ja otti omistukseensa kolme keskeistä Sun-ohjelmistovarallisuutta: Java, Solaris ja MySQL.
  • Viimeisin Java-versio julkaistu 15. syyskuuta 2020
  • Java-ominaisuuden paras ominaisuus on, että se on yksi helpoimmista ohjelmointikielistä oppia.
  • Neljä Java-ohjelmointikielialustatyyppiä ovat: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
  • Tietokone on elektroninen laite, joka pystyy suorittamaan laskelmia.
  • Tietokone ymmärtää vain elektronisia tai binäärisignaaleja.
  • Assembler on edistyksellinen tekniikka, joka muuntaa lähdesydän vastaavaksi konekoodiksi (110001…) ja syöttää prosessoriin.