ما هي الجافا؟ تعريف ومعنى وميزات منصات جافا

ما هي الجافا؟

جافا هي لغة برمجة ذات أغراض عامة ومبنية على الفئات وموجهة نحو الكائنات، مصممة بحيث تحتوي على تبعيات تنفيذ أقل. إنها منصة حوسبة لتطوير التطبيقات. ولذلك فإن Java سريعة وآمنة وموثوقة. يتم استخدامه على نطاق واسع لتطوير تطبيقات Java في أجهزة الكمبيوتر المحمولة ومراكز البيانات ووحدات التحكم في الألعاب وأجهزة الكمبيوتر العملاقة العلمية والهواتف المحمولة وما إلى ذلك.

ما هي منصة جافا؟

منصة جافا هي مجموعة من البرامج التي تساعد المبرمجين على تطوير وتشغيل تطبيقات برمجة جافا بكفاءة. يتضمن محرك تنفيذ ومترجمًا ومجموعة من المكتبات فيه. وهي عبارة عن مجموعة من برامج الكمبيوتر والمواصفات. جيمس جوsling قامت بتطوير منصة Java في شركة Sun Microsystems، و Oracle شركة later حصل عليها.

في هذا جافا البرنامج التعليمي، سوف تتعلم-

يقدم هذا الفيديو ملف منصة جافاويشرح لماذا تعد Java منصة ولغة برمجة.

انقر هنا إذا لم يكن من الممكن الوصول إلى الفيديو

تعريف جافا ومعنى

Java هي لغة متعددة المنصات وموجهة نحو الكائنات ومرتكزة على الشبكة. وهي من بين لغات البرمجة الأكثر استخدامًا. تُستخدم Java أيضًا كمنصة حوسبة.


تعتبر إحدى لغات البرمجة السريعة والآمنة والموثوقة التي تفضلها معظم المؤسسات لبناء مشاريعها.

ما هو استخدام جافا؟

فيما يلي بعض تطبيقات Java المهمة:

  • يتم استخدامه للتطوير Android تطبيقات
  • يساعدك على إنشاء برامج المؤسسة
  • مجموعة واسعة من تطبيقات جافا المحمول
  • تطبيقات الحوسبة العلمية
  • استخدم لتحليلات البيانات الضخمة
  • برمجة جافا للأجهزة
  • يستخدم لتقنيات جانب الخادم مثل Apache وJBoss وGlassFish وما إلى ذلك.

تاريخ لغة برمجة جافا

فيما يلي معالم مهمة من تاريخ لغة جافا:

  • لغة جافا كانت تسمى في البداية OAK.
  • في الأصل، تم تطويره للتعامل مع الأجهزة المحمولة وأجهزة الاستقبال boxوفاق. كان أوك فشلا ذريعا.
  • وفي عام 1995، غيرت شركة Sun الاسم إلى "Java" وعدلت اللغة للاستفادة من أعمال تطوير شبكة الويب العالمية (www) المزدهرة.
  • Later، في سنة 2009، Oracle استحوذت الشركة على شركة Sun Microsystems وحصلت على ملكية ثلاثة أصول رئيسية لبرامج Sun: Java، MySQLو Solaris.

إصدارات Java

فيما يلي نبذة مختصرة عن جميع إصدارات Java وتاريخ إصدارها.

إصدارات Java الافراج عن تاريخ
JDK ألفا وبيتا 1995
JDK 1.0 23 يناير 1996
JDK 1.1 19th فبراير 1997
J2SE 1.2 8th ديسمبر 1998
J2SE 1.3 8th مايو 2000
J2SE 1.4 6th فبراير 2002
J2SE 5.0 30th سبتمبر 2004
جافا SE 6 11th ديسمبر 2006
جافا SE 7 شنومكست يوليو شنومكس
جافا SE 8 18th Mar 2014
جافا SE 9 21st سبتمبر 2017
جافا SE 10 20th Mar 2018
جافا SE 11 25th سبتمبر 2018
جافا SE 12 19th Mar 2019
جافا SE 13 17th سبتمبر 2019
جافا SE 14 17th Mar 2020
جافا SE 15 15 سبتمبر 2020 (أحدث إصدار جافا)

ميزات جافا

فيما يلي بعض ميزات Java المهمة:

  • وهي إحدى لغات البرمجة سهلة الاستخدام للتعلم.
  • اكتب التعليمات البرمجية مرة واحدة وقم بتشغيلها على أي نظام أساسي للحوسبة تقريبًا.
  • Java مستقلة عن النظام الأساسي. بعض البرامج التي تم تطويرها في جهاز واحد يمكن تنفيذها في جهاز آخر.
  • وهي مصممة لبناء التطبيقات الموجهة للكائنات.
  • إنها لغة متعددة الخيوط مع إدارة تلقائية للذاكرة.
  • تم إنشاؤه للبيئة الموزعة للإنترنت.
  • يسهل الحوسبة الموزعة باعتبارها شبكة تتمحور حولها.

مكونات لغة البرمجة جافا

مبرمج جافا يكتب برنامجا في الإنسانreadable لغة تسمى كود المصدر. ولذلك، فإن وحدة المعالجة المركزية أو الرقائق لا تفهم مطلقًا التعليمات البرمجية المصدر المكتوبة بأي شكل من الأشكال لغة برمجة.

تفهم أجهزة الكمبيوتر أو الرقائق هذه شيئًا واحدًا فقط، وهو ما يسمى لغة الآلة أو الكود. تعمل رموز الجهاز هذه على مستوى وحدة المعالجة المركزية. ولذلك، سيكون رموز الجهاز مختلفة لنماذج أخرى من وحدة المعالجة المركزية.

ومع ذلك، عليك أن تقلق بشأن كود الآلة، لأن البرمجة تدور حول الكود المصدري. يفهم الجهاز هذا الكود المصدري ويترجمه إلى كود مفهوم للآلة، وهو كود قابل للتنفيذ.

كل هذه الوظائف تحدث داخل الصفحةwing 3 مكونات منصة جافا:

مجموعة تطوير جافا (JDK)

JDK هي بيئة تطوير برمجيات تُستخدم لإنشاء تطبيقات صغيرة وتطبيقات Java. الشكل الكامل لـ JDK هو Java Development Kit. يمكن لمطوري Java استخدامه Windows, macOS, Solarisو لينكس. تساعدهم JDK على برمجة برامج Java وتشغيلها. من الممكن تثبيت أكثر من إصدار JDK على نفس الكمبيوتر.

لماذا استخدام JDK؟

فيما يلي الأسباب الرئيسية لاستخدام JDK:

  • يحتوي JDK على الأدوات المطلوبة لكتابة برامج Java وJRE لتنفيذها.
  • وهو يشتمل على مترجم، ومشغل تطبيقات Java، وAppletviewer، وما إلى ذلك.
  • يقوم المترجم بتحويل التعليمات البرمجية المكتوبة بلغة Java إلى رمز بايت.
  • يقوم مشغل تطبيقات Java بفتح JRE، وتحميل الفئة الضرورية، وتنفيذ طريقته الرئيسية.

آلة جافا الافتراضية (JVM):

آلة جافا الافتراضية (JVM) هو محرك يوفر بيئة تشغيل لتشغيل كود Java أو التطبيقات. يقوم بتحويل Java bytecode إلى لغة الآلة. JVM هو جزء من Java Run Environment (JRE). في لغات البرمجة الأخرى، يقوم المترجم بإنتاج كود الآلة لنظام معين. ومع ذلك، يقوم مترجم Java بإنتاج تعليمات برمجية لجهاز ظاهري يعرف باسم Java Virtual Machine.

لماذا JVM؟

فيما يلي الأسباب المهمة لاستخدام JVM:

  • يوفر JVM طريقة مستقلة عن النظام الأساسي لتنفيذ كود مصدر Java.
  • يحتوي على العديد من المكتبات والأدوات والأطر.
  • بمجرد تشغيل برنامج Java، يمكنك تشغيله على أي نظام أساسي وتوفير الكثير من الوقت.
  • يأتي JVM مزودًا بمترجم JIT (Just-in-Time) الذي يحول كود مصدر Java إلى لغة آلة منخفضة المستوى. وبالتالي، فهو يعمل بشكل أسرع من التطبيق العادي.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE عبارة عن برنامج مصمم لتشغيل برامج أخرى. يحتوي على مكتبات الفئات وفئة المُحمل وJVM. بعبارات بسيطة، إذا كنت تريد تشغيل برنامج Java، فأنت بحاجة إلى JRE. إذا لم تكن مبرمجًا، فلن تحتاج إلى تثبيت JDK، ولكن فقط JRE لتشغيل برامج Java.

لماذا استخدام JRE؟

فيما يلي الأسباب الرئيسية لاستخدام JRE:

  • يحتوي JRE على مكتبات الفئات وJVM والملفات الداعمة الأخرى. لا يتضمن أي أداة لتطوير Java مثل مصحح الأخطاء والمترجم وما إلى ذلك.
  • ويستخدم فئات الحزمة الهامة مثل الرياضيات، swingومكتبات util وlang وawt ووقت التشغيل.
  • إذا كان عليك تشغيل تطبيقات Java، فيجب تثبيت JRE في نظامك.

أنواع مختلفة من منصات جافا

هناك أربعة أنواع مختلفة من منصات لغة برمجة جافا:

1. منصة Java، الإصدار القياسي (Java SE): توفر واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بـ Java SE الوظائف الأساسية للغة برمجة Java. فهو يحدد كل أساس النوع والكائن للفئات عالية المستوى. يتم استخدامه للشبكات والأمن والوصول إلى قاعدة البيانات وتطوير واجهة المستخدم الرسومية (GUI) وتحليل XML.

2. منصة Java، إصدار Enterprise (Java EE): توفر منصة Java EE واجهة برمجة التطبيقات (API) وبيئة التشغيل لتطوير وتشغيل تطبيقات الشبكة القابلة للتطوير والواسعة النطاق والمتعددة المستويات والموثوقة والآمنة.

3. منصة لغة برمجة جافا، الإصدار المصغر (Java ME): توفر منصة Java ME واجهة برمجة التطبيقات (API) وجهازًا افتراضيًا صغير الحجم يقوم بتشغيل تطبيقات لغة برمجة Java على الأجهزة الصغيرة، مثل الهواتف المحمولة.

4. جافا إف إكس: JavaFX عبارة عن منصة لتطوير تطبيقات الإنترنت الغنية باستخدام واجهة برمجة التطبيقات (API) لواجهة المستخدم خفيفة الوزن. إنه يستخدم محركات الرسومات والوسائط التي تعمل بالأجهزة والتي تساعد Java على الاستفادة من العملاء ذوي الأداء العالي وواجهات برمجة التطبيقات الحديثة ذات الشكل والمظهر عالية المستوى للاتصال بمصادر البيانات المتصلة بالشبكة.

لفهم لغة برمجة جافا، نحتاج إلى فهم بعض المفاهيم الأساسية حول كيفية قيام برنامج كمبيوتر بتشغيل أمر وتنفيذ الإجراء.

ما هو جهاز الكمبيوتر؟

الكمبيوتر هو كهربائيtronجهاز ic قادر على إجراء العمليات الحسابية. نعلم جميعًا أنه يتكون من شاشة ولوحة مفاتيح وماوس وذاكرة لتخزين المعلومات. لكن العنصر الأكثر أهمية في الكمبيوتر هو المعالج. هذا هو كل ما يفكر فيه الكمبيوتر، ولكن السؤال هو كيف يقوم الكمبيوتر بهذا التفكير؟ كيف يفهم النص والصور ومقاطع الفيديو وما إلى ذلك؟

ما هو جهاز الكمبيوتر
ما هو جهاز الكمبيوتر؟

ما هي تفاصيل Assembly لغة؟

الكمبيوتر هو كهربائيtronجهاز IC، ويمكنه فهم الكهرباء فقطtronإشارات ic أو إشارات ثنائية. على سبيل المثال، كهربائي 5 فولتtronقد تمثل إشارة ic الرقم الثنائي 1، بينما قد تمثل 0 فولت الرقم الثنائي 0. لذلك يتم قصف جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستمرار بهذه الإشارات.

ما هي تفاصيل Assembly اللغة

يتم تجميع ثماني بتات من هذه الإشارات معًا لتفسير النص والأرقام والرموز.

ما هي تفاصيل Assembly اللغة

على سبيل المثال، يتم تعريف الرمز # بواسطة الكمبيوتر على أنه 10101010. وبالمثل، يتم تمثيل نمط إضافة وظيفة بالرقم 10000011.

ما هي تفاصيل Assembly اللغة

يُعرف هذا باسم حوسبة 8 بت. المعالج الحالي قادر على فك تشفير وقت 64 بت. ولكن ما علاقة هذا المفهوم بلغة البرمجة JAVA؟ دعونا نفهم هذه كمثال.

لنفترض أنك تريد أن تطلب من الكمبيوتر إضافة اثنين numbers (1+2) ممثلة ببعض الثنائيات numbers (10000011)، كيف ستخبر جهاز الكمبيوتر الخاص بك بهذا؟ نعم، سوف نستخدم assembly اللغة لتنفيذ التعليمات البرمجية الخاصة بنا.

"Assembly اللغة هي الشكل الأساسي للغات تطوير البرمجيات.

سنعطي الأمر لجهاز الكمبيوتر بهذا التنسيق، كما هو موضح أدناه. الكود الخاص بك لإضافة اثنين numbers في هذه اللغة سيكون بهذا الترتيب.

ما هي منصة جافا

  • مخزن رقم 1 في موقع الذاكرة قل أ
  • مخزن رقم 2 في موقع الذاكرة يقول B
  • أضف محتويات الموقع A وB
  • نتائج المتجر

ولكن كيف سنفعل هذا؟ في الخمسينيات من القرن الماضي، عندما كانت أجهزة الكمبيوتر ضخمة وتستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة، كنت تقوم بتحويل جهازك إلى كمبيوتر assembly رمز في رمز الجهاز المقابل إلى 1 و 0 باستخدام أوراق التعيين. Later، سيتم إدخال هذا الرمز في بطاقات الجهاز وإرساله إلى الكمبيوتر. سيقوم الكمبيوتر بقراءة هذه الرموز وتنفيذ البرنامج. ستكون هذه عملية طويلة حتى يأتي ASSEMBLER للمساعدة.

ما هو المجمع والمترجم؟

مع التقدم التكنولوجي، تم اختراع أجهزة الإدخال/الإخراج. يمكنك كتابة برنامجك مباشرة على جهاز الكمبيوتر باستخدام ASSEMBLER. يقوم بتحويله إلى رمز الجهاز المقابل (110001..) ويغذيه إلى المعالج الخاص بك. بالعودة إلى مثالنا المتمثل في إضافة (1+2)، سيقوم المجمع بتحويل هذا الكود إلى كود الجهاز ومخرجاته.

ما هو المجمع والمترجم

وبصرف النظر عن ذلك، سيتعين عليك أيضًا إجراء مكالمات للإنشاء Operaيوفر النظام وظائف لعرض مخرجات الكود.

ولكن المجمع وحده لا يشارك في هذه العملية؛ كما يتطلب أيضًا من المترجم تجميع التعليمات البرمجية الطويلة في جزء صغير من الرموز. مع التقدم في لغات تطوير البرمجيات، كل هذا assembly يمكن أن يتقلص الكود إلى سطر واحد فقط طباعة و 1+2 أ مع البرنامج المسمى COMPILER يتم استخدامه لتحويل الخاص بك لغة سي كود إلى assembly شفرة. يقوم المجمع بتحويله إلى رمز الجهاز المقابل. سيتم إرسال رمز الجهاز هذا إلى المعالج. المعالج الأكثر شيوعًا المستخدم في أجهزة الكمبيوتر الشخصية أو أجهزة الكمبيوتر هو معالج Intel.

ما هو المجمع والمترجم

على الرغم من أن المترجمين الحاليين يأتيون مع المجمّع، فيمكنهم تحويل كود اللغة الأعلى الخاص بك مباشرةً إلى كود الآلة.

الآن، لنفترض أن Windows operaيعمل نظام التشغيل على معالج انتل هذا، وهو مزيج من Operaيُطلق على النظام بالإضافة إلى المعالج اسم PLATFORM. المنصة الأكثر شيوعًا في العالم هي Windowsوتسمى Intel بمنصة Wintel. المنصات الشعبية الأخرى هي AMD و لينكس، أجهزة الكمبيوتر الشخصية القوية، ونظام التشغيل Mac OS X.

الان مع تغير المعالج assembly سوف تتغير التعليمات أيضا. على سبيل المثال:

  • قد يُطلق على تعليمات الإضافة في Intel اسم ADDITION لـ AMD
  • أو إضافة الرياضيات لأجهزة الكمبيوتر القوية

ومع التغيير في Operaسيتغير أيضًا النظام ومستوى وطبيعة المكالمات على مستوى نظام التشغيل.

كمطور، أريد أن يعمل برنامجي على جميع الأنظمة الأساسية لزيادة إيراداتي إلى الحد الأقصى. لذلك سأضطر إلى شراء مترجمين منفصلين يقومون بتحويل أمر print f الخاص بي إلى رمز الجهاز الأصلي.

ما هو المجمع والمترجم

لكن المترجمات غالية الثمن، وهناك احتمال حدوث مشكلات في التوافق. لذا فإن شراء وتثبيت مترجم منفصل لنظام تشغيل ومعالج مختلف ليس ممكنًا. إذن، ما هو الحل البديل الذي يمكن أن يكون؟ أدخل لغة جافا.

كيف تعمل آلة جافا الافتراضية؟

باستخدام آلة جافا الافتراضية، يمكن حل هذه المشكلة. ولكن كيف تعمل على معالجات وأنظمة تشغيل مختلفة، دعونا نفهم هذه العملية خطوة بخطوة.

كيف تعمل آلة جافا الافتراضية

الخطوة 1) كود عرض اضافة اثنين numbers هو System.out.println(1+2)، ويتم حفظه كملف java.

الخطوة 2) باستخدام مترجم جافا، يتم تحويل الكود إلى كود وسيط يسمى bytecode. الناتج هو ملف ملف .class.

الخطوة 3) هذا الرمز لا تفهمه أي منصة، بل فقط منصة افتراضية تسمى آلة جافا الافتراضية.

الخطوة 4) توجد هذه الآلة الافتراضية في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بجهازك operaنظام تينغ. عندما يتم تغذية الجهاز الظاهري بهذا الرمز الثانوي، فإنه يحدد النظام الأساسي الذي يعمل عليه ويحول الرمز الثانوي إلى رمز الجهاز الأصلي.

أثناء العمل على جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو تصفح الويب، عندما ترى أيًا من هذه الرموز، تأكد من تحميل جهاز Java الظاهري في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بك. ولكن ما يجعل Java مربحة هو أن التعليمات البرمجية، بمجرد تجميعها، يمكن تشغيلها ليس فقط على جميع منصات الكمبيوتر ولكن أيضًا على الهواتف المحمولة أو غيرها من الأجهزة الإلكترونية.tronأدوات ic التي تدعم Java.

بالتالي،

"Java هي لغة برمجة بالإضافة إلى كونها منصة"

كيف تكون منصة Java مستقلة؟

مثل مترجم C، لا ينتج مترجم Java تعليمات برمجية أصلية قابلة للتنفيذ لجهاز معين. بدلاً من ذلك، تنتج Java تنسيقًا فريدًا يسمى bytecode. يتم تنفيذه وفقًا للقواعد المنصوص عليها في مواصفات الجهاز الظاهري. ولذلك، جافا هي لغة مستقلة عن النظام الأساسي.

Bytecode مفهوم لأي JVM مثبت على أي نظام تشغيل. باختصار، يمكن تشغيل كود مصدر جافا على الجميع operaأنظمة تينغ.

ملخص:

  • Java عبارة عن منصة متعددة وموجهة للكائنات ومركزية للشبكةc programming language Java هي لغة برمجة ذات أغراض عامة ومبنية على الفئات وموجهة نحو الكائنات.
  • Java Platform عبارة عن مجموعة من البرامج التي تساعد المبرمجين على تطوير تطبيقات Java وتشغيلها بكفاءة.
  • معنى Java: Java عبارة عن منصة متعددة المراكز ومركزية للشبكةc programming language.
  • وهي تستخدم أساسا للتطوير Android التطبيقات وبرامج المؤسسات.
  • 2009 Oracle استحوذت الشركة على شركة Sun Microsystems وحصلت على ملكية ثلاثة أصول رئيسية لبرامج Sun: Java، Solarisو MySQL.
  • تم إصدار أحدث إصدار من Java في 15 سبتمبر 2020
  • أفضل ميزة في Java هي أنها واحدة من أسهل لغات البرمجة للتعلم.
  • أربعة أنواع من منصات لغة برمجة Java هي: 1) Java Platform، الإصدار القياسي (Java SE) 2) Java Platform، Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform، Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
  • الكمبيوتر هو كهربائيtronجهاز ic قادر على إجراء العمليات الحسابية.
  • الكمبيوتر يفهم الكهرباء فقطtronإشارات ic أو إشارات ثنائية.
  • المجمع عبارة عن تقنية متقدمة تقوم بتحويل المصدر الأساسي إلى رمز الجهاز المقابل (110001..) ويغذي المعالج الخاص بك.