Въведение в Java

Какво е Java?

Java е обектно-ориентиран език за програмиране с общо предназначение, базиран на класове, проектиран да има по-малки зависимости при изпълнението. Това е изчислителна платформа за разработка на приложения. Java следователно е бърз, сигурен и надежден. Използва се широко за развиване Java приложения в лаптопи, центрове за данни, игрови конзоли, научни суперкомпютри, мобилни телефони и др.

Какво е Java Платформа?

Java платформа е колекция от програми, които помагат на програмистите да разработват и работят Java програмиране на приложения ефективно. Той включва изпълнителен двигател, компилатор и набор от библиотеки в него. Това е набор от компютърен софтуер и спецификации. Джеймс Гослинг разработи Java платформа в Sun Microsystems и Oracle Корпорацията по-късно го придоби.

Това видео представя Java платформа, и обяснява защо Java е платформа, както и език за програмиране.

Кликнете тук ако видеото не е достъпно

Java Определение и значение

Java е мултиплатформен, обектно-ориентиран и мрежово ориентиран език. Той е сред най-използваните езици за програмиране. Java се използва и като изчислителна платформа.

Той се счита за един от бързите, сигурни и надеждни езици за програмиране, предпочитан от повечето организации за изграждане на техните проекти.

Какво е Java използвани за?

Ето някои важни Java приложения:

Използва се за развиване Android Приложения:
Помага ви да създадете корпоративен софтуер
Широка гама от мобилни java приложения
Приложения за научни изчисления
Използвайте за Big Data Analytics
Java Програмиране на хардуерни устройства
Използва се за сървърни технологии като Apache, JBoss, GlassFish и др.

Историята на Java Програмен език

Тук се намират важни забележителности от историята на Java език:

- Java език първоначално се нарича OAK.
Първоначално е разработен за работа с преносими устройства и декодери. Oak беше огромен провал.
През 1995 г. Sun промени името на „Java” и промени езика, за да се възползва от процъфтяващия бизнес за разработка на www (World Wide Web).
Later, през 2009г. Oracle Corporation придоби Sun Microsystems и пое собствеността върху три ключови софтуерни актива на Sun: Java, MySQL, и Solaris.

Java Версии

Ето кратка история на всички Java версии с датата на пускане.

Java Версии	Дата на излизане
JDK алфа и бета	1995
JDK1.0	23rd Jan 1996
JDK1.1	19th февруари 1997
J2SE 1.2	8 Дек 1998
J2SE 1.3	8th май 2000
J2SE 1.4	6th февруари 2002
J2SE 5.0	30th септември 2004
Java SE 6	11 Дек 2006
Java SE 7	28 юли 2011
Java SE 8	18th Mar 2014
Java SE 9	21 септември 2017 г
Java SE 10	20th Mar 2018
JAVA SE 11	25th септември 2018
JAVA SE 12	19th Mar 2019
JAVA SE 13	17th септември 2019
JAVA SE 14	17th Mar 2020
JAVA SE 15	15 септември 2020 г. (най-късно Java Version)

Java Характеристики:

Ето някои важни Java Характеристика:

Това е един от лесните за използване програмни езици за изучаване.
Напишете код веднъж и го стартирайте на почти всяка компютърна платформа.
Java е независима от платформата. Някои програми, разработени на една машина, могат да се изпълняват на друга машина.
Предназначен е за изграждане на обектно-ориентирани приложения.
Това е многопоточен език с автоматично управление на паметта.
Създаден е за разпределената среда на Интернет.
Улеснява разпределеното изчисление като ориентирано към мрежата.

Компоненти на Java Програмен език

A Java Програмистът пише програма на разбираем за човека език, наречен изходен код. Следователно, процесорът или чиповете никога не разбират изходния код, написан в нито един програмен език. Тези компютри или чипове разбират само едно нещо, което се нарича машинен език или код. Тези машинни кодове се изпълняват на ниво процесор. Следователно машинните кодове биха били различни за други модели CPU.

Въпреки това, не е нужно да се притеснявате за машинния код, тъй като програмирането е свързано изцяло с изходния код. Машината разбира този изходен код и го превежда в машинно разбираем код, който е изпълним код.

Всички тези функции се случват в следните 3 Java компоненти на платформата:

Java Комплект за разработка (JDK)

JDK е среда за разработка на софтуер, използвана за създаване на аплети и Java приложения. Пълната форма на JDK е Java Комплект за разработка. Java разработчиците могат да го използват на Windows, macOS, Solarisи Linux. JDK им помага да кодират и изпълняват Java програми. Възможно е да инсталирате повече от една JDK версия на един и същи компютър.

Защо да използвате JDK?

Ето основните причини за използването на JDK:

JDK съдържа инструменти, необходими за писане Java програми и JRE за тяхното изпълнение.
Той включва компилатор, Java програма за стартиране на приложения, Appletviewer и др.
Компилаторът преобразува кода, написан в Java в байт код.
Java инструментът за стартиране на приложения отваря JRE, зарежда необходимия клас и изпълнява главния му метод.

Java Виртуална машина (JVM):

Java Виртуална машина (JVM) е двигател, който осигурява среда за изпълнение за управление на Java Код или приложения. Преобразува Java байт код в машинен език. JVM е част от Java Работна среда (JRE). В други езици за програмиране компилаторът произвежда машинен код за определена система. Въпреки това, Java компилаторът произвежда код за виртуална машина, известна като Java Виртуална машина.

Защо JVM?

Ето важните причини за използването на JVM:

JVM предоставя независим от платформата начин за изпълнение Java изходен код.
Има множество библиотеки, инструменти и рамки.
След като стартирате a Java програма, можете да стартирате на всяка платформа и да спестите много време.
JVM идва с JIT (Just-in-Time) компилатор, който преобразува Java изходния код на машинен език от ниско ниво. Следователно работи по-бързо от обикновено приложение.

Java Среда за изпълнение (JRE)

JRE е част от софтуера, който е предназначен да изпълнява друг софтуер. Той съдържа библиотеки с класове, клас за зареждане и JVM. С прости думи, ако искате да стартирате a Java програма, имате нужда от JRE. Ако не сте програмист, не е нужно да инсталирате JDK, а само JRE, за да стартирате Java програми.

Защо да използвате JRE?

Ето основните причини за използването на JRE:

JRE съдържа библиотеки с класове, JVM и други поддържащи файлове. Не включва никакъв инструмент за Java разработка като дебъгер, компилатор и др.
Той използва важни пакетни класове като math, swing, util, lang, awt и runtime библиотеки.
Ако трябва да бягате Java аплети, тогава JRE трябва да бъде инсталиран във вашата система.

Различни видове Java Платформи

Има четири различни вида Java езикови платформи за програмиране:

1. Java Платформа, стандартно издание (Java SE): Java API на SE предлага Java основната функционалност на езика за програмиране. Той дефинира цялата основа на тип и обект за класове от високо ниво. Използва се за работа в мрежа, сигурност, достъп до база данни, разработка на графичен потребителски интерфейс (GUI) и анализ на XML.

2. Java Платформа, корпоративно издание (Java EE): - Java Платформата EE предлага API и среда за изпълнение за разработване и изпълнение на високо мащабируеми, широкомащабни, многослойни, надеждни и сигурни мрежови приложения.

3. Java Езикова платформа за програмиране, Micro Edition (Java АЗ): - Java Платформата ME предлага API и работеща виртуална машина с малък размер Java приложения на език за програмиране на малки устройства, като мобилни телефони.

4. Java FX: JavaFX е платформа за разработване на богати интернет приложения, използвайки API с олекотен потребителски интерфейс. Той използва хардуерно ускорени графични и медийни машини, които помагат Java възползвайте се от клиенти с по-висока производителност и модерен външен вид и API на високо ниво за свързване към мрежови източници на данни.

Да разбера Java език за програмиране, трябва да разберем някои основни концепции за това как една компютърна програма може да изпълни команда и да изпълни действието.

Какво е компютър?

Компютърът е електронно устройство, способно да извършва изчисления. Всички знаем, че се състои от монитор, клавиатура, мишка и памет за съхраняване на информация. Но най-важният компонент на компютъра е ПРОЦЕСОРЪТ. Това прави цялото мислене на компютъра, но въпросът е как компютърът прави това мислене? Как разбира текста, изображенията, видеоклиповете и т.н.?

Какво е Assembly език?

Компютърът е електронно устройство и може да разбира само електронни сигнали или двоични сигнали. Например, 5-волтовият електронен сигнал може да представлява двоично число 1, докато 0 волта може да представлява двоично число 0. Така че вашият компютър е непрекъснато бомбардиран с тези сигнали.

Осем бита от такива сигнали са групирани заедно, за да интерпретират текст, цифри и символи.

Например символът # се идентифицира от компютъра като 10101010. По същия начин моделът за добавяне на функция е представен от 10000011.

Това е известно като 8-битово изчисление. Текущият дневен процесор е в състояние да декодира 64-битово време. Но каква е връзката на тази концепция с езика за програмиране JAVA? Нека разберем това като пример.

Да предположим, че ако искате да кажете на компютъра да събере две числа (1+2), представени от някои двоични числа (10000011), как ще кажете това на вашия компютър? Да, ще използваме асемблер, за да изпълним нашия код.

"Assembly Езикът е най-елементарната форма на езиците за разработка на софтуер.“

Ще дадем командата на компютър в този формат, както е показано по-долу. Вашият код за добавяне на две числа на този език ще бъде в този ред.

Запазете номер 1 на място в паметта, кажете A
Запазете номер 2 на място в паметта, кажете B
Добавете съдържание на местоположение A и B
Съхранявайте резултатите

Но как ще направим това? През 1950-те години на миналия век, когато компютрите бяха огромни и консумираха много енергия, бихте преобразували асемблерния си код в съответния машинен код до 1 и 0, като използвате листове за картографиране. Later, този код ще бъде пробит в машинните карти и ще бъде подаден към компютъра. Компютърът ще прочете тези кодове и ще изпълни програмата. Тогава това би било дълъг процес, докато ASSEMBLER дойде на помощ.

Какво представляват асемблерът и компилаторът?

С напредването на технологиите бяха изобретени i/o устройства. Можете директно да въведете вашата програма в компютъра с помощта на ASSEMBLER. Той го преобразува в съответния машинен код (110001..) и го подава към вашия процесор. Връщайки се към нашия пример за добавяне на (1+2), асемблерът ще преобразува този код в машинен код и ще изведе.

Освен това, вие също ще трябва да извършвате обаждания, за да създавате Operating Системата предоставя функции за показване на изхода на кода.

Но сам асемблерът не участва в този процес; също така изисква компилаторът да компилира дългия код в малка част от кодове. С напредването на езиците за разработка на софтуер, целият този код за асемблиране може да се свие само в един ред печат f 1+2 A със софтуера, наречен COMPILER. Използва се за преобразуване на вашите c език код в асемблен код. Асемблерът го преобразува в съответния машинен код. Този машинен код ще бъде предаден на процесора. Най-често срещаният процесор, използван в компютри или компютри, е процесорът Intel.

Въпреки че съвременните компилатори идват в комплект с асемблер, могат директно да конвертират кода на вашия по-висок език в машинен код.

Сега, да предположим, че Windows операционна система работи на този процесор на Intel, комбинация от Operating System плюс процесора се нарича ПЛАТФОРМА. Най-разпространената платформа в света е Windows, а Intel се нарича Wintel Platform. Другите популярни платформи са AMD и Linux, Power PC и Mac OS X.

Сега, с промяна на процесора, инструкциите за сглобяване също ще се променят. Например:

Инструкцията за добавяне в Intel може да се нарича ДОБАВЯНЕ за AMD
ИЛИ математика ADD за Power PC

И с промяна в Operating система, нивото на повикванията на ниво операционна система и природата също ще се променят.

Като разработчик искам моята софтуерна програма да работи на всички платформи, за да увелича максимално приходите си. Така че ще трябва да купя отделни компилатори, които преобразуват моята команда print f в родния машинен код.

Но компилаторите са скъпи и има вероятност от проблеми със съвместимостта. Така че закупуването и инсталирането на отделен компилатор за различна операционна система и процесор не е осъществимо. И така, какво може да бъде алтернативно решение? Въведете Java език.

Как Java Виртуалната машина работи?

С помощта на Java Виртуална машина, този проблем може да бъде решен. Но как работи на различни процесори и операционни системи Нека разберем този процес стъпка по стъпка.

Стъпка 1) Кодът за показване на събирането на две числа е System.out.println(1+2) и е записан като .java файл.

Стъпка 2) С помощта на java компилатора кодът се преобразува в междинен код, наречен the байт код. Резултатът е a .class файл.

Стъпка 3) Този код не се разбира от нито една платформа, а само виртуална платформа, наречена Java Виртуална машина.

Стъпка 4) Тази виртуална машина се намира в RAM паметта на вашата операционна система. Когато виртуалната машина се захранва с този байт код, тя идентифицира платформата, върху която работи, и преобразува байт кода в собствения машинен код.

Докато работите на вашия компютър или сърфирате в мрежата, когато видите някоя от тези икони, бъдете сигурни, че виртуалната машина на Java е заредена във вашата RAM памет. Но какво прави Java доходоносно е, че кодът, след като бъде компилиран, може да работи не само на всички компютърни платформи, но и на мобилни телефони или други електронни джаджи, поддържащи Java.

Следователно,

"Java е език за програмиране, както и платформа”

Как е Java Независимо от платформата?

Подобно на C компилатора, Java компилаторът не създава естествен изпълним код за конкретна машина. вместо това Java създава уникален формат, наречен байт код. Той се изпълнява според правилата, изложени в спецификацията на виртуалната машина. следователно Java е език, независим от платформата.

Байт кодът е разбираем за всяка JVM, инсталирана на всяка операционна система. Накратко, изходният код на Java може да работи на всички операционни системи.

Oбобщение

Java е мултиплатформен, обектно-ориентиран и мрежово ориентиран език за програмиране Java е обектно-ориентиран език за програмиране с общо предназначение, базиран на класове.
Java Платформата е колекция от програми, които помагат на програмистите да разработват и работят Java приложения ефективно.
Значението на Java: Java е мултиплатформен и мрежово ориентиран език за програмиране.
Използва се предимно за развиване Android Приложения и корпоративен софтуер.
2009, Oracle Corporation придоби Sun Microsystems и пое собствеността върху три ключови софтуерни актива на Sun: Java, Solaris, и MySQL.
Последната версия на Java издаден на 15 септември 2020 г
Най-добрата характеристика на Java е, че това е един от най-лесните езици за програмиране за научаване.
Четири вида Java Езиковите платформи за програмиране са: 1) Java Платформа, стандартно издание (Java SE) 2) Java Платформа, корпоративно издание (Java ЕЕ) 3) Java Платформа, Микро издание (Java АЗ) 4) JavaFX
Компютърът е електронно устройство, способно да извършва изчисления.
Компютърът разбира само електронни сигнали или двоични сигнали.
Assembler е усъвършенствана технология, която преобразува ядрото на източника в съответния машинен код (110001..) и подава към вашия процесор.