Úvod do Java

Co je to Java?

Java je univerzální, na třídách založený, objektově orientovaný programovací jazyk navržený pro minimální implementační závislosti. Je to také výpočetní platforma pro vývoj aplikací. Java je rychlý, bezpečný a spolehlivý, a proto je základem softwaru v noteboocích, datových centrech, herních konzolích, vědeckých superpočítačích, mobilních telefonech a vestavěných zařízeních. Jako multiplatformní, síťově orientovaný jazyk Java zůstává jedním z nejrozšířenějších programovacích jazyků v oboru a většina organizací ho preferuje pro tvorbu kriticky důležitých projektů.

Co je Java Plošina?

Jedno Java Plošina je sada programů, které pomáhají vývojářům vytvářet a spouštět Java efektivně zpracovávat aplikace. Balíček obsahuje spouštěcí engine, kompilátor a sadu knihoven spolu se specifikacemi, které definují, jak spolupracují. James Gosling vyvinul Java platforma ve společnosti Sun Microsystems a Oracle Společnost ji získala v roce 2009 prostřednictvím akvizice společnosti Sun.

Toto video představuje Java platforma a vysvětluje proč Java je zároveň platformou i programovacím jazykem:

klikněte zde pokud video není přístupné.

Co je to Java Používá?

Zde jsou některé z nejdůležitějších aplikací v reálném světě Java:

• Developing Android aplikace.
• Tvorba podnikového softwaru pro velké organizace.
• Pohon široké škály mobilních zařízení Java aplikace.
• Spouštění vědeckých výpočetních aplikací.
• Řízení procesů analýzy velkých dat.
• Programování vestavěných hardwarových zařízení.
• Serverové technologie, jako jsou Apache, JBoss, GlassFish a Tomcat.

Historie města Java Programovací jazyk

Zde jsou důležité památky z historie Java Jazyk:

• Jedno Java jazyk se zpočátku nazýval OAK.
• Původně byl vyvinut pro práci s přenosnými zařízeními a set-top boxy, zatímco OAK byl komerčním neúspěchem.
• V roce 1995 společnost Sun přejmenovala jazyk na „Java„a přeorientoval se na využití rychle rostoucí sítě World Wide Web.“
• V 2009, Oracle Společnost získala Sun Microsystems a převzala vlastnictví tří klíčových softwarových aktiv Sun: Java, MySQL, a Solaris.

Java verze

Zde je stručná historie Java verze a data jejich vydání, aktualizované prostřednictvím nejnovějšího vydání s dlouhodobou podporou:

Java Verze	Uvolněte Datum
JDK Alpha a Beta	1995
JDK 1.0	23. ledna 1996
JDK 1.1	19th Feb 1997
J2SE 1.2	8th Dec 1998
J2SE 1.3	8th května 2000
J2SE 1.4	6th Feb 2002
J2SE 5.0	30th Sep 2004
Java SE 6	11th Dec 2006
Java SE 7	28th červenec 2011
Java SE 8 (LTS)	18th Mar 2014
Java SE 9	21st Září 2017
Java SE 10	20th Mar 2018
Java SE 11 (LTS)	25th Sep 2018
Java SE 12	19th Mar 2019
Java SE 13	17th Sep 2019
Java SE 14	17th Mar 2020
Java SE 15	15th Sep 2020
Java SE 16	16th Mar 2021
Java SE 17 (LTS)	14th Sep 2021
Java SE 18	22 a Mar 2022
Java SE 19	20th Sep 2022
Java SE 20	21. března 2023
Java SE 21 (LTS)	19th Sep 2023
Java SE 22	19th Mar 2024
Java SE 23	17th Sep 2024
Java SE 24	18th Mar 2025
Java SE 25 (LTS)	16th Sep 2025

Java Funkce

Zde jsou některé z nejdůležitějších Java vlastnosti, které ho udržují relevantním již téměř tři desetiletí:

• Je to jeden z nejjednodušších objektově orientovaných programovacích jazyků k učení.
• „Napiš jednou, spusť kdekoli“ – kód kompilovaný na jednom počítači běží na téměř jakékoli výpočetní platformě.
• Java je nezávislý na platformě díky svému modelu provádění bajtkódu.
• Je od základu navržen pro objektově orientované aplikace.
• Je to vícevláknový jazyk s automatickou správou paměti (garbage collection).
• Byl vytvořen pro distribuované prostředí internetu.
• Díky svému síťově orientovanému designu usnadňuje distribuované výpočty.

Komponenty Java Programovací jazyk

A Java Programátor píše kód v lidsky čitelném jazyce, tzv. Zdrojový kódProcesor nikdy nerozumí zdrojovému kódu přímo – procesory spouštějí pouze strojový kód a tento strojový kód se v jednotlivých rodinách procesorů liší. Aby se tato mezera překlenula, Java Platforma převádí zdrojový kód do přenositelné mezilehlé formy. To vše se děje uvnitř tří klíčových komponent: JDK, JVM a JRE.

Java Vývojová sada (JDK)

JDK je softwarové vývojové prostředí používané k vytváření appletů a Java aplikací. Plná forma JDK je Java Vývojová sada. Java vývojáři jej mohou používat Windows, macOS, Solarisa Linux. JDK jim pomáhá s kódováním a provozováním Java programy. Na jeden počítač je možné nainstalovat více než jednu verzi JDK.

Proč používat JDK?

• JDK obsahuje nástroje potřebné k psaní Java programy a JRE pro jejich spuštění.
• Obsahuje kompilátor (javac), Java spouštěč aplikací, AppletViewer a podobné utility.
• Kompilátor převádí kód napsaný v Java do bajtkódu.
• Jedno Java spouštěč aplikací otevře JRE, načte potřebnou třídu a provede její hlavní metodu.

Java Virtuální stroj (JVM)

Jedno Java Virtuální stroj (JVM) je engine, který poskytuje běhové prostředí pro řízení Java kód nebo aplikace. Převádí Java bajtkódu do strojového jazyka. JVM je součástí Java Runtime Environment (JRE). V jiných programovacích jazycích kompilátor vytváří strojový kód pro konkrétní systém. Nicméně Java kompilátor vytváří kód pro virtuální stroj známý jako Java Virtuální stroj.

Proč JVM?

• JVM poskytuje na platformě nezávislý způsob spouštění Java zdrojový kód.
• Má k dispozici řadu knihoven, nástrojů a frameworků ihned po vybalení z krabice.
• Jakmile zkompilujete Java program, můžete jej spustit na jakékoli platformě, což šetří značné množství času.
• JVM je dodáván s JIT (Just-In-Time) kompilátorem, který za běhu převádí bajtkód do nízkoúrovňového strojového jazyka, což často umožňuje jeho běh rychleji než interpretovaná aplikace.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE je software určený ke spouštění jiného softwaru. Obsahuje knihovny tříd, třídu zavaděče a JVM. Jednoduše řečeno, pokud chcete spustit pouze Java program (a ne jeho vývoj), potřebujete JRE spíše než plný JDK.

Proč používat JRE?

• JRE obsahuje knihovny tříd, JVM a další podpůrné soubory. Neobsahuje vývojářské nástroje, jako je debugger nebo kompilátor.
• Používá důležité třídy balíčků, včetně math, swing, util, lang, awta běhové knihovny.
• Pokud musíte běžet Java applety nebo aplikace, musí být na vašem systému nainstalováno JRE.

Různé typy Java Platformy

Existují čtyři odlišné Java platformy programovacích jazyků, každá naladěná na jiný cíl nasazení:

1. Java Platforma, standardní verze (Java SE): Java SE API nabízí Java základní funkce programovacího jazyka. Definuje vše od základních typů a objektů až po třídy vysoké úrovně používané pro sítě, zabezpečení, přístup k databázím, vývoj grafického uživatelského rozhraní (GUI) a parsování XML.

2. Java Platforma, Enterprise Edition (Jakarta EE, dříve Java EE): Platforma Jakarta EE nabízí API a běhové prostředí pro vývojáře.ping a provozování vysoce škálovatelných, rozsáhlých, vícevrstvých, spolehlivých a bezpečných síťových aplikací. Oracle převedl platformu na Eclipse Foundation v roce 2017, která ji přejmenovala na Jakarta EE.

3. Java Platforma, Micro Edition (Java MĚ): Jedno Java Platforma ME nabízí API a virtuální stroj s malým rozměrem pro běh Java aplikace na malých zařízeních, jako jsou běžné telefony a vestavěné řídicí jednotky.

4. JavaFX: JavaFX je platforma pro vývojping bohaté internetové aplikace využívající lehké uživatelské rozhraní API. Využívá hardwarově akcelerovanou grafiku a mediální enginy, které pomáhají Java Využijte výhod výkonnějších klientů, moderního vzhledu a rozhraní API na vysoké úrovni pro připojení k síťovým datovým zdrojům.

Porozumět Java V programovacím jazyce si musíme zopakovat některé základní koncepty toho, jak počítačový program spouští příkazy a provádí akce.

co je to PC?

Počítač je elektronické zařízení schopné provádět výpočty. Skládá se z monitoru, klávesnice, myši a paměti pro ukládání informací. Nejdůležitější součástí je však PROCESOR. Procesor vykonává veškeré myšlení počítače – ale jak to vlastně dělá? Jak rozumí textu, obrázkům a videím?

Co je to Assembly Jazyk?

Počítač je elektronické zařízení, takže rozumí pouze elektronickým signálům – binárním signálům. Elektronický signál o napětí 5 voltů může představovat binární číslo 1, zatímco signál o napětí 0 voltů může představovat binární číslo 0. Váš počítač je těmito signály neustále bombardován.

Osm bitů těchto signálů je seskupeno dohromady pro interpretaci textu, čísel a symbolů.

Například symbol # je počítačem identifikován jako 10101010. Podobně je vzor pro funkci „sčítání“ reprezentován číslem 10000011.

Tomu se říká 8bitové výpočty. Moderní procesory jsou schopny dekódovat 64bitové instrukce najednou. Co má tedy tento koncept společného s... JavaPojďme si to ukázat na příkladu.

Předpokládejme, že chcete počítači říct, aby sečetl dvě čísla (1 + 2) reprezentovaná binárními čísly (10000011). Jak to sdělíte počítači? K provedení kódu použijete assembler.

"Assembly Jazyk je nejzákladnější formou jazyků pro vývoj softwaru.“

Příkazy se zadávají v následujícím formátu. Kód pro sčítání dvou čísel v assembleru by vypadal takto:

• Uložte číslo 1 na paměťové místo A.
• Uložte číslo 2 na paměťovou pozici B.
• Přidejte obsah míst A a B.
• Výsledek uložte.

V 50. letech 20. století, kdy byly počítače obrovské a energeticky náročné, se assemblerový kód převáděl do odpovídajícího strojového kódu (jedničky a nuly) pomocí příkazu map.ping listy. Kód byl poté vyražen do strojových karet a vložen do počítače. Počítač tyto kódy přečetl a spustil program. Byl to dlouhý proces – dokud nedorazil ASSEMBLER, aby automatizoval konverzi.

Co je to Assembler a Compiler?

S pokrokem v technologii byla vynalezena I/O zařízení. Program jste mohli napsat přímo do počítače pomocí ASSEMBLERU, který jej převede na odpovídající strojový kód (110001…) a odešle jej do procesoru. Vrátíme-li se k našemu příkladu 1 + 2, assembler převede kód assembleru na strojový kód jako výstup.

Kromě assemblerů je nutné pro zobrazení výstupu volat také funkce poskytované operačním systémem.

Samotný assembler nestačí; potřebuje také KOMPILÉR, který komprimuje dlouhý zdrojový kód do menších, optimalizovaných bloků. U softwarových jazyků vyšší úrovně se celý výše uvedený úryvek assemblerového kódu zmenší na jeden řádek, například printf("%d", 1+2)Kompilátor převede váš Jazyk C kód do assemblerového kódu; assembler ho poté převede do strojového kódu transmitpřipojuje se k procesoru. Nejběžnějším procesorem používaným v počítačích je procesor Intel.

Moderní kompilátory často obsahují assembler, aby mohly převádět kód vyššího jazyka přímo do strojového kódu.

Předpokládejme, Windows běží na procesoru Intel – kombinace operačního systému a procesoru se nazývá PLATFORMA. Nejběžnější platformou je Windows na platformě Intel, známé také jako platforma Wintel. Mezi další populární platformy patří AMD, Linux, PowerPC a macOS.

Se změnou procesoru se změní i assemblerové instrukce. Například:

• Instrukce „add“ na Intelu se může na AMD nazývat ADDITION.
• Nebo „Matematické sčítání“ na PowerPC.

A se změnou operačního systému se mění i úroveň a povaha volání na úrovni operačního systému.

Jako vývojář chcete, aby váš software fungoval na všech platformách, abyste maximalizovali dosah. To znamená, že byste si museli koupit samostatné kompilátory, které převádějí váš printf příkaz do nativního strojového kódu pro každý cíl.

Kompilátory jsou drahé a vždy existuje riziko problémů s kompatibilitou mezi operačními systémy. Nákup a instalace samostatného kompilátoru pro každou kombinaci operačního systému a procesoru není praktická. Jaká je tedy alternativa? Zadejte... Java Jazyk.

Jak to dělá Java Práce s virtuálním strojem?

Pomocí Java Virtuální stroj, tento problém lze vyřešit. Ale jak to funguje napříč různými procesory a operačními systémy? Pojďme si to projít krok za krokem.

Krok 1) Kód pro zobrazení sčítání dvou čísel — System.out.println(1+2) — je uložen jako .java soubor.

Krok 2) Za použití Java kompilátor (javac), kód je převeden na mezikód nazývaný byte kódVýstupem je .třída soubor.

Krok 3) Tento bajtkód není chápán žádnou fyzickou platformou, pouze virtuální platformou zvanou Java Virtuální stroj.

Krok 4) JVM se nachází v paměti RAM vašeho operačního systému. Když JVM obdrží tento bajtkód, identifikuje platformu, na které běží, a za chodu jej převede do nativního strojového kódu.

Při práci na počítači nebo prohlížení webu, kdykoli uvidíte Javasouvisející ikony, můžete si být jisti, že je JVM načteno do vaší RAM. Co dělá Java attracVýhodou je, že kompilovaný kód lze spustit nejen na všech platformách PC, ale i na mobilních telefonech a dalších elektronických zařízeních, která to podporují. Java.

"Java je programovací jazyk i platforma.“

Jak je Java Nezávislá na platformě?

Na rozdíl od kompilátoru jazyka C, Java kompilátor nevytváří nativní spustitelný kód pro konkrétní počítač. Místo toho, Java vytváří unikátní meziformát nazývaný byte kódBajtkód se provádí podle pravidel stanovených ve specifikaci JVM, a proto... Java je platformově nezávislý jazyk.

Bajtkód je srozumitelný pro jakýkoli JVM nainstalovaný na jakémkoli operačním systému. Stručně řečeno, Java zdrojový kód lze spustit na jakémkoli moderním operačním systému bez rekompilace, což je základ Javaslib „napiš jednou, spustíš kdekoli“.

Nejčastější dotazy