Introduction à la Java

Qu'est-ce que le Java?

Java Il s'agit d'un langage de programmation généraliste, orienté objet et basé sur les classes, conçu pour minimiser les dépendances d'implémentation. C'est également une plateforme informatique pour le développement d'applications. Java Il est rapide, sécurisé et fiable, ce qui explique pourquoi il est utilisé dans les logiciels des ordinateurs portables, des centres de données, des consoles de jeux, des supercalculateurs scientifiques, des téléphones portables et des systèmes embarqués. En tant que langage multiplateforme et orienté réseau, Java demeure l'un des langages de programmation les plus utilisés dans l'industrie et est privilégié par la plupart des organisations pour la réalisation de projets critiques.

Qu'est ce que le Java Plate-forme?

Le Java Plateforme complète est une collection de programmes qui aident les développeurs à créer et à exécuter Java Il permet d'exécuter efficacement des applications. Il regroupe un moteur d'exécution, un compilateur et un ensemble de bibliothèques, ainsi que les spécifications qui définissent leur interopérabilité. James Gosling a développé le Java plateforme chez Sun Microsystems, et Oracle La société l'a acquise lors du rachat de Sun en 2009.

Cette vidéo présente le Java et explique pourquoi Java est à la fois une plateforme et un langage de programmation :

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Qu'est-ce que le Java Utilisé pour?

Voici quelques-unes des applications concrètes les plus importantes de Java:

• Développerping Android applications.
• Développement de logiciels d'entreprise pour les grandes organisations.
• Alimentant une large gamme de téléphones mobiles Java applications.
• Exécution d'applications de calcul scientifique.
• Piloter les pipelines d'analyse du Big Data.
• Programmation des dispositifs matériels embarqués.
• Les technologies côté serveur telles qu'Apache, JBoss, GlassFish et Tomcat.

Histoire du Java Langage de programmation

Voici les principaux jalons de l'histoire de Java langue:

• Le Java la langue s’appelait initialement OAK.
• Il a été initialement développé pour la gestion des appareils portables et des décodeurs, domaines dans lesquels OAK a connu un échec commercial.
• En 1995, Sun a rebaptisé la langue «Javaet l’a réorienté pour tirer parti de la croissance rapide du World Wide Web.
• En 2009, Oracle Corporation a acquis Sun Microsystems et est devenue propriétaire de trois actifs logiciels clés de Sun : Java, MySQL et Solaris.

Java versions

Voici un bref historique de Java versions et leurs dates de sortie, mises à jour jusqu'à la dernière version à support à long terme :

Java Version	Date de sortie
JDK alpha et bêta	1995
JDK 1.0	23rd Jan 1996
JDK 1.1	19th février 1997
J2SE 1.2	8th décembre 1998
J2SE 1.3	8 mai 2000
J2SE 1.4	6th février 2002
J2SE 5.0	30th septembre 2004
Java SE 6	11th décembre 2006
Java SE 7	28ème Juillet 2011
Java SE 8 (LTS)	18th Mar 2014
Java SE 9	21st septembre 2017
Java SE 10	20th Mar 2018
Java SE 11 (LTS)	25th septembre 2018
Java SE 12	19th Mar 2019
Java SE 13	17th septembre 2019
Java SE 14	17th Mar 2020
Java SE 15	15th septembre 2020
Java SE 16	16th Mar 2021
Java SE 17 (LTS)	14th septembre 2021
Java SE 18	22nd Mar 2022
Java SE 19	20th septembre 2022
Java SE 20	21st Mar 2023
Java SE 21 (LTS)	19th septembre 2023
Java SE 22	19th Mar 2024
Java SE 23	17th septembre 2024
Java SE 24	18th Mar 2025
Java SE 25 (LTS)	16th septembre 2025

Java Fonctionnalité

Voici quelques-uns des plus importants Java caractéristiques qui lui ont permis de rester pertinent pendant près de trois décennies :

• C'est l'un des langages de programmation orientés objet les plus faciles à apprendre.
• « Écrire une fois, exécuter partout » — un code compilé sur une machine peut fonctionner sur presque toutes les plateformes informatiques.
• Java est indépendant de la plateforme grâce à son modèle d'exécution de bytecode.
• Il est conçu dès le départ pour les applications orientées objet.
• Il s'agit d'un langage multithread avec gestion automatique de la mémoire (ramasse-miettes).
• Il a été créé pour l'environnement distribué d'Internet.
• Sa conception axée sur le réseau facilite le calcul distribué.

Composants de la Java Langage de programmation

A Java Le programmeur écrit du code dans un langage lisible par l'homme appelé code sourceLe processeur ne comprend jamais directement le code source ; il exécute uniquement du code machine, et ce code machine diffère d’une famille de processeurs à l’autre. Pour combler cet écart, Java La plateforme traduit le code source en un format intermédiaire portable. Tout cela se déroule au sein de trois composants principaux : le JDK, la JVM et le JRE.

Java Kit de développement (JDK)

JDK est un environnement de développement logiciel utilisé pour créer des applets et Java candidatures. La forme complète du JDK est Java Kit de développement. Java les développeurs peuvent l'utiliser sur Windows, macOS, Solariset Linux. Le JDK les aide à coder et à exécuter Java programmes. Il est possible d'installer plusieurs versions du JDK sur le même ordinateur.

Pourquoi utiliser JDK ?

• Le JDK contient les outils nécessaires à l'écriture Java des programmes et un JRE pour les exécuter.
• Il comprend un compilateur (javac) et de Java lanceur d'applications, AppletViewer et utilitaires similaires.
• Le compilateur convertit le code écrit en Java en bytecode.
• Le Java le lanceur d'applications ouvre un JRE, charge la classe nécessaire et exécute sa méthode principale.

Java Machine virtuelle (JVM)

Le Java Machine virtuelle (JVM) est un moteur qui fournit un environnement d'exécution pour piloter Java code ou applications. Il convertit Java La JVM convertit le bytecode en langage machine. Elle fait partie de la JVM. Java Environnement d'exécution (JRE). Dans d'autres langages de programmation, le compilateur produit du code machine pour un système particulier. Cependant, le Java le compilateur produit du code pour une machine virtuelle appelée Java Machine virtuelle.

Pourquoi JVM ?

• JVM fournit un moyen d'exécution indépendant de la plate-forme Java code source.
• Il dispose de nombreuses bibliothèques, outils et frameworks prêts à l'emploi.
• Une fois que vous avez compilé un Java Ce programme peut être exécuté sur n'importe quelle plateforme, ce qui représente un gain de temps considérable.
• La JVM est livrée avec un compilateur JIT (Just-In-Time) qui convertit le bytecode en langage machine de bas niveau lors de l'exécution, ce qui lui permet souvent de s'exécuter plus rapidement qu'une application interprétée.

Java Environnement d'exécution (JRE)

JRE est un logiciel conçu pour exécuter d'autres logiciels. Il contient les bibliothèques de classes, la classe de chargement et la JVM. En termes simples, si vous souhaitez uniquement exécuter un Java Pour programmer (et non développer un programme), vous avez besoin de JRE plutôt que du JDK complet.

Pourquoi utiliser JRE ?

• Le JRE contient les bibliothèques de classes, la JVM et d'autres fichiers de support. Il n'inclut pas d'outils de développement tels qu'un débogueur ou un compilateur.
• Il utilise des classes de package importantes, notamment math, swing, util, lang, awtet les bibliothèques d'exécution.
• Si tu dois courir Java Pour les applets ou les applications, JRE doit être installé sur votre système.

Différents types de Java Plateformes

Il y a quatre distincts Java plateformes de langages de programmation, chacune adaptée à une cible de déploiement différente :

1. Java Plateforme, édition standard (Java SE) : Java L'API de SE offre le Java Les fonctionnalités de base d'un langage de programmation définissent tout, des types et objets de base aux classes de haut niveau utilisées pour la mise en réseau, la sécurité, l'accès aux bases de données, le développement d'interfaces graphiques (GUI) et l'analyse XML.

2. Java Plateforme, édition Entreprise (Jakarta EE, anciennement Java EE) : La plateforme Jakarta EE offre une API et un environnement d'exécution pour le développement.ping et permettant l'exécution d'applications réseau hautement évolutives, à grande échelle, multiniveaux, fiables et sécurisées. Oracle a transféré la plateforme à Eclipse Foundation en 2017, qui l'a rebaptisée Jakarta EE.

3. Java Plateforme, édition Micro (Java MOI): Le Java La plateforme ME offre une API et une machine virtuelle légère pour son exécution. Java applications sur petits appareils tels que les téléphones mobiles et les contrôleurs embarqués.

4. JavaFX : JavaFX est une plateforme pour le développementping Applications Internet riches utilisant une API d'interface utilisateur légère. Elle utilise des moteurs graphiques et multimédias à accélération matérielle qui aident Java Profitez de clients plus performants, d'une interface moderne et d'API de haut niveau pour la connexion aux sources de données en réseau.

Pour comprendre le Java En matière de langage de programmation, il nous faut revoir quelques concepts de base sur la façon dont un programme informatique exécute des commandes et des actions.

Qu'est-ce qu'un PC ?

Un ordinateur est un appareil électronique capable d'effectuer des calculs. Il se compose d'un écran, d'un clavier, d'une souris et d'une mémoire pour stocker les informations. Son composant le plus important est cependant le processeur. C'est lui qui effectue tous les calculs de l'ordinateur ; mais comment procède-t-il concrètement ? Comment interprète-t-il le texte, les images et les vidéos ?

Qu'est-ce que le Assembly Langue?

L'ordinateur est un appareil électronique ; il ne comprend donc que les signaux électroniques, et plus précisément les signaux binaires. Un signal électronique de 5 volts peut représenter le chiffre binaire 1, tandis qu'un signal de 0 volt peut représenter le chiffre binaire 0. Votre PC est constamment bombardé de ces signaux.

Huit bits de ces signaux sont regroupés pour interpréter le texte, les nombres et les symboles.

Par exemple, le symbole # est identifié par l'ordinateur comme 10101010. De même, le modèle de la fonction « addition » est représenté par 10000011.

On appelle cela le calcul 8 bits. Les processeurs modernes sont capables de décoder des instructions de 64 bits à la fois. Quel est donc le rapport avec… Java? Prenons un exemple.

Supposons que vous vouliez demander à l'ordinateur d'additionner deux nombres (1 + 2) représentés par des nombres binaires (10000011). Comment communiquez-vous cela à votre ordinateur ? Vous utilisez le langage assembleur pour exécuter votre code.

"Assembly Le langage est la forme la plus élémentaire des langages de développement logiciel.

Vous émettez des commandes au format suivant. Le code permettant d'additionner deux nombres en langage assembleur serait le suivant :

• Stockez le numéro 1 à l'emplacement mémoire A.
• Stockez le numéro 2 à l'emplacement mémoire B.
• Additionnez le contenu des emplacements A et B.
• Stockez le résultat.

Dans les années 1950, à l'époque où les ordinateurs étaient énormes et très gourmands en énergie, on convertissait le code assembleur en code machine correspondant (des 1 et des 0) à l'aide d'une table de correspondance.ping Les feuilles étaient perforées, puis le code était inséré dans des cartes mémoire et transmis à l'ordinateur. Ce dernier lisait les codes et exécutait le programme. Ce processus était long, jusqu'à l'arrivée de l'assembleur qui automatisa la conversion.

Que sont l'assembleur et le compilateur ?

Avec les progrès technologiques, les périphériques d'entrée/sortie ont été inventés. On pouvait alors saisir son programme directement sur le PC à l'aide de l'assembleur, qui le convertissait en code machine (110001…) et l'envoyait au processeur. Reprenons notre exemple 1 + 2 : l'assembleur convertit le code assembleur en code machine.

Outre l'assemblage, vous devez également faire appel à des fonctions fournies par le système d'exploitation pour afficher le résultat.

L'assembleur seul ne suffit pas ; il a également besoin d'un compilateur pour compresser le code source long en morceaux plus petits et optimisés. Avec les langages de développement logiciel de haut niveau, l'extrait d'assembleur ci-dessus se réduit à une seule ligne, comme : printf(“%d”, 1+2)Le compilateur convertit votre Langage C Le code est transformé en code assembleur ; l'assembleur convertit ensuite ce dernier en code machine. transmitlié au processeur. Le processeur le plus couramment utilisé dans les PC est le processeur Intel.

Les compilateurs modernes intègrent souvent l'assembleur afin de pouvoir convertir directement le code d'un langage de haut niveau en code machine.

Maintenant, supposons Windows Il fonctionne sur un processeur Intel ; la combinaison du système d’exploitation et du processeur est appelée une PLATEFORME. La plateforme la plus courante est Windows sur Intel, également connue sous le nom de plateforme Wintel. Parmi les autres plateformes populaires, on trouve AMD, Linux, PowerPC et macOS.

Lorsqu'un processeur change, les instructions d'assemblage changent également. Par exemple :

• L'instruction « add » sur Intel peut être appelée ADDITION sur AMD.
• Ou « Math ADD » sur PowerPC.

Et avec un changement de système d'exploitation, le niveau et la nature des appels au niveau du système d'exploitation changent également.

En tant que développeur, vous souhaitez que votre logiciel fonctionne sur toutes les plateformes afin d'en maximiser la portée. Cela signifie que vous devriez acheter des compilateurs distincts qui convertissent votre code source. printf commande dans le code machine natif pour chaque cible.

Les compilateurs sont coûteux et il existe toujours un risque de problèmes de compatibilité entre les systèmes d'exploitation. Acheter et installer un compilateur distinct pour chaque combinaison système d'exploitation/processeur n'est pas envisageable. Quelle est donc l'alternative ? Voici… Java la langue.

Comment le Java Machine virtuelle fonctionnelle ?

En utilisant le Java Machine virtuelleCe problème peut être résolu. Mais comment cela fonctionne-t-il sur différents processeurs et systèmes d'exploitation ? Examinons cela étape par étape.

Étape 1) Le code permettant d'afficher l'addition de deux nombres — System.out.println(1+2) — est enregistré comme un .java fichier.

Étape 2) Le Java compilateur (javac), le code est converti en code intermédiaire appelé bytecodeLe résultat est un .classe fichier.

Étape 3) Ce bytecode n'est pas compris par une plateforme physique, mais uniquement par une plateforme virtuelle appelée la Java Machine virtuelle.

Étape 4) La JVM réside dans la RAM de votre système d'exploitation. Lorsqu'elle reçoit ce bytecode, elle identifie la plateforme sur laquelle elle s'exécute et le convertit à la volée en code machine natif.

Lorsque vous travaillez sur votre PC ou naviguez sur le Web, chaque fois que vous voyez JavaLes icônes associées vous permettent de vérifier que la JVM est bien chargée dans votre RAM. Java attracL'avantage principal est que le code compilé peut s'exécuter non seulement sur toutes les plateformes PC, mais aussi sur les appareils mobiles et autres appareils électroniques compatibles. Java.

"Java est à la fois un langage de programmation et une plateforme.

Comment se fait- Java Indépendant de la plateforme ?

Contrairement à un compilateur C, le Java le compilateur ne produit pas de code exécutable natif pour une machine particulière. Plutôt, Java produit un format intermédiaire unique appelé bytecodeLe bytecode s'exécute conformément aux règles définies dans la spécification JVM, et c'est pourquoi Java est un langage indépendant de la plateforme.

Le bytecode est compréhensible par toute JVM installée sur n'importe quel système d'exploitation. En bref, Java Le code source peut s'exécuter sur tous les systèmes d'exploitation modernes sans recompilation, ce qui constitue le fondement de Javasa promesse « écrire une fois, exécuter partout ».

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