Javaとは何ですか? Java プラットフォームの定義、意味、特徴

Javaとは何ですか?

Java 実装の依存関係を少なくするために設計された、汎用のクラスベースのオブジェクト指向プログラミング言語です。 アプリケーション開発のためのコンピューティング プラットフォームです。 したがって、Java は高速で、安全で、信頼性が高くなります。 ラップトップ、データセンター、ゲーム機、科学スーパーコンピュータ、携帯電話などでの Java アプリケーションの開発に広く使用されています。

Javaプラットフォームとは何ですか?

Javaプラットフォーム は、プログラマが Java プログラミング アプリケーションを効率的に開発および実行するのに役立つプログラムのコレクションです。これには、実行エンジン、コンパイラ、および一連のライブラリが含まれています。コンピューターのソフトウェアと仕様のセットです。ジェームス・ゴーsling Sun Microsystems で Java プラットフォームを開発しました。 Oracle 会社 later それを取得しました。

この中の Javaチュートリアル、あなたは学びます-

このビデオでは、 Javaプラットフォーム、Java がプログラミング言語であるだけでなくプラットフォームである理由を説明します。

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Javaの定義と意味

Java は、マルチプラットフォーム、オブジェクト指向、ネットワーク中心の言語です。 最もよく使用されているプログラミング言語の XNUMX つです。 Java はコンピューティング プラットフォームとしても使用されます。


これは、ほとんどの組織がプロジェクトを構築するために好む、高速で安全、信頼性の高いプログラミング言語の XNUMX つと考えられています。

Javaは何に使用されますか?

以下に重要な Java アプリケーションをいくつか示します。

  • Androidアプリの開発に使用されます
  • エンタープライズ ソフトウェアの作成を支援します
  • 幅広いモバイル Java アプリケーション
  • 科学計算アプリケーション
  • ビッグデータ分析に使用する
  • ハードウェアデバイスのJavaプログラミング
  • Apache、JBoss、GlassFish などのサーバー側テクノロジーに使用されます。

Javaプログラミング言語の歴史

Java 言語の歴史における重要なランドマークを以下に示します。

  • Java 言語は当初 OAK と呼ばれていました。
  • 元々は、ポータブル デバイスやセットトップを扱うために開発されました。 boxエス。 オークは大失敗でした。
  • 1995 年、Sun は名前を「Java」に変更し、急成長する www (World Wide Web) 開発ビジネスを活用するために言語を修正しました。
  • Later、2009で、 Oracle Corporation は Sun Microsystems を買収し、3 つの主要な Sun ソフトウェア資産の所有権を取得しました。Java、 MySQL、Solaris。

Javaバージョン

ここでは、すべての Java バージョンの簡単な履歴とリリース日を示します。

Javaバージョン 発売日
JDK アルファおよびベータ 1995
JDK1.0 23rd 1月1996
JDK1.1 19 2月1997
J2SE 1.2 8th 12月1998
J2SE 1.3 8 พฤษภาคม 2000
J2SE 1.4 6 2月2002
J2SE 5.0 30 9月2004
JavaSE 6 11th 12月2006
JavaSE 7 28th July 2011
JavaSE 8 18th月2014
JavaSE 9 21st 9月2017
JavaSE 10 20th月2018
ジャワSE11 25 9月2018
ジャワSE12 19th月2019
ジャワSE13 17 9月2019
ジャワSE14 17th月2020
ジャワSE15 15 年 2020 月 XNUMX 日 (最新の Java バージョン)

Javaの機能

Java の重要な機能をいくつか紹介します。

  • 学習しやすいプログラミング言語の XNUMX つです。
  • コードを一度作成すれば、ほぼすべてのコンピューティング プラットフォームで実行できます。
  • Java はプラットフォームに依存しません。 あるマシンで開発されたプログラムの中には、別のマシンで実行できるものもあります。
  • オブジェクト指向アプリケーションを構築するために設計されています。
  • これは、自動メモリ管理を備えたマルチスレッド言語です。
  • インターネットの分散環境向けに作成されています。
  • ネットワーク中心として分散コンピューティングを促進します。

Java プログラミング言語のコンポーネント

Java プログラマーは、ソース コードと呼ばれる人間が読める言語でプログラムを作成します。 したがって、CPU やチップは、どのようなコードで書かれたソース コードも理解することはできません。 プログラミング言語.

これらのコンピューターまたはチップは、機械語またはコードと呼ばれる XNUMX つのことだけを理解します。 これらのマシンコードは CPU レベルで実行されます。 したがって、他の CPU モデルでは異なるマシンコードになります。

ただし、プログラミングはソース コードがすべてであるため、マシン コードについて心配する必要があります。 マシンはこのソース コードを理解し、マシンが理解できるコード、つまり実行可能コードに変換します。

これらすべての機能は次の内部で実行されますwing 3 Java プラットフォーム コンポーネント:

Java 開発キット (JDK)

JDK は、アプレットや Java アプリケーションを作成するために使用されるソフトウェア開発環境です。 JDK の完全な形式は Java Development Kit です。 Java開発者はこれを使用できます Windows, macOS、Solaris、Linux。 JDK は、Java プログラムのコーディングと実行に役立ちます。同じコンピューターに複数の JDK バージョンをインストールすることができます。

なぜ JDK を使用するのでしょうか?

JDK を使用する主な理由は次のとおりです。

  • JDK には、Java プログラムを作成するために必要なツールと、それを実行するための JRE が含まれています。
  • コンパイラ、Java アプリケーション ランチャー、アプレットビューアなどが含まれます。
  • コンパイラは、Java で書かれたコードをバイトコードに変換します。
  • Java アプリケーション ランチャーは JRE を開き、必要なクラスをロードし、その main メソッドを実行します。

Java 仮想マシン (JVM):

Java仮想マシン(JVM) Java コードまたはアプリケーションを駆動するためのランタイム環境を提供するエンジンです。 Java バイトコードを機械語に変換します。 JVM は Java 実行環境 (JRE) の一部です。 他のプログラミング言語では、コンパイラーは特定のシステム用のマシンコードを生成します。 ただし、Java コンパイラは、Java 仮想マシンとして知られる仮想マシン用のコードを生成します。

なぜ JVM なのか?

JVM を使用する重要な理由は次のとおりです。

  • JVM は、プラットフォームに依存しない Java ソース コードの実行方法を提供します。
  • 多数のライブラリ、ツール、フレームワークがあります。
  • Java プログラムを実行すると、どのプラットフォームでも実行できるようになり、時間を大幅に節約できます。
  • JVM には、Java ソース コードを低レベルの機械語に変換する JIT (Just-in-Time) コンパイラが付属しています。 したがって、通常のアプリケーションよりも高速に実行されます。

Javaランタイム環境(JRE)

JRE は、他のソフトウェアを実行するように設計されたソフトウェアです。 これには、クラス ライブラリ、ローダー クラス、および JVM が含まれています。 簡単に言えば、Java プログラムを実行したい場合は、JRE が必要です。 プログラマでない場合は、JDK をインストールする必要はなく、JRE をインストールするだけで Java プログラムを実行できます。

JRE を使用する理由

JRE を使用する主な理由は次のとおりです。

  • JRE には、クラス ライブラリ、JVM、およびその他のサポート ファイルが含まれています。 デバッガーやコンパイラーなどの Java 開発用のツールは含まれていません。
  • math などの重要なパッケージ クラスを使用します。wing、util、lang、awt、およびランタイム ライブラリ。
  • Java アプレットを実行する必要がある場合は、JRE をシステムにインストールする必要があります。

さまざまな種類の Java プラットフォーム

Java プログラミング言語プラットフォームには XNUMX つの異なるタイプがあります。

1. Java プラットフォーム、Standard Edition (Java SE): Java SE の API は、Java プログラミング言語のコア機能を提供します。 これは、型とオブジェクトのすべての基礎を高レベルのクラスに定義します。 これは、ネットワーキング、セキュリティ、データベース アクセス、グラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) 開発、および XML 解析に使用されます。

2. Java プラットフォーム、Enterprise Edition (Java EE): Java EE プラットフォームは、拡張性が高く、大規模で、多層で、信頼性が高く安全なネットワーク アプリケーションを開発および実行するための API およびランタイム環境を提供します。

3. Java プログラミング言語プラットフォーム、Micro Edition (Java ME): Java ME プラットフォームは、携帯電話などの小型デバイス上で Java プログラミング言語アプリケーションを実行する API と省スペースの仮想マシンを提供します。

4. Java FX: JavaFX は、軽量のユーザー インターフェイス API を使用してリッチ インターネット アプリケーションを開発するためのプラットフォームです。 ハードウェア アクセラレーションによるグラフィックスおよびメディア エンジンを使用し、Java がより高性能なクライアントと最新のルック アンド フィールおよびネットワーク データ ソースに接続するための高レベル API を利用できるようにします。

Java プログラミング言語を理解するには、コンピューター プログラムがどのようにコマンドを実行し、アクションを実行するかについての基本的な概念を理解する必要があります。

パソコンとは?

コンピュータは、計算を実行できる電子デバイスです。 モニター、キーボード、マウス、情報を保存するメモリーで構成されていることは誰もが知っています。 しかし、コンピュータの最も重要なコンポーネントはプロセッサです。 これはすべてコンピューターの思考を行っていますが、問題はコンピューターがどのようにこの思考を行うのかということです。 テキスト、画像、ビデオなどをどのように理解するのでしょうか?

PCとは
パソコンとは何ですか?

アセンブリ言語とは何ですか?

コンピュータは電子機器であり、電子信号またはバイナリ信号のみを理解できます。 たとえば、5 ボルトの電子信号は 1 進数の 0 を表し、0 ボルトは XNUMX 進数の XNUMX を表す場合があります。そのため、PC はこれらの信号を継続的に浴びることになります。

アセンブリ言語とは

このような信号の XNUMX ビットは、テキスト、数値、記号を解釈するためにグループ化されます。

アセンブリ言語とは

たとえば、# 記号はコンピュータによって 10101010 として識別されます。同様に、機能を追加するパターンは 10000011 で表されます。

アセンブリ言語とは

これは 8 ビット コンピューティングとして知られています。 現在のプロセッサは 64 ビット時刻をデコードできます。 しかし、この概念とプログラミング言語 JAVA にはどのような関係があるのでしょうか? これらを例として理解しましょう。

1 進数 (2) で表される 10000011 つの数値 (XNUMX+XNUMX) を加算するようにコンピューターに指示したい場合、これをどのようにコンピューターに指示するのでしょうか。 はい、アセンブリ言語を使用してコードを実行します。

「アセンブリ言語は、ソフトウェア開発言語の最も基本的な形式です。」

以下に示すように、この形式でコンピュータにコマンドを与えます。 この言語で XNUMX つの数値を加算するコードは次の順序になります。

Javaプラットフォームとは

  • 番号 1 をメモリ位置 (たとえば A) に保存します。
  • 番号 2 をメモリ位置 (B など) に保存します。
  • ロケーションAとBのコンテンツを追加
  • 結果を保存する

しかし、どうやってこれを行うのでしょうか?コンピューターが巨大で大量の電力を消費していた 1950 年代には、マッピング シートを使用してアセンブリ コードを 1 と 0 に対応するマシン コードに変換していました。 Later、このコードはマシンカードにパンチされ、コンピュータに供給されます。コンピュータはこれらのコードを読み取り、プログラムを実行します。 ASSEMBLER が助けに来るまで、これは長いプロセスになるでしょう。

アセンブラとコンパイラとは何ですか?

テクノロジーの進歩に伴い、I/O デバイスが発明されました。 ASSEMBLER を使用してプログラムを PC に直接入力できます。 それを対応するマシンコード (110001..) に変換し、プロセッサに供給します。 (1+2) の加算の例に戻ると、アセンブラはこのコードをマシンコードに変換して出力します。

アセンブラとコンパイラとは

それとは別に、コードの出力を表示するためにオペレーティング システムが提供する関数を作成する呼び出しを行う必要もあります。

しかし、アセンブラだけがこのプロセスに関与するわけではありません。 また、コンパイラが長いコードを小さなコードの塊にコンパイルする必要もあります。 ソフトウェア開発言語の進歩により、このアセンブリ コード全体がわずか XNUMX 行に縮小される可能性があります。 プリント f 1+2 A COMPILERというソフトを使います。 変換するために使用されます C言語 コードをアセンブリコードに変換します。 アセンブラはそれを対応するマシンコードに変換します。 このマシンコードはプロセッサに送信されます。 PC またはコンピュータで使用される最も一般的なプロセッサは Intel プロセッサです。

アセンブラとコンパイラとは

現在のコンパイラにはアセンブラがバンドルされており、高等言語コードをマシンコードに直接変換できます。

さて、次のように仮定します。 Windows オペレーティング システムはこのインテル プロセッサ上で動作し、オペレーティング システムとプロセッサの組み合わせをプラットフォームと呼びます。世界で最も一般的なプラットフォームは Windows、インテルは Wintel プラットフォームと呼ばれます。他の人気のあるプラットフォームは AMD と Linuxでは、 パワー PC および Mac OS X。

現在、プロセッサが変更されると、アセンブリ手順も変更されます。 例えば:

  • Intel の追加命令は、AMD では ADDITION と呼ばれる場合があります
  • Power PC 用の OR 数学加算

また、オペレーティング システムが変更されると、OS レベルの呼び出しのレベルと性質も変わります。

開発者として、収益を最大化するために、ソフトウェア プログラムがすべてのプラットフォームで動作することを望みます。 したがって、print f コマンドをネイティブのマシンコードに変換する別のコンパイラーを購入する必要があります。

アセンブラとコンパイラとは

ただし、コンパイラは高価であり、互換性の問題が発生する可能性があります。 したがって、異なる OS やプロセッサー用に個別のコンパイラーを購入してインストールすることは現実的ではありません。 では、代わりの解決策として何が考えられるでしょうか? Java言語を入力します。

Java仮想マシンはどのように動作するのでしょうか?

使用することにより、 Java仮想マシン、この問題は解決できます。 ただし、異なるプロセッサや OS でどのように動作するか このプロセスを段階的に理解してみましょう。

Java仮想マシンの仕組み

ステップ1) 1 つの数値の加算を表示するコードは System.out.println(2+XNUMX) で、.java ファイルとして保存されます。

ステップ2) Java コンパイラを使用すると、コードは、 バイトコード。 出力は .class ファイル。

ステップ3) このコードはどのプラットフォームでも理解されず、 と呼ばれる仮想プラットフォームのみが理解します。 Java仮想マシン。

ステップ4) この仮想マシンはオペレーティング システムの RAM に常駐します。 仮想マシンにこのバイトコードが供給されると、仮想マシンは動作しているプラ​​ットフォームを識別し、バイトコードをネイティブ マシン コードに変換します。

PC で作業しているとき、または Web を閲覧しているときに、これらのアイコンのいずれかが表示された場合は、Java 仮想マシンが RAM にロードされていることを確認してください。 しかし、Java が儲かるのは、コードをコンパイルすると、すべての PC プラットフォームだけでなく、Java をサポートするモバイルやその他の電子機器でも実行できることです。

したがって、

「Java はプログラミング言語であると同時にプラットフォームでもある」

どのようにして Java プラットフォームに依存しないのでしょうか?

C コンパイラと同様、Java コンパイラは特定のマシン用のネイティブ実行可能コードを生成しません。 代わりに、Java はバイトコードと呼ばれる独自の形式を生成します。 仮想マシンの仕様に定められたルールに従って実行されます。 したがって、Java はプラットフォームに依存しない言語です。

バイトコードは、どの OS にインストールされているどの JVM でも理解できます。 つまり、Java ソース コードはすべてのオペレーティング システムで実行できます。

概要

  • Java は、マルチプラットフォーム、オブジェクト指向、およびネットワーク中心のプログラミング言語です。 Java は、汎用のクラスベースのオブジェクト指向プログラミング言語です。
  • Java プラットフォームは、プログラマーが Java アプリケーションを効率的に開発および実行するのに役立つプログラムのコレクションです。
  • Java の意味: Java は、マルチプラットフォームでネットワーク中心のプログラミング言語です。
  • 主に Android アプリやエンタープライズ ソフトウェアの開発に使用されます。
  • 2009、 Oracle Corporation は Sun Microsystems を買収し、Java、Solaris、MySQL という 3 つの主要な Sun ソフトウェア資産の所有権を取得しました。
  • 15 年 2020 月 XNUMX 日にリリースされた Java の最新バージョン
  • Java の最大の特徴は、学習が最も簡単なプログラミング言語の XNUMX つであることです。
  • Java プログラミング言語プラットフォームには次の 1 種類があります。 2) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 3) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 4) Java Platform, Micro Edition (Java ME) XNUMX) JavaFX
  • コンピュータは、計算を実行できる電子デバイスです。
  • コンピュータは電子信号またはバイナリ信号のみを理解します。
  • アセンブラーは、ソース コアを対応するマシン コード (110001..) に変換し、プロセッサーに供給する高度なテクノロジーです。