Introduksjon til Java

Hva er Java?

Java er et generelt, klassebasert, objektorientert programmeringsspråk designet for minimale implementeringsavhengigheter. Det er også en databehandlingsplattform for applikasjonsutvikling. Java er raskt, sikkert og pålitelig, og det er derfor det driver programvare på bærbare datamaskiner, datasentre, spillkonsoller, vitenskapelige superdatamaskiner, mobiltelefoner og innebygde enheter. Som et nettverkssentrisk språk for flere plattformer, Java er fortsatt et av de mest brukte programmeringsspråkene i bransjen og foretrekkes av de fleste organisasjoner for å bygge forretningskritiske prosjekter.

Hva er den Java Plattform?

Ocuco Java Plattform er en samling av programmer som hjelper utviklere med å lage og kjøre Java applikasjoner effektivt. Den samler en utførelsesmotor, en kompilator og et sett med biblioteker, sammen med spesifikasjonene som definerer hvordan de fungerer sammen. James Gosling utviklet Java plattformen hos Sun Microsystems, og Oracle Corporation kjøpte det opp gjennom Sun-oppkjøpet i 2009.

Denne videoen introduserer Java plattform og forklarer hvorfor Java er både en plattform og et programmeringsspråk:

Klikk her. hvis videoen ikke er tilgjengelig.

Hva er Java Brukt til?

Her er noen av de viktigste bruksområdene i den virkelige verden Java:

• Utviklingping Android apps.
• Bygging av bedriftsprogramvare for store organisasjoner.
• Driver et bredt spekter av mobiler Java applikasjoner.
• Kjører vitenskapelige databehandlingsapplikasjoner.
• Driver analyseprosesser for stordata.
• Programmering av innebygde maskinvareenheter.
• Serversideteknologier som Apache, JBoss, GlassFish og Tomcat.

Historien om Java Programmeringsspråk

Her er de viktigste landemerkene fra historien til Java Språk:

• Ocuco Java språk ble opprinnelig kalt OAK.
• Den ble opprinnelig utviklet for håndtering av bærbare enheter og set-top-bokser, der OAK var en kommersiell fiasko.
• I 1995 ga Sun språket nytt navn til «Javaog fokuserte det på nytt for å dra nytte av det raskt voksende verdensveven.
• I 2009, Oracle Corporation kjøpte Sun Microsystems og tok eierskap av tre viktige Sun-programvareressurser: Java, MySQLog Solaris.

Java versjoner

Her er en kort historie om Java versjoner og utgivelsesdatoer, oppdatert gjennom den nyeste langsiktige støtteutgivelsen:

Java Versjon	Utgivelsesdato
JDK Alpha og Beta	1995
JDK1.0	23 januar 1996
JDK1.1	19th Feb 1997
J2SE 1.2	8th desember 1998
J2SE 1.3	8th mai 2000
J2SE 1.4	6th Feb 2002
J2SE 5.0	30th Sep 2004
Java SE 6	11th desember 2006
Java SE 7	28th juli 2011
Java SE 8 (LTS)	18th Mar 2014
Java SE 9	21st. September 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. mars 2022
Java SE 19	20th Sep 2022
Java SE 20	21st. Mar 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 Funksjoner

Her er noen av de viktigste Java funksjoner som har holdt den relevant i nesten tre tiår:

• Det er et av de enkleste objektorienterte programmeringsspråkene å lære.
• «Skriv én gang, kjør hvor som helst» – kode kompilert på én maskin kjører på nesten hvilken som helst dataplattform.
• Java er plattformuavhengig takket være sin bytekode-utførelsesmodell.
• Den er designet fra grunnen av for objektorienterte applikasjoner.
• Det er et flertrådet språk med automatisk minnehåndtering (søppeltømming).
• Den ble laget for det distribuerte miljøet på internett.
• Det forenkler distribuert databehandling på grunn av sin nettverkssentriske design.

Komponenter av Java Programmeringsspråk

A Java programmerer skriver kode i et menneskelig lesbart språk som kalles kildekodenCPU-en forstår aldri kildekoden direkte – CPU-er kjører bare maskinkode, og den maskinkoden er forskjellig på tvers av CPU-familier. For å bygge bro over dette gapet, Java Plattformen oversetter kildekode til en bærbar mellomliggende form. Alt dette skjer i tre kjernekomponenter: JDK, JVM og JRE.

Java Utviklingssett (JDK)

JDK er et programvareutviklingsmiljø som brukes til å bygge applets og Java applikasjoner. Den fullstendige formen for JDK er Java Utviklingssett. Java utviklere kan bruke den på Windows, macOS, Solarisog Linux. JDK hjelper dem med å kode og kjøre Java programmer. Det er mulig å installere mer enn én JDK-versjon på samme datamaskin.

Hvorfor bruke JDK?

• JDK inneholder verktøyene som kreves for å skrive Java programmer og en JRE for å kjøre dem.
• Den inkluderer en kompilator (javac), Den Java programstarter, AppletViewer og lignende verktøy.
• Kompilatoren konverterer kode skrevet i Java inn i bytekode.
• Ocuco Java programstarter åpner en JRE, laster den nødvendige klassen og kjører hovedmetoden.

Java Virtuell maskin (JVM)

Ocuco Java Virtuell maskin (JVM) er en motor som gir et kjøremiljø for å kjøre Java kode eller applikasjoner. Den konverterer Java bytekode til maskinspråk. JVM-en er en del av Java Runtime Environment (JRE). I andre programmeringsspråk produserer kompilatoren maskinkode for et bestemt system. Imidlertid Java kompilatoren produserer kode for en virtuell maskin kjent som Java Virtuell maskin.

Hvorfor JVM?

• JVM gir en plattformuavhengig måte å utføre Java kildekode.
• Den har en rekke biblioteker, verktøy og rammeverk tilgjengelig rett ut av boksen.
• Når du har kompilert en Java programmet kan du kjøre det på hvilken som helst plattform, noe som sparer betydelig tid.
• JVM leveres med en JIT (Just-In-Time)-kompilator som konverterer bytekode til lavnivå maskinspråk under kjøretid, noe som ofte gjør at den kjører raskere enn et tolket program.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE er et program som er utviklet for å kjøre annen programvare. Det inneholder klassebibliotekene, loader-klassen og JVM. Enkelt sagt, hvis du bare vil kjøre en Java program (og ikke utvikle et), trenger du JRE i stedet for hele JDK-en.

Hvorfor bruke JRE?

• JRE inneholder klassebiblioteker, JVM og andre støttefiler. Den inkluderer ikke utviklerverktøy som feilsøkingsprogram eller kompilator.
• Den bruker viktige pakkeklasser, inkludert math, swing, util, lang, awtog kjøretidsbiblioteker.
• Hvis du må løpe Java appleter eller applikasjoner, må JRE være installert på systemet ditt.

Ulike typer Java Plattformer

Det er fire forskjellige Java programmeringsspråkplattformer, hver innstilt på et annet distribusjonsmål:

1. Java Plattform, standardutgave (Java SE): Java SEs API tilbyr Java programmeringsspråkets kjernefunksjonalitet. Det definerer alt fra basistyper og objekter til klasser på høyt nivå som brukes til nettverk, sikkerhet, databasetilgang, utvikling av grafisk brukergrensesnitt (GUI) og XML-parsing.

2. Java Plattform, Enterprise Edition (Jakarta EE, tidligere Java EE): Jakarta EE-plattformen tilbyr et API og kjøretidsmiljø for utviklingping og kjører svært skalerbare, storskala, flerlags, pålitelige og sikre nettverksapplikasjoner. Oracle overførte plattformen til Eclipse Foundation i 2017, som omdøpte det til Jakarta EE.

3. Java Plattform, Micro Edition (Java MEG): Ocuco Java ME-plattformen tilbyr et API og en virtuell maskin med liten fotavtrykk for kjøring Java applikasjoner på små enheter som funksjonstelefoner og innebygde kontrollere.

4. JavaFX: JavaFX er en plattform for utviklingping rike internettapplikasjoner ved hjelp av et lett brukergrensesnitt-API. Den bruker maskinvareakselerert grafikk og mediemotorer som hjelper Java dra nytte av klienter med høyere ytelse, et moderne utseende og preg, og API-er på høyt nivå for tilkobling til nettverkstilkoblede datakilder.

For å forstå Java programmeringsspråk, må vi se på noen grunnleggende konsepter om hvordan et dataprogram kjører kommandoer og utfører handlinger.

Hva er en PC?

En datamaskin er en elektronisk enhet som kan utføre beregninger. Den består av en skjerm, tastatur, mus og minne for å lagre informasjon. Den viktigste komponenten er imidlertid PROSESSOREN. Prosessoren utfører all datamaskinens tenkning – men hvordan gjør den egentlig den tenkningen? Hvordan forstår den tekst, bilder og videoer?

Hva er Assembly Språk?

Datamaskinen er en elektronisk enhet, så den forstår bare elektroniske signaler – binære signaler. Et elektronisk signal på 5 volt kan representere binært tall 1, mens 0 volt kan representere binært tall 0. PC-en din blir kontinuerlig bombardert med disse signalene.

Åtte biter av disse signalene er gruppert sammen for å tolke tekst, tall og symboler.

For eksempel identifiseres #-tegnet av datamaskinen som 10101010. På samme måte representeres mønsteret for en «legg til»-funksjon av 10000011.

Dette er kjent som 8-bit databehandling. Moderne prosessorer er i stand til å dekode 64-bit instruksjoner om gangen. Så hva har dette konseptet å gjøre med JavaLa oss se på et eksempel.

Anta at du vil be datamaskinen om å legge sammen to tall (1 + 2) representert av noen binære tall (10000011). Hvordan kommuniserer du dette til datamaskinen din? Du bruker assemblerspråk for å få koden din utført.

"Assembly Språk er den mest elementære formen for programvareutviklingsspråk."

Du bruker kommandoer i følgende format. Koden for å addere to tall i assemblerspråk vil se slik ut:

• Lagre nummer 1 på minneplassering A.
• Lagre nummer 2 på minneplassering B.
• Legg sammen innholdet i lokasjonene A og B.
• Lagre resultatet.

Tilbake på 1950-tallet, da datamaskiner var enorme og strømkrevende, konverterte du monteringskode til tilsvarende maskinkode (1-ere og 0-ere) ved hjelp av map.ping ark. Koden ble deretter stanset inn i maskinkort og matet til datamaskinen. Datamaskinen leste disse kodene og kjørte programmet. Dette var en lang prosess – helt til ASSEMBLEREN kom for å automatisere konverteringen.

Hva er Assembler og Compiler?

Med teknologiske fremskritt ble I/O-enheter oppfunnet. Du kunne skrive programmet ditt direkte inn i PC-en ved hjelp av ASSEMBLER, som konverterer det til tilsvarende maskinkode (110001…) og sender det til prosessoren din. For å gå tilbake til vårt 1 + 2-eksempel, konverterer assembleren assemblerkoden til maskinkode som utdata.

Utover montering må du også kalle til operativsystemleverte funksjoner for å vise utdataene.

Assembleren alene er ikke nok; den trenger også en KOMPILER for å komprimere lang kildekode til mindre, optimaliserte biter. Med programvareutviklingsspråk på høyere nivå krymper hele assembler-kodebiten ovenfor til én enkelt linje, for eksempel printf(“%d”, 1+2)Kompilatoren konverterer din C-språk kode til assemblerkode; assembleren konverterer deretter dette til maskinkode transmitknyttet til prosessoren. Den vanligste prosessoren som brukes i PC-er er Intel-prosessoren.

Moderne kompilatorer pakker ofte assembleren sammen slik at de kan konvertere språkkode på høyere nivå direkte til maskinkode.

Nå, anta Windows kjører på en Intel-prosessor – kombinasjonen av operativsystem og prosessor kalles en PLATTFORM. Den vanligste plattformen er Windows på Intel, også kjent som Wintel-plattformen. Andre populære plattformer inkluderer AMD, Linux, PowerPC og macOS.

Med en endring av prosessor endres også monteringsanvisningen. For eksempel:

• «Legg til»-instruksjonen på Intel kan kalles ADDITION på AMD.
• Eller «Matematikk ADD» på PowerPC.

Og med en endring i operativsystemet endres også nivået og naturen til OS-nivåkall.

Som utvikler ønsker du at programvaren din skal fungere på alle plattformer for å maksimere rekkevidden. Det betyr at du må kjøpe separate kompilatorer som konverterer printf kommandoen i den innebygde maskinkoden for hvert mål.

Kompilatorer er dyre, og det er alltid en risiko for kompatibilitetsproblemer på tvers av operativsystemer. Det er ikke praktisk å kjøpe og installere en separat kompilator for hver OS-prosessor-kombinasjon. Så hva er alternativet? Skriv inn Java Språk.

Hvordan gjør Java Virtuell maskin fungerer?

Ved å bruke Java Virtuell maskin, dette problemet kan løses. Men hvordan fungerer det på tvers av forskjellige prosessorer og operativsystemer? La oss gå gjennom det trinn for trinn.

Trinn 1) Koden for å vise addisjonen av to tall — System.out.println(1+2) — er lagret som en .java filen.

Trinn 2) Bruke Java kompilator (javac), blir koden konvertert til mellomliggende kode kalt BytecodeUtgangen er en .klasse filen.

Trinn 3) Denne bytekoden forstås ikke av noen fysisk plattform, bare av en virtuell plattform kalt Java Virtuell maskin.

Trinn 4) JVM-en ligger i RAM-en i operativsystemet ditt. Når JVM-en mates med denne bytekoden, identifiserer den plattformen den kjører på og konverterer bytekoden til den opprinnelige maskinkoden på farten.

Mens du jobber på PC-en eller surfer på nettet, når du ser Java-relaterte ikoner, kan du være sikker på at JVM-en er lastet inn i RAM-en din. Hva gjør Java attracDet viktigste er at kompilert kode kan kjøres ikke bare på alle PC-plattformer, men også på mobiltelefoner og andre elektroniske dingser som støtter Java.

"Java er et programmeringsspråk så vel som en plattform.»

Hvordan er Java Plattformuavhengig?

I motsetning til en C-kompilator, Java kompilatoren produserer ikke innfødt kjørbar kode for en bestemt maskin. I stedet, Java produserer et unikt mellomformat kalt BytecodeBytekoden kjøres i henhold til reglene som er angitt i JVM-spesifikasjonen, og det er derfor Java er et plattformuavhengig språk.

Bytekode er forståelig for enhver JVM installert på ethvert operativsystem. Kort sagt, Java kildekoden kan kjøres på alle moderne operativsystemer uten rekompilering, som er grunnlaget for Javasitt løfte om å «skrive én gang, løpe hvor som helst».

Spørsmål og svar