Introduksjon til Java
Hva er Java?
Java er et klassebasert, objektorientert programmeringsspråk for generell bruk designet for å ha mindre implementeringsavhengigheter. Det er en dataplattform for applikasjonsutvikling. Java er derfor rask, sikker og pålitelig. Det er mye brukt for utvikling Java applikasjoner i bærbare datamaskiner, datasentre, spillkonsoller, vitenskapelige superdatamaskiner, mobiltelefoner, etc.
Hva er Java Plattform?
Java Plattform er en samling programmer som hjelper programmerere med å utvikle og kjøre Java programmere applikasjoner effektivt. Den inkluderer en utførelsesmotor, en kompilator og et sett med biblioteker i den. Det er et sett med dataprogramvare og spesifikasjoner. James Gosling utviklet Java plattform hos Sun Microsystems, og Oracle Corporation kjøpte den senere.
Denne videoen introduserer Java plattform, og forklarer hvorfor Java er en plattform så vel som et programmeringsspråk.
Klikk her. hvis videoen ikke er tilgjengelig
Java Definisjon og mening
Java er et flerplattforms, objektorientert og nettverkssentrisk språk. Det er blant de mest brukte programmeringsspråkene. Java brukes også som en dataplattform.
Det regnes som et av de raske, sikre og pålitelige programmeringsspråkene som foretrekkes av de fleste organisasjoner for å bygge sine prosjekter.
Hva er Java brukes til?
Her er noen viktige Java applikasjoner:
- Den brukes til å utvikle Android Apps
- Hjelper deg å lage Enterprise Software
- Bredt utvalg av mobile java-applikasjoner
- Vitenskapelige databehandlingsapplikasjoner
- Bruk for Big Data Analytics
- Java Programmering av maskinvareenheter
- Brukes for Server-Side-teknologier som Apache, JBoss, GlassFish, etc.
Historie Java Programmeringsspråk
Her er viktige landemerker fra historien til Java Språk:
- De Java språk ble opprinnelig kalt OAK.
- Opprinnelig ble den utviklet for håndtering av bærbare enheter og set-top-bokser. Eik var en massiv fiasko.
- I 1995 endret Sun navnet til "Java” og endret språket for å dra nytte av den spirende www (World Wide Web) utviklingsvirksomheten.
- Later, 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 over alle Java versjoner med utgivelsesdato.
Java versjoner | 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 | 18th Mar 2014 |
Java SE 9 | 21st. September 2017 |
Java SE 10 | 20th Mar 2018 |
JAVA SE 11 | 25th Sep 2018 |
JAVA SE 12 | 19th Mar 2019 |
JAVA SE 13 | 17th Sep 2019 |
JAVA SE 14 | 17th Mar 2020 |
JAVA SE 15 | 15. september 2020 (sist Java Versjon) |
Java Egenskaper
Her er noen viktige Java funksjoner:
- Det er et av de brukervennlige programmeringsspråkene å lære.
- Skriv kode én gang og kjør den på nesten hvilken som helst dataplattform.
- Java er plattformuavhengig. Noen programmer utviklet i én maskin kan kjøres på en annen maskin.
- Den er designet for å bygge objektorienterte applikasjoner.
- Det er et flertrådsspråk med automatisk minnebehandling.
- Den er laget for det distribuerte miljøet på Internett.
- Forenkler distribuert databehandling som nettverkssentrisk.
Komponenter av Java Programmeringsspråk
A Java Programmerer skriver et program på et menneskelig lesbart språk kalt Kildekode. Derfor forstår CPUen eller brikkene aldri kildekoden skrevet i noen programmeringsspråk. Disse datamaskinene eller brikkene forstår bare én ting, som kalles maskinspråk eller kode. Disse maskinkodene kjører på CPU-nivå. Derfor vil det være forskjellige maskinkoder for andre CPU-modeller.
Du må imidlertid bekymre deg for maskinkoden, siden programmering handler om kildekoden. Maskinen forstår denne kildekoden og oversetter dem til maskinforståelig kode, som er en kjørbar kode.
Alle disse funksjonene skjer i følgende 3 Java plattformkomponenter:
Java Utviklingssett (JDK)
JDK er et programvareutviklingsmiljø som brukes til å lage appleter og Java applikasjoner. Den fullstendige formen for JDK er Java Utviklingssett. Java utviklere kan bruke den på Windows, macOS, Solaris, og 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?
Her er hovedgrunnene til å bruke JDK:
- JDK inneholder verktøy som kreves for å skrive Java programmer og JRE for å utføre dem.
- Den inkluderer en kompilator, Java programstarter, Appletviewer, etc.
- Kompilator konverterer kode skrevet inn Java inn i bytekode.
- Java programstarter åpner en JRE, laster den nødvendige klassen og kjører hovedmetoden.
Java Virtuell maskin (JVM):
Java Virtuell maskin (JVM) er en motor som gir et driftsmiljø for å drive Java Kode eller applikasjoner. Den konverterer Java bytekode til maskinspråk. JVM er en del av Java Kjør miljø (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?
Her er de viktige grunnene til å bruke JVM:
- JVM gir en plattformuavhengig måte å utføre Java kildekode.
- Den har mange biblioteker, verktøy og rammer.
- Når du kjører en Java programmet kan du kjøre på hvilken som helst plattform og spare mye tid.
- JVM kommer med JIT (Just-in-Time) kompilator som konverterer Java kildekoden til maskinspråk på lavt nivå. Derfor kjører den raskere enn en vanlig applikasjon.
Java Runtime Environment (JRE)
JRE er et stykke programvare som er utviklet for å kjøre annen programvare. Den inneholder klassebibliotekene, loaderklassen og JVM. Enkelt sagt, hvis du ønsker å kjøre en Java program, trenger du JRE. Hvis du ikke er programmerer, trenger du ikke installere JDK, men bare JRE for å kjøre Java programmer.
Hvorfor bruke JRE?
Her er hovedgrunnene til å bruke JRE:
- JRE inneholder klassebiblioteker, JVM og andre støttefiler. Det inkluderer ikke noe verktøy for Java utvikling som en debugger, kompilator, etc.
- Den bruker viktige pakkeklasser som matematikk-, swing-, util-, lang-, awt- og runtime-biblioteker.
- Hvis du må løpe Java appleter, så må JRE være installert i systemet ditt.
Ulike typer Java Plattformer
Det er fire forskjellige typer Java programmeringsspråkplattformer:
1. Java Plattform, standardutgave (Java SE): Java SEs API tilbyr Java programmeringsspråkets kjernefunksjonalitet. Den definerer alt grunnlaget for type og objekt til høynivåklasser. Den brukes til nettverk, sikkerhet, databasetilgang, utvikling av grafisk brukergrensesnitt (GUI) og XML-parsing.
2. Java Plattform, Enterprise Edition (Java EE): De Java EE-plattformen tilbyr et API og kjøretidsmiljø for å utvikle og kjøre svært skalerbare, storskala, flerlags, pålitelige og sikre nettverksapplikasjoner.
3. Java Programmeringsspråkplattform, Micro Edition (Java MEG): De Java ME-plattformen tilbyr en API og en virtuell maskin med lite fotavtrykk som kjører Java programmeringsspråkapplikasjoner på små enheter, som mobiltelefoner.
4. Java FX: JavaFX er en plattform for utvikling av 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 og et moderne utseende og høynivå-API-er for å koble til nettverksbaserte datakilder.
Å forstå Java programmeringsspråk, må vi forstå et grunnleggende konsept for hvordan et dataprogram kan kjøre en kommando og utføre handlingen.
Hva er en PC?
En datamaskin er en elektronisk enhet som er i stand til å utføre beregninger. Vi vet alle at den består av en skjerm, tastatur, mus og minne for å lagre informasjon. Men den viktigste komponenten til datamaskinen er en PROSESSOR. Dette gjør alle tenker på datamaskinen, men spørsmålet er hvordan datamaskinen gjør dette? Hvordan forstår den teksten, bildene, videoene osv.?
Hva er Assembly Språk?
Datamaskinen er en elektronisk enhet, og den kan bare forstå elektroniske signaler eller binære signaler. For eksempel kan det elektroniske 5-voltssignalet representere binært tall 1, mens 0 volt kan representere binært tall 0. Så PC-en din blir kontinuerlig bombardert med disse signalene.
Åtte biter av slike signaler er gruppert sammen for å tolke tekst, numerisk og symboler.
For eksempel er #-symbolet identifisert av datamaskinen som 10101010. På samme måte er mønsteret for å legge til en funksjon representert av 10000011.
Dette er kjent som 8-bit databehandling. Dagens prosessor er i stand til å dekode 64-bits tid. Men hva er forholdet mellom dette konseptet og programmeringsspråket JAVA? La oss forstå disse som et eksempel.
Tenk deg at hvis du vil fortelle datamaskinen å legge til to tall (1+2) representert av noen binære tall (10000011), hvordan skal du fortelle dette til datamaskinen din? Ja, vi skal bruke assemblerspråk for å få koden vår utført.
"Assembly Språk er den mest elementære formen for programvareutviklingsspråk."
Vi skal gi kommandoen til en datamaskin i dette formatet, som vist nedenfor. Koden din for å legge til to tall på dette språket vil være i denne rekkefølgen.
- Lagre nummer 1 på minneplassering si A
- Lagre nummer 2 på minneplassering si B
- Legg til innhold fra plassering A og B
- Lagre resultater
Men hvordan skal vi gjøre dette? Tilbake på 1950-tallet, da datamaskiner var enorme og forbrukte mye strøm, ville du konvertere monteringskoden din til tilsvarende maskinkode til 1 og 0-er ved å bruke kartleggingsark. Later, vil denne koden bli stanset inn i maskinkortene og sendes til datamaskinen. Datamaskinen vil lese disse kodene og kjøre programmet. Dette ville være en lang prosess før ASSEMBLER kom for å hjelpe.
Hva er Assembler og Compiler?
Med fremskritt innen teknologi ble i/o-enheter oppfunnet. Du kan skrive inn programmet direkte på PC-en ved å bruke ASSEMBLER. Den konverterer den til den tilsvarende maskinkoden (110001..) og mater den til prosessoren din. For å komme tilbake til vårt eksempeltillegg av (1+2), vil assembleren konvertere denne koden til maskinkode og utdata.
Bortsett fra, må du også ringe for å opprette Operating Systemet har funksjoner for å vise kodens utdata.
Men alene montøren er ikke involvert i denne prosessen; det krever også at kompilatoren kompilerer den lange koden til en liten del av koder. Med fremgangen innen programvareutviklingsspråk, kan hele denne monteringskoden krympe til bare én linje skriv ut f 1+2 A med programvaren kalt COMPILER. Den brukes til å konvertere din c språk kode til monteringskode. Montøren konverterer den til tilsvarende maskinkode. Denne maskinkoden vil bli overført til prosessoren. Den vanligste prosessoren som brukes i PC eller datamaskiner er Intel-prosessoren.
Selv om dagens kompilatorer kommer sammen med assembler, kan de direkte konvertere høyere språkkode til maskinkode.
Anta nå at Windows operativsystem kjører på denne Intel-prosessoren, en kombinasjon av Operating System pluss prosessoren kalles PLATTFORMEN. Den vanligste plattformen i verden er Windows, og Intel kalles Wintel-plattformen. De andre populære plattformene er AMD og Linux, Power PC og Mac OS X.
Nå, med endring i prosessor, vil også monteringsanvisningen endres. For eksempel:
- Legg til instruksjoner i Intel kan kalles ADDITION for AMD
- ELLER Math ADD for Power PC
Og med en endring i Operating System, OS-nivå samtalers nivå og natur vil også endres.
Som utvikler vil jeg at programmet mitt skal fungere på alle plattformer for å maksimere inntektene mine. Så jeg må kjøpe separate kompilatorer som konverterer print f-kommandoen min til den opprinnelige maskinkoden.
Men kompilatorer er dyre, og det er en sjanse for kompatibilitetsproblemer. Så det er ikke mulig å kjøpe og installere en separat kompilator for forskjellige operativsystemer og prosessorer. Så, hva kan være en alternativ løsning? Gå Java Språk.
Hvordan Java Virker virtuell maskin?
Ved å bruke Java Virtuell maskin, kan dette problemet løses. Men hvordan det fungerer på forskjellige prosessorer og OS La oss forstå denne prosessen trinn for trinn.
Trinn 1) Koden for å vise tillegg av to tall er System.out.println(1+2), og lagret som en .java-fil.
Trinn 2) Ved å bruke java-kompilatoren konverteres koden til en mellomkode kalt bytekode. Utgangen er en .class-fil.
Trinn 3) Denne koden forstås ikke av noen plattform, men bare en virtuell plattform kalt Java Virtuell maskin.
Trinn 4) Denne virtuelle maskinen ligger i RAM-en til operativsystemet ditt. Når den virtuelle maskinen mates med denne bytekoden, identifiserer den plattformen den jobber på og konverterer bytekoden til den opprinnelige maskinkoden.
Mens du jobber på PC-en eller surfer på nettet, når du ser et av disse ikonene, kan du være sikker på at den virtuelle Java-maskinen er lastet inn i RAM-en din. Men hva gjør Java lukrativt er at koden, når den først er kompilert, kan kjøres ikke bare på alle PC-plattformer, men også på mobiler eller andre elektroniske gadgets som støtter Java.
Derfor
"Java er et programmeringsspråk så vel som en plattform"
Hvordan er Java Plattformuavhengig?
I likhet med C-kompilatoren, er Java kompilatoren produserer ikke innfødt kjørbar kode for en bestemt maskin. I stedet, Java produserer et unikt format kalt bytecode. Den utføres i henhold til reglene som er angitt i spesifikasjonen for virtuelle maskiner. Derfor, Java er et plattformuavhengig språk.
Bytekode er forståelig for enhver JVM som er installert på et hvilket som helst operativsystem. Kort sagt, java-kildekoden kan kjøres på alle operativsystemer.
Oppsummering
- Java er et flerplattforms, objektorientert og nettverkssentrisk programmeringsspråk Java er et klassebasert, objektorientert programmeringsspråk for generell bruk.
- Java Plattform er en samling programmer som hjelper programmerere med å utvikle og kjøre Java applikasjoner effektivt.
- Meningen av Java: Java er et multi-plattform og nettverk-sentrisk programmeringsspråk.
- Den brukes hovedsakelig til utvikling Android Apper og Enterprise Software.
- 2009, Oracle Corporation kjøpte Sun Microsystems og tok eierskap av tre viktige Sun-programvareressurser: Java, Solarisog MySQL.
- Den nyeste versjonen av Java utgitt 15. september 2020
- Den beste funksjonen i Java er at det er et av de enkleste programmeringsspråkene å lære.
- Fire typer Java Programmeringsspråkplattformer er: 1) Java Plattform, standardutgave (Java SE) 2) Java Plattform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Plattform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
- En datamaskin er en elektronisk enhet som er i stand til å utføre beregninger.
- Datamaskinen forstår kun elektroniske signaler eller binære signaler.
- Assembler er en avansert teknologi som konverterer kildekjernen til tilsvarende maskinkode (110001..) og mater til prosessoren din.