Introducere în Java

Ce Este Java?

Java este un limbaj de programare orientat pe obiecte, de uz general, bazat pe clase, conceput pentru dependențe minime de implementare. De asemenea, este o platformă de calcul pentru dezvoltarea de aplicații. Java este rapid, sigur și fiabil, motiv pentru care este folosit pentru software pe laptopuri, centre de date, console de jocuri, supercomputere științifice, telefoane mobile și dispozitive integrate. Fiind un limbaj multi-platformă, centrat pe rețea, Java rămâne unul dintre cele mai adoptate limbaje de programare din industrie și este preferat de majoritatea organizațiilor pentru construirea de proiecte critice.

Care este Java Platformă?

Java Platformă este o colecție de programe care ajută dezvoltatorii să creeze și să ruleze Java aplicații eficient. Acesta include un motor de execuție, un compilator și un set de biblioteci, împreună cu specificațiile care definesc modul în care acestea interoperează. James Gosling a dezvoltat Java platformă la Sun Microsystems și Oracle Corporation a achiziționat-o prin achiziția Sun în 2009.

Acest videoclip prezintă Java platformă și explică de ce Java este atât o platformă, cât și un limbaj de programare:

Clic aici dacă videoclipul nu este accesibil.

Ce Este Java Folosit pentru?

Iată câteva dintre cele mai importante aplicații din lumea reală ale Java:

• Developing Android Aplicații.
• Dezvoltarea de software enterprise pentru organizații mari.
• Alimentarea unei game largi de dispozitive mobile Java aplicatii.
• Rularea aplicațiilor de calcul științific.
• Gestionarea canalelor de analiză a big data.
• Programarea dispozitivelor hardware încorporate.
• Tehnologii pe partea de server, cum ar fi Apache, JBoss, GlassFish și Tomcat.

Istoria companiei Java Limbaj de programare

Iată reperele importante din istoria Java limba:

• Java limba a fost numită inițial STEJAR.
• A fost dezvoltat inițial pentru gestionarea dispozitivelor portabile și a set-top box-urilor, unde OAK a fost un eșec comercial.
• În 1995, Sun a redenumit limbajul în „Java„și l-a reorientat pentru a profita de creșterea rapidă a World Wide Web-ului.”
• În 2009, Oracle Corporation a achiziționat Sun Microsystems și a preluat proprietatea a trei active cheie software Sun: Java, MySQL și Solaris.

Java versiuni

Iată o scurtă istorie a Java versiuni și datele lor de lansare, actualizate prin cea mai recentă versiune de asistență pe termen lung:

Java Versiune	Data lansării
JDK Alpha și Beta	1995
JDK1.0	23 ianuarie 1996
JDK1.1	19th Feb 1997
J2SE 1.2	8th Dec 1998
J2SE 1.3	8 mai 2000
J2SE 1.4	6th Feb 2002
J2SE 5.0	30th Sep 2004
Java IF 6	11th Dec 2006
Java IF 7	28 iulie 2011
Java SE 8 (LTS)	18th Mar 2014
Java IF 9	21st Sep 2017
Java IF 10	20th Mar 2018
Java SE 11 (LTS)	25th Sep 2018
Java IF 12	19th Mar 2019
Java IF 13	17th Sep 2019
Java IF 14	17th Mar 2020
Java IF 15	15th Sep 2020
Java IF 16	16th Mar 2021
Java SE 17 (LTS)	14th Sep 2021
Java IF 18	22 martie 2022
Java IF 19	20th Sep 2022
Java IF 20	21st Mar 2023
Java SE 21 (LTS)	19th Sep 2023
Java IF 22	19th Mar 2024
Java IF 23	17th Sep 2024
Java IF 24	18th Mar 2025
Java SE 25 (LTS)	16th Sep 2025

Java Categorii

Iată câteva dintre cele mai importante Java caracteristici care au menținut-o relevantă timp de aproape trei decenii:

• Este unul dintre cele mai ușor de învățat limbaje de programare orientate pe obiecte.
• „Scrie o dată, rulează oriunde” - codul compilat pe o singură mașină rulează pe aproape orice platformă de calcul.
• Java este independent de platformă datorită modelului său de execuție bytecode.
• Este conceput de la zero pentru aplicații orientate pe obiecte.
• Este un limbaj multithreaded cu gestionare automată a memoriei (garbage collection).
• A fost creat pentru mediul distribuit al internetului.
• Facilitează calculul distribuit datorită designului său centrat pe rețea.

Componentele Java Limbaj de programare

A Java programatorul scrie cod într-un limbaj lizibil de către om numit cod sursăProcesorul nu înțelege niciodată direct codul sursă — procesoarele rulează doar cod mașină, iar acest cod mașină diferă în funcție de familia de procesoare. Pentru a acoperi această problemă, Java platforma traduce codul sursă într-o formă intermediară portabilă. Toate acestea se întâmplă în cadrul a trei componente principale: JDK-ul, JVM-ul și JRE-ul.

Java Kit de dezvoltare (JDK)

JDK este un mediu de dezvoltare software utilizat pentru construirea de applet-uri și Java aplicatii. Forma completă a JDK este Java Kit de dezvoltare. Java dezvoltatorii îl pot folosi pe Windows, macOS, Solarisși Linux. JDK îi ajută să programeze și să ruleze Java programe. Este posibil să instalați mai multe versiuni JDK pe același computer.

De ce să folosim JDK-ul?

• JDK conține instrumentele necesare pentru a scrie Java programe și un JRE pentru a le executa.
• Include un compilator (javac), Java lansator de aplicații, AppletViewer și utilitare similare.
• Compilatorul convertește codul scris în Java în bytecode.
• Java lansatorul de aplicații deschide un JRE, încarcă clasa necesară și își execută metoda principală.

Java Mașină virtuală (JVM)

Java Mașină virtuală (JVM) este un motor care oferă un mediu de rulare pentru a conduce Java cod sau aplicații. Convertește Java codul de bytecode în limbaj mașină. JVM-ul face parte din Java Mediul de execuție (JRE). În alte limbaje de programare, compilatorul produce cod mașină pentru un anumit sistem. Cu toate acestea, Java compilatorul produce cod pentru o mașină virtuală cunoscută sub numele de Java Mașină virtuală.

De ce JVM?

• JVM oferă o modalitate independentă de platformă de execuție Java cod sursa.
• Are numeroase biblioteci, instrumente și framework-uri disponibile imediat.
• Odată ce compilați un Java program, îl puteți rula pe orice platformă, ceea ce economisește timp semnificativ.
• JVM este livrată cu un compilator JIT (Just-In-Time) care convertește bytecode-ul în limbaj mașină de nivel scăzut la momentul execuției, făcându-l adesea să ruleze mai rapid decât o aplicație interpretată.

Java Mediu de rulare (JRE)

JRE este un software conceput pentru a rula alte programe software. Acesta conține bibliotecile de clase, clasa loader și JVM. În termeni simpli, dacă doriți doar să rulați un Java program (și nu să dezvolți unul), ai nevoie de JRE în loc de JDK-ul complet.

De ce să folosim JRE?

• JRE conține biblioteci de clase, JVM și alte fișiere de suport. Nu include instrumente pentru dezvoltatori, cum ar fi un depanator sau un compilator.
• Folosește clase de pachete importante, inclusiv math, swing, util, lang, awtși biblioteci de execuție.
• Dacă trebuie să alergi Java applet-uri sau aplicații, JRE trebuie să fie instalat pe sistem.

Diferite tipuri de Java Platforme

Sunt patru distincte Java platforme de limbaje de programare, fiecare adaptată la o altă țintă de implementare:

1. Java Platformă, ediție standard (Java SE): Java API-ul SE oferă Java funcționalitatea de bază a limbajului de programare. Acesta definește totul, de la tipurile și obiectele de bază până la clasele de nivel înalt utilizate pentru crearea de rețele, securitate, accesul la baze de date, dezvoltarea interfeței grafice cu utilizatorul (GUI) și analiza XML.

2. Java Platformă, Ediție Enterprise (Jakarta EE, fostă Java EE): Platforma Jakarta EE oferă un API și un mediu de rulare pentru dezvoltareping și rularea de aplicații de rețea extrem de scalabile, la scară largă, pe mai multe niveluri, fiabile și sigure. Oracle a transferat platforma către Eclipse Foundation în 2017, care a redenumit-o Jakarta EE.

3. Java Platformă, ediție micro (Java EU): Java Platforma ME oferă o API și o mașină virtuală cu amprentă redusă pentru rularea Java aplicații pe dispozitive mici, cum ar fi telefoanele cu funcții generale și controlerele încorporate.

4. JavaFX: JavaFX este o platformă pentru dezvoltareping aplicații internet bogate folosind o API cu interfață utilizator ușoară. Folosește grafică accelerată hardware și motoare media care ajută Java profitați de clienți cu performanțe superioare, un aspect modern și API-uri de nivel înalt pentru conectarea la surse de date în rețea.

Pentru a înțelege Java limbaj de programare, trebuie să revedem câteva concepte de bază despre modul în care un program de calculator execută comenzi și acțiuni.

Ce este un PC?

Un computer este un dispozitiv electronic capabil să efectueze calcule. Este compus dintr-un monitor, tastatură, mouse și memorie pentru stocarea informațiilor. Cea mai importantă componentă, însă, este PROCESORUL. Procesorul efectuează toată gândirea computerului - dar cum face de fapt această gândire? Cum înțelege textul, imaginile și videoclipurile?

Ce Este Assembly Limba?

Calculatorul este un dispozitiv electronic, deci înțelege doar semnale electronice - semnale binare. Un semnal electronic de 5 volți poate reprezenta numărul binar 1, în timp ce 0 volți poate reprezenta numărul binar 0. PC-ul dumneavoastră este bombardat continuu cu aceste semnale.

Opt biți ai acestor semnale sunt grupați pentru a interpreta text, numere și simboluri.

De exemplu, simbolul # este identificat de computer ca 10101010. În mod similar, modelul pentru o funcție de „adunare” este reprezentat de 10000011.

Aceasta este cunoscută sub numele de calcul pe 8 biți. Procesoarele moderne sunt capabile să decodeze instrucțiuni pe 64 de biți simultan. Deci, ce legătură are acest concept cu JavaSă luăm un exemplu.

Să presupunem că vrei să-i spui computerului să adune două numere (1 + 2) reprezentate de niște numere binare (10000011). Cum comunici asta computerului tău? Folosești limbaj de asamblare pentru a-ți executa codul.

Assembly Limbajul este cea mai elementară formă de limbaje de dezvoltare software.”

Emiteți comenzi în formatul următor. Codul pentru adunarea a două numere în limbaj de asamblare ar arăta astfel:

• Stocați numărul 1 în locația de memorie A.
• Stocați numărul 2 în locația de memorie B.
• Adăugați conținutul locațiilor A și B.
• Stocați rezultatul.

În anii 1950, când computerele erau uriașe și consumatoare de energie, convertiai codul de asamblare în cod mașină corespunzător (1 și 0) folosind mapping Codul era apoi perforat în cardurile mașinii și introdus în computer. Computerul citea aceste coduri și executa programul. Acesta a fost un proces lung - până când a sosit ASAMBLĂTORUL pentru a automatiza conversia.

Ce sunt Assembler și Compiler?

Odată cu progresele tehnologice, au fost inventate dispozitivele I/O. Puteți introduce programul direct în PC folosind ASSEMBLER, care îl convertește în cod mașină corespunzător (110001…) și îl transmite procesorului. Revenind la exemplul nostru 1 + 2, asamblorul convertește codul de asamblare în cod mașină ca ieșire.

Dincolo de asamblare, trebuie să faceți apeluri și către funcțiile furnizate de sistemul de operare pentru a afișa rezultatul.

Asamblorul singur nu este suficient; este nevoie și de un COMPILATOR pentru a comprima codul sursă lung în bucăți mai mici, optimizate. Cu limbajele de dezvoltare software de nivel superior, întregul fragment de cod de asamblare de mai sus se micșorează la o singură linie, cum ar fi printf("%d", 1+2)Compilatorul convertește Limbajul C cod în cod de asamblare; asamblatorul îl convertește apoi în cod mașină transmitlegat de procesor. Cel mai comun procesor utilizat în PC-uri este procesorul Intel.

Compilatoarele moderne includ adesea asamblatorul, astfel încât să poată converti codul limbajului de nivel superior direct în cod mașină.

Acum, să presupunem Windows rulează pe un procesor Intel — combinația dintre sistemul de operare și procesor se numește PLATFORMĂ. Cea mai comună platformă este Windows pe Intel, cunoscută și sub numele de platforma Wintel. Alte platforme populare includ AMD, Linux, PowerPC și macOS.

Odată cu schimbarea procesorului, instrucțiunile de asamblare se schimbă și ele. De exemplu:

• Instrucțiunea „add” de la Intel poate fi numită ADDITION pe AMD.
• Sau „Math ADD” pe PowerPC.

Și odată cu o schimbare a sistemului de operare, se schimbă și nivelul și natura apelurilor la nivel de sistem de operare.

Ca dezvoltator, vrei ca software-ul tău să funcționeze pe fiecare platformă pentru a maximiza acoperirea. Asta înseamnă că ar trebui să cumperi compilatoare separate care să convertească printf comandă în codul mașină nativ pentru fiecare țintă.

Compilatoarele sunt scumpe și există întotdeauna riscul apariției unor probleme de compatibilitate între sistemele de operare. Cumpărarea și instalarea unui compilator separat pentru fiecare combinație sistem de operare-procesor nu este practică. Deci, care este alternativa? Introduceți... Java limba.

Cum funcționează Java Funcționează mașina virtuală?

Prin utilizarea funcției Java Mașină virtuală, această problemă poate fi rezolvată. Dar cum funcționează pe diferite procesoare și sisteme de operare? Să o parcurgem pas cu pas.

Pas 1) Codul pentru afișarea adunării a două numere — System.out.println(1+2) — este salvat ca un .java fișier.

Pas 2) Utilizarea Java compilator (javac), codul este convertit într-un cod intermediar numit cod octetRezultatul este un .clasă fișier.

Pas 3) Acest bytecode nu este înțeles de nicio platformă fizică, ci doar de o platformă virtuală numită Java Mașină virtuală.

Pas 4) JVM-ul se află în memoria RAM a sistemului de operare. Când JVM-ul primește acest bytecode, acesta identifică platforma pe care rulează și convertește bytecode-ul în codul mașinii nativ din mers.

În timp ce lucrați la PC sau navigați pe web, ori de câte ori vedeți Javapictograme legate de -, puteți fi sigur că JVM este încărcată în memoria RAM. Ceea ce face ca Java attractiv este că codul compilat poate rula nu numai pe orice platformă PC, ci și pe telefoane mobile și alte dispozitive electronice care acceptă Java.

Java este atât un limbaj de programare, cât și o platformă.”

Cum Java Platformă independentă?

Spre deosebire de un compilator C, Java compilatorul nu produce cod executabil nativ pentru o anumită mașină. In schimb, Java produce un format intermediar unic numit cod octetCodul bytecode se execută conform regulilor stabilite în specificația JVM, motiv pentru care Java este un limbaj independent de platformă.

Bytecode-ul este ușor de înțeles de către orice JVM instalat pe orice sistem de operare. Pe scurt, Java Codul sursă poate rula pe orice sistem de operare modern fără recompilare, ceea ce reprezintă fundamentul JavaPromisiunea „scrie o dată, rulează oriunde”.

Întrebări frecvente