Introduktion till Java

Vad är Java?

Java är ett allmänt klassbaserat, objektorienterat programmeringsspråk designat för att ha mindre implementeringsberoende. Det är en datorplattform för applikationsutveckling. Java är därför snabb, säker och pålitlig. Det används ofta för att utveckla Java applikationer i bärbara datorer, datacenter, spelkonsoler, vetenskapliga superdatorer, mobiltelefoner, etc.

Vad är Java Plattform?

Java plattform är en samling program som hjälper programmerare att utveckla och köra Java programmera applikationer effektivt. Den innehåller en exekveringsmotor, en kompilator och en uppsättning bibliotek. Det är en uppsättning datorprogramvara och specifikationer. James Gosling utvecklade Java plattform på Sun Microsystems och Oracle Corporation förvärvade det senare.

Den här videon introducerar Java plattformoch förklarar varför Java är en plattform såväl som ett programmeringsspråk.

Klicka här. om videon inte är tillgänglig

Java Definition och betydelse

Java är ett flerplattforms-, objektorienterat och nätverkscentrerat språk. Det är ett av de mest använda programmeringsspråken. Java används också som en datorplattform.

Det anses vara ett av de snabba, säkra och pålitliga programmeringsspråken som föredras av de flesta organisationer för att bygga sina projekt.

Vad är Java används för?

Här är några viktiga Java applikationer:

Det används för att utveckla Android appar
Hjälper dig att skapa Enterprise Software
Brett utbud av mobila java-applikationer
Vetenskapliga datortillämpningar
Använd för Big Data Analytics
Java Programmering av hårdvaruenheter
Används för Server-Side Technologies som Apache, JBoss, GlassFish, etc.

Historien om Java PROGRAMMERINGSSPRÅK

Här finns viktiga landmärken från historien om Java språk:

Ocuco-landskapet Java språket kallades från början OAK.
Ursprungligen utvecklades den för att hantera bärbara enheter och set-top-boxar. Ek var ett stort misslyckande.
1995 bytte Sun namnet till "Java” och modifierade språket för att dra fördel av den spirande utvecklingsverksamheten www (World Wide Web).
Later2009, Oracle Corporation förvärvade Sun Microsystems och tog ägandet av tre viktiga Sun-programtillgångar: Java, MySQLoch Solaris.

Java versioner

Här är en kort historik över alla Java versioner med dess releasedatum.

Java versioner	Utgivningsdatum
JDK Alpha och Beta	1995
JDK1.0	23rd Jan 1996
JDK1.1	19: e februari 1997
J2SE 1.2	8th dec 1998
J2SE 1.3	8th maj 2000
J2SE 1.4	6: e februari 2002
J2SE 5.0	30th Sep 2004
Java SE 6	11th dec 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 (senast Java Version)

Java Funktioner

Här är några viktiga Java funktioner:

Det är ett av de lättanvända programmeringsspråken att lära sig.
Skriv kod en gång och kör den på nästan vilken datorplattform som helst.
Java är plattformsoberoende. Vissa program utvecklade i en maskin kan köras i en annan maskin.
Den är designad för att bygga objektorienterade applikationer.
Det är ett flertrådigt språk med automatisk minneshantering.
Den är skapad för den distribuerade miljön på Internet.
Underlättar distribuerad datoranvändning eftersom den är nätverkscentrerad.

Komponenter av Java PROGRAMMERINGSSPRÅK

A Java Programmerare skriver ett program på ett läsbart språk som kallas källkod. Därför förstår CPU eller chips aldrig källkoden som är skriven i någon programmeringsspråk. Dessa datorer eller chips förstår bara en sak, som kallas maskinspråk eller kod. Dessa maskinkoder körs på CPU-nivå. Därför skulle det vara olika maskinkoder för andra CPU-modeller.

Du behöver dock inte oroa dig för maskinkoden, eftersom programmering handlar om källkoden. Maskinen förstår denna källkod och översätter den till maskinbegriplig kod, som är en körbar kod.

Alla dessa funktioner sker i följande 3 Java plattformskomponenter:

Java Utvecklingskit (JDK)

JDK är en mjukvaruutvecklingsmiljö som används för att göra applets och Java applikationer. Den fullständiga formen av JDK är Java Utvecklings paket. Java utvecklare kan använda det på Windows, macOS, Solaris, och Linux. JDK hjälper dem att koda och köra Java program. Det är möjligt att installera mer än en JDK-version på samma dator.

Varför använda JDK?

Här är de främsta anledningarna till att använda JDK:

JDK innehåller verktyg som krävs för att skriva Java program och JRE för att köra dem.
Den innehåller en kompilator, Java programstartare, Appletviewer, etc.
Kompilator konverterar inskriven kod Java till bytekod.
Java programstartaren öppnar en JRE, laddar den nödvändiga klassen och kör dess huvudmetod.

Java Virtuell maskin (JVM):

Java Virtuell maskin (JVM) är en motor som ger en körtidsmiljö för att driva Java Kod eller applikationer. Det konverterar Java bytekod till maskinspråk. JVM är en del av Java Kör miljö (JRE). I andra programmeringsspråk producerar kompilatorn maskinkod för ett visst system. Men den Java kompilatorn producerar kod för en virtuell maskin som kallas Java Virtuell maskin.

Varför JVM?

Här är de viktiga anledningarna till att använda JVM:

JVM tillhandahåller ett plattformsoberoende sätt att exekvera Java källkod.
Den har många bibliotek, verktyg och ramverk.
När du väl har kört en Java programmet kan du köra på vilken plattform som helst och spara mycket tid.
JVM kommer med JIT (Just-in-Time) kompilator som konverterar Java källkod till maskinspråk på låg nivå. Därför går den snabbare än en vanlig applikation.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE är en mjukvara som är designad för att köra annan programvara. Den innehåller klassbiblioteken, loaderklassen och JVM. Enkelt uttryckt, om du vill köra en Java program behöver du JRE. Om du inte är en programmerare behöver du inte installera JDK, utan bara JRE för att köra Java program.

Varför använda JRE?

Här är de främsta anledningarna till att använda JRE:

JRE innehåller klassbibliotek, JVM och andra stödjande filer. Den innehåller inget verktyg för Java utveckling som en debugger, kompilator, etc.
Den använder viktiga paketklasser som matematik, swing, util, lang, awt och runtime-bibliotek.
Om du måste springa Java applets, måste JRE installeras i ditt system.

Olika typer av Java Plattformar

Det finns fyra olika typer av Java programmeringsspråksplattformar:

1. Java Plattform, Standard Edition (Java SE): Java SE:s API erbjuder Java programmeringsspråkets kärnfunktionalitet. Den definierar all grund för typ och objekt för högnivåklasser. Den används för nätverk, säkerhet, databasåtkomst, utveckling av grafiskt användargränssnitt (GUI) och XML-analys.

2. Java Plattform, Enterprise Edition (Java EE): Ocuco-landskapet Java EE-plattformen erbjuder en API och runtime-miljö för att utveckla och köra mycket skalbara, storskaliga, flernivåer, pålitliga och säkra nätverksapplikationer.

3. Java Programming Language Platform, Micro Edition (Java MIG): Ocuco-landskapet Java ME-plattformen erbjuder ett API och en liten virtuell maskin som körs Java programmeringsspråksapplikationer på små enheter, som mobiltelefoner.

4. Java FX: JavaFX är en plattform för att utveckla rika internetapplikationer med hjälp av ett lätt användargränssnitt API. Den använder hårdvaruaccelererade grafik- och mediamotorer som hjälper Java dra fördel av klienter med högre prestanda och ett modernt utseende och högnivå-API:er för att ansluta till nätverksanslutna datakällor.

Att förstå Java programmeringsspråk måste vi förstå något grundläggande koncept för hur ett datorprogram kan köra ett kommando och utföra åtgärden.

Vad är en PC?

En dator är en elektronisk enhet som kan utföra beräkningar. Vi vet alla att den består av en bildskärm, tangentbord, mus och minne för att lagra information. Men den viktigaste komponenten i datorn är en PROCESSOR. Detta gör allt att tänka på dator, men frågan är hur datorn gör detta tänkande? Hur förstår den texten, bilderna, videorna etc.?

Vad är Assembly Språk?

Datorn är en elektronisk enhet, och den kan bara förstå elektroniska signaler eller binära signaler. Till exempel kan den elektroniska 5-voltssignalen representera binärt nummer 1, medan 0 volt kan representera binärt nummer 0. Så din dator bombarderas kontinuerligt med dessa signaler.

Åtta bitar av sådana signaler är grupperade för att tolka text, numeriska och symboler.

Till exempel identifieras #-symbolen av datorn som 10101010. På liknande sätt representeras mönstret för att lägga till en funktion av 10000011.

Detta är känt som 8-bitars beräkning. Dagens processor kan avkoda 64-bitars tid. Men vad är förhållandet mellan detta koncept och programmeringsspråket JAVA? Låt oss förstå dessa som ett exempel.

Anta att om du vill säga åt datorn att lägga till två tal (1+2) representerade av några binära tal (10000011), hur ska du berätta detta för din dator? Ja, vi kommer att använda assemblerspråk för att få vår kod exekverad.

"Assembly Språk är den mest elementära formen av mjukvaruutvecklingsspråk."

Vi kommer att ge kommandot till en dator i detta format, som visas nedan. Din kod för att lägga till två siffror på detta språk skulle vara i denna ordning.

Lagra nummer 1 på minnesplatsen, säg A
Lagra nummer 2 på minnesplatsen, säg B
Lägg till innehåll från plats A och B
Spara resultat

Men hur ska vi göra detta? Tillbaka på 1950-talet, när datorer var enorma och förbrukade mycket ström, konverterade du din monteringskod till motsvarande maskinkod till 1 och 0:or med hjälp av kartläggningsblad. Later, kommer denna kod att stansas in i maskinkorten och matas till datorn. Datorn kommer att läsa dessa koder och köra programmet. Detta skulle vara en lång process sedan tills ASSEMBLER kom för att hjälpa till.

Vad är Assembler och Compiler?

Med framsteg inom tekniken uppfanns i/o-enheter. Du kan skriva in ditt program direkt i datorn med ASSEMBLER. Den konverterar den till motsvarande maskinkod (110001..) och matar den till din processor. För att komma tillbaka till vårt exempeltillägg av (1+2), kommer assemblern att konvertera denna kod till maskinkod och utdata.

Förutom detta måste du också ringa samtal för att skapa Operating System tillhandahåller funktioner för att visa kodens utdata.

Men ensam montören är inte involverad i denna process; det kräver också att kompilatorn kompilerar den långa koden till en liten bit av koder. Med framsteg inom mjukvaruutvecklingsspråk kan hela den här monteringskoden krympa till bara en rad skriv ut f 1+2 A med programvaran som heter COMPILER. Den används för att konvertera din c språk kod till monteringskod. Montören omvandlar den till motsvarande maskinkod. Denna maskinkod kommer att överföras till processorn. Den vanligaste processorn som används i PC eller datorer är Intel-processorn.

Även om dagens kompilatorer levereras med assembler kan de direkt konvertera din högre språkkod till maskinkod.

Antag nu att Windows operativsystem körs på denna Intel-processor, en kombination av Operating System plus processorn kallas PLATTFORM. Den vanligaste plattformen i världen är Windows, och Intel kallas Wintel-plattformen. De andra populära plattformarna är AMD och Linux, Power PC och Mac OS X.

Nu, med en förändring av processorn, kommer monteringsinstruktionerna också att ändras. Till exempel:

Lägg till instruktion i Intel kan kallas ADDITION för AMD
ELLER Math ADD för Power PC

Och, med en förändring i OperaSystem, OS-nivå samtals nivå och karaktär kommer också att förändras.

Som utvecklare vill jag att mitt program ska fungera på alla plattformar för att maximera mina intäkter. Så jag skulle behöva köpa separata kompilatorer som konverterar mitt print f-kommando till den ursprungliga maskinkoden.

Men kompilatorer är dyra och det finns risk för kompatibilitetsproblem. Så att köpa och installera en separat kompilator för olika operativsystem och processorer är inte genomförbart. Så vad kan vara en alternativ lösning? Skriva in Java språk.

Hur Java Fungerar virtuell maskin?

Genom att använda Java Virtuell maskin, detta problem kan lösas. Men hur det fungerar på olika processorer och operativsystem Låt oss förstå denna process steg för steg.

Steg 1) Koden för att visa tillägget av två siffror är System.out.println(1+2), och sparas som en .java-fil.

Steg 2) Med hjälp av java-kompilatorn omvandlas koden till en mellankod som kallas bytekod. Utgången är en .class-fil.

Steg 3) Denna kod förstås inte av någon plattform, utan endast en virtuell plattform som kallas Java Virtuell maskin.

Steg 4) Denna virtuella maskin finns i RAM-minnet i ditt operativsystem. När den virtuella maskinen matas med denna bytekod identifierar den plattformen den arbetar på och konverterar bytekoden till den ursprungliga maskinkoden.

När du arbetar på din PC eller surfar på webben, när du ser någon av dessa ikoner, kan du vara säker på att den virtuella Java-maskinen laddas in i ditt RAM-minne. Men vad gör Java lukrativt är att koden, när den väl har kompilerats, inte bara kan köras på alla PC-plattformar utan även på mobiler eller andra elektroniska prylar som stöder Java.

Därav,

"Java är ett programmeringsspråk såväl som en plattform"

Hur är Java Plattformsoberoende?

Liksom C-kompilatorn, den Java kompilatorn producerar inte inbyggd körbar kod för en viss maskin. I stället, Java producerar ett unikt format som kallas bytecode. Den körs enligt reglerna som anges i specifikationen för den virtuella maskinen. Därför, Java är ett plattformsoberoende språk.

Bytecode är förståelig för alla JVM installerade på alla operativsystem. Kort sagt, java-källkoden kan köras på alla operativsystem.

Sammanfattning

Java är ett flerplattforms-, objektorienterat och nätverkscentrerat programmeringsspråk Java är ett allmänt klassbaserat, objektorienterat programmeringsspråk.
Java Platform är en samling program som hjälper programmerare att utveckla och köra Java applikationer effektivt.
Betydelsen av Java: Java är ett multiplattforms- och nätverkscentrerat programmeringsspråk.
Det används främst för att utveckla Android Appar och Enterprise Software.
2009 Oracle Corporation förvärvade Sun Microsystems och tog ägandet av tre viktiga Sun-programtillgångar: Java, Solarisoch MySQL.
Den senaste versionen av Java släpptes den 15 september 2020
Den bästa funktionen i Java är att det är ett av de enklaste programmeringsspråken att lära sig.
Fyra typer av Java Programmeringsspråksplattformar är: 1) Java Plattform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Plattform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Plattform, Micro Edition (Java JAG) 4) JavaFX
En dator är en elektronisk enhet som kan utföra beräkningar.
Datorn förstår bara elektroniska signaler eller binära signaler.
Assembler är en avancerad teknik som konverterar källkärnan till motsvarande maskinkod (110001..) och matar till din processor.