Kaj je Java?
Java je splošni namenski objektno usmerjen programski jezik, ki temelji na razredu in je zasnovan za manjše odvisnosti od izvedbe. Je računalniška platforma za razvoj aplikacij. Java je torej hitra, varna in zanesljiva. Veliko se uporablja za razvoj aplikacij Java v prenosnih računalnikih, podatkovnih centrih, igralnih konzolah, znanstvenih superračunalnikih, mobilnih telefonih itd.
Kaj je Java Platform?
Java Platform je zbirka programov, ki programerjem pomagajo pri učinkovitem razvoju in zagonu programov Java. Vključuje izvršilni mehanizem, prevajalnik in nabor knjižnic. Gre za sklop računalniške programske opreme in specifikacij. James Gosling je platformo Java razvil pri podjetju Sun Microsystems, Oracle Corporation pa jo je kasneje kupila.
V tej vadnici Java se boste naučili -
- Kaj je Java?
- Kaj je Java Platform?
- Definicija in pomen Java
- Za kaj se uporablja Java?
- Zgodovina programskega jezika Java
- Različice Java
- Java funkcije
- Komponente programskega jezika Java
- Različne vrste Java platform
- Kaj je osebni računalnik?
- Kaj je skupščinski jezik?
- Kaj sta Assembler in Compiler?
- Kako deluje navidezni stroj Java?
- Kako je Java Platform neodvisen?
Ta videoposnetek predstavlja platformo Java in pojasnjuje, zakaj je Java platforma in programski jezik.
Kliknite tukaj, če video ni dostopen
Definicija in pomen Java
Java je jezik z več platformami, objektno naravnan in usmerjen v omrežje. Je med najpogosteje uporabljenimi programskimi jeziki. Java se uporablja tudi kot računalniška platforma.
Šteje se za enega izmed hitrih, varnih in zanesljivih programskih jezikov, ki jih večina organizacij raje gradi za svoje projekte.
Za kaj se uporablja Java?
Tu je nekaj pomembnih aplikacij Java:
- Uporablja se za razvoj aplikacij za Android
- Pomaga vam ustvariti programsko opremo za podjetja
- Široka paleta aplikacij Mobile java
- Aplikacije za znanstveno računalništvo
- Uporabite za analitiko velikih podatkov
- Java programiranje strojne opreme
- Uporablja se za strežniške tehnologije, kot so Apache, JBoss, GlassFish itd.
Zgodovina programskega jezika Java
Tu so pomembni mejniki iz zgodovine jezika Java:
- Jezik Java se je sprva imenoval OAK.
- Prvotno je bil razvit za upravljanje prenosnih naprav in sprejemnikov. Hrast je bil velik neuspeh.
- Leta 1995 je Sun spremenil ime v "Java" in spremenil jezik, da bi izkoristil vse večje razvojno podjetje www (World Wide Web).
- Kasneje, leta 2009, je Oracle Corporation prevzel Sun Microsystems in prevzel lastništvo nad tremi ključnimi programskimi sredstvi Sun: Java, MySQL in Solaris.
Različice Java
Tu je kratka zgodovina vseh različic Java z datumom izdaje.
| Različice Java | Datum izdaje |
| JDK Alpha in Beta | 1995 |
| JDK 1.0 | 23. januar 1996 |
| JDK 1.1 | 19. februar 1997 |
| J2SE 1.2 | 8. december 1998 |
| J2SE 1.3 | 8. maj 2000 |
| J2SE 1.4 | 6. februar 2002 |
| J2SE 5.0 | 30. september 2004 |
| Java SE 6 | 11. december 2006 |
| Java SE 7 | 28. julij 2011 |
| Java SE 8 | 18. marec 2014 |
| Java SE 9 | 21. september 2017 |
| Java SE 10 | 20. marec 2018 |
| JAVA SE 11 | 25. september 2018 |
| JAVA SE 12 | 19. marec 2019 |
| JAVA SE 13 | 17. september 2019 |
| JAVA SE 14 | 17. marec 2020 |
| JAVA SE 15 | 15. september 2020 (najnovejša različica Java) |
Java funkcije
Tu je nekaj pomembnih lastnosti Java:
- To je eden izmed enostavnih programskih jezikov za učenje.
- Enkrat napišite kodo in jo zaženite na skoraj kateri koli računalniški platformi.
- Java je neodvisna od platforme. Nekatere programe, razvite v enem računalniku, je mogoče izvajati v drugem računalniku.
- Zasnovan je za gradnjo objektno usmerjenih aplikacij.
- Je večnitni jezik s samodejnim upravljanjem pomnilnika.
- Ustvarjen je za porazdeljeno internetno okolje.
- Omogoča porazdeljeno računalništvo kot osredotočeno na omrežje.
Komponente programskega jezika Java
Programer Java piše program v razumljivem jeziku, imenovanem Source Code. Zato CPE ali čipi nikoli ne razumejo izvorne kode, napisane v katerem koli programskem jeziku.
Ti računalniki ali čipi razumejo samo eno stvar, ki se imenuje strojni jezik ali koda. Te strojne kode se izvajajo na ravni CPU. Zato bi bile drugačne strojne kode za druge modele CPU.
Vendar morate skrbeti za strojno kodo, saj gre pri programiranju za izvorno kodo. Naprava razume to izvorno kodo in jo prevede v razumljivo kodo, ki je izvedljiva koda.
Vse te funkcije se pojavljajo v naslednjih treh komponentah platforme Java:
Komplet za razvoj Java (JDK)
JDK je okolje za razvoj programske opreme, ki se uporablja za izdelavo programčkov in aplikacij Java. Celotna oblika JDK je Java Development Kit. Razvijalci Java ga lahko uporabljajo v sistemih Windows, macOS, Solaris in Linux. JDK jim pomaga kodirati in zagnati programe Java. V isti računalnik je mogoče namestiti več kot eno različico JDK.
Zakaj uporabljati JDK?
Tu so glavni razlogi za uporabo JDK:
- JDK vsebuje orodja, potrebna za pisanje programov Java in JRE za njihovo izvajanje.
- Vključuje prevajalnik, zaganjalnik aplikacij Java, Appletviewer itd.
- Prevajalnik pretvori kodo, napisano v Javi, v bajtno kodo.
- Zaganjalnik aplikacij Java odpre JRE, naloži potreben razred in izvede svojo glavno metodo.
Navidezni stroj Java (JVM):
Java Virtual Machine (JVM) je motor, ki zagotavlja izvajalno okolje za poganjanje kode Java ali aplikacij. Bajtno kodo Java pretvori v strojni jezik. JVM je del Java Run Environment (JRE). V drugih programskih jezikih prevajalnik izdela strojno kodo za določen sistem. Vendar prevajalnik Java proizvaja kodo za navidezni stroj, znan kot Java navidezni stroj.
Zakaj JVM?
Tu so pomembni razlogi za uporabo JVM:
- JVM ponuja od platforme neodvisen način izvajanja izvorne kode Java.
- Ima številne knjižnice, orodja in okvire.
- Ko zaženete program Java, lahko zaženete na kateri koli platformi in prihranite veliko časa.
- JVM je opremljen s prevajalnikom JIT (Just-in-Time), ki pretvori izvorno kodo Java v strojni jezik nizke ravni. Zato deluje hitreje kot običajna aplikacija.
Izvajalno okolje Java (JRE)
JRE je del programske opreme, ki je namenjen zagon druge programske opreme. Vsebuje knjižnice razredov, razred nalagalca in JVM. Preprosto povedano, če želite zagnati program Java, potrebujete JRE. Če niste programer, vam ni treba namestiti JDK, ampak samo JRE za zagon programov Java.
Zakaj uporabljati JRE?
Tu so glavni razlogi za uporabo JRE:
- JRE vsebuje knjižnice razredov, JVM in druge podporne datoteke. Ne vključuje nobenega orodja za razvoj Jave, kot je razhroščevalec, prevajalnik itd.
- Uporablja pomembne razrede paketov, kot so math, swing, util, lang, awt in runtime knjižnice.
- Če morate zagnati programčke Java, mora biti v vašem sistemu nameščen JRE.
Različne vrste Java platform
Obstajajo štiri različne vrste jezikovnih platform za programiranje Java:
1. Java Platform, standardna izdaja (Java SE): API Java SE ponuja osnovno funkcionalnost programskega jezika Java. Določa vse osnove vrste in predmeta razredov na visoki ravni. Uporablja se za mreženje, varnost, dostop do baze podatkov, razvoj grafičnega uporabniškega vmesnika (GUI) in razčlenjevanje XML.
2. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): Platforma Java EE ponuja API in izvajalno okolje za razvoj in izvajanje zelo razširljivih, obsežnih, večstopenjskih, zanesljivih in varnih omrežnih aplikacij.
3. Java Java Programming Language Platform, Micro Edition (Java ME): Platforma Java ME ponuja API in majhen navidezni stroj, ki poganja programe programskega jezika Java na majhnih napravah, kot so mobilni telefoni.
4. Java FX: JavaFX je platforma za razvoj bogatih internetnih aplikacij z uporabo lahkega API-ja za uporabniški vmesnik. Uporabnik uporablja strojno pospešeni grafični in medijski mehanizem, ki Javi pomaga izkoristiti odjemalce z večjo zmogljivostjo ter sodobne videz in občutek ter API-je na visoki ravni za povezovanje z omrežnimi viri podatkov.
Da bi razumeli programski jezik Java, moramo razumeti nekaj osnovnih konceptov, kako lahko računalniški program zažene ukaz in izvede dejanje.
Kaj je osebni računalnik?
Računalnik je elektronska naprava, ki lahko izvaja izračune. Vsi vemo, da je sestavljen iz monitorja, tipkovnice, miške in pomnilnika za shranjevanje informacij. Toda najpomembnejša komponenta računalnika je PROCESOR. To vse razmišlja o računalniku, vprašanje pa je, kako računalnik to razmišlja? Kako razume besedilo, slike, video posnetke itd.?
Kaj je skupščinski jezik?
Računalnik je elektronska naprava in lahko razume le elektronske ali binarne signale. Na primer, 5-voltni elektronski signal lahko predstavlja binarno število 1, medtem ko 0 voltov predstavlja binarno število 0. Torej je vaš računalnik nenehno bombardiran s temi signali.
Osem bitov takšnih signalov je združenih za razlago besedila, številk in simbolov.
Simbol # je na primer računalnik označil kot 10101010. Podobno je vzorec za dodajanje funkcije 10000011.
To je znano kot 8-bitno računalništvo. Trenutni dnevni procesor lahko dekodira 64-bitni čas. Toda kakšen je odnos tega koncepta s programskim jezikom JAVA? Naj jih razumemo kot primer.
Recimo, če želite računalniku naročiti, naj doda dve številki (1 + 2), predstavljeni z nekaterimi binarnimi številkami (10000011), kako boste to sporočili računalniku? Da, za izvedbo naše kode bomo uporabili montažni jezik.
"Montažni jezik je najosnovnejša oblika jezikov za razvoj programske opreme."
Ukaz bomo dali računalniku v tej obliki, kot je prikazano spodaj. Vaša koda za dodajanje dveh številk v tem jeziku bi bila v tem vrstnem redu.
- Shranite številko 1 na mesto pomnilnika, recimo A
- Shranite številko 2 na mesto pomnilnika, recimo B
- Dodajte vsebino lokacije A & B
- Shrani rezultate
Kako pa bomo to storili? Še v petdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so bili računalniki ogromni in so porabili veliko energije, ste svojo zbirno kodo pretvorili v ustrezno strojno kodo v 1 in 0 s pomočjo zemljevidov za preslikavo. Kasneje bo ta koda vstavljena v kartice naprave in podana v računalnik. Računalnik bo prebral te kode in zagnal program. Takrat bi bil to dolg postopek, dokler ASSEMBLER ne bi priskočil na pomoč.
Kaj sta Assembler in Compiler?
Z napredkom v tehnologiji so izumili vhodno-izhodne naprave. Program lahko neposredno vtipkate v računalnik s pomočjo ASSEMBLER. Pretvori jo v ustrezno strojno kodo (110001…) in jo posreduje v vaš procesor. Če se vrnemo na naš primer dodajanja (1 + 2), bo sestavljalec to kodo pretvoril v strojno kodo in izpisal.
Poleg tega boste morali klicati tudi za ustvarjanje funkcij, ki jih nudi operacijski sistem za prikaz izhoda kode.
Toda sam monter ni vključen v ta postopek; prav tako zahteva, da prevajalnik sestavi dolgo kodo v majhen kos kod. Z napredkom v jezikih za razvoj programske opreme bi se lahko celotna montažna koda skrčila v samo en vrsticni izpis f 1 + 2 A s programsko opremo, imenovano COMPILER. Uporablja se za pretvorbo vaše jezikovne kode c v montažno kodo. Monter ga pretvori v ustrezno strojno kodo. Ta strojna koda bo posredovana procesorju. Najpogostejši procesor, ki se uporablja v osebnih računalnikih ali računalnikih, je procesor Intel.
Čeprav so današnji prevajalniki v kompletu z zbiralnikom, lahko kodo višjega jezika neposredno pretvorijo v strojno kodo.
Recimo, da operacijski sistem Windows deluje na tem Intelovem procesorju, kombinacija operacijskega sistema in procesorja pa se imenuje PLATFORM. Najpogostejša platforma na svetu je Windows, Intel pa se imenuje platforma Wintel. Druge priljubljene platforme so AMD in Linux, Power PC in Mac OS X.
Zdaj se bodo s spremembo procesorja spremenila tudi navodila za sestavljanje. Na primer:
- Navodilo za dodajanje v Intelu lahko imenujemo DODAJANJE za AMD
- ALI Math ADD za Power PC
S spremembo operacijskega sistema se bodo spremenili tudi klici na ravni OS "raven in narava".
Kot razvijalec želim, da moj program deluje na vseh platformah, da bi kar najbolj povečal svoje prihodke. Zato bi moral kupiti ločene prevajalnike, ki pretvorijo moj ukaz print f v izvorno strojno kodo.
Toda prevajalniki so dragi in obstaja verjetnost težav z združljivostjo. Torej nakup in namestitev ločenega prevajalnika za različni OS in procesor ni izvedljiva. Torej, kaj je lahko alternativna rešitev? Vnesite jezik Java.
Kako deluje navidezni stroj Java?
Z uporabo navideznega računalnika Java je to težavo mogoče rešiti. Toda kako deluje na različnih procesorjih in OS Razumejmo ta postopek korak za korakom.
Korak 1) Koda za prikaz dodajanja dveh številk je System.out.println (1 + 2) in je shranjena kot datoteka .java.
2. korak) Z uporabo java prevajalnika se koda pretvori v vmesno kodo, imenovano bajtkoda. Rezultat je datoteka .class.
3. korak) Te kode ne razume nobena platforma, temveč le navidezna platforma, imenovana Java Virtual Machine.
Korak 4) Ta navidezni stroj se nahaja v RAM-u vašega operacijskega sistema. Ko se navidezni stroj napaja s to bajtno kodo, identificira platformo, na kateri deluje, in pretvori bajtno kodo v izvorno strojno kodo.
Med delom na računalniku ali brskanju po spletu, kadar koli vidite katero od teh ikon, bodite prepričani, da je navidezni stroj java naložen v vaš RAM. Toda zaradi česar je Java donosna, je, da se lahko koda, ki je enkrat sestavljena, izvaja ne samo na vseh platformah osebnih računalnikov, temveč tudi na mobilnih napravah ali drugih elektronskih napravah, ki podpirajo Javo.
Torej,
"Java je programski jezik in tudi platforma"
Kako je Java Platform neodvisen?
Tako kot prevajalnik C tudi prevajalnik Java ne ustvari izvorne izvršljive kode za določen stroj. Namesto tega Java ustvari edinstveno obliko, imenovano bytecode. Izvaja se v skladu s pravili, določenimi v specifikaciji navideznega stroja. Zato je Java jezik, neodvisen od platforme.
Bytecode je razumljiv vsem JVM, nameščenim v katerem koli operacijskem sistemu. Skratka, izvorna koda Java se lahko izvaja v vseh operacijskih sistemih.
Povzetek:
- Java je programski jezik z več platformami, objektno usmerjen in omrežjem osredotočen programski jezik Java je objektno usmerjen programski jezik, ki temelji na razredu.
- Java Platform je zbirka programov, ki programerjem pomagajo pri učinkovitem razvoju in zagonu aplikacij Java.
- Pomen Java: Java je programski jezik z več platformami in omrežjem osredotočen.
- Uporablja se predvsem za razvoj aplikacij za Android in programske opreme za podjetja.
- 2009 je družba Oracle Corporation prevzela podjetje Sun Microsystems in prevzela lastništvo nad tremi ključnimi programskimi sredstvi podjetja Sun: Java, Solaris in MySQL.
- Najnovejša različica Jave, objavljena 15. septembra 2020
- Najboljša lastnost Java je, da je to eden najlažjih programskih jezikov za učenje.
- Štiri vrste jezikovnih programskih platform Java so: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
- Računalnik je elektronska naprava, ki lahko izvaja izračune.
- Računalnik razume samo elektronske ali binarne signale.
- Assembler je napredna tehnologija, ki pretvori izvorno jedro v ustrezno strojno kodo (110001…) in ga prenese v vaš procesor.