Čo je to Java?
Java je univerzálny objektovo orientovaný programovací jazyk založený na triedach, ktorý má menšie závislosti na implementácii. Je to výpočtová platforma pre vývoj aplikácií. Java je preto rýchla, bezpečná a spoľahlivá. Je široko používaný na vývoj aplikácií Java v notebookoch, dátových centrách, herných konzolách, vedeckých superpočítačoch, mobilných telefónoch atď.
Čo je platforma Java?
Java Platform je kolekcia programov, ktoré programátorom pomáhajú efektívne rozvíjať a spúšťať programovacie aplikácie Java. Zahŕňa vykonávací modul, kompilátor a v ňom sadu knižníc. Jedná sa o súbor počítačového softvéru a špecifikácií. James Gosling vyvinul platformu Java v spoločnosti Sun Microsystems a neskôr ju získala spoločnosť Oracle Corporation.
V tomto výučbe Java sa naučíte -
- Čo je to Java?
- Čo je platforma Java?
- Definícia a význam Java
- Na čo sa používa Java?
- História programovacieho jazyka Java
- Verzie Java
- Funkcie Java
- Súčasti programovacieho jazyka Java
- Rôzne typy platforiem Java
- Čo je to PC?
- Čo je to jazyk zhromaždenia?
- Čo sú Assembler a Compiler?
- Ako funguje Java Virtual Machine?
- Ako je nezávislá platforma Java?
Toto video predstavuje platformu Java a vysvetľuje, prečo je Java platformou aj programovacím jazykom.
Ak video nie je prístupné, kliknite sem
Definícia a význam Java
Java je multiplatformový, objektovo orientovaný a sieťovo orientovaný jazyk. Patrí medzi najpoužívanejšie programovacie jazyky. Java sa tiež používa ako výpočtová platforma.
Je považovaný za jeden z rýchlych, bezpečných a spoľahlivých programovacích jazykov, ktoré väčšina organizácií uprednostňuje pri zostavovaní svojich projektov.
Na čo sa používa Java?
Tu je niekoľko dôležitých aplikácií Java:
- Používa sa na vývoj aplikácií pre Android
- Pomáha vám pri vytváraní podnikového softvéru
- Široká škála mobilných aplikácií Java
- Vedecké výpočtové aplikácie
- Používa sa na analýzu veľkých dát
- Java programovanie hardvérových zariadení
- Používa sa pre technológie na strane servera, ako sú Apache, JBoss, GlassFish atď.
História programovacieho jazyka Java
Tu sú dôležité pamiatky z histórie jazyka Java:
- Jazyk Java sa pôvodne volal OAK.
- Pôvodne bol vyvinutý na manipuláciu s prenosnými zariadeniami a set-top boxmi. Dub bol obrovským zlyhaním.
- V roku 1995 spoločnosť Sun zmenila názov na „Java“ a upravila jazyk, aby využila výhody rozvíjajúceho sa obchodu s vývojom webových stránok (World Wide Web).
- Neskôr, v roku 2009, spoločnosť Oracle Corporation získala spoločnosť Sun Microsystems a prevzala vlastníctvo troch kľúčových softvérových aktív spoločnosti Sun: Java, MySQL a Solaris.
Verzie Java
Tu je stručná história všetkých verzií Java s dátumom ich vydania.
| Verzie Java | Dátum vydania |
| JDK Alpha a Beta | 1995 |
| JDK 1.0 | 23. januára 1996 |
| JDK 1.1 | 19. februára 1997 |
| J2SE 1.2 | 8. decembra 1998 |
| J2SE 1.3 | 8. mája 2000 |
| J2SE 1.4 | 6. februára 2002 |
| J2SE 5.0 | 30. september 2004 |
| Java SE 6 | 11. decembra 2006 |
| Java SE 7 | 28. júla 2011 |
| Java SE 8 | 18. marca 2014 |
| Java SE 9 | 21. septembra 2017 |
| Java SE 10 | 20. marca 2018 |
| JAVA SE 11 | 25. septembra 2018 |
| JAVA SE 12 | 19. marca 2019 |
| JAVA SE 13 | 17. septembra 2019 |
| JAVA SE 14 | 17. marca 2020 |
| JAVA SE 15 | 15. septembra 2020 (najnovšia verzia Java) |
Funkcie Java
Tu uvádzame niektoré dôležité funkcie Java:
- Je to jeden z ľahko použiteľných programovacích jazykov, ktoré sa treba naučiť.
- Jedenkrát napíšte kód a spustite ho na takmer akejkoľvek výpočtovej platforme.
- Java je nezávislá na platforme. Niektoré programy vyvinuté v jednom stroji je možné vykonať v inom stroji.
- Je určený na vytváranie objektovo orientovaných aplikácií.
- Je to viacvláknový jazyk s automatickou správou pamäte.
- Je vytvorený pre distribuované prostredie Internetu.
- Uľahčuje distribúciu výpočtov zameranú na sieť.
Súčasti programovacieho jazyka Java
Programátor Java píše program v jazyku čitateľnom pre človeka s názvom Zdrojový kód. Preto CPU alebo čipy nikdy nerozumejú zdrojovému kódu napísanému v ľubovoľnom programovacom jazyku.
Tieto počítače alebo čipy rozumejú iba jednej veci, ktorá sa nazýva strojový jazyk alebo kód. Tieto strojové kódy bežia na úrovni CPU. Preto by to boli iné strojové kódy pre iné modely CPU.
Musíte si však robiť starosti so strojovým kódom, pretože programovanie sa týka iba zdrojového kódu. Stroj chápe tento zdrojový kód a prevádza ich do strojovo zrozumiteľného kódu, ktorý je spustiteľným kódom.
Všetky tieto funkcie sa vyskytujú vo vnútri nasledujúcich 3 komponentov platformy Java:
Java Development Kit (JDK)
JDK je vývojové prostredie softvéru používané na výrobu appletov a aplikácií Java. Plnou formou JDK je Java Development Kit. Vývojári jazyka Java ho môžu používať v systémoch Windows, macOS, Solaris a Linux. JDK im pomáha kódovať a spúšťať programy Java. Na jeden počítač je možné nainštalovať viac ako jednu verziu JDK.
Prečo používať JDK?
Tu sú hlavné dôvody použitia JDK:
- JDK obsahuje nástroje potrebné na písanie programov Java a JRE na ich vykonávanie.
- Zahŕňa kompilátor, spúšťač aplikácií Java, Appletviewer atď.
- Kompilátor prevádza kód napísaný v Jave na bajtový kód.
- Spúšťač aplikácií Java otvára JRE, načíta potrebnú triedu a vykonáva jeho hlavnú metódu.
Virtuálny počítač Java (JVM):
Java Virtual Machine (JVM) je motor, ktorý poskytuje behové prostredie na pohon Java kódu alebo aplikácií. Konvertuje bajtový kód Java do strojového jazyka. JVM je súčasťou Java Run Environment (JRE). V iných programovacích jazykoch kompilátor produkuje strojový kód pre konkrétny systém. Kompilátor Java však produkuje kód pre Virtual Machine známy ako Java Virtual Machine.
Prečo JVM?
Tu sú dôležité dôvody použitia JVM:
- JVM poskytuje na platforme nezávislý spôsob vykonávania zdrojového kódu Java.
- Má množstvo knižníc, nástrojov a rámcov.
- Po spustení programu Java môžete bežať na ľubovoľnej platforme a ušetriť veľa času.
- JVM je dodávaný s kompilátorom JIT (Just-in-Time), ktorý prevádza zdrojový kód Java do strojového jazyka nízkej úrovne. Preto beží rýchlejšie ako bežná aplikácia.
Java Runtime Environment (JRE)
JRE je softvér, ktorý je navrhnutý na prevádzkovanie iného softvéru. Obsahuje knižnice tried, triedu nakladačov a JVM. Zjednodušene povedané, ak chcete spustiť program Java, potrebujete JRE. Ak nie ste programátor, nemusíte inštalovať JDK, ale iba JRE na spustenie programov Java.
Prečo používať JRE?
Tu sú hlavné dôvody použitia JRE:
- JRE obsahuje knižnice tried, JVM a ďalšie podporné súbory. Nezahŕňa žiadny nástroj na vývoj Java, ako je debugger, kompilátor atď.
- Používa dôležité triedy balíkov, ako sú matematické, swingové, util, lang, awt a runtime knižnice.
- Ak musíte spúšťať applety Java, musí byť vo vašom systéme nainštalované JRE.
Rôzne typy platforiem Java
Existujú štyri rôzne typy platforiem programovacieho jazyka Java:
1. Java Platform, Standard Edition (Java SE): API Java SE ponúka základné funkcie programovacieho jazyka Java. Definuje všetky základy typu a objektu pre triedy na vysokej úrovni. Používa sa na vytváranie sietí, zabezpečenie, prístup do databázy, vývoj grafického používateľského rozhrania (GUI) a analýzu XML.
2. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): Platforma Java EE ponúka rozhranie API a runtime prostredie na vývoj a prevádzkovanie vysoko škálovateľných, rozsiahlych, viacvrstvových, spoľahlivých a bezpečných sieťových aplikácií.
3. Java Programming Language Platform, Micro Edition (Java ME): Platforma Java ME ponúka API a virtuálny stroj malého rozsahu, na ktorom sú spustené aplikácie programovacieho jazyka Java na malých zariadeniach, ako sú mobilné telefóny.
4. Java FX: JavaFX je platforma pre vývoj bohatých internetových aplikácií pomocou ľahkého rozhrania API používateľského rozhrania. Je používateľom hardvérovo akcelerovaných grafických a mediálnych nástrojov, ktoré pomáhajú Java využívať výhod výkonnejších klientov a moderný vzhľad a dojem a API na vysokej úrovni na pripojenie k sieťovým zdrojom údajov.
Aby sme pochopili programovací jazyk Java, musíme pochopiť niektoré základné koncepcie toho, ako môže počítačový program spustiť príkaz a vykonať akciu.
Čo je to PC?
Počítač je elektronické zariadenie schopné vykonávať výpočty. Všetci vieme, že sa skladá z monitora, klávesnice, myši a pamäte na ukladanie informácií. Ale najdôležitejšou súčasťou počítača je PROCESOR. Toto všetko myslí na počítač, ale otázkou je, ako to myslí počítač? Ako rozumie textu, obrázkom, videám atď.?
Čo je to jazyk zhromaždenia?
Počítač je elektronické zariadenie a dokáže porozumieť iba elektronickým alebo binárnym signálom. Napríklad 5-voltový elektronický signál môže predstavovať binárne číslo 1, zatiaľ čo 0 voltov môže predstavovať binárne číslo 0. Takže váš počítač je týmito signálmi neustále bombardovaný.
Osem bitov takýchto signálov je zoskupených, aby interpretovali text, číslice a symboly.
Napríklad symbol # je počítačom identifikovaný ako 10101010. Podobne vzor pre pridanie funkcie predstavuje 10000011.
Toto sa nazýva 8-bitové výpočty. Procesor aktuálneho dňa je schopný dekódovať 64-bitový čas. Aký je však vzťah tohto konceptu s programovacím jazykom JAVA? Poďme to chápať ako príklad.
Predpokladajme, že ak chcete počítaču povedať, aby pridal dve čísla (1 + 2) predstavované niektorými binárnymi číslami (10000011), ako to chcete povedať svojmu počítaču? Áno, na vykonanie nášho kódu použijeme montážny jazyk.
„Assembly Language je najzákladnejšia forma jazykov pre vývoj softvéru.“
Chystáme sa dať príkaz počítaču v tomto formáte, ako je uvedené nižšie. Váš kód na pridanie dvoch čísel v tomto jazyku by bol v tomto poradí.
- Uložte číslo 1 na miesto v pamäti, povedzte A
- Uložte číslo 2 na miesto v pamäti, povedzte B
- Pridajte obsah umiestnenia A a B.
- Uložiť výsledky
Ako to ale urobíme? V 50. rokoch, keď boli počítače obrovské a spotrebovali veľa energie, by ste pomocou mapovacích hárkov previedli svoj montážny kód na zodpovedajúci strojový kód na 1 a 0. Neskôr bude tento kód vyrazený do kariet stroja a odovzdaný do počítača. Počítač načíta tieto kódy a vykoná program. To by potom bol dlhý proces, kým neprišiel ASSEMBLER na pomoc.
Čo sú Assembler a Compiler?
S pokrokom v technológii boli vynájdené i / o zariadenia. Váš program môžete priamo napísať do PC pomocou ASSEMBLER. Konvertuje ho na zodpovedajúci strojový kód (110001…) a zavedie ho do vášho procesora. Keď sa vrátime k nášmu príkladu pridania (1 + 2), assembler prevedie tento kód na strojový kód a výstup.
Okrem toho budete musieť volať, aby ste vytvorili funkcie poskytované operačným systémom na zobrazenie výstupu kódu.
Samotný zostavovateľ však nie je zapojený do tohto procesu; vyžaduje tiež, aby kompilátor skompiloval dlhý kód do malého množstva kódov. S pokrokom v jazykoch pre vývoj softvéru sa celý tento montážny kód mohol zmenšiť na iba jeden riadok tlače f 1 + 2 A so softvérom s názvom COMPILER. Používa sa na prevod kódu jazyka c do kódu zostavy. Assembler ho prevedie na zodpovedajúci strojový kód. Tento strojový kód sa prenesie do procesora. Najbežnejším procesorom používaným v PC alebo počítačoch je procesor Intel.
Aj keď sú dnešné kompilátory dodávané spolu s assemblerom, môžu priamo prevádzať váš kód vo vyššom jazyku do strojového kódu.
Teraz predpokladajme, že operačný systém Windows beží na tomto procesore Intel, kombinácia operačného systému a procesora sa nazýva PLATFORMA. Najbežnejšou platformou na svete je Windows a Intel sa nazýva Wintel Platform. Ďalšie populárne platformy sú AMD a Linux, Power PC a Mac OS X.
Teraz so zmenou procesora sa zmenia aj montážne pokyny. Napríklad:
- Inštrukcia pre pridanie v Intel sa môže pre AMD nazývať ADDITION
- ALEBO Matematický PRIDAŤ pre Power PC
A so zmenou operačného systému sa tiež zmenia hovory „level and nature“ na úrovni OS.
Ako vývojár chcem, aby môj softvérový program fungoval na všetkých platformách a maximalizoval tak moje príjmy. Musel by som si teda kúpiť samostatné kompilátory, ktoré prevádzajú môj príkaz f na natívny strojový kód.
Kompilátory sú však drahé a existuje riziko problémov s kompatibilitou. Nákup a inštalácia samostatného kompilátora pre iný operačný systém a procesor teda nie je možná. Čo teda môže byť alternatívnym riešením? Zadajte jazyk Java.
Ako funguje Java Virtual Machine?
Tento problém je možné vyriešiť použitím Java Virtual Machine . Ako to ale funguje na rôznych procesoroch a OS Pochopme tento proces krok za krokom.
Krok 1) Kód na zobrazenie sčítania dvoch čísel je System.out.println (1 + 2) a uloží sa ako súbor .java.
Krok 2) Pomocou kompilátora java sa kód prevedie na medzikód, ktorý sa nazýva bytecode. Výstupom je súbor .class.
Krok 3) Tento kód nechápe žiadna platforma, ale iba virtuálna platforma nazývaná Java Virtual Machine.
Krok 4) Tento virtuálny počítač sa nachádza v RAM vášho operačného systému. Keď je virtuálny stroj napájaný týmto bajtkódom, identifikuje platformu, na ktorej pracuje, a prevedie bajtkód na natívny strojový kód.
Pri práci na počítači alebo pri prehľadávaní webu, kedykoľvek uvidíte niektorú z týchto ikon, ubezpečte sa, že virtuálny počítač Java je načítaný do vašej pamäte RAM. Vďaka čomu je ale Java lukratívna je to, že keď sa kód raz skompiluje, môže bežať nielen na všetkých platformách PC, ale aj na mobiloch alebo iných elektronických pomôckach podporujúcich Javu.
Teda
„Java je programovací jazyk aj platforma“
Ako je nezávislá platforma Java?
Rovnako ako kompilátor C, kompilátor Java neprodukuje natívny spustiteľný kód pre konkrétny stroj. Namiesto toho produkuje Java jedinečný formát, ktorý sa nazýva bytecode. Vykonáva sa podľa pravidiel stanovených v špecifikácii virtuálneho stroja. Preto je Java jazyk nezávislý na platforme.
Bytecode je pochopiteľný pre všetky JVM nainštalované na akomkoľvek OS. Stručne povedané, zdrojový kód Java môže bežať na všetkých operačných systémoch.
Zhrnutie:
- Java je multiplatformový, objektovo orientovaný a sieťovo orientovaný programovací jazyk Java je univerzálny objektovo orientovaný programový jazyk založený na triedach.
- Java Platform je kolekcia programov, ktoré pomáhajú programátorom efektívne vyvíjať a spúšťať aplikácie Java.
- Význam Javy: Java je multiplatformový a sieťovo orientovaný programovací jazyk.
- Používa sa hlavne na vývoj aplikácií pre Android a podnikového softvéru.
- V roku 2009 spoločnosť Oracle Corporation získala spoločnosť Sun Microsystems a prevzala vlastníctvo troch kľúčových softvérových aktív spoločnosti Sun: Java, Solaris a MySQL.
- Posledná verzia Java vydaná 15. septembra 2020
- Najlepšou vlastnosťou Java je, že je to jeden z najjednoduchších programovacích jazykov, ktoré sa dá naučiť.
- Štyri typy platforiem programovacieho jazyka Java: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
- Počítač je elektronické zariadenie schopné vykonávať výpočty.
- Počítač chápe iba elektronické alebo binárne signály.
- Assembler je pokročilá technológia, ktorá prevádza zdrojové jadro na zodpovedajúci strojový kód (110001…) a dodáva ho do vášho procesora.