برنامه نویسی جاوا چیست؟

برنامه نویسی جاوا چیست؟

معرفی زبان برنامه نویسی جاوا – Java

زبان برنامه نویسی جاوا  زبان برنامه نویسی همه منظوره است که نویسی Java یک زبان برنامه همزمان، مبتنی بر کلاس و شیء گرا است و طوری طراحی شده است تا کمترین وابستگی اجرایی ممکن را داشته باشد. شعار این زبان، “یک بار بنویس، همه جا اجرا کن” است، یعنی کد جاوای کامپایل شده می تواند روی تمام پلتفرم هایی که از جاوا پشتیبانی می کنند، اجرا شود و نیازی به کامپایل کردن مجدد نیست. برنامه های جاوا معمولا به صورت Bytecode کامپایل می شوند و صرف نظر از ساختار کامپیوتر، می توانند روی هرگونه دستگاه مجازی اجرا شوند. در سال ۲۰۱۶، جاوا یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی مورد استفاده، مخصوصا برای برنامه های وب سرور مشتری است و گزارش شده است که ۹ میلیون توسعه دهنده دارد. جاوا در ابتدا توسط جیمز گاسلینگ در شرکت Sun Microsystems توسعه یافت (که اکنون توسط شرکت Oracle خریداری شده است) و در سال ۱۹۹۵ به عنوان یک مولفه اصلی از پلتفرم جاوای شرکت Sun Microsystems عرضه شد. بیشتر قواعد این زبان از زبان های C و C++ گرفته شده است، اما امکانات سطح پایین کمتری نسبت به آنها دارد.

تاریخچه زبان برنامه نویسی Java

جیمز گاسلینگ، مایک شریدان و پاتریک ناتون، در ژوئن سال ۱۹۹۱، پروژه زبان برنامه نویسی جاوا را آغاز کردند. زبان برنامه نویسی جاوا در ابتدا برای تلویزیون تعاملی طراحی شده بود، اما برای صنعت تلویزیون کابلی دیجیتال آن زمان بسیار پیشرفته بود. این زبان در ابتدا Oak (بلوط) نام داشت که برگرفته شده از درخت بلوطی بود که بیرون از دفتر گاسلینگ قرار داشت. بعدا این پروژه Green نام گرفت و در نهایت نام آن به Java تغییر یافت که برگرفته از قهوه جاوه است. گاسلینگ زبان برنامه نویسی جاوا را با قاعده نحوی سبک C و C++ طراحی کرد که برنامه نویس های سیستم و برنامه با آن آشنایی دارند.

شرکت Sun Microsystems اولین اجرای عمومی زبان برنامه نویسی جاوا را به عنوان java 1.0 در سال ۱۹۹۵ عرضه کرد. شعار آن “یک بار بنویس، همه جا اجرا کن” بود و اجرای بدون هزینه روی پلتفرم های محبوب را فراهم می کرد. این زبان که بسیار ایمن بوده و ایمنی آن قابل پیکربندی بود، اجازه محدود کردن دسترسی به شبکه و فایل ها را می داد. مرورگرهای بزرگ وب به زودی قابلیت اجرای Applet های جاوا در صفحات وب را اضافه کردند و زبان برنامه نویسی جاوا به سرعت محبوب شد و این محبوبیت بیشتر در خارج از مرورگرها بود که این برنامه اولیه نبود. در ژانویه سال ۲۰۱۶، شرکت Oracle اعلام کرد که محیط های Runtime جاوای مبتنی بر JDK 9 دیگر پلاگین مرورگر را ادامه نخواهند داد. کامپایلر Java 1.0 توسط آرتور ون هاف در جاوا بازنویسی شد تا دقیقا با ملزومات زبان برنامه نویسی Java 1.0 مطابقت داشته باشد. با ظهور زبان برنامه نویسی Java 2 (که در ابتدا با نام J2SE 1.2 در دسامبر ۱۹۹۸ – ۱۹۹۹ عرضه شده بود)، ورژن های جدید دارای پیکربندی های مختلفی بودند که برای پلتفرم های مختلف ساخته شده بودند. J2EE شامل تکنولوژی ها و API هایی برای کاربردهای سازمانی بود که عموما در محیط های سرور اجرا می شوند، درحالیکه J2ME شامل API هایی بود که برای برنامه های موبایل بهینه شده بودند. ورژن دسکتاپ به J2SE تغییر نام داده شد. در سال ۲۰۰۶، شرکت Sun به خاطر اهداف بازاریابی، ورژن های جدید J2 را به ترتیب Java EE، Java ME و Java SE نامید.

در سال ۱۹۹۷، شرکت Sun Microsystems برای رسمی کردن زبان برنامه نویسی جاوا، به استانداردهای ISO/IEC JTC 1 و Ecma International روی آورد، اما به زودی از این کار صرف نظر کرد. جاوا یک استاندارد عمومی باقی مانده است که از طریق فرایند Java Community کنترل می شود. در یک برهه زمانی، شرکت Sun صرف نظر از اختصاصی بودن زبان برنامه نویسی جاوا، تمام اجراهای جاوا را بدون هزینه در دسترس قرار داد. شرکت Sun درآمدهای جاوای خود را از طریق فروش مجوز برای محصولات خاص مانند Java Enterprise System کسب می کرد.
در ۱۳ نوامبر سال ۲۰۰۶، شرکت Sun  بیشتر قسمت های ماشین مجازی جاوا (JVM) را به عنوان نرم افزار رایگان و کد باز تحت شرایط مجوز عمومی کلی گنو عرضه کرد. در ۸ می سال ۲۰۰۷، شرکت Sun این فرایند را کامل کرد و تمام کدهای هسته ای JVM  را تحت شرایط توزیع رایگان و کد باز در دسترس قرار داد، به جز بخش کوچکی از کدها که کپی رایت آنها متعلق به شرکت Sun نبود.

ریچ گرین، نایب رئیس شرکت Sun اعلام کرد که نقش شرکت Sun  در رابطه با زبان برنامه نویسی جاوا مانند یک مُبلغ است. پس از خرید شرکت Sun Microsystems توسط شرکت Oracle در سال ۲۰۰۹ – ۲۰۱۰، Oracle خود را “ناظر تکنولوژی جاوا با تعهدی برای پرورش یک جامعه مشارکتی شفاف”  توصیف کرد. علیرغم این موضوع، شرکت Oracle  از Google به خاطر استفاده از جاوا در Android SDK شکایت کرد (به بخش Google در پایین مراجعه کنید). نرم افزار جاوا روی تمام دستگاه ها از لپتاپ ها گرفته تا مراکز داده، کنسول های بازی و ابرکامپیوترهای علمی اجرا می شود. در ۲ آوریل سال ۲۰۱۰، جیمز گاسلینگ از شرکت Oracle استعفا داد.

اصول اولیه زبان برنامه نویسی Java

پنج هدف اصلی در ساخت زبان برنامه نویسی Java وجود داشت:

 

۱. باید “ساده، شیء گرا و آشنا” باشد.

۲. باید “قدرتمند و ایمن” باشد.

۳. باید “از نظر ساختاری خنثی و قابل حمل” باشد.

۴. باید با “عملکرد بالایی” اجرا شود.

۵. باید “تفسیر شده، رشته ای و پویا” باشد.

پلتفرم جاوا

یکی از اهداف طراحی زبان برنامه نویسی جاوا، قابلیت حمل است، یعنی برنامه هایی که برای پلتفرم جاوا نوشته شده اند باید روی هر ترکیبی از سخت افزار و سیستم عامل با پشتیبانی کافی از Runtime، اجرا شود. برای این کار، به جای کامپایل کردن مستقیم به کد ماشینی ساختار محور، کد زبان برنامه نویسی جاوا در یک واسطه به نام Java Bytecode کامپایل شد. دستوالعمل های Java Bytecode مشابه با کد ماشینی هستند، اما آنها توسط یک ماشین مجازی (VM) اجرا می شوند که مخصوص سخت افزار میزبان نوشته شده است. کاربران نهایی معمولا از یک محیط Java Runtime (JRE) استفاده می کنند که برای برنامه های جاوای انفرادی یا مرورگرهای وب برای Applet های جاوا، روی دستگاه هایشان نصب شده است.

کتابخانه های استاندارد یک روش عمومی برای دسترسی به ویژگی های مخصوص میزبان مانند گرافیک، threading و شبکه فراهم می کنند.

استفاده از Bytecode همگانی، انتقال آن را آسان می کند. هرچند، تفسیر Bytecode به دستورالعمل های ماشین، باعث می شود تا برنامه های تفسیر شده همیشه آهسته تر از برنامه های اجرایی محلی باشند. البته کامپایلرهای به هنگام یا Just in Time  (JIT) از مراحل اولیه معرفی شدند که در زمان اجرا، بایت کدها را به کد ماشینی کامپایل می کنند. خود جاوا مستقل از پلتفرم است و توسط یک ماشین مجازی جاوا (JVM) با پلتفرمی که باید روی آن اجرا شود، سازگار می شود که Java Bytecode را به زبان ماشینی پلتفرم تفسیر می کند.

مستندات زبان برنامه نویسی جاوا

Javadoc یک سیستم سندسازی جامع است که توسط شرکت Sun Microsystems ساخته شده و توسط بسیاری از توسعه دهندگان زبان برنامه نویسی Java مورد استفاده قرار می گیرد. Javadoc به توسعه دهندگان یک سیستم سازمان دهی شده برای مستندسازی کدهایشان می دهد. کامنت های Javadoc یک ستاره اضافی در ابتدا دارند. برای مثال، جداکننده آن /** و */ هستند، درحالیکه کامنت های چند خطی عادی با جداکننده های /* و */ مشخص می شوند.

 

نسخه های زبان برنامه نویسی جاوا

شرکت Sun چهار نسخه از جاوا را برای محیط های برنامه مختلف ساخته است و بسیاری از APIهایش را تقسیم کرده است تا به یکی از پلتفرم ها تعلق داشته باشند. این پلتفرم ها شامل موارد زیر هستند:

 

– Java Card برای کارت های هوشمند

پلتفرم جاوا، نسخه Micro (Java ME) – برای محیط هایی با منابع محدود.

پلتفرم جاوا، نسخه استاندارد (Java SE) – برای محیط های کاری.

پلتفرم جاوا، نسخه Enterprise (Java EE) – برای محیط های سازمانی یا اینترنتی توزیع شده بزرگ.

 

کلاس های موجود در API جاوا در گروه های مختلف به نام بسته ها یا Packageها دسته بندی شده اند. هر بسته حاوی مجموعه ای از Interfaceها، کلاس ها و استثنائات است. برای دیدن توضیحات بسته های موجود، به پلتفرم ها مراجعه کنید. شرکت Sun  همچنین یک نسخه به نام PersonalJava ارائه کرده است که بعدها توسط جفت های پیکربندی پروفایل Java ME مبتنی بر استانداردها، جایگزین شده است.

  1. دیدگاهی برای نمایش وجود ندارد

ارسال دیدگاه

  1. برای ارسال نظر لطفا در سایت عضو و یا وارد شوید