Co je Java? Definice, význam & Vlastnosti platforem Java

Co je Java?

Java je univerzální objektově orientovaný programovací jazyk založený na třídách, který má menší závislosti na implementaci. Jedná se o výpočetní platformu pro vývoj aplikací. Java je proto rychlá, bezpečná a spolehlivá. Je široce používán pro vývoj aplikací Java v laptopech, datových centrech, herních konzolích, vědeckých superpočítačích, mobilních telefonech atd.

Co je Java Platform?

Java Platform je kolekce programů, které programátorům pomáhají efektivně vyvíjet a spouštět programovací aplikace Java. Zahrnuje spouštěcí modul, kompilátor a sadu knihoven v něm. Jedná se o soubor počítačového softwaru a specifikací. James Gosling vyvinul platformu Java ve společnosti Sun Microsystems a později ji získala společnost Oracle Corporation.

V tomto výukovém programu Java se naučíte-

• Co je Java?
• Co je Java Platform?
• Definice a význam Java
• Na co se Java používá?
• Historie programovacího jazyka Java
• Verze Java
• Funkce Java
• Součásti programovacího jazyka Java
• Různé typy platforem Java
• Co je to PC?
• Co je to assembler?
• Co jsou Assembler a Compiler?
• Jak funguje Java Virtual Machine?
• Jak je nezávislá platforma Java?

Toto video představuje platformu Java a vysvětluje, proč je Java platformou i programovacím jazykem.

Pokud video není přístupné, klikněte sem

Definice a význam Java

Java je multiplatformní, objektově orientovaný a síťově orientovaný jazyk. Patří mezi nejpoužívanější programovací jazyk. Java se také používá jako výpočetní platforma.

Je považován za jeden z rychlých, bezpečných a spolehlivých programovacích jazyků, které většina organizací preferuje při vytváření svých projektů.

Na co se Java používá?

Zde je několik důležitých aplikací Java:

• Používá se pro vývoj aplikací pro Android
• Pomůže vám vytvořit Enterprise Software
• Široká škála mobilních java aplikací
• Vědecké počítačové aplikace
• Použijte pro analýzu velkých dat
• Java programování hardwarových zařízení
• Používá se pro technologie na straně serveru, jako je Apache, JBoss, GlassFish atd.

Historie programovacího jazyka Java

Zde jsou důležité pamětihodnosti z historie jazyka Java:

• Jazyk Java byl původně nazýván OAK.
• Původně byl vyvinut pro manipulaci s přenosnými zařízeními a set-top boxy. Dub byl obrovským neúspěchem.
• V roce 1995 Sun změnil název na „Java“ a upravil jazyk tak, aby využil výhod rozvíjejícího se obchodu s vývojem www (World Wide Web).
• Později, v roce 2009, společnost Oracle Corporation získala Sun Microsystems a převzala vlastnictví tří klíčových softwarových aktiv Sun: Java, MySQL a Solaris.

Verze Java

Zde je stručná historie všech verzí Java s datem vydání.

Verze Java	Datum vydání
JDK Alpha a Beta	1995
JDK 1.0	23. ledna 1996
JDK 1.1	19. února 1997
J2SE 1.2	8. prosince 1998
J2SE 1.3	8. května 2000
J2SE 1.4	6. února 2002
J2SE 5.0	30. září 2004
Java SE 6	11. prosince 2006
Java SE 7	28. července 2011
Java SE 8	18. března 2014
Java SE 9	21. září 2017
Java SE 10	20. března 2018
JAVA SE 11	25. září 2018
JAVA SE 12	19. března 2019
JAVA SE 13	17. září 2019
JAVA SE 14	17. března 2020
JAVA SE 15	15. září 2020 (nejnovější verze Java)

Funkce Java

Zde jsou některé důležité funkce Java:

• Je to jeden ze snadno použitelných programovacích jazyků, které se můžete naučit.
• Napište kód jednou a spusťte jej na téměř jakékoli výpočetní platformě.
• Java je nezávislá na platformě. Některé programy vyvinuté v jednom počítači lze spustit v jiném počítači.
• Je určen pro vytváření objektově orientovaných aplikací.
• Jedná se o vícevláknový jazyk s automatickou správou paměti.
• Je vytvořen pro distribuované prostředí Internetu.
• Usnadňuje distribuované výpočty jako své síťově orientované.

Součásti programovacího jazyka Java

Java Programmer píše program v lidsky čitelném jazyce s názvem Zdrojový kód. CPU nebo čipy proto nikdy nerozumí zdrojovému kódu napsanému v jakémkoli programovacím jazyce.

Tyto počítače nebo čipy rozumí pouze jedné věci, která se nazývá strojový jazyk nebo kód. Tyto strojové kódy běží na úrovni CPU. Proto by to byly jiné strojové kódy pro jiné modely CPU.

Musíte se však starat o strojový kód, protože programování je vše o zdrojovém kódu. Stroj rozumí tomuto zdrojovému kódu a překládá je do strojově srozumitelného kódu, což je spustitelný kód.

Všechny tyto funkce se odehrávají uvnitř následujících 3 komponent platformy Java:

Java Development Kit (JDK)

JDK je vývojové prostředí softwaru používané k výrobě appletů a aplikací Java. Plnou formou JDK je Java Development Kit. Vývojáři prostředí Java jej mohou používat v systémech Windows, macOS, Solaris a Linux. JDK jim pomáhá kódovat a spouštět programy Java. Na stejný počítač je možné nainstalovat více než jednu verzi JDK.

Proč používat JDK?

Zde jsou hlavní důvody pro použití JDK:

• JDK obsahuje nástroje potřebné k psaní programů Java a JRE k jejich provádění.
• Zahrnuje překladač, spouštěč aplikací Java, Appletviewer atd.
• Kompilátor převádí kód napsaný v Javě na bajtový kód.
• Spouštěč aplikací Java otevře JRE, načte potřebnou třídu a provede její hlavní metodu.

Virtuální stroj Java (JVM):

Java Virtual Machine (JVM) je stroj, který poskytuje běhové prostředí pro řízení Java kódu nebo aplikací. Převádí bajtový kód Java do strojového jazyka. JVM je součástí prostředí Java Run Environment (JRE). V jiných programovacích jazycích kompilátor vytváří strojový kód pro konkrétní systém. Kompilátor Java však vytváří kód pro virtuální stroj známý jako Java Virtual Machine.

Proč JVM?

Zde jsou důležité důvody použití JVM:

• JVM poskytuje na platformě nezávislý způsob provádění zdrojového kódu Java.
• Má četné knihovny, nástroje a rámce.
• Jakmile spustíte program Java, můžete běžet na libovolné platformě a ušetřit spoustu času.
• JVM přichází s kompilátorem JIT (Just-in-Time), který převádí zdrojový kód Java do nízkoúrovňového strojového jazyka. Proto běží rychleji než běžná aplikace.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE je software, který je určen ke spouštění dalšího softwaru. Obsahuje knihovny tříd, třídu zavaděče a JVM. Jednoduše řečeno, pokud chcete spustit program Java, potřebujete JRE. Pokud nejste programátor, nemusíte instalovat JDK, ale pouze JRE, abyste mohli spouštět programy Java.

Proč používat JRE?

Zde jsou hlavní důvody používání JRE:

• JRE obsahuje knihovny tříd, JVM a další podpůrné soubory. Nezahrnuje žádný nástroj pro vývoj Java, jako je debugger, kompilátor atd.
• Využívá důležité třídy balíčků, jako jsou matematické, swingové, util, lang, awt a runtime knihovny.
• Pokud musíte spouštět applety Java, musí být ve vašem systému nainstalováno JRE.

Různé typy platforem Java

Existují čtyři různé typy platforem programovacího jazyka Java:

1. Java Platform, Standard Edition (Java SE): API Java SE nabízí základní funkce programovacího jazyka Java. Definuje všechny základy typu a objektu pro třídy na vysoké úrovni. Používá se pro síťování, zabezpečení, přístup do databáze, vývoj grafického uživatelského rozhraní (GUI) a analýzu XML.

2. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): Platforma Java EE nabízí rozhraní API a běhové prostředí pro vývoj a provoz vysoce škálovatelných, rozsáhlých, víceúrovňových, spolehlivých a zabezpečených síťových aplikací.

3. Java Programming Language Platform, Micro Edition (Java ME): Platforma Java ME nabízí API a virtuální stroj malého rozsahu, na kterém jsou spuštěny aplikace programovacího jazyka Java na malých zařízeních, jako jsou mobilní telefony.

4. Java FX: JavaFX je platforma pro vývoj bohatých internetových aplikací pomocí odlehčeného uživatelského rozhraní API. Jedná se o hardwarově akcelerované grafické a mediální motory, které pomáhají prostředí Java využívat výhod výkonnějších klientů a moderní rozhraní API a rozhraní na vysoké úrovni pro připojení k síťovým zdrojům dat.

Abychom porozuměli programovacímu jazyku Java, musíme porozumět základní koncepci toho, jak může počítačový program spustit příkaz a provést akci.

Co je to PC?

Počítač je elektronické zařízení schopné provádět výpočty. Všichni víme, že se skládá z monitoru, klávesnice, myši a paměti pro ukládání informací. Ale nejdůležitější součástí počítače je PROCESOR. To všechno myslí na počítač, ale otázkou je, jak počítač dělá toto myšlení? Jak rozumí textu, obrázkům, videím atd.?

Co je to assembler?

Počítač je elektronické zařízení a dokáže porozumět pouze elektronickým signálům nebo binárním signálům. Například 5voltový elektronický signál může představovat binární číslo 1, zatímco 0 voltů může představovat binární číslo 0. Takže váš počítač je těmito signály neustále bombardován.

Osm bitů takových signálů je seskupeno k interpretaci textu, čísel a symbolů.

Například symbol # je počítačem identifikován jako 10101010. Podobně je vzor pro přidání funkce reprezentován 10000011.

Toto se nazývá 8bitové výpočty. Procesor aktuálního dne je schopen dekódovat 64bitový čas. Jaký je ale vztah tohoto konceptu k programovacímu jazyku JAVA? Pojďme to pochopit jako příklad.

Předpokládejme, že pokud chcete počítači sdělit, aby přidal dvě čísla (1 + 2) představovaná některými binárními čísly (10000011), jak to řeknete svému počítači? Ano, k provedení našeho kódu použijeme montážní jazyk.

„Assembly Language je nejzákladnější formou jazyků pro vývoj softwaru.“

Budeme dávat příkaz počítači v tomto formátu, jak je znázorněno níže. Váš kód pro přidání dvou čísel v tomto jazyce bude v tomto pořadí.

• Uložte číslo 1 na místo v paměti, řekněte A.
• Uložte číslo 2 na místo v paměti, řekněme B
• Přidejte obsah umístění A & B.
• Uložit výsledky

Ale jak to uděláme? V padesátých letech minulého století, kdy byly počítače obrovské a spotřebovaly hodně energie, byste pomocí mapovacích listů převedli svůj montážní kód na odpovídající strojový kód na 1 a 0. Později bude tento kód vyražen na karty stroje a přenesen do počítače. Počítač načte tyto kódy a provede program. To by tedy byl dlouhý proces, dokud nepřijde SESTAVATEL, aby pomohl.

Co jsou Assembler a Compiler?

S pokrokem v technologii byly vynalezeny i / o zařízení. Program můžete přímo zadat do počítače pomocí ASSEMBLER. Převede jej na odpovídající strojový kód (110001…) a přenese jej do vašeho procesoru. Vrátíme-li se k našemu příkladu přidání (1 + 2), assembler převede tento kód na strojový kód a výstup.

Kromě toho budete také muset volat, abyste vytvořili funkce poskytované operačním systémem pro zobrazení výstupu kódu.

Samotný assembler však není do tohoto procesu zapojen; vyžaduje také, aby kompilátor zkompiloval dlouhý kód do malého bloku kódů. S pokrokem v jazycích pro vývoj softwaru se celý tento kód sestavy mohl zmenšit na jediný řádek tisku f 1 + 2 A se softwarem nazvaným KOMPILÁTOR. Používá se k převodu kódu jazyka c na kód sestavy. Assembler jej převede na odpovídající strojový kód. Tento strojový kód bude přenesen do procesoru. Nejběžnějším procesorem používaným v PC nebo počítačích je procesor Intel.

Ačkoli dnešní kompilátory jsou dodávány s assemblerem, mohou přímo převést váš kód vyššího jazyka na strojový kód.

Nyní předpokládejme, že operační systém Windows běží na tomto procesoru Intel, kombinace operačního systému plus procesoru se nazývá PLATFORMA. Nejběžnější platformou na světě je Windows a Intel se nazývá Wintel Platform. Mezi další populární platformy patří AMD a Linux, Power PC a Mac OS X.

Nyní se změnou procesoru se změní také montážní pokyny. Například:

• Přidat instrukci v Intel lze nazvat ADDITION pro AMD
• NEBO Math ADD pro Power PC

A se změnou operačního systému se také změní volání na úrovni OS „level and nature“.

Jako vývojář chci, aby můj softwarový program fungoval na všech platformách a maximalizoval tak mé výnosy. Musel bych tedy koupit samostatné kompilátory, které převádějí můj příkaz f na nativní strojový kód.

Ale kompilátory jsou drahé a existuje šance na problémy s kompatibilitou. Nákup a instalace samostatného kompilátoru pro jiný operační systém a procesor tedy není proveditelná. Jaké tedy může být alternativní řešení? Zadejte jazyk Java.

Jak funguje Java Virtual Machine?

Pomocí Java Virtual Machine lze tento problém vyřešit. Ale jak to funguje na různých procesorech a OS Pojďme tento proces krok za krokem pochopit.

Krok 1) Kód pro zobrazení přidání dvou čísel je System.out.println (1 + 2) a uložen jako soubor .java.

Krok 2) Pomocí java překladače je kód převeden na mezilehlý kód zvaný bytecode. Výstupem je soubor .class.

Krok 3) Tomuto kódu nerozumí žádná platforma, ale pouze virtuální platforma zvaná Java Virtual Machine.

Krok 4) Tento virtuální stroj je umístěn v paměti RAM vašeho operačního systému. Když je virtuální stroj napájen tímto bajtovým kódem, identifikuje platformu, na které pracuje, a převede bajtový kód na nativní strojový kód.

Při práci na počítači nebo procházení webu, kdykoli uvidíte některou z těchto ikon, ujistěte se, že je virtuální stroj Java načten do vaší RAM. Díky čemuž je Java lukrativní, je to, že jakmile je kód zkompilován, může běžet nejen na všech platformách PC, ale také na mobilních zařízeních nebo jiných elektronických pomůckách podporujících Javu.

Proto,

„Java je programovací jazyk i platforma“

Jak je nezávislá platforma Java?

Stejně jako kompilátor C kompilátor Java neprodukuje nativní spustitelný kód pro konkrétní stroj. Místo toho Java vytváří jedinečný formát zvaný bytecode. Provádí se podle pravidel stanovených ve specifikaci virtuálního stroje. Proto je Java jazyk nezávislý na platformě.

Bytecode je srozumitelný pro všechny JVM nainstalované na jakémkoli OS. Stručně řečeno, zdrojový kód Java lze spustit ve všech operačních systémech.

Souhrn:

• Java je multiplatformní, objektově orientovaný a síťově orientovaný programovací jazyk Java je univerzální, třídně založený, objektově orientovaný programovací jazyk.
• Java Platform je kolekce programů, které programátorům pomáhají efektivně vyvíjet a spouštět aplikace Java.
• Význam Javy: Java je multiplatformní a síťově orientovaný programovací jazyk.
• Používá se hlavně pro vývoj aplikací pro Android a podnikového softwaru.
• V roce 2009 získala společnost Oracle Corporation Sun Microsystems a převzala vlastnictví tří klíčových softwarových aktiv Sun: Java, Solaris a MySQL.
• Nejnovější verze prostředí Java vydaná 15. září 2020
• Nejlepší vlastností Javy je, že je to jeden z nejjednodušších programovacích jazyků, které se můžete naučit.
• Čtyři typy platforem programovacího jazyka Java jsou: 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 zařízení schopné provádět výpočty.
• Počítač rozumí pouze elektronickým nebo binárním signálům.
• Assembler je pokročilá technologie, která převádí zdrojové jádro na odpovídající strojový kód (110001…) a přivádí jej do vašeho procesoru.