Wat is Java?
Java is een op klassen gebaseerde, objectgeoriënteerde programmeertaal voor algemeen gebruik die is ontworpen om minder afhankelijk te zijn van de implementatie. Het is een computerplatform voor applicatie-ontwikkeling. Java is daarom snel, veilig en betrouwbaar. Het wordt veel gebruikt voor het ontwikkelen van Java-toepassingen in laptops, datacenters, gameconsoles, wetenschappelijke supercomputers, mobiele telefoons, enz.
Wat is Java-platform?
Java-platform is een verzameling programma's die programmeurs helpen om Java-programmeertoepassingen efficiënt te ontwikkelen en uit te voeren. Het bevat een uitvoeringsengine, een compiler en een reeks bibliotheken erin. Het is een set computersoftware en specificaties. James Gosling ontwikkelde het Java-platform bij Sun Microsystems en later verwierf Oracle Corporation het.
In deze Java-zelfstudie leert u:
- Wat is Java?
- Wat is Java-platform?
- Java-definitie en betekenis
- Waar wordt Java voor gebruikt?
- Geschiedenis van Java-programmeertaal
- Java-versies
- Java-functies
- Componenten van Java-programmeertaal
- Verschillende soorten Java-platforms
- Wat is een pc?
- Wat is assembleertaal?
- Wat zijn Assembler en Compiler?
- Hoe Java Virtual Machine werkt?
- Hoe is het Java-platform onafhankelijk?
Deze video introduceert het Java-platform en legt uit waarom Java zowel een platform als een programmeertaal is.
Klik hier als de video niet toegankelijk is
Java-definitie en betekenis
Java is een multi-platform, objectgeoriënteerde en netwerkgerichte taal. Het is een van de meest gebruikte programmeertalen. Java wordt ook gebruikt als computerplatform.
Het wordt beschouwd als een van de snelle, veilige en betrouwbare programmeertalen waar de meeste organisaties de voorkeur aan geven om hun projecten op te bouwen.
Waar wordt Java voor gebruikt?
Hier zijn enkele belangrijke Java-applicaties:
- Het wordt gebruikt voor het ontwikkelen van Android-apps
- Helpt u bij het maken van bedrijfssoftware
- Breed scala aan mobiele Java-applicaties
- Wetenschappelijke computertoepassingen
- Gebruik voor Big Data Analytics
- Java-programmering van hardwareapparaten
- Gebruikt voor Server-Side-technologieën zoals Apache, JBoss, GlassFish, enz.
Geschiedenis van Java-programmeertaal
Hier zijn belangrijke oriëntatiepunten uit de geschiedenis van de Java-taal:
- De Java-taal heette aanvankelijk OAK.
- Oorspronkelijk was het ontwikkeld voor het hanteren van draagbare apparaten en settopboxen. Oak was een enorme mislukking.
- In 1995 veranderde Sun de naam in "Java" en paste de taal aan om te profiteren van de snelgroeiende ontwikkeling van www (World Wide Web).
- Later, in 2009, nam Oracle Corporation Sun Microsystems over en werd het eigenaar van drie belangrijke Sun-softwareactiva: Java, MySQL en Solaris.
Java-versies
Hier is een korte geschiedenis van alle Java-versies met de releasedatum.
| Java-versies | Datum van publicatie |
| JDK Alpha en Beta | 1995 |
| JDK 1.0 | 23 januari 1996 |
| JDK 1.1 | 19 februari 1997 |
| J2SE 1.2 | 8 december 1998 |
| J2SE 1.3 | 8 mei 2000 |
| J2SE 1.4 | 6 februari 2002 |
| J2SE 5.0 | 30 september 2004 |
| Java SE 6 | 11 december 2006 |
| Java SE 7 | 28 juli 2011 |
| Java SE 8 | 18 maart 2014 |
| Java SE 9 | 21 september 2017 |
| Java SE 10 | 20 maart 2018 |
| JAVA SE 11 | 25 september 2018 |
| JAVA SE 12 | 19 maart 2019 |
| JAVA SE 13 | 17 september 2019 |
| JAVA SE 14 | 17 maart 2020 |
| JAVA SE 15 | 15 september 2020 (laatste Java-versie) |
Java-functies
Hier zijn enkele belangrijke Java-functies:
- Het is een van de gemakkelijk te gebruiken programmeertalen om te leren.
- Schrijf code een keer en voer het uit op vrijwel elk computerplatform.
- Java is platformonafhankelijk. Sommige programma's die op de ene machine zijn ontwikkeld, kunnen op een andere machine worden uitgevoerd.
- Het is ontworpen voor het bouwen van objectgeoriënteerde applicaties.
- Het is een multithread-taal met automatisch geheugenbeheer.
- Het is gemaakt voor de gedistribueerde omgeving van internet.
- Vergemakkelijkt gedistribueerd computergebruik als netwerkgericht.
Componenten van Java-programmeertaal
Een Java-programmeur schrijft een programma in een door mensen leesbare taal die broncode wordt genoemd. Daarom begrijpen de CPU of chips nooit de broncode die in een programmeertaal is geschreven.
Deze computers of chips begrijpen maar één ding, namelijk machinetaal of code. Deze machinecodes werken op CPU-niveau. Daarom zouden het verschillende machinecodes zijn voor andere CPU-modellen.
U moet zich echter zorgen maken over de machinecode, want bij programmeren draait alles om de broncode. De machine begrijpt deze broncode en vertaalt deze naar machinaal begrijpelijke code, wat een uitvoerbare code is.
Al deze functionaliteiten vinden plaats in de volgende 3 Java-platformcomponenten:
Java-ontwikkelingskit (JDK)
JDK is een software-ontwikkelomgeving die wordt gebruikt voor het maken van applets en Java-applicaties. De volledige vorm van JDK is Java Development Kit. Java-ontwikkelaars kunnen het gebruiken op Windows, macOS, Solaris en Linux. JDK helpt hen bij het coderen en uitvoeren van Java-programma's. Het is mogelijk om meer dan één JDK-versie op dezelfde computer te installeren.
Waarom JDK gebruiken?
Hier zijn de belangrijkste redenen om JDK te gebruiken:
- JDK bevat tools die nodig zijn om Java-programma's te schrijven en JRE om ze uit te voeren.
- Het bevat een compiler, Java-toepassingsstarter, Appletviewer, enz.
- Compiler zet code die in Java is geschreven om in bytecode.
- Het opstartprogramma van Java-toepassingen opent een JRE, laadt de benodigde klasse en voert de hoofdmethode uit.
Java Virtual Machine (JVM):
Java Virtual Machine (JVM) is een engine die een runtime-omgeving biedt om de Java-code of -toepassingen aan te sturen. Het zet Java-bytecode om in machinetaal. JVM is een onderdeel van de Java Run Environment (JRE). In andere programmeertalen produceert de compiler machinecode voor een bepaald systeem. De Java-compiler produceert echter code voor een virtuele machine die bekend staat als Java Virtual Machine.
Waarom JVM?
Hier zijn de belangrijkste redenen om JVM te gebruiken:
- JVM biedt een platformonafhankelijke manier om Java-broncode uit te voeren.
- Het heeft tal van bibliotheken, tools en frameworks.
- Als u eenmaal een Java-programma heeft uitgevoerd, kunt u het op elk platform draaien en veel tijd besparen.
- JVM wordt geleverd met JIT (Just-in-Time) -compiler die Java-broncode omzet in machinetaal op laag niveau. Daarom werkt het sneller dan een gewone applicatie.
Java Runtime Environment (JRE)
JRE is een stukje software dat is ontworpen om andere software uit te voeren. Het bevat de klassebibliotheken, de laderklasse en JVM. Simpel gezegd: als u een Java-programma wilt uitvoeren, heeft u JRE nodig. Als u geen programmeur bent, hoeft u geen JDK te installeren, maar alleen JRE om Java-programma's uit te voeren.
Waarom JRE gebruiken?
Dit zijn de belangrijkste redenen om JRE te gebruiken:
- JRE bevat klassebibliotheken, JVM en andere ondersteunende bestanden. Het bevat geen tool voor Java-ontwikkeling zoals een debugger, compiler, enz.
- Het gebruikt belangrijke pakketklassen zoals wiskunde-, swing-, util-, lang-, awt- en runtime-bibliotheken.
- Als u Java-applets moet draaien, moet JRE op uw systeem zijn geïnstalleerd.
Verschillende soorten Java-platforms
Er zijn vier verschillende soorten Java-programmeertaalplatforms:
1. Java-platform, standaardeditie (Java SE): de API van Java SE biedt de kernfunctionaliteit van de programmeertaal Java. Het definieert alle basis van type en object voor klassen op hoog niveau. Het wordt gebruikt voor netwerken, beveiliging, databasetoegang, ontwikkeling van grafische gebruikersinterface (GUI) en XML-parsing.
2. Java-platform, Enterprise Edition (Java EE): het Java EE-platform biedt een API- en runtime-omgeving voor het ontwikkelen en uitvoeren van zeer schaalbare, grootschalige, gelaagde, betrouwbare en veilige netwerktoepassingen.
3. Java-programmeertaalplatform, microeditie (Java ME): het Java ME-platform biedt een API en een virtuele machine met een kleine footprint die Java-programmeertaaltoepassingen uitvoert op kleine apparaten, zoals mobiele telefoons.
4. Java FX: JavaFX is een platform voor het ontwikkelen van rijke internettoepassingen met behulp van een lichtgewicht gebruikersinterface-API. Het maakt gebruik van hardwareversnelde grafische en media-engines die Java helpen te profiteren van krachtigere clients en een moderne look-and-feel en hoogwaardige API's voor verbinding met netwerkgegevensbronnen.
Om de programmeertaal van Java te begrijpen, moeten we een basisconcept begrijpen van hoe een computerprogramma een opdracht kan uitvoeren en de actie kan uitvoeren.
Wat is een pc?
Een computer is een elektronisch apparaat dat berekeningen kan uitvoeren. We weten allemaal dat het is samengesteld uit een monitor, toetsenbord, muis en geheugen om informatie op te slaan. Maar het belangrijkste onderdeel van de computer is een PROCESSOR. Dit doet allemaal denken aan computer, maar de vraag is hoe de computer aan dit denken denkt? Hoe begrijpt het de tekst, afbeeldingen, video's, enz.?
Wat is assembleertaal?
De computer is een elektronisch apparaat en kan alleen elektronische signalen of binaire signalen begrijpen. Het elektronische signaal van 5 volt kan bijvoorbeeld staan voor binair getal 1, terwijl 0 volt kan staan voor binair getal 0. Uw pc wordt dus continu gebombardeerd met deze signalen.
Acht bits van dergelijke signalen zijn gegroepeerd om tekst, cijfers en symbolen te interpreteren.
Het # -symbool wordt door de computer bijvoorbeeld geïdentificeerd als 10101010. Evenzo wordt het patroon voor het toevoegen van een functie weergegeven door 10000011.
Dit staat bekend als 8-bit computing. De huidige processor kan 64-bits tijd decoderen. Maar wat is de relatie van dit concept met de programmeertaal JAVA? Laten we deze als een voorbeeld zien.
Stel dat als u de computer wilt vertellen dat hij twee getallen (1 + 2) moet optellen, vertegenwoordigd door enkele binaire getallen (10000011), hoe gaat u dit dan aan uw computer vertellen? Ja, we gaan assembleertaal gebruiken om onze code te laten uitvoeren.
"Assembly Language is de meest elementaire vorm van softwareontwikkelingstalen."
We gaan de opdracht in dit formaat aan een computer geven, zoals hieronder wordt weergegeven. Uw code om twee cijfers in deze taal toe te voegen, staat in deze volgorde.
- Sla nummer 1 op op geheugenlocatie, zeg A
- Sla nummer 2 op op geheugenlocatie, zeg B
- Voeg inhoud toe van locatie A en B
- Sla resultaten op
Maar hoe gaan we dat doen? In de jaren vijftig, toen computers enorm waren en veel stroom verbruikten, converteerde u uw assemblagecode in overeenkomstige machinecode naar 1 en 0 met behulp van kaartbladen. Later zal deze code in de machinekaarten worden geponst en naar de computer worden gevoerd. De computer leest deze codes en voert het programma uit. Dit zou dan een lang proces zijn totdat ASSEMBLER kwam helpen.
Wat zijn Assembler en Compiler?
Met de vooruitgang in technologie werden i / o-apparaten uitgevonden. U kunt uw programma rechtstreeks op de pc typen met ASSEMBLER. Het zet het om in de corresponderende machinecode (110001…) en stuurt het naar uw processor. Terugkomend op onze voorbeeldtoevoeging van (1 + 2), zal de assembler deze code omzetten in machinecode en uitvoeren.
Afgezien daarvan moet u ook bellen om door het besturingssysteem geleverde functies te maken om de uitvoer van de code weer te geven.
Maar alleen de assembler is niet bij dit proces betrokken; het vereist ook dat de compiler de lange code compileert in een klein aantal codes. Met de vooruitgang in softwareontwikkelingstalen, zou deze volledige assemblagecode kunnen krimpen tot slechts één regel afdruk f 1 + 2 A met de software genaamd COMPILER. Het wordt gebruikt om uw c-taalcode om te zetten in montagecode. De assembler zet het om in de corresponderende machinecode. Deze machinecode wordt naar de processor gestuurd. De meest gebruikte processor op pc of computers is de Intel-processor.
Hoewel de huidige compilers gebundeld worden met assembler, kunnen ze uw hogere taalcode direct omzetten in machinecode.
Stel nu dat het Windows-besturingssysteem op deze Intel-processor draait, een combinatie van besturingssysteem plus de processor wordt het PLATFORM genoemd. Het meest voorkomende platform ter wereld is Windows en Intel wordt het Wintel-platform genoemd. De andere populaire platforms zijn AMD en Linux, Power PC en Mac OS X.
Nu, met een verandering in processor, zullen de montage-instructies ook veranderen. Bijvoorbeeld:
- Instructie toevoegen in Intel kan ADDITION voor AMD worden genoemd
- OF Math ADD voor Power PC
En, met een verandering in het besturingssysteem, zullen aanroepen op OS-niveau 'niveau en aard' ook veranderen.
Als ontwikkelaar wil ik dat mijn softwareprogramma op alle platforms werkt om mijn inkomsten te maximaliseren. Dus ik zou aparte compilers moeten kopen die mijn print f-commando omzetten in de native machinecode.
Maar compilers zijn duur en er is een kans op compatibiliteitsproblemen. Het kopen en installeren van een aparte compiler voor verschillende besturingssystemen en processors is dus niet haalbaar. Dus, wat kan een alternatieve oplossing zijn? Voer de Java-taal in.
Hoe Java Virtual Machine werkt?
Door Java Virtual Machine te gebruiken , kan dit probleem worden opgelost. Maar hoe het werkt op verschillende processors en OS Laten we dit proces stap voor stap begrijpen.
Stap 1) De code om de toevoeging van twee getallen weer te geven is System.out.println (1 + 2), en opgeslagen als een .java-bestand.
Stap 2) Met behulp van de java-compiler wordt de code omgezet in een tussencode genaamd de bytecode. De uitvoer is een .class-bestand.
Stap 3) Deze code wordt door geen enkel platform begrepen, maar alleen door een virtueel platform dat de Java Virtual Machine wordt genoemd.
Stap 4) Deze virtuele machine bevindt zich in het RAM van uw besturingssysteem. Wanneer de virtuele machine wordt gevoed met deze bytecode, identificeert het het platform waarop het werkt en converteert het de bytecode naar de oorspronkelijke machinecode.
Terwijl u op uw pc werkt of op internet surft en u een van deze pictogrammen ziet, kunt u er zeker van zijn dat de virtuele Java-machine in uw RAM is geladen. Maar wat Java lucratief maakt, is dat code, eenmaal gecompileerd, niet alleen op alle pc-platforms kan draaien, maar ook op mobiele telefoons of andere elektronische gadgets die Java ondersteunen.
Vandaar,
"Java is zowel een programmeertaal als een platform"
Hoe is het Java-platform onafhankelijk?
Net als de C-compiler produceert de Java-compiler geen native uitvoerbare code voor een bepaalde machine. In plaats daarvan produceert Java een uniek formaat met de naam bytecode. Het wordt uitgevoerd volgens de regels die zijn vastgelegd in de specificatie van de virtuele machine. Daarom is Java een platformonafhankelijke taal.
Bytecode is begrijpelijk voor elke JVM die op elk besturingssysteem is geïnstalleerd. Kortom, de Java-broncode kan op alle besturingssystemen worden uitgevoerd.
Overzicht:
- Java is een multi-platform, objectgeoriënteerde en netwerkgerichte programmeertaal. Java is een op klassen gebaseerde, objectgeoriënteerde programmeertaal voor algemeen gebruik.
- Java-platform is een verzameling programma's die programmeurs helpen om Java-applicaties efficiënt te ontwikkelen en uit te voeren.
- Betekenis van Java: Java is een multi-platform en netwerkgerichte programmeertaal.
- Het wordt voornamelijk gebruikt voor het ontwikkelen van Android-apps en Enterprise-software.
- In 2009 nam Oracle Corporation Sun Microsystems over en werd het eigenaar van drie belangrijke Sun-softwareactiva: Java, Solaris en MySQL.
- De nieuwste versie van Java uitgebracht op 15 september 2020
- De beste eigenschap van Java is dat het een van de gemakkelijkste programmeertalen is om te leren.
- Vier typen Java-programmeertaalplatforms zijn: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
- Een computer is een elektronisch apparaat dat berekeningen kan uitvoeren.
- De computer begrijpt alleen elektronische signalen of binaire signalen.
- Assembler is een geavanceerde technologie die de bronkern omzet in de corresponderende machinecode (110001…) en naar uw processor wordt gevoerd.