Привет, читатели, Красавица Джеймс снова здесь с еще одной захватывающей статьей. Я уже некоторое время говорю о разработке внешнего интерфейса поэтому я буду рассматривать Java, один из многих примеров языков программирования, используемых для разработки интерфейсов. Ниже я буду обсуждать следующие разделы; • Что такое Java? • История языка программирования Java • Особенности Java • Архитектура Java • Компоненты языка программирования Java • Что такое платформа Java? • Типы платформ Java • Насколько Java независима от платформы? • Использование и приложения Java
Что такое Java? Java – это объектно-ориентированный язык программирования на основе классов высокого уровня, разработанный для того, чтобы иметь всего несколько зависимостей реализации. Это мультиплатформенный и ориентированный на сеть язык. Как и другие языки программирования, это платформа для разработки приложений. Коды Java могут быть скомпилированы в байт-коды для запуска на всех платформах, поддерживающих java, без перекомпиляции. Java особенно популярна благодаря своим клиент-серверным веб-приложениям, за плечами которых более 9 миллионов разработчиков.
История языка программирования Java Язык Java, первоначально называвшийся oak, был разработан в начале 1990-х годов Джеймсом Гослингом и 4 другими разработчиками в Sun Microsystems, Inc. (позже приобретен oracle в 2009 году) и выпущен в 1995 году. В то время Интернет и WWW становились все более популярными, но используемые программы на C и C++ не были независимыми от платформы (их приходилось компилировать и перекомпилировать для разных аппаратных средств и процессоров) и требовали больше памяти. Поэтому разработчики 5 стремились создать язык, который мог бы работать в любой операционной системе, независимо от конфигурации аппаратного или программного обеспечения системы. Программа, используемая для java, является небольшой и портативной и может быть передана по любой сети. Эта новая разработка мгновенно привлекла разработчиков, поскольку она также позволяет осуществлять связь между бытовой электроникой, что делает Java самым популярным языком программирования на сегодняшний день. Хотя Джеймс Гослинг разработал java в начале 1990-х годов, он покинул компанию после ее приобретения корпорацией Oracle в 2009 году для работы с Amazon web services.
Особенности Java • Объектно-ориентированный: Java является полностью объектно-ориентированным языком и обладает такими функциями, как инкапсуляция, полиморфизм, наследование, абстракция, класс и объект.
• Крепкий: Благодаря таким функциям, как автоматическая сборка мусора и обработка исключений, он помогает программистам создавать надежные приложения, которые устраняют коды, подверженные ошибкам.
• Простой: Язык прост в освоении, а синтаксис чист и понятен.
• Безопасность: Программы Java выполняются в среде Java Runtime Environment (JRE), которая практически не взаимодействует с операционной системой, делая программу свободной от вирусных атак, поскольку в нее нельзя проникнуть извне.
• * Многопоточность: Java использует функции многопоточности, которые позволяют выполнять несколько задач одновременно, что приводит к созданию высокоинтерактивных и отзывчивых приложений.
• Высокая Производительность: Поскольку Java не может быть такой быстрой, как C или C++, в ней используется компилятор Java, который преобразует коды java в байт-коды, чтобы приложения Java могли работать на полной скорости.
• Независимость: Любая машина со средой выполнения Java может запускать программы Java, потому что все программы Java компилируются в байт-код, который не зависит от платформы.
Архитектура Java Архитектура Java компилирует и интерпретирует программу. В нем объясняется процесс, связанный с разработкой Java-программы, которая включает преобразование кодов, написанных на java, в байтовые коды, что выполняется компилятором Java. Байт-коды затем преобразуются в машинный код JVM (виртуальной машиной Java), который выполняется непосредственно машиной.
Компоненты Java В языке Java есть три основных компонента. • Виртуальная машина Java (JVM): Это компонент, который предоставляет разработчикам среду для выполнения программ Java путем преобразования байтовых кодов в машинные коды. JVM, прежде всего, загружает код в память и проверяет его. После этого он выполняет код и предоставляет среду выполнения. Следовательно, JVM выполняет действия в следующем порядке: загружает коды java, проверяет их, выполняет, а затем предоставляет среду выполнения для кодов.
• Среда выполнения Java (JRE): JRE создает среду выполнения, в которой могут выполняться Java-программы. Он расположен в системе на диске, которая берет код Java, объединяет его с необходимыми библиотеками и запускает JVM для его выполнения. JRE содержит библиотеки и программное обеспечение, необходимые для запуска ваших Java-программ. JRE является частью JDK.
• Набор для разработки Java: JDK – это среда разработки программного обеспечения, используемая для разработки приложений и апплетов Java. Он содержит инструменты разработки, такие как интерпретатор/загрузчик (java), компилятор (javac) и архиватор (jar), генератор документации (javadoc).
Платформы Java Платформа – это аппаратная или программная среда, в которой выполняется программа. Java имеет собственную среду выполнения, известную как JRE (Java Runtime Environment) и виртуальную машину Java (JVM), которая преобразует коды Java в машинные коды, позволяя разрабатывать и запускать программы, написанные на языке программирования Java. Платформы Java включают в себя механизм выполнения, компилятор и набор библиотек.
Типы платформ Java К концу 1990-х годов Java вышла за рамки Всемирной Паутины, и в результате Sun Microsystems создала разновидности Java для различных целей, также известные как версии Java, такие как: • Java platform Standard Edition: Java Standard Edition – это вычислительная платформа, предназначенная для сред рабочих станций, предлагающая основные функциональные возможности языка программирования Java. Он используется для разработки и развертывания переносимых кодов, используемых в настольных и серверных средах. Он также используется в области сетей, безопасности, доступа к базам данных, разработки графического пользовательского интерфейса (GUI) и анализа XML.
• Java platform Enterprise Edition: представляет собой набор спецификаций, предназначенных для крупных распределенных предприятий или интернет-сред с такими функциями, как распределенные вычисления и веб-сервисы. Приложение работает в эталонных средах выполнения, которые обрабатывают транзакции, безопасность, масштабируемость, параллелизм и управление развертываемыми компонентами. Приложения Java Platform Enterprise включают электронную коммерцию, бухгалтерию, банковские информационные системы.
• Микро Версия платформы Java: Это вычислительная платформа, используемая для разработки и развертывания портативных кодов для встроенных и мобильных устройств, таких как микроконтроллеры, датчики, шлюзы, мобильные телефоны, принтеры и т.д.
• * JavaFX: JavaFX используется для создания настольных приложений и расширенных интернет-приложений (RIA), которые могут работать на самых разных устройствах, включая настольные компьютеры и веб-браузеры. Его пользовательские графические и мультимедийные движки с аппаратным ускорением помогают Java использовать преимущества высокопроизводительных клиентов и высокоуровневых API для подключения к сетевым источникам данных.
Насколько Java независима от платформы? Платформу можно назвать независимой, если она может работать на всех доступных операционных системах в отношении ее разработки и компиляции. Теперь Java не зависит от платформы просто потому, что она создает уникальный формат, называемый байт-кодом. Во-первых, исходный код используется компилятором Java и преобразуется в файл класса. Код файла класса представлен в форме байт-кода, и этот файл класса используется JVM для преобразования его в объектный файл. После этого вы сможете увидеть окончательный результат на своем экране. Любая машина со средой выполнения Java может запускать программы Java. Короче говоря, исходный код Java может работать во всех операционных системах. Таким образом, Java является независимым от платформы языком.
Использование и приложения Java • Разработка мобильных приложений: Java поддерживается Android Studio, что помогает обеспечить безопасную и эффективную разработку для широкого спектра мобильных приложений. Разработчикам становится намного проще разрабатывать приложения для Android, такие как Spotify и Twitter, с использованием Java.
• Разработка игр: Java часто используется компаниями-разработчиками игр из-за поддержки самого мощного 3D-движка с открытым исходным кодом, который обеспечивает непревзойденные возможности при разработке 3D-игр. Самыми популярными играми, разработанными с использованием Java, являются Minecraft, Mission Impossible III и др. Имейте в виду, что некоторые разработчики избегают разработки игр с использованием Java из-за проблем со сборкой мусора, что приводит к проблемам с производительностью и частым остановкам в приложениях. Из-за этой самой проблемы более рискованно использовать Java для разработки более крупных игр AAA.
• Облачные приложения: Облачное приложение – это приложение, которое включает данные, обрабатываемые на облачном сервере. Благодаря таким факторам, как высочайшая производительность, масштабируемость и надежность, Java смогла предоставить среду для разработки облачных приложений, предоставляя своим пользователям недорогие услуги. Существует множество типов сервисов, которые используют облачные вычисления с помощью облачных приложений, таких как Dropbox, Amazon Web Services, Slack и Salesforce, для хранения и обмена файлами. Например, Gmail является примером облачного приложения, созданного на Java.
• Устройства Интернета вещей: Интернет вещей – это технология, которая соединяет устройства в своей сети и взаимодействует с ними без вмешательства человека. В сочетании с такими технологиями, как искусственный интеллект (ИИ), Java может помочь удаленно подключать устройства, подключать приборы и другие объекты с помощью таких устройств, как медицинские приборы, смартфоны, носимые устройства, интеллектуальное освещение, телевизоры и т.д. Ит также применяется во многих отраслях промышленности, включая здравоохранение, безопасность, управление цепочками поставок и другие. Программисты Интернета вещей тяготеют к Java, потому что она безопасна, гибка и универсальна.
• Веб-приложения: Разработка веб-приложений была одним из первых применений Java, и она до сих пор остается языком первого выбора для этого из-за своей безопасности, масштабируемости и высокой производительности. Из-за этих факторов многие предприятия, крупные и малые, обращаются к Java, когда ищут быстрый способ создания высокопроизводительного веб-приложения. Используя эту технологию, пользователи могут разрабатывать различные приложения, такие как LinkedIn, AliExpress, web.archive.org, IRCTC и т.д.
• Научные приложения: В таких областях, как здравоохранение и научные исследования, часто используются научные приложения для интеграции и использования математики для выполнения практических, реальных вычислений и вычислений. Java часто используется для создания этих приложений, потому что они зависят от точности, надежности, безопасности и, не говоря уже о высокой производительности. Они могут получить доступ к обширной поддержке и получить помощь в устранении неполадок.
• Корпоративные приложения: Это программное обеспечение часто используется на предприятиях (крупных предприятиях), которым требуются упрощенные услуги, предоставляемые в одном месте, поскольку оно соединяет и предоставляет доступ к различным отделам и сотрудникам. Существует также целый набор интерфейсов прикладного программирования Java (API) для предприятий под названием Java Platform, Enterprise Edition (Java EE), который облегчает эффективное и простое написание сценариев. Его независимость от платформы поддерживает интеграцию и совместимость в масштабах всей компании, делая доставку более удобной. Масштабируемость Java также облегчает растущим предприятиям выполнение своих задач.
• Приложения с графическим интерфейсом: приложения с графическим интерфейсом также могут быть разработаны с использованием Java, поскольку она предоставляет такие платформы, как AWT, JavaFX и Swing, которые позволяют разработчикам разрабатывать, создавать, тестировать, отлаживать и развертывать расширенные клиентские приложения (RIA), которые работают согласованно на нескольких платформах.
заключение На этом этапе читатели должны быть в состоянии понять основные концепции Java, такие как ее определение, архитектура, функции, компоненты, платформы и приложения. Обратите внимание, что Java – это не то же самое, что JavaScript, хотя их часто сравнивают друг с другом. Java – это язык программирования, который создает приложения, запускаемые на виртуальной машине или в браузере, в то время как JavaScript – это язык сценариев, который работает только в браузере. Вот некоторые из основных обновлений, выполненных в рамках версий Java 8 и 11 соответственно: Java 8; • Простота использования • Повышенная производительность за счет предоставления дополнительных функций классов, лямбда-выражений, потоков и т.д. • Улучшенное многоязычное программирование (выполняет одни и те же операции на нескольких языках программирования). • Повышенная безопасность и производительность. Java 11; • Стандартизированный http-клиент • Отложенное распределение потоков компилятора • Улучшенные механизмы хранилища ключей • Обновленные данные локали для Unicode CLDR v33 • Профилирование кучи с низкими накладными расходами JEP 331 • Включает поддержку Unicode 10.0.0 • JEP 330 Запуск программ с исходным кодом из одного файла • JEP 181 Контроль доступа на основе Nest • Добавлена поддержка EC Brainpool (RFC 5639) • Безопасность транспортного уровня JEP 332 (TLS) 1.3
Оригинал: “https://dev.to/beautyjames/basic-concepts-of-java-19k4”