Was ist java? Definition, Bedeutung und Funktionen von Java-Plattformen

Was ist Java?

Java ist eine universelle, klassenbasierte, objektorientierte Programmiersprache, die für geringere Implementierungsabhängigkeiten entwickelt wurde. Es ist eine Computerplattform für die Anwendungsentwicklung. Java ist daher schnell, sicher und zuverlässig. Es wird häufig für die Entwicklung von Java-Anwendungen in Laptops, Rechenzentren, Spielekonsolen, wissenschaftlichen Supercomputern, Mobiltelefonen usw. verwendet.

Was ist die Java-Plattform?

Java-Plattform ist eine Sammlung von Programmen, die Programmierern helfen, Java-Programmieranwendungen effizient zu entwickeln und auszuführen. Es enthält eine Ausführungsmaschine, einen Compiler und eine Reihe von Bibliotheken. Es handelt sich um eine Reihe von Computersoftware und Spezifikationen. James Gosling entwickelte die Java-Plattform bei Sun Microsystems und wurde später von der Oracle Corporation übernommen.

In diesem Java-Tutorial lernen Sie-

• Was ist Java?
• Was ist die Java-Plattform?
• Java-Definition und Bedeutung
• Wofür wird Java verwendet?
• Geschichte der Programmiersprache Java
• Java-Versionen
• Java-Funktionen
• Komponenten der Programmiersprache Java
• Verschiedene Arten von Java-Plattformen
• Was ist ein PC?
• Was ist Assemblersprache?
• Was sind Assembler und Compiler?
• Wie funktioniert Java Virtual Machine?
• Inwiefern ist die Java-Plattform unabhängig?

Dieses Video stellt die Java-Plattform vor , und erklärt, warum Java sowohl eine Plattform als auch eine Programmiersprache ist.

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Java-Definition und Bedeutung

Java ist eine plattformübergreifende, objektorientierte und netzwerkzentrierte Sprache. Sie gehört zu den am häufigsten verwendeten Programmiersprachen. Java wird auch als Computerplattform verwendet.

Es wird als eine der schnellen, sicheren und zuverlässigen Programmiersprachen betrachtet, die von den meisten Organisationen bevorzugt wird, um ihre Projekte zu erstellen.

Wofür wird Java verwendet?

Hier sind einige wichtige Java-Anwendungen:

• Es wird für die Entwicklung von Android-Apps verwendet
• Hilft Ihnen beim Erstellen von Unternehmenssoftware
• Große Auswahl an mobilen Java-Anwendungen
• Wissenschaftliche Computeranwendungen
• Verwendung für Big-Data-Analysen
• Java-Programmierung von Hardwaregeräten
• Verwendet für serverseitige Technologien wie Apache, JBoss, GlassFish usw.

Geschichte der Programmiersprache Java

Hier sind wichtige Meilensteine ​​aus der Geschichte der Java-Sprache:

• Die Java-Sprache hieß ursprünglich OAK.
• Ursprünglich wurde es für die Handhabung tragbarer Geräte und Set-Top-Boxen entwickelt. Oak war ein massiver Fehlschlag.
• Im Jahr 1995 änderte Sun den Namen in „Java“ und modifizierte die Sprache, um vom aufkeimenden www (World Wide Web)-Entwicklungsgeschäft zu profitieren.
• Später, im Jahr 2009, erwarb die Oracle Corporation Sun Microsystems und übernahm das Eigentum an drei wichtigen Software-Assets von Sun:Java, MySQL und Solaris.

Java-Versionen

Hier ist eine kurze Geschichte aller Java-Versionen mit ihrem Veröffentlichungsdatum.

Java-Funktionen

Hier sind einige wichtige Java-Features:

• Es ist eine der einfach zu erlernenden Programmiersprachen.
• Code einmal schreiben und auf fast jeder Computerplattform ausführen.
• Java ist plattformunabhängig. Einige Programme, die auf einer Maschine entwickelt wurden, können auf einer anderen Maschine ausgeführt werden.
• Es wurde zum Erstellen objektorientierter Anwendungen entwickelt.
• Es ist eine Multithread-Sprache mit automatischer Speicherverwaltung.
• Es wurde für die verteilte Umgebung des Internets erstellt.
• Erleichtert verteiltes Computing, da es netzwerkzentriert ist.

Komponenten der Programmiersprache Java

Ein Java-Programmierer schreibt ein Programm in einer für Menschen lesbaren Sprache namens Quellcode. Daher verstehen die CPU oder Chips niemals den in irgendeiner Programmiersprache geschriebenen Quellcode.

Diese Computer oder Chips verstehen nur eine Sache, die Maschinensprache oder Code genannt wird. Diese Maschinencodes laufen auf CPU-Ebene. Daher wären es unterschiedliche Maschinencodes für andere CPU-Modelle.

Sie müssen sich jedoch um den Maschinencode kümmern, da sich beim Programmieren alles um den Quellcode dreht. Die Maschine versteht diesen Quellcode und übersetzt ihn in maschinenverständlichen Code, der ein ausführbarer Code ist.

Alle diese Funktionalitäten finden innerhalb der folgenden 3 Java-Plattformkomponenten statt:

Java-Entwicklungskit (JDK)

JDK ist eine Softwareentwicklungsumgebung, die zum Erstellen von Applets und Java-Anwendungen verwendet wird. Die vollständige Form von JDK ist das Java Development Kit. Java-Entwickler können es unter Windows, macOS, Solaris und Linux verwenden. JDK hilft ihnen, Java-Programme zu codieren und auszuführen. Es ist möglich, mehr als eine JDK-Version auf demselben Computer zu installieren.

Warum JDK verwenden?

Hier sind die Hauptgründe für die Verwendung von JDK:

• JDK enthält Tools, die zum Schreiben von Java-Programmen erforderlich sind, und JRE, um sie auszuführen.
• Es enthält einen Compiler, einen Java-Anwendungsstarter, Appletviewer usw.
• Compiler wandelt in Java geschriebenen Code in Bytecode um.
• Der Java-Anwendungsstarter öffnet eine JRE, lädt die erforderliche Klasse und führt ihre Hauptmethode aus.

Java Virtual Machine (JVM):

Java Virtual Machine (JVM) ist eine Engine, die eine Laufzeitumgebung bereitstellt, um den Java-Code oder Anwendungen zu steuern. Es wandelt Java-Bytecode in Maschinensprache um. JVM ist ein Teil der Java Run Environment (JRE). In anderen Programmiersprachen erzeugt der Compiler Maschinencode für ein bestimmtes System. Der Java-Compiler erzeugt jedoch Code für eine virtuelle Maschine, die als Java Virtual Machine bekannt ist.

Warum JVM?

Hier sind die wichtigen Gründe für die Verwendung von JVM:

• JVM bietet eine plattformunabhängige Möglichkeit, Java-Quellcode auszuführen.
• Es hat zahlreiche Bibliotheken, Tools und Frameworks.
• Sobald Sie ein Java-Programm ausgeführt haben, können Sie es auf jeder Plattform ausführen und viel Zeit sparen.
• JVM wird mit einem JIT-Compiler (Just-in-Time) geliefert, der Java-Quellcode in Low-Level-Maschinensprache konvertiert. Daher läuft es schneller als eine normale Anwendung.

Java-Laufzeitumgebung (JRE)

JRE ist eine Software, die für die Ausführung anderer Software entwickelt wurde. Es enthält die Klassenbibliotheken, die Ladeklasse und die JVM. Einfach ausgedrückt:Wenn Sie ein Java-Programm ausführen möchten, benötigen Sie JRE. Wenn Sie kein Programmierer sind, müssen Sie JDK nicht installieren, sondern nur JRE, um Java-Programme auszuführen.

Warum JRE verwenden?

Hier sind die Hauptgründe für die Verwendung von JRE:

• JRE enthält Klassenbibliotheken, JVM und andere unterstützende Dateien. Es enthält kein Tool für die Java-Entwicklung wie Debugger, Compiler usw.
• Es verwendet wichtige Paketklassen wie math, swing, util, lang, awt und Laufzeitbibliotheken.
• Wenn Sie Java-Applets ausführen müssen, muss JRE auf Ihrem System installiert sein.

Verschiedene Arten von Java-Plattformen

Es gibt vier verschiedene Arten von Java-Programmiersprachenplattformen:

1. Java-Plattform, Standard Edition (Java SE): Die API von Java SE bietet die Kernfunktionalität der Programmiersprache Java. Es definiert die gesamte Basis von Typ und Objekt für Klassen auf hoher Ebene. Es wird für Netzwerke, Sicherheit, Datenbankzugriff, Entwicklung grafischer Benutzeroberflächen (GUI) und XML-Parsing verwendet.

2. Java-Plattform, Enterprise Edition (Java EE): Die Java EE-Plattform bietet eine API- und Laufzeitumgebung zum Entwickeln und Ausführen hochskalierbarer, umfangreicher, mehrstufiger, zuverlässiger und sicherer Netzwerkanwendungen.

3. Java-Programmiersprachenplattform, Micro Edition (Java ME): Die Java ME-Plattform bietet eine API und eine virtuelle Maschine mit geringem Platzbedarf, auf der Java-Programmiersprachenanwendungen auf kleinen Geräten wie Mobiltelefonen ausgeführt werden.

4. Java-FX: JavaFX ist eine Plattform zum Entwickeln von Rich-Internet-Anwendungen unter Verwendung einer leichtgewichtigen Benutzerschnittstellen-API. Es verwendet hardwarebeschleunigte Grafik- und Medien-Engines, die Java dabei helfen, die Vorteile von leistungsstärkeren Clients und einem modernen Look-and-Feel sowie High-Level-APIs für die Verbindung zu vernetzten Datenquellen zu nutzen.

Um die Programmiersprache Java zu verstehen, müssen wir einige grundlegende Konzepte verstehen, wie ein Computerprogramm einen Befehl ausführen und die Aktion ausführen kann.

Was ist ein PC?

Ein Computer ist ein elektronisches Gerät, das Berechnungen durchführen kann. Wir alle wissen, dass es aus einem Monitor, einer Tastatur, einer Maus und einem Speicher zum Speichern von Informationen besteht. Aber die wichtigste Komponente des Computers ist ein PROZESSOR. Das macht alles Denken des Computers, aber die Frage ist, wie der Computer dieses Denken macht? Wie versteht es die Texte, Bilder, Videos usw.?

Was ist Assemblersprache?

Der Computer ist ein elektronisches Gerät und kann nur elektronische Signale oder binäre Signale verstehen. Beispielsweise kann das elektronische 5-Volt-Signal die Binärzahl 1 darstellen, während 0 Volt die Binärzahl 0 darstellen kann. Ihr PC wird also ständig mit diesen Signalen bombardiert.

Acht Bits solcher Signale werden gruppiert, um Text, Zahlen und Symbole zu interpretieren.

Beispielsweise wird das #-Symbol vom Computer als 10101010 identifiziert. Ebenso wird das Muster zum Hinzufügen einer Funktion durch 10000011 dargestellt.

Dies wird als 8-Bit-Computing bezeichnet. Der aktuelle Tagesprozessor ist in der Lage, 64-Bit-Zeit zu decodieren. Aber in welcher Beziehung steht dieses Konzept zur Programmiersprache JAVA? Lassen Sie sich diese als Beispiel verstehen.

Angenommen, Sie möchten dem Computer sagen, dass er zwei Zahlen (1+2) addieren soll, die durch Binärzahlen (10000011) dargestellt werden, wie werden Sie dies Ihrem Computer mitteilen? Ja, wir werden die Assemblersprache verwenden, um unseren Code auszuführen.

„Assembly Language ist die elementarste Form von Softwareentwicklungssprachen.“

Wir geben den Befehl in diesem Format an einen Computer, wie unten gezeigt. Ihr Code zum Hinzufügen von zwei Zahlen in dieser Sprache wäre in dieser Reihenfolge.

• Speichern Sie die Nummer 1 auf dem Speicherplatz, sagen Sie A
• Speichern Sie Nummer 2 auf Speicherplatz, sagen Sie B
• Inhalte von Standort A &B hinzufügen
• Ergebnisse speichern

Aber wie machen wir das? In den 1950er Jahren, als Computer riesig waren und viel Strom verbrauchten, wandelten Sie Ihren Assemblercode mithilfe von Mapping-Blättern in entsprechenden Maschinencode in 1 und 0 um. Später wird dieser Code in die Maschinenkarten gestanzt und dem Computer zugeführt. Der Computer liest diese Codes und führt das Programm aus. Das wäre dann ein langer Prozess, bis ASSEMBLER zu Hilfe käme.

Was sind Assembler und Compiler?

Mit dem technologischen Fortschritt wurden E/A-Geräte erfunden. Sie könnten Ihr Programm mit ASSEMBLER direkt in den PC eingeben. Es wandelt es in den entsprechenden Maschinencode (110001..) um und führt es Ihrem Prozessor zu. Zurückkommend auf unsere Beispieladdition von (1+2), wird der Assembler diesen Code in Maschinencode umwandeln und ausgeben.

Abgesehen davon müssen Sie auch Aufrufe durchführen, um vom Betriebssystem bereitgestellte Funktionen zu erstellen, um die Ausgabe des Codes anzuzeigen.

Aber allein der Assembler ist an diesem Prozess nicht beteiligt; Außerdem muss der Compiler den langen Code in einen kleinen Codeblock kompilieren. Mit der Weiterentwicklung der Softwareentwicklungssprachen könnte dieser gesamte Assemblercode auf nur eine Zeile print f 1+2 A schrumpfen mit der Software namens COMPILER. Es wird verwendet, um Ihren C-Sprachcode in Assembler-Code umzuwandeln. Der Assembler wandelt es in entsprechenden Maschinencode um. Dieser Maschinencode wird an den Prozessor übermittelt. Der am häufigsten in PCs oder Computern verwendete Prozessor ist der Intel-Prozessor.

Obwohl heutige Compiler mit Assembler gebündelt sind, können Sie Ihren höheren Sprachcode direkt in Maschinencode umwandeln.

Angenommen, das Windows-Betriebssystem läuft auf diesem Intel-Prozessor, eine Kombination aus Betriebssystem und Prozessor wird als PLATTFORM bezeichnet. Die am weitesten verbreitete Plattform der Welt ist Windows, und Intel wird als Wintel-Plattform bezeichnet. Die anderen beliebten Plattformen sind AMD und Linux, Power PC und Mac OS X.

Mit einem Prozessorwechsel ändert sich nun auch die Montageanleitung. Zum Beispiel:

• Hinzufügen-Anweisung bei Intel kann ADDITION für AMD genannt werden
• ODER Math ADD für Power PC

Und mit einer Änderung des Betriebssystems ändern sich auch die Ebene und Art der Anrufe auf Betriebssystemebene.

Als Entwickler möchte ich, dass mein Softwareprogramm auf allen Plattformen funktioniert, um meine Einnahmen zu maximieren. Also müsste ich separate Compiler kaufen, die meinen print f-Befehl in den nativen Maschinencode umwandeln.

Aber Compiler sind teuer und es besteht die Möglichkeit von Kompatibilitätsproblemen. Daher ist es nicht möglich, einen separaten Compiler für verschiedene Betriebssysteme und Prozessoren zu kaufen und zu installieren. Was kann also eine alternative Lösung sein? Java-Sprache eingeben.

Wie funktioniert Java Virtual Machine?

Durch die Verwendung von Java Virtual Machine , dieses Problem kann gelöst werden. Aber wie es auf verschiedenen Prozessoren und Betriebssystemen funktioniert Lassen Sie uns diesen Prozess Schritt für Schritt verstehen.

Schritt 1) Der Code zum Anzeigen der Addition von zwei Zahlen lautet System.out.println(1+2) und wird als .java-Datei gespeichert.

Schritt 2) Mit Hilfe des Java-Compilers wird der Code in einen Zwischencode namens Bytecode. umgewandelt Die Ausgabe ist eine .class-Datei.

Schritt 3) Dieser Code wird von keiner Plattform verstanden, sondern nur von einer virtuellen Plattform namens Java Virtual Machine

Schritt 4) Diese virtuelle Maschine befindet sich im RAM Ihres Betriebssystems. Wenn die virtuelle Maschine mit diesem Bytecode gefüttert wird, identifiziert sie die Plattform, auf der sie arbeitet, und konvertiert den Bytecode in den nativen Maschinencode.

Während Sie an Ihrem PC arbeiten oder im Internet surfen, können Sie sicher sein, dass die Java Virtual Machine in Ihren Arbeitsspeicher geladen wird, wenn Sie eines dieser Symbole sehen. Was Java jedoch lukrativ macht, ist, dass Code, sobald er kompiliert ist, nicht nur auf allen PC-Plattformen, sondern auch auf Mobiltelefonen oder anderen elektronischen Geräten, die Java unterstützen, ausgeführt werden kann.

Daher

„Java ist sowohl eine Programmiersprache als auch eine Plattform“

Wie ist die Java-Plattform unabhängig?

Wie der C-Compiler erzeugt der Java-Compiler keinen nativen ausführbaren Code für eine bestimmte Maschine. Stattdessen erzeugt Java ein einzigartiges Format namens Bytecode. Es wird gemäß den Regeln ausgeführt, die in der Spezifikation der virtuellen Maschine festgelegt sind. Daher ist Java eine plattformunabhängige Sprache.

Bytecode ist für jede JVM verständlich, die auf jedem Betriebssystem installiert ist. Kurz gesagt, der Java-Quellcode ist auf allen Betriebssystemen lauffähig.

Zusammenfassung:

• Java ist eine plattformübergreifende, objektorientierte und netzwerkzentrierte Programmiersprache. Java ist eine universelle, klassenbasierte, objektorientierte Programmiersprache.
• Java Platform ist eine Sammlung von Programmen, die Programmierern helfen, Java-Anwendungen effizient zu entwickeln und auszuführen.
• Bedeutung von Java:Java ist eine plattformübergreifende und netzwerkzentrierte Programmiersprache.
• Es wird hauptsächlich für die Entwicklung von Android-Apps und Unternehmenssoftware verwendet.
• 2009 erwarb die Oracle Corporation Sun Microsystems und übernahm drei wichtige Sun-Softwareassets:Java, Solaris und MySQL.
• Die neueste Version von Java wurde am 15. September 2020 veröffentlicht
• Das Beste an Java ist, dass es eine der am einfachsten zu erlernenden Programmiersprachen ist.
• Vier Arten von Java-Programmiersprachenplattformen sind:1) Java-Plattform, Standard Edition (Java SE) 2) Java-Plattform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java-Plattform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
• Ein Computer ist ein elektronisches Gerät, das Berechnungen durchführen kann.
• Der Computer versteht nur elektronische Signale oder binäre Signale.
• Assembler ist eine fortschrittliche Technologie, die den Quellkern in den entsprechenden Maschinencode (110001..) konvertiert und an Ihren Prozessor weiterleitet.

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