آشنایی با زبان برنامه نویسی جاوا و دلیل محبوبیت آن
علمی و تکنولوژی › نرم افزار
- 97/08/23
زبان برنامه نویسی جاوا در سال ۱۹۹۵ اولین بار توسط شرکت سازنده آن Sun Microsystems منتشر شد شاید امروزه نام جاوا را خیلی از جاها شنیده باشید واین به خاطر فرگیر بودن جاوا است. بسیاری از برنامه‌های کاربردی و وب‌سایت‌ها از کنسول‌های بازی گرفته تا تلفن‌های همراه مبتنی بر جاوا هستندمطمئنآ یک دلیل برای این همه محبوبیت کافی نیست در واقع هرکدام از ویژگی‌های اصلی این زبان در فراگیری و محبوبیت آن نقش دارند.اما به عنوان مثال از ویژگی‌های این زبان، می‌توانیم به عام منظوره بودن، پشتیبانی از همروندی، شی‌گرایی وچندنخی اشاره کنیم.
دلیل محبوبیت جاوا چه بود؟
یادگیری سریع زبان برنامه نویسی جاوا:
با توجه به اینکه زبان جاوا شبیه ++C است، برای افرادی که قبلا با c و ++c کار کردند یادگیری آن نسبتا آسان است.
قابل حمل و خنثی :
نکته جالب برای جاوا اینست که برنامه‌های جاوا، قابلیت حمل در شبکه را دارند و خنثی هستند. یعنی یکبار آن را نوشت و سپس روی ماشین‌های مختلف اجرا کرد. برنامه جاوا پس از کامپایل به دستوراتی تبدیل می‌شوند که برای ماشین مجازی جاوا قابل فهم هستند. این دستورات بایت کد نامیده میشود. ماشین مجازی جاوا هم بایت کد را به کد ماشین که برای سخت افزار کامیپوتر قابل فهم است، تبدیل می‌کند. بنابراین بایت کدها را می‌توان در هر جای شبکه، روی هر کلاینت یا سروری که یک ماشین مجازی جاوا دارد، اجرا کرد. در مقابل، بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی مانند COBOL ،C++ Visual Basic و Smalltalk، برنامه را به یک فایل باینری کامپایل می‌کنند. فایل‌های باینری، خاص پلت‌فرم هستند. بنابراین فایل باینری برنامه‌ای که برای ماشین‌های ویندوز نوشته شده، نمی‌تواند روی یک ماشین مک یا یک ماشین مبتنی بر لینوکس اجرا شود.
قدرتمند و ایمن بودن کدهای جاوا :
به این معنی که کمتر ممکن است اتفاق بیافتد که برنامه درهم شکسته شود یا اصطلاحا crash کند. برای اینکه این اتفاق بیافتد ماشین مجازی جاوا بررسی‌های خاصی را روی نوع هر شی انجام می‌دهد تا از یکپارچگی آن اطمینان حاصل کند، اشیا جاوا تنها می‌توانند به اشیا واقعی ارجاع دهند و نه به هر جای دلخواه از حافظه. مکانیزم‌های قوی جاوا برای تخصیص و آزادسازی خودکار حافظه و مدیریت خطا نیز باعث مقاوم بودن برنامه‌ها می شود.
برنامه نویسی جاوا
برای اینکه یک برنامه ساده را شروع کنید ساده ترین راه استفاده از ویرایشگرهای رایج متن است حالا بیایید یک ویرایشگر متن راباز کنید، برنامه زیر را در آن کپی کنید و آن رابا هر نام دلخواه و حتما پسوند.java ذخیره کنید توجه داشته باشید که جاوا به حروف بزرگ و کوچک حساس است.
کامپایل شدن برنامه:
برنامه ای که نوشتید باید به به فرمی تبدیل شود که توسط ماشین مجازی جاوا قابل فهم باشدو این تبدیل با انجام عملیات کامپایل انجام خواهد پذیرفت. کامپایل شدن یعنی برنامه ای که توسط برنامه نویس نوشته شده به دستوراتی تبدیل شود که بایت کد نامیده می شود.
حالا می توانید کامپایلر جاوا رابا دستوری که در زیر می خوانید از طریق پوسته‌های یونیکس و داس موجود در سیستم عامل خود، به این سادگی که مشاهده می کنید فراخوانی نمایید.
بعد از اینکه کد ذکر شده اجرا شد، فایلی با نام ExampleProgram.class در دایرکتوری فعلی شما ایجاد میشود که در واقع شامل دستورات بایت کد متناظر با برنامه نوشته شده در فایل ExampleProgram.java می باشد حالا شروع به تمرین کنید مطمئن باشید یاد میگیرید.
اجرای برنامه:
و حالا موقع تفسیر شدن و اجرای برنامه است به این معنا که ماشین مجازی جاوا را فراخوانی نمایید و بایت کد به دست آمده از بخش کامپایل را در اختیار آن قرار بدهید. ماشین مجازی یا همان مفسر جاوا را می‌توانید از طریق پوسته یونیکس یا داس موجود در سیستم عامل‌های مختلف، با یستی با دستور زیر فراخوانی کنید:
خروجی برنامه عبارت “I’m a Simple Program” می باشد.
عملکرد زبان برنامه نویسی جاوا
برنامه هایی که با زبان برنامه نویسی جاوا نوشته شده اند به این مشهورند که آهسته تر هستند و به حافظه بیشتری نیاز دارند نسبت به برنامه های نوشته شده در زبان C++ ،هرچند که ، با معرفی فرایند کامپایل سازی Just in Time در سال های ۱۹۹۷ و ۱۹۹۸ برای Java 1.1، اضافه شدن ویژگی های زبان با پشتیبانی بهتر از تحلیل کد (مانند کلاس های داخلی، کلاس StripBuilder، assertion های اختیاری و غیره) و بهینه سازی ماشین مجازی جاوا، مانند پیش فرض شدن HotSpot در JVM در سال ۲۰۰۰، سرعت اجرای برنامه های جاوا بطور چشمگیری بهبود یافت. در Java 1.5 با اضافه شدن بسته java.util.concurrent که شامل پیاده سازی بدون قفل ConcurrentMaps و دیگر مجموعه های چند هسته ای، عملکرد آن بهبود پیدا کرد و در جاوای ۱.۶ بیشتر بهبود یافته است.
