Wat is Java? Definitie, betekenis en kenmerken van Java-platforms

Wat is Java?

Java is een algemene, op klassen gebaseerde, objectgeoriënteerde programmeertaal die is ontworpen om minder implementatieafhankelijkheden te hebben. Het is een computerplatform voor applicatieontwikkeling. 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 set bibliotheken. Het is een verzameling computersoftware en specificaties. James Gosling ontwikkelde het Java-platform bij Sun Microsystems en de Oracle Corporation verwierf het later.

In deze Java-tutorial leer je-

• Wat is Java?
• Wat is Java-platform?
• Java-definitie en betekenis
• Waar wordt Java voor gebruikt?
• Geschiedenis van Java-programmeertaal
• Java-versies
• Java-functies
• Onderdelen van Java-programmeertaal
• Verschillende soorten Java-platforms
• Wat is een pc?
• Wat is assembler?
• Wat zijn Assembler en Compiler?
• Hoe werkt Java Virtual Machine?
• Hoe is 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 programmeertaal. Java wordt ook gebruikt als computerplatform.

Het wordt door de meeste organisaties beschouwd als een van de snelle, veilige en betrouwbare programmeertalen die de voorkeur hebben voor het bouwen van hun projecten.

Waar wordt Java voor gebruikt?

Hier zijn enkele belangrijke Java-toepassingen:

• 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-analyse
• Java-programmering van hardwareapparaten
• Gebruikt voor server-side technologieën zoals Apache, JBoss, GlassFish, etc.

Geschiedenis van Java-programmeertaal

Hier zijn belangrijke mijlpalen uit de geschiedenis van de Java-taal:

• De Java-taal heette aanvankelijk OAK.
• Oorspronkelijk werd het ontwikkeld voor het hanteren van draagbare apparaten en settopboxen. Oak was een enorme mislukking.
• In 1995 veranderde Sun de naam in "Java" en wijzigde de taal om te profiteren van de ontluikende ontwikkeling van www (World Wide Web).
• Later, in 2009, verwierf Oracle Corporation Sun Microsystems en nam het eigendom van drie belangrijke Sun-softwareactiva:Java, MySQL en Solaris.

Java-versies

Hier is een korte geschiedenis van alle Java-versies met hun releasedatum.

Java-versies	Releasedatum
JDK alfa en bèta	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 sep 2019
JAVA SE 14	17 maart 2020
JAVA SE 15	15 sep 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 één keer en voer deze uit op bijna 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 taal met meerdere threads en automatisch geheugenbeheer.
• Het is gemaakt voor de gedistribueerde omgeving van internet.
• Vergemakkelijkt gedistribueerd computergebruik als netwerkgericht.

Onderdelen van Java-programmeertaal

Een Java-programmeur schrijft een programma in een voor mensen leesbare taal genaamd Source Code. 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 draaien op CPU-niveau. Daarom zouden het andere machinecodes zijn voor andere CPU-modellen.

U moet zich echter zorgen maken over de machinecode, want programmeren draait helemaal om de broncode. De machine begrijpt deze broncode en vertaalt deze naar voor de machine begrijpelijke code, wat een uitvoerbare code is.

Al deze functionaliteiten vinden plaats binnen de volgende 3 Java-platformcomponenten:

Java Development kit (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?

Dit 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-applicatiestarter, Appletviewer, enz.
• Compiler zet code die in Java is geschreven om in bytecode.
• Java Application Launcher opent een JRE, laadt de benodigde klasse en voert de hoofdmethode uit.

Java virtuele machine (JVM):

Java Virtual Machine (JVM) is een engine die een runtime-omgeving biedt om de Java-code of applicaties 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?

Dit zijn de belangrijkste redenen om JVM te gebruiken:

• JVM biedt een platformonafhankelijke manier om Java-broncode uit te voeren.
• Het heeft talloze bibliotheken, tools en frameworks.
• Als je eenmaal een Java-programma hebt uitgevoerd, kun je op elk platform draaien en veel tijd besparen.
• JVM wordt geleverd met een JIT-compiler (Just-in-Time) 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 klassenbibliotheken, loaderklasse en JVM. Simpel gezegd, als je een Java-programma wilt draaien, heb je 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 klassenbibliotheken, 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 uitvoeren, moet JRE op uw systeem zijn geïnstalleerd.

Verschillende soorten Java-platforms

Er zijn vier verschillende typen Java-programmeertaalplatforms:

1. Java-platform, standaardeditie (Java SE): De API van Java SE biedt de kernfunctionaliteit van de Java-programmeertaal. Het definieert alle basistypen en objecten voor klassen op hoog niveau. Het wordt gebruikt voor netwerken, beveiliging, databasetoegang, ontwikkeling van grafische gebruikersinterfaces (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, meerlagige, betrouwbare en veilige netwerkapplicaties.

3. Java-programmeertaalplatform, Micro Edition (Java ME): Het Java ME-platform biedt een API en een virtuele machine met een klein oppervlak waarop Java-programmeertaaltoepassingen op kleine apparaten, zoals mobiele telefoons, worden uitgevoerd.

4. Java FX: JavaFX is een platform voor het ontwikkelen van rijke internettoepassingen met behulp van een lichtgewicht API voor de gebruikersinterface. Het maakt gebruik van hardware-versnelde grafische en media-engines die Java helpen te profiteren van krachtigere clients en een moderne look-and-feel en hoogwaardige API's om verbinding te maken met netwerkgegevensbronnen.

Om Java-programmeertaal 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 al denken aan computer, maar de vraag is hoe de computer aan dit denken doet? Hoe begrijpt het de tekst, afbeeldingen, video's, enz.?

Wat is assembler?

De computer is een elektronisch apparaat en kan alleen elektronische signalen of binaire signalen begrijpen. Het elektronische signaal van 5 volt kan bijvoorbeeld binair getal 1 vertegenwoordigen, terwijl 0 volt binair getal 0 kan vertegenwoordigen. 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 bijvoorbeeld door de computer geïdentificeerd als 10101010. Op dezelfde manier wordt het patroon voor het toevoegen van een functie weergegeven door 10000011.

Dit staat bekend als 8-bits computergebruik. De huidige processor kan 64-bits tijd decoderen. Maar wat is de relatie van dit concept met de programmeertaal JAVA? Laten we deze als voorbeeld begrijpen.

Stel, 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 assembler gebruiken om onze code uit te voeren.

"Assembly Language is de meest elementaire vorm van softwareontwikkelingstalen."

We gaan de opdracht aan een computer geven in dit formaat, zoals hieronder weergegeven. Uw code om twee cijfers in deze taal toe te voegen, staat in deze volgorde.

• Bewaar nummer 1 op geheugenlocatie, zeg A
• Bewaar nummer 2 op geheugenlocatie, zeg B
• Inhoud van locatie A &B toevoegen
• Winkelresultaten

Maar hoe gaan we dit doen? In de jaren vijftig, toen computers enorm waren en veel stroom verbruikten, zou je met behulp van mapping sheets je assembly-code omzetten in de overeenkomstige machinecode naar 1 en 0's. Later wordt deze code in de machinekaarten geponst en naar de computer gevoerd. De computer leest deze codes en voert het programma uit. Dit zou dan een lang proces zijn totdat ASSEMBLER kwam om te 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 (11001..) en geeft het door aan je processor. Terugkomend op onze voorbeeldtoevoeging van (1+2), zal de assembler deze code omzetten in machinecode en uitvoer.

Afgezien daarvan zul je ook moeten bellen om door het besturingssysteem geleverde functies te creëren om de uitvoer van de code weer te geven.

Maar alleen de monteur is niet bij dit proces betrokken; het vereist ook dat de compiler de lange code in een klein stukje codes compileert. Met de vooruitgang in software-ontwikkeltalen, zou deze hele assembly-code kunnen krimpen in slechts één regel print f 1+2 A met de software genaamd COMPILER. Het wordt gebruikt om uw c-taalcode om te zetten in assembly-code. De assembler zet deze om in bijbehorende machinecode. Deze machinecode wordt naar de processor gestuurd. De meest gebruikte processor in pc's of computers is de Intel-processor.

Hoewel hedendaagse compilers worden geleverd 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 het 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 ook de montage-instructies veranderen. Bijvoorbeeld:

• Instructie toevoegen in Intel kan ADDITION voor AMD heten
• OF Math ADD voor Power PC

En met een verandering in het besturingssysteem zullen ook het niveau en de aard van de oproepen op OS-niveau veranderen.

Als ontwikkelaar wil ik dat mijn softwareprogramma op alle platforms werkt om mijn inkomsten te maximaliseren. Ik zou dus aparte compilers moeten kopen die mijn print f-commando omzetten in de oorspronkelijke machinecode.

Maar compilers zijn duur en er is een kans op compatibiliteitsproblemen. Dus het kopen en installeren van een aparte compiler voor verschillende besturingssystemen en processors is niet haalbaar. Dus, wat kan een alternatieve oplossing zijn? Voer de Java-taal in.

Hoe werkt Java Virtual Machine?

Door Java Virtual Machine te gebruiken , kan dit probleem worden opgelost. Maar hoe het werkt op verschillende processors en besturingssystemen. 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 die de bytecode wordt genoemd. De uitvoer is een .class-bestand.

Stap 3) Deze code wordt door geen enkel platform begrepen, maar alleen door een virtueel platform genaamd Java Virtual Machine.

Stap 4) Deze virtuele machine bevindt zich in het RAM-geheugen van uw besturingssysteem. Wanneer de virtuele machine wordt gevoed met deze bytecode, identificeert het het platform waarop het werkt en zet het de bytecode om in de oorspronkelijke machinecode.

Wanneer u op uw pc werkt of op internet surft, moet u er zeker van zijn dat de virtuele Java-machine in uw RAM is geladen wanneer u een van deze pictogrammen ziet. Maar wat Java lucratief maakt, is dat de 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 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 genaamd 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 draaien.

Samenvatting:

• Java is een multi-platform, objectgeoriënteerde en netwerkgerichte programmeertaal Java is een algemene, klassengebaseerde, objectgeoriënteerde programmeertaal.
• Java Platform is een verzameling programma's die programmeurs helpt 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 bedrijfssoftware.
• 2009, Oracle Corporation verwierf Sun Microsystems en werd 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 converteert naar de overeenkomstige machinecode (11001..) en doorgeeft aan uw processor.