جاوا چیست؟ راهنمای جامع زبان برنامه نویسی جاوا

از زمان انتشار زبان برنامه‌نویسی جاوا در سال 1995 تا به امروز، محبوبیت آن بسیارافزایش پیدا کرده‌است. از این زبان برنامه‌نویسی قدرتمند در بسیاری از صنایع برای ایجاد نرم‌افزارهای کاربردی استفاده می‌شود.

در این مقاله در مورد چیستی java، تاریخچه و کاربردهای آن در صنایع مختلف صحبت می‌کنیم و درآخر، با نگاهی مختصر به ویژگی‌های این زبان برنامه‌نویسی به پایان مقاله خواهیم‌ رسید.

جاوا چیست؟

جاوا یک زبان برنامه‌نویسی است که برای ایجاد نرم‌افزاراستفاده می‌شود و نرم‌افزار را با بسیاری از محیط‌های عملیاتی مختلف سازگار می‌کند. جاوا یک زبان برنامه‌نویسی دو مرحله‌ای است، به این معنی که یک زبان کامپایل‌شده و یک زبان تفسیری است. با این حال، با بسیاری از زبان‌های کامپایل‌شده دیگر متفاوت است زیرا مستقیماً در یک فایل اجرایی کامپایل نمی‌شود.

در Java ابتدا کد کامپایل‌شده و سپس به شکل باینری به نام Java Byte Code ترجمه می‌شود. در نهایت، JBC به زبان مادری مورد نیاز برای اجرا در محیط عملیاتی هدف کامپایل و تفسیر می‌شود. این رفتار متضاد یک مزیت قابل‌توجه برای توسعه‌دهندگان است زیرا می‌توانند یک بار کد بنویسند و آن را در هرجایی اجرا کنند.

این ویژگی به یک مفهوم محبوب تبدیل شد که بسیار مورد توجه توسعه‌دهندگان قرارگرفت. این ویژگی به عنوان فلسفه "نوشتن یک بار، اجرا در هرجا " (WORA) شناخته می‌شود. فلسفه WORA به عنوان شعار شرکت Sun Microsystems در سال 1995 به محبوبیت رسید. اکنون که اصول اولیه چیستی این زبان برنامه‌نویسی را بررسی کردیم، اجازه‌ دهید به‌طور خلاصه به تاریخچه آن نگاهی بیندازیم.

تاریخچه جاوا

در سال 1991 ، جیمزگاسلینگ و تیمش کار برروی ایجاد جاوا را در Sun Microsystems آغاز کردند. مدت کوتاهی پس از آن، تیم گاسلینگ تمرکز خود را برروی توسعه این زبان برنامه‌نویسی برای جدیدترین بازار تخصصی، معروف به وب جهانی قرارداد. در سال 1995، این زبان برنامه‌نویسی برای استفاده در برنامه‌های مختلف، از اینترنت گرفته تا برنامه نویسی کامپیوتری، دردسترس عموم قرارگرفت.

 جاوا تنها زبان برنامه‌نویسی است که ترجمه کد را متفاوت از سایر زبان‌ها انجام می‌دهد. برخلاف سایر زبان‌های برنامه‌نویسی، قبل از اجرا درمحیط خود، دو مرحله اصلی را طی می‌کند. اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی فقط یک بار ترجمه می‌کنند، یا با کامپایل‌کردن کد یا تفسیر آن. این تفاوت تأثیر بسزایی در رشد سریع و محبوبیت این زبان برنامه‌نویسی گذاشته‌است. برای آشنایی با سایر زبان های برنامه نویسی، مقاله آموزش برنامه نویسی را مطالعه کنید.

جاوا به عنوان پروژه‌ای برای اتصال سیستم‌ها مانند: اتصال دستگاه‌های اداری در شبکه و ایجاد تلویزیون تعاملی شروع به کارکرد. با این حال، تغییرات برروی کدهای این زبان برنامه‌نویسی برای استفاده اینترنت به سرعت انجام‌شد و منجربه‌این شد که این زبان برنامه‌نویسی برای وب تعاملی یا - وب 2.0 که توسعه‌دهندگان معمولاً از آن در بحث‌ها یاد می‌کنند، حرف اول را بزند.

جاوا و جاوا اسکریپت

جاوا اسکریپت (JavaScript) یک زبان برنامه‌نویسی اسکریپتی است که به عنوان زبان مرورگر نیز شناخته می‌شود و در ابتدا چندان محبوب نبود. با این حال، به عنوان یک ترفند بازاریابی برای ایجاد محبوبیت، این زبان نام جاوا اسکریپت را گرفت و در نهایت تغییر نام این زبان به محبوبیت و رشد آن کمک کرد.

اپلت‌های جاوا

زبان برنامه‌نویسی Java وقتی پا به‌عرصه گذاشت که جهان اینترنت، در مراحل ابتدایی رشد قرارداشت و به یک زبان برنامه‌نویسی مستقل از محیط نیاز داشت تا بتواند قابلیت‌های خود را به‌طور کامل شکوفا کند. این زبان برنامه‌نویسی به کمک تکنولوژی جاوا اپلت (Java Applets) توانست این نیاز را برطرف نماید. اما با ظهور نوآوری‌های جدید، اپلت‌های این زبان برنامه‌نویسی به آرامی شروع به ازدست‌دادن قدرت خود در وب تعاملی کردند.

سرانجام پس ازسال‌ها، اوراکل در سال 2016 اعلام کرد که قصد‌ دارد در نسخه بعدی این زبان برنامه‌نویسی (JRE 9) ارزش Java Appletsرا کاهش دهد. در نتیجه، درسال 2019، پشتیبانی از Java Applets به پایان رسید و اوراکل آن را از نسخه (11) JRE حذف کرد.

با این تصمیم، چشم‌انداز این زبان برنامه‌نویسی به‌طور چشمگیری تغییرکرد، زیرا جاوا عمدتاً بروب تعاملی متمرکز بود. البته، این زبان در سایر حوزه‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گرفت و توقف Java Applets به این معنی بود که محبوبیت این زبان برای سایر فناوری‌ها و صنایع افزایش خواهد یافت.ما درباره تاریخچه این زبان برنامه‌نویسی در طول سال‌ها و جایگاه امروز آن صحبت کرده‌ایم. حالا بیایید به نقش آن در فناوری‌های امروز و جایگاه آن در برخی از صنایع نگاهی بیاندازیم.

این زبان برنامه‌نویسی هنوزهم بسیار محبوب است و دامنه خود را به چندین صنعت گسترش داده‌است. امروزه جاوا برای برنامه‌نویسی فناوری‌های پیچیده از جمله: برنامه‌های کاربردی موبایل، برنامه‌نویسی هوش مصنوعی و ... استفاده می‌شود. درادامه این بخش، به حوزه‌های مختلف فناوری که از آن به عنوان یک زبان برنامه نویسی استفاده می‌کنند، خواهیم پرداخت.

جاوا برای چه مواردی استفاده می‌شود؟

جاوا یک زبان برنامه‌نویسی شی گرا و پلت فرم نرم‌افزاری پرکاربرد است که روی میلیاردها دستگاه از جمله: رایانه‌ها، دستگاه‌های تلفن همراه، کنسول‌های بازی، دستگاه‌های پزشکی و بسیاری دیگر اجرا می‌شود. در ادامه با برخی از کاربردهای رایج این زبان برنامه‌نویسی آشنا می‌شوید.

توسعه اپلیکیشن موبایل

توسعه اپلیکیشن موبایل از زمان معرفی گوشی‌های هوشمند رشد قابل‌توجهی داشته‌است. امروزه میلیون‌ها اپلیکیشن موبایل در سه فروشگاه محبوب گوشی‌های هوشمند وجود دارد.

باتوجه به ماهیت این زبان، جاوا یک انتخاب عالی برای ساخت برنامه‌های پیچیده با چندین رابط است. همچنین به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی برای برنامه‌های تلفن همراه به خوبی کار می‌کند زیرا برای اتصال دستگاه‌های مختلف عالی عمل می‌کند.

هوش مصنوعی

 
هوش مصنوعی نوعی نرم‌افزار است که برای انجام محاسبات پیچیده به شکل خودکار طراحی شده‌است. نرم‌افزارهوش مصنوعی در صنایع مختلفی مانند شرکت‌های اعتباری، بانکداری، آمازون اکو و سایر دستگاه‌های هوشمند مورد استفاده قرارمی‌گیرد.

کلان داده

کلان داده صنعتی است که با ردیابی و گزارش داده‌ها برای نیازهای مختلف کار می‌کند. بسیاری از شرکت‌ها از تجزیه وتحلیل داده‌ها برای ردیابی کاربرها، مخاطب‌ها، محصولات، فروش و موارد دیگر استفاده می‌کنند. همچنین جاوا داده‌ها و نتایج به‌دست‌آمده را با نمودارهای مختلف نمایش می‌دهد که به ساده‌ترشدن فهم داده‌ها کمک می‌کند.این مزیت زبان Java آن را به یک انتخاب عالی برای جمع‌آوری و تحلیل داده‌های بزرگ تبدیل کرده‌است زیرا به ساده‌سازی فرآیند کار با حجم زیاد داده کمک می‌کند.

توسعه نرم‌افزار

از آنجایی که جاوا به اندازه کافی انعطاف‌پذیراست تا در محیط‌های عملیاتی مختلف کار کند - طبق فلسفه WORA - یک انتخاب عالی برای توسعه نرم‌افزاراست. علاوه‌براین، با یک بار نوشتن کد و اجرای نرم‌افزار در هرمکانی، توسعه‌دهندگان می‌توانند به‌طورهمزمان برای چندین سیستم، نرم‌افزارایجاد کنند.

به دلیل ماهیت کامپایل و تفسیر، هرنرم‌افزار نوشته‌شده توسط این زبان برنامه‌نویسی را می‌توان به سرعت برروی هردستگاهی که یک ماشین مجازی جاوا روی آن نصب شده‌است، اجرا کرد. این توانایی دلیل مهمی است که چرا این زبان برنامه‌نویسی هنوز در صنایع مختلف مورد استفاده قرارمی‌گیرد.

توسعه موبایل بلاکچین

محبوبیت علوم بلاکچین در طول سال‌ها افزایش یافته‌است که عمدتاً به لطف ظهور ارزهای دیجیتال است. اما فناوری بلاک چین منحصراً برای ارزهای دیجیتال استفاده نمی‌شود. در واقع، اولین استفاده پیشنهادی آن برای ردیابی تایم استمپ (Timestamp) روی مقالات علمی بود.

مزیت این فناوری این بود که از طریق رمزنگاری، تایم استمپ (Timestamp) و سایر اطلاعات مرتبط تضمین می‌کند که مقاله‌های تحقیقاتی دقیق باشند. از زمان ظهور فناوری بلاک چین تا به حال شما می‌توانید آن را در همه‌جا از جمله تلفن‌های همراه پیدا کنید. این بدان معناست که جاوا برای علوم بلاک چین موبایل بسیارمناسب است، دقیقاً مانند توسعه اپلیکیشن موبایل.

اینترنت اشیا

اینترنت اشیا، اصطلاحی است که مبهم به نظر می‌رسد ولی در واقع ارتباط دستگاه‌های فیزیکی را توصیف می‌کند که نیاز به برقراری ارتباط و اشتراک‌ گذاری داده‌ها دارند. نیاز به دستگاه‌ها برای برقراری ارتباط رشد کرده و به روش‌های مختلف محقق شده‌است. نمونه ای از این امر که بر ضرورت اتصال دستگاه‌ها تاکید می‌کند هواپیماها و کنترل کننده‌های ترافیک هستند. خوشبختانه هدف اولیه از ایجاد جاوا به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی این بود که دستگاه‌ها را دقیقاً به روش گفته‌شده به یکدیگر متصل کند و کارکرد آن‌ها را بهبود ببخشد.

توسعه وب

لازم است به خاطر داشته‌باشید که در طول سال‌ها، در حالی که چیزهای زیادی تغییر کرده‌است، جاوا هرگز به عنوان یک عنصر اصلی در صنعت توسعه وب متوقف نشده‌است. هنوز درصنعت توسعه وب برای مدیریت پایگاه داده و سایر موارد از این زبان برنامه‌نویسی استفاده می‌شود. توسعه‌دهندگان هنوز از این زبان برنامه‌نویسی برای ایجاد و افزودن تعامل با صفحات وب استفاده می‌کنند و تجربه کاربر را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشند.

تفاوت بین جاوا و جاوا اسکریپت چیست؟

به دلیل شباهت‌های نام‌گذاری، در طول سال‌ها بین جاوا و جاوا اسکریپت کمی سردرگمی وجود داشته‌است. اما واقعیت این است که آن‌ها به اندازه کلمات ژامبون و همستر متفاوت هستند. آن‌ها فقط دو شباهت دارند: هردو برای نرم‌افزار برنامه‌نویسی استفاده می‌شوند و هر دو نامی متشکل از کلمه جاوا دارند.

خارج از این دو نکته، حقیقت این است که هر دو زبان بسیار متفاوت هستند. JavaScript فقط یک زبان تفسیر شده‌است، در حالی که Java زبانی است که ابتدا کامپایل می‌شود و سپس در یک فایل اجرایی تفسیر می‌شود. این جداسازی ممکن است یک تفاوت ناچیز به‌نظر برسد، اما حقیقت این است که روش کار برنامه‌نویس‌ها را تغییر می‌دهد.

این زبان برنامه‌نویسی دارای چند ویژگی منحصربه فرد است که هنگام ورود به دنیای برنامه‌نویسی باید درنظر بگیرید. قبل از پایان‌دادن به این مقاله، اجازه دهید به برخی از ویژگی‌های اصلی آن نگاه کنیم و در مورد اینکه چگونه این ویژگی‌ها برنیازهای برنامه‌نویسی شما تأثیر می‌گذارند، بحث کنیم.

ویژگی‌های جاوا

یادگیری جاوا برای برنامه‌نویس‌ها آسان است. اکثر مردم جاوا را به عنوان اولین زبان برنامه‌نویسی خود انتخاب می‌کنند. علاوه‌بر این، محبوبیت جاوا هنوز در صنعت ادامه دارد. بنابراین، ارزش یادگیری و استفاده از جاوا را دارد. در ادامه لیستی از مهمترین ویژگی‌های زبان جاوا را معرفی می‌کنیم.

ساده

استفاده از جاوا نسبت به بسیاری از زبان‌های مشابه آسان‌تراست، زیرا برای مدیریت اشاره‌گرها و بارگذاری بیش از حد اپراتور رویکرد ساده‌تری دارد.

قابل حمل

جاوا وابسته به پلتفرم نیست. توسعه‌دهندگان می‌توانند یک بار کدهای خود را بنویسند و آن‌ها را در هرجایی که لازم است، اجرا کنند.

شی گرا

همه چیز در جاوا به عنوان یک شی درنظر گرفته می‌شود. یعنی هرچیزی رفتار و یا حالت خود را دارد و ساختاری به زبان می‌افزاید.

اجرای دو مرحله‌ای

زبان جاوا در فرآیند اجرای خود دو مرحله دارد. ابتدا کامپایل می‌شود و سپس به فرمتی قابل استفاده توسط سیستم عامل هدف آن تفسیر می‌شود.

امنیت

امنیت کد جاوا به لطف فرآیند اجرای دو مرحله‌ای قوی است. از آنجایی که کد در دو مرحله اجرا می‌شود، در برابر تلاش برای هک‌کردن یا تغییر کد به روش‌های مخرب ایمن است.

پویا

جاوا برای سازگاری با تغییرات لازم برای کمک به کاهش اتلاف حافظه و افزایش سرعت عملکرد ساخته شده‌است. این ویژگی باعث ایجاد یک زبان برنامه نویسی بسیار قوی با قابلیت بررسی خطاها یا دستکاری در کامپایل می‌شود. با کامپایلر JIT (just in time)، کد به بایت کد ترجمه می‌شود که سپس توسط ماشین هدف تفسیر می‌شود.

توزیع شده

جاوا زبانی است که با درنظر گرفتن عملیات توزیع‌شده، ساخته شده‌است. این ویژگی باعث می‌شود که دستگاه‌ها از طریق اینترنت به یکدیگر متصل شوند و آن‌ها را برای عملکردهای برنامه خاص ترغیب کند.

شروع به کار با جاوا

شما اکنون به همه چیزهایی که در مورد تاریخچه این زبان برنامه‌نویسی نیاز دارید، مجهز شده‌اید. شما همچنین تفاوت اصلی بین جاوا و جاوا اسکریپت را یاد گرفتید و دیگر درمورد این موضوع سردرگم نخواهیدشد. در نهایت، شما می‌دانید که این زبان برنامه‌نویسی برای چه مواردی استفاده می‌شود، با صنایعی که از آن استفاده می‌کنند، آشنایی دارید و برخی از ویژگی‌های برجسته آن را می‌شناسید. اکنون می‌توانید شروع به استفاده از جاوا در نوشتن برنامه‌های وب خود کنید.

نوشته شده توسط: نرگس گرامی