Was ist java? Definition, Bedeutung & 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 Java Platform?

Java Platform ist eine Sammlung von Programmen, mit denen Programmierer Java-Programmieranwendungen effizient entwickeln und ausführen können. Es enthält eine Ausführungs-Engine, einen Compiler und eine Reihe von Bibliotheken. Es ist eine Reihe von Computersoftware und Spezifikationen. James Gosling entwickelte die Java-Plattform bei Sun Microsystems und wurde später von der Oracle Corporation erworben.

In diesem Java-Tutorial lernen Sie:

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

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 netzwerkorientierte Sprache. Es gehört zu den am häufigsten verwendeten Programmiersprachen. Java wird auch als Computerplattform verwendet.

Es wird als eine der schnellen, sicheren und zuverlässigen Programmiersprachen angesehen, die von den meisten Organisationen für die Erstellung ihrer Projekte bevorzugt werden.

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 Analytics
• Java-Programmierung von Hardwaregeräten
• Wird für serverseitige Technologien wie Apache, JBoss, GlassFish usw. verwendet.

Geschichte der Java-Programmiersprache

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

• Die Java-Sprache hieß ursprünglich OAK.
• Ursprünglich wurde es für den Umgang mit tragbaren Geräten und Set-Top-Boxen entwickelt. Eiche war ein massiver Misserfolg.
• 1995 änderte Sun den Namen in "Java" und änderte die Sprache, um das aufkeimende WWW-Entwicklungsgeschäft (World Wide Web) zu nutzen.
• Später, im Jahr 2009, erwarb die Oracle Corporation Sun Microsystems und übernahm drei wichtige Sun-Software-Assets: Java, MySQL und Solaris.

Java-Versionen

Hier finden Sie eine kurze Historie aller Java-Versionen mit dem Veröffentlichungsdatum.

Java-Versionen	Veröffentlichungsdatum
JDK Alpha und Beta	1995
JDK 1.0	23. Januar 1996
JDK 1.1	19. Februar 1997
J2SE 1.2	8. Dezember 1998
J2SE 1.3	8. Mai 2000
J2SE 1.4	6. Februar 2002
J2SE 5.0	30. September 2004
Java SE 6	11. Dezember 2006
Java SE 7	28. Juli 2011
Java SE 8	18. März 2014
Java SE 9	21. September 2017
Java SE 10	20. März 2018
JAVA SE 11	25. September 2018
JAVA SE 12	19. März 2019
JAVA SE 13	17. September 2019
JAVA SE 14	17. März 2020
JAVA SE 15	15. September 2020 (neueste Java-Version)

Java-Funktionen

Hier sind einige wichtige Java-Funktionen:

• Es ist eine der benutzerfreundlichen Programmiersprachen, die es zu lernen gilt.
• Schreiben Sie Code einmal und führen Sie ihn auf fast jeder Computerplattform aus.
• Java ist plattformunabhängig. Einige auf einem Computer entwickelte Programme können auf einem anderen Computer 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 als netzwerkorientiertes Computing.

Komponenten der Java-Programmiersprache

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

Diese Computer oder Chips verstehen nur eines, nämlich Maschinensprache oder Code. Diese Maschinencodes werden auf CPU-Ebene ausgeführt. Daher wären es andere Maschinencodes für andere CPU-Modelle.

Sie müssen sich jedoch um den Maschinencode kümmern, da sich die Programmierung ausschließlich um den Quellcode dreht. Der Computer versteht diesen Quellcode und übersetzt ihn in maschinenverständlichen Code, bei dem es sich um einen ausführbaren Code handelt.

Alle diese Funktionen sind in den folgenden 3 Java-Plattformkomponenten enthalten:

Java Development Kit (JDK)

JDK ist eine Softwareentwicklungsumgebung zum Erstellen von Applets und Java-Anwendungen. Die vollständige Form von JDK ist das Java Development Kit. Java-Entwickler können es unter Windows, MacOS, Solaris und Linux verwenden. JDK hilft ihnen beim Codieren und Ausführen von Java-Programmen. 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 Application Launcher, einen Appletviewer usw.
• Der Compiler konvertiert in Java geschriebenen Code in Bytecode.
• Der Java Application Launcher 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 zum Steuern des Java-Codes oder der Java-Anwendungen bereitstellt. Es konvertiert Java-Bytecode in Maschinensprache. JVM ist 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 bezeichnet wird.

Warum JVM?

Hier sind die wichtigen Gründe für die Verwendung von JVM:

• JVM bietet eine plattformunabhängige Möglichkeit zur Ausführung von Java-Quellcode.
• Es verfügt über 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 eine einfache Maschinensprache konvertiert. Daher läuft es schneller als eine normale Anwendung.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE ist eine Software, mit der andere Software ausgeführt werden kann. Es enthält die Klassenbibliotheken, die Loader-Klasse und die JVM. In einfachen Worten, wenn Sie ein Java-Programm ausführen möchten, benötigen Sie JRE. Wenn Sie kein Programmierer sind, müssen Sie kein JDK 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 einen Debugger, einen Compiler usw.
• Es verwendet wichtige Paketklassen wie Mathe-, 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 Platform, Standard Edition (Java SE): Die Java SE-API bietet die Kernfunktionalität der Java-Programmiersprache. Es definiert alle Grundlagen von Typ und Objekt für übergeordnete Klassen. Es wird für Netzwerk, Sicherheit, Datenbankzugriff, Entwicklung der grafischen Benutzeroberfläche (GUI) und XML-Analyse verwendet.

2. Java-Plattform, Enterprise Edition (Java EE): Die Java EE-Plattform bietet eine API und eine Laufzeitumgebung für die Entwicklung und Ausführung hoch skalierbarer, umfangreicher, mehrschichtiger, 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 für die Entwicklung umfangreicher Internetanwendungen mithilfe einer kompakten Benutzeroberflächen-API. Es verwendet hardwarebeschleunigte Grafik- und Medien-Engines, mit denen Java leistungsstärkere Clients sowie ein modernes Erscheinungsbild und APIs auf hoher Ebene für die Verbindung mit vernetzten Datenquellen nutzen kann.

Um die Programmiersprache Java zu verstehen, müssen wir ein grundlegendes Konzept 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. Die wichtigste Komponente des Computers ist jedoch ein PROZESSOR. Das macht alles Denken an Computer, aber die Frage ist, wie der Computer dieses Denken macht? Wie versteht es den Text, Bilder, Videos usw.?

Was ist Assemblersprache?

Der Computer ist ein elektronisches Gerät und kann nur elektronische oder binäre Signale verstehen. Beispielsweise kann das elektronische 5-Volt-Signal die Binärzahl 1 darstellen, während 0 Volt die Binärzahl 0 darstellen können. Ihr PC wird also kontinuierlich 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. In ähnlicher Weise wird das Muster zum Hinzufügen einer Funktion durch 10000011 dargestellt.

Dies wird als 8-Bit-Computing bezeichnet. Der Prozessor des aktuellen Tages kann 64-Bit-Zeit dekodieren. Aber in welchem ​​Verhältnis steht dieses Konzept zur Programmiersprache JAVA? Lassen Sie uns diese als Beispiel verstehen.

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

"Assemblersprache ist die elementarste Form von Softwareentwicklungssprachen."

Wir werden den Befehl einem Computer in diesem Format geben, wie unten gezeigt. Ihr Code zum Hinzufügen von zwei Zahlen in dieser Sprache würde in dieser Reihenfolge sein.

• Speichern Sie Nummer 1 am Speicherort, sagen Sie A.
• Speichern Sie Nummer 2 am Speicherort, z. B. B.
• Fügen Sie den Inhalt von Standort A & B hinzu
• Ergebnisse speichern

Aber wie machen wir das? In den 1950er Jahren, als die Computer riesig waren und viel Strom verbrauchten, konvertierten Sie Ihren Baugruppencode mithilfe von Zuordnungsblättern in entsprechenden Maschinencode in 1 und 0. Später wird dieser Code in die Maschinenkarten eingegeben und dem Computer zugeführt. Der Computer liest diese Codes und führt das Programm aus. Dies wäre dann ein langer Prozess, bis ASSEMBLER kam, um zu helfen.

Was sind Assembler und Compiler?

Mit dem technologischen Fortschritt wurden E / A-Geräte erfunden. Sie können Ihr Programm mit ASSEMBLER direkt in den PC eingeben. Es konvertiert es in den entsprechenden Maschinencode (110001…) und gibt es an Ihren Prozessor weiter. Zurück zu unserer Beispieladdition von (1 + 2), konvertiert der Assembler diesen Code in Maschinencode und gibt ihn aus.

Abgesehen davon müssen Sie auch Anrufe tätigen, um vom Betriebssystem bereitgestellte Funktionen zur Anzeige der Code-Ausgabe zu erstellen.

Aber allein der Assembler ist nicht an diesem Prozess beteiligt. Außerdem muss der Compiler den langen Code in einen kleinen Teil der Codes kompilieren. Mit der Weiterentwicklung der Softwareentwicklungssprachen könnte dieser gesamte Assembler-Code mit der Software COMPILER auf nur einen Zeilendruck f 1 + 2 A verkleinert werden. Es wird verwendet, um Ihren c-Sprachcode in Assembler-Code zu konvertieren. Der Assembler konvertiert es in den entsprechenden Maschinencode. Dieser Maschinencode wird an den Prozessor übertragen. Der am häufigsten in PCs oder Computern verwendete Prozessor ist der Intel-Prozessor.

Obwohl heutige Compiler im Lieferumfang von Assembler enthalten sind, können Sie Ihren höhersprachigen Code direkt in Maschinencode konvertieren.

Angenommen, das Windows-Betriebssystem läuft auf diesem Intel-Prozessor. Eine Kombination aus Betriebssystem und Prozessor wird als PLATTFORM bezeichnet. Die weltweit am häufigsten verwendete Plattform 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 ändern sich nun auch die Montageanweisungen. Zum Beispiel:

• Anweisungen zum Hinzufügen in Intel können als ADDITION für AMD bezeichnet werden
• ODER Math ADD für Power PC

Mit einer Änderung des Betriebssystems ändern sich auch die Aufrufe auf Betriebssystemebene "Ebene und Art".

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

Compiler sind jedoch teuer und es besteht die Möglichkeit von Kompatibilitätsproblemen. Der Kauf und die Installation eines separaten Compilers für verschiedene Betriebssysteme und Prozessoren ist daher nicht möglich. Was kann also eine alternative Lösung sein? Geben Sie die Java-Sprache ein.

Wie funktioniert Java Virtual Machine?

Mit Java Virtual Machine kann dieses Problem 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 Hinzufügung von zwei Zahlen lautet System.out.println (1 + 2) und wird als Java-Datei gespeichert.

Schritt 2) Mit dem Java-Compiler wird der Code in einen Zwischencode namens Bytecode konvertiert . Die Ausgabe ist eine Klassendatei.

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 gespeist wird, identifiziert sie die Plattform, auf der sie arbeitet, und konvertiert den Bytecode in den Code der nativen Maschine.

Wenn Sie während der Arbeit an Ihrem PC oder beim Surfen im Internet eines dieser Symbole sehen, können Sie sicher sein, dass die virtuelle Java-Maschine in Ihren Arbeitsspeicher geladen ist. Was Java jedoch lukrativ macht, ist, dass Code nach seiner Kompilierung nicht nur auf allen PC-Plattformen ausgeführt werden kann, sondern auch auf Mobiltelefonen oder anderen elektronischen Geräten, die Java unterstützen.

Daher,

"Java ist sowohl eine Programmiersprache als auch eine Plattform"

Wie ist Java Platform Independent?

Wie der C-Compiler erzeugt der Java-Compiler keinen nativen ausführbaren Code für einen bestimmten Computer. Stattdessen erzeugt Java ein eindeutiges Format namens Bytecode. Es wird gemäß den in der Spezifikation der virtuellen Maschine festgelegten Regeln ausgeführt. Daher ist Java eine plattformunabhängige Sprache.

Bytecode ist für jede JVM verständlich, die auf einem beliebigen Betriebssystem installiert ist. Kurz gesagt, der Java-Quellcode kann auf allen Betriebssystemen ausgeführt werden.

Zusammenfassung:

• Java ist eine plattformübergreifende, objektorientierte und netzwerkzentrierte Programmiersprache. Java ist eine universelle, klassenbasierte, objektorientierte Programmiersprache.
• Java Platform ist eine Sammlung von Programmen, mit denen Programmierer Java-Anwendungen effizient entwickeln und ausführen können.
• Bedeutung von Java: Java ist eine plattformübergreifende und netzwerkorientierte 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-Software-Assets: 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 oder binäre Signale.
• Assembler ist eine fortschrittliche Technologie, die den Quellkern in den entsprechenden Maschinencode (110001…) konvertiert und Ihrem Prozessor zuführt.