Cos'è Java?
Java è un linguaggio di programmazione generico, basato su classi e orientato agli oggetti, progettato per avere dipendenze di implementazione minori. È una piattaforma informatica per lo sviluppo di applicazioni. Java è quindi veloce, sicuro e affidabile. È ampiamente utilizzato per lo sviluppo di applicazioni Java in laptop, data center, console di gioco, supercomputer scientifici, telefoni cellulari, ecc.
Cos'è la piattaforma Java?
Java Platform è una raccolta di programmi che aiutano i programmatori a sviluppare ed eseguire applicazioni di programmazione Java in modo efficiente. Include un motore di esecuzione, un compilatore e un set di librerie al suo interno. È un insieme di software e specifiche per computer. James Gosling ha sviluppato la piattaforma Java presso Sun Microsystems e successivamente la Oracle Corporation l'ha acquisita.
In questo tutorial Java imparerai-
- Cos'è Java?
- Cos'è la piattaforma Java?
- Definizione e significato di Java
- A cosa serve Java?
- Storia del linguaggio di programmazione Java
- Versioni Java
- Funzionalità Java
- Componenti del linguaggio di programmazione Java
- Diversi tipi di piattaforme Java
- Cos'è un PC?
- Cos'è il linguaggio Assembly?
- Cosa sono Assembler e Compiler?
- Come funziona Java Virtual Machine?
- In che modo Java Platform è indipendente?
Questo video introduce la piattaforma Java e spiega perché Java è una piattaforma oltre che un linguaggio di programmazione.
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Definizione e significato di Java
Java è un linguaggio multipiattaforma, orientato agli oggetti e incentrato sulla rete. È tra i linguaggi di programmazione più utilizzati. Java è anche usato come piattaforma informatica.
È considerato uno dei linguaggi di programmazione veloci, sicuri e affidabili preferiti dalla maggior parte delle organizzazioni per costruire i propri progetti.
A cosa serve Java?
Ecco alcune importanti applicazioni Java:
- Viene utilizzato per lo sviluppo di app Android
- Ti aiuta a creare software aziendale
- Ampia gamma di applicazioni Java mobili
- Applicazioni di calcolo scientifico
- Utilizzare per Big Data Analytics
- Programmazione Java di dispositivi hardware
- Utilizzato per tecnologie lato server come Apache, JBoss, GlassFish, ecc.
Storia del linguaggio di programmazione Java
Ecco importanti punti di riferimento della storia del linguaggio Java:
- Il linguaggio Java era inizialmente chiamato OAK.
- In origine, è stato sviluppato per la gestione di dispositivi portatili e set-top box. Oak è stato un enorme fallimento.
- Nel 1995, Sun ha cambiato il nome in "Java" e ha modificato il linguaggio per sfruttare il fiorente business di sviluppo www (World Wide Web).
- Successivamente, nel 2009, Oracle Corporation ha acquisito Sun Microsystems e ha assunto la proprietà di tre risorse chiave del software Sun: Java, MySQL e Solaris.
Versioni Java
Ecco una breve cronologia di tutte le versioni di Java con la sua data di rilascio.
| Versioni Java | Data di rilascio |
| JDK Alpha e Beta | 1995 |
| JDK 1.0 | 23 gennaio 1996 |
| JDK 1.1 | 19 febbraio 1997 |
| J2SE 1.2 | 8 dicembre 1998 |
| J2SE 1.3 | 8 maggio 2000 |
| J2SE 1.4 | 6 febbraio 2002 |
| J2SE 5.0 | 30 settembre 2004 |
| Java SE 6 | 11 dicembre 2006 |
| Java SE 7 | 28 luglio 2011 |
| Java SE 8 | 18 marzo 2014 |
| Java SE 9 | 21st settembre 2017 |
| Java SE 10 | 20 marzo 2018 |
| JAVA SE 11 | 25 settembre 2018 |
| JAVA SE 12 | 19 marzo 2019 |
| JAVA SE 13 | 17 settembre 2019 |
| JAVA SE 14 | 17 marzo 2020 |
| JAVA SE 15 | 15 settembre 2020 (ultima versione Java) |
Funzionalità Java
Ecco alcune importanti funzionalità di Java:
- È uno dei linguaggi di programmazione facili da usare da imparare.
- Scrivi il codice una volta ed eseguilo su quasi tutte le piattaforme informatiche.
- Java è indipendente dalla piattaforma. Alcuni programmi sviluppati su una macchina possono essere eseguiti su un'altra macchina.
- È progettato per la creazione di applicazioni orientate agli oggetti.
- È un linguaggio multithread con gestione automatica della memoria.
- È stato creato per l'ambiente distribuito di Internet.
- Facilita il calcolo distribuito come suo network-centric.
Componenti del linguaggio di programmazione Java
Un programmatore Java scrive un programma in un linguaggio leggibile dall'uomo chiamato codice sorgente. Pertanto, la CPU o il chip non comprendono mai il codice sorgente scritto in alcun linguaggio di programmazione.
Questi computer o chip capiscono solo una cosa, che si chiama linguaggio macchina o codice. Questi codici macchina vengono eseguiti a livello di CPU. Pertanto, sarebbero codici macchina diversi per altri modelli di CPU.
Tuttavia, è necessario preoccuparsi del codice macchina, poiché la programmazione è tutta incentrata sul codice sorgente. La macchina comprende questo codice sorgente e lo traduce in codice comprensibile dalla macchina, che è un codice eseguibile.
Tutte queste funzionalità si trovano all'interno dei seguenti 3 componenti della piattaforma Java:
Kit di sviluppo Java (JDK)
JDK è un ambiente di sviluppo software utilizzato per creare applet e applicazioni Java. La forma completa di JDK è Java Development Kit. Gli sviluppatori Java possono utilizzarlo su Windows, macOS, Solaris e Linux. JDK li aiuta a codificare ed eseguire programmi Java. È possibile installare più di una versione JDK sullo stesso computer.
Perché utilizzare JDK?
Ecco i motivi principali per l'utilizzo di JDK:
- JDK contiene gli strumenti necessari per scrivere programmi Java e JRE per eseguirli.
- Include un compilatore, un lanciatore di applicazioni Java, un visualizzatore di applet, ecc.
- Il compilatore converte il codice scritto in Java in codice byte.
- Il programma di avvio delle applicazioni Java apre un JRE, carica la classe necessaria ed esegue il suo metodo principale.
Java Virtual Machine (JVM):
Java Virtual Machine (JVM) è un motore che fornisce un ambiente di runtime per guidare il codice Java o le applicazioni. Converte il bytecode Java in linguaggio macchina. JVM fa parte di Java Run Environment (JRE). In altri linguaggi di programmazione, il compilatore produce codice macchina per un particolare sistema. Tuttavia, il compilatore Java produce codice per una macchina virtuale nota come Java Virtual Machine.
Perché JVM?
Ecco i motivi importanti per utilizzare JVM:
- JVM fornisce un modo indipendente dalla piattaforma per eseguire il codice sorgente Java.
- Ha numerose librerie, strumenti e framework.
- Una volta eseguito un programma Java, puoi eseguirlo su qualsiasi piattaforma e risparmiare molto tempo.
- JVM viene fornito con il compilatore JIT (Just-in-Time) che converte il codice sorgente Java in linguaggio macchina di basso livello. Quindi, funziona più velocemente di una normale applicazione.
Java Runtime Environment (JRE)
JRE è un software progettato per eseguire altri software. Contiene le librerie di classi, la classe del caricatore e JVM. In termini semplici, se vuoi eseguire un programma Java, hai bisogno di JRE. Se non sei un programmatore, non è necessario installare JDK, ma solo JRE per eseguire programmi Java.
Perché usare JRE?
Ecco i motivi principali per utilizzare JRE:
- JRE contiene librerie di classi, JVM e altri file di supporto. Non include alcuno strumento per lo sviluppo Java come un debugger, compilatore, ecc.
- Utilizza importanti classi di pacchetti come le librerie math, swing, util, lang, awt e runtime.
- Se devi eseguire applet Java, JRE deve essere installato nel tuo sistema.
Diversi tipi di piattaforme Java
Esistono quattro diversi tipi di piattaforme di linguaggio di programmazione Java:
1. Java Platform, Standard Edition (Java SE): l'API di Java SE offre le funzionalità principali del linguaggio di programmazione Java. Definisce tutte le basi di tipo e oggetto per classi di alto livello. Viene utilizzato per il networking, la sicurezza, l'accesso al database, lo sviluppo dell'interfaccia utente grafica (GUI) e l'analisi XML.
2. Piattaforma Java, Enterprise Edition (Java EE): la piattaforma Java EE offre un'API e un ambiente di runtime per lo sviluppo e l'esecuzione di applicazioni di rete altamente scalabili, su larga scala, multilivello, affidabili e sicure.
3. Java Programming Language Platform, Micro Edition (Java ME): la piattaforma Java ME offre un'API e una macchina virtuale di dimensioni ridotte che esegue applicazioni del linguaggio di programmazione Java su piccoli dispositivi, come i telefoni cellulari.
4. Java FX: JavaFX è una piattaforma per lo sviluppo di ricche applicazioni Internet utilizzando un'API di interfaccia utente leggera. Utilizza una grafica con accelerazione hardware e motori multimediali che consentono a Java di sfruttare i client a prestazioni più elevate, un aspetto moderno e API di alto livello per la connessione a origini dati in rete.
Per comprendere il linguaggio di programmazione Java, è necessario comprendere alcuni concetti di base su come un programma per computer può eseguire un comando ed eseguire l'azione.
Cos'è un PC?
Un computer è un dispositivo elettronico in grado di eseguire calcoli. Sappiamo tutti che è composto da un monitor, una tastiera, un mouse e una memoria per memorizzare le informazioni. Ma il componente più importante del computer è un PROCESSORE. Tutto questo pensa al computer, ma la domanda è: come il computer pensa? Come comprende il testo, le immagini, i video, ecc.?
Cos'è il linguaggio Assembly?
Il computer è un dispositivo elettronico e può comprendere solo segnali elettronici o segnali binari. Ad esempio, il segnale elettronico a 5 volt può rappresentare il numero binario 1, mentre 0 volt può rappresentare il numero binario 0. Quindi il tuo PC è continuamente bombardato da questi segnali.
Otto bit di tali segnali vengono raggruppati per interpretare testo, numeri e simboli.
Ad esempio, il simbolo # è identificato dal computer come 10101010. Allo stesso modo, il modello per l'aggiunta di una funzione è rappresentato da 10000011.
Questo è noto come elaborazione a 8 bit. Il processore attuale è in grado di decodificare l'ora a 64 bit. Ma qual è il rapporto di questo concetto con il linguaggio di programmazione JAVA? Comprendili come esempio.
Supponi di voler dire al computer di aggiungere due numeri (1 + 2) rappresentati da alcuni numeri binari (10000011), come lo dirai al tuo computer? Sì, useremo il linguaggio assembly per eseguire il nostro codice.
"Assembly Language è la forma più elementare di linguaggi di sviluppo software."
Daremo il comando a un computer in questo formato, come mostrato di seguito. Il tuo codice per aggiungere due numeri in questa lingua sarebbe in questo ordine.
- Memorizzare il numero 1 nella posizione di memoria, dire A
- Memorizzare il numero 2 nella posizione di memoria, dire B
- Aggiungi i contenuti della posizione A e B
- Memorizza i risultati
Ma come lo faremo? Negli anni '50, quando i computer erano enormi e consumavano una grande quantità di energia, convertivi il tuo codice assembly nel codice macchina corrispondente in 1 e 0 usando i fogli di mappatura. Successivamente, questo codice verrà inserito nelle schede della macchina e inviato al computer. Il computer leggerà questi codici ed eseguirà il programma. Questo sarebbe stato un processo lungo fino a quando ASSEMBLER non fosse venuto in aiuto.
Cosa sono Assembler e Compiler?
Con il progresso della tecnologia, sono stati inventati i dispositivi i / o. È possibile digitare direttamente il programma nel PC utilizzando ASSEMBLER. Lo converte nel codice macchina corrispondente (110001 ...) e lo invia al tuo processore. Tornando alla nostra aggiunta di esempio di (1 + 2), l'assemblatore convertirà questo codice in codice macchina e in output.
A parte questo, dovrai anche effettuare chiamate per creare funzioni fornite dal sistema operativo per visualizzare l'output del codice.
Ma da solo l'assemblatore non è coinvolto in questo processo; richiede anche che il compilatore compili il codice lungo in un piccolo blocco di codici. Con l'avanzamento dei linguaggi di sviluppo software, l'intero codice assembly potrebbe ridursi in una sola riga di stampa f 1 + 2 A con il software chiamato COMPILER. Viene utilizzato per convertire il codice del linguaggio C in codice assembly. L'assembler lo converte nel codice macchina corrispondente. Questo codice macchina verrà trasmesso al processore. Il processore più comune utilizzato nel PC o nei computer è il processore Intel.
Sebbene i compilatori odierni vengano forniti in bundle con assembler, possono convertire direttamente il codice della lingua superiore in codice macchina.
Supponiamo ora che il sistema operativo Windows venga eseguito su questo processore Intel, una combinazione del sistema operativo più il processore è chiamata PIATTAFORMA. La piattaforma più comune al mondo è Windows e Intel si chiama piattaforma Wintel. Le altre piattaforme popolari sono AMD e Linux, Power PC e Mac OS X.
Ora, con una modifica del processore, cambieranno anche le istruzioni di montaggio. Per esempio:
- Aggiungere istruzioni in Intel può essere chiamato AGGIUNTA per AMD
- OPPURE Matematica ADD per Power PC
Inoltre, con una modifica del sistema operativo, cambieranno anche il livello e la natura delle chiamate a livello di sistema operativo.
Come sviluppatore, voglio che il mio programma software funzioni su tutte le piattaforme per massimizzare i miei ricavi. Quindi dovrei acquistare compilatori separati che convertono il mio comando print f nel codice macchina nativo.
Ma i compilatori sono costosi e c'è la possibilità di problemi di compatibilità. Quindi l'acquisto e l'installazione di un compilatore separato per diversi sistemi operativi e processori non è fattibile. Allora, quale può essere una soluzione alternativa? Inserisci il linguaggio Java.
Come funziona Java Virtual Machine?
Utilizzando Java Virtual Machine , questo problema può essere risolto. Ma come funziona su diversi processori e OS Comprendiamo questo processo passo dopo passo.
Passaggio 1) Il codice per visualizzare l'aggiunta di due numeri è System.out.println (1 + 2) e viene salvato come file .java.
Passaggio 2) Utilizzando il compilatore java il codice viene convertito in un codice intermedio chiamato bytecode. L'output è un file .class.
Passaggio 3) Questo codice non è compreso da nessuna piattaforma, ma solo da una piattaforma virtuale chiamata Java Virtual Machine.
Passaggio 4) Questa macchina virtuale risiede nella RAM del sistema operativo. Quando la macchina virtuale viene alimentata con questo bytecode, identifica la piattaforma su cui sta lavorando e converte il bytecode nel codice macchina nativo.
Mentre lavori sul tuo PC o navighi sul web, ogni volta che vedi una di queste icone, assicurati che la macchina virtuale java sia caricata nella tua RAM. Ma ciò che rende Java redditizio è che il codice, una volta compilato, può essere eseguito non solo su tutte le piattaforme PC ma anche su cellulari o altri gadget elettronici che supportano Java.
Quindi,
"Java è un linguaggio di programmazione oltre che una piattaforma"
In che modo Java Platform è indipendente?
Come il compilatore C, il compilatore Java non produce codice eseguibile nativo per una macchina particolare. Invece, Java produce un formato univoco chiamato bytecode. Viene eseguito secondo le regole stabilite nelle specifiche della macchina virtuale. Pertanto, Java è un linguaggio indipendente dalla piattaforma.
Bytecode è comprensibile a qualsiasi JVM installato su qualsiasi sistema operativo. In breve, il codice sorgente java può essere eseguito su tutti i sistemi operativi.
Sommario:
- Java è un linguaggio di programmazione multipiattaforma, orientato agli oggetti e incentrato sulla rete Java è un linguaggio di programmazione generico, basato su classi e orientato agli oggetti.
- Java Platform è una raccolta di programmi che aiutano i programmatori a sviluppare ed eseguire applicazioni Java in modo efficiente.
- Significato di Java: Java è un linguaggio di programmazione multipiattaforma e incentrato sulla rete.
- Viene utilizzato principalmente per lo sviluppo di app Android e software aziendali.
- Nel 2009, Oracle Corporation ha acquisito Sun Microsystems e ha assunto la proprietà di tre risorse chiave del software Sun: Java, Solaris e MySQL.
- L'ultima versione di Java rilasciata il 15 settembre 2020
- La caratteristica migliore di Java è che è uno dei linguaggi di programmazione più facili da imparare.
- Quattro tipi di piattaforme con linguaggio di programmazione Java sono: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
- Un computer è un dispositivo elettronico in grado di eseguire calcoli.
- Il computer comprende solo segnali elettronici o segnali binari.
- L'assemblatore è una tecnologia avanzata che converte il core sorgente nel codice macchina corrispondente (110001 ...) e lo alimenta al processore.