O que é Java? Definição, significado e recursos das plataformas Java

O que é Java?

Java é uma linguagem de programação de propósito geral, baseada em classes e orientada a objetos, projetada para ter menos dependências de implementação. É uma plataforma de computação para desenvolvimento de aplicativos. Java é rápido, seguro e confiável, portanto. É amplamente utilizado para o desenvolvimento de aplicativos Java em laptops, data centers, consoles de jogos, supercomputadores científicos, telefones celulares, etc.

O que é a plataforma Java?

Plataforma Java é uma coleção de programas que ajudam os programadores a desenvolver e executar aplicativos de programação Java com eficiência. Ele inclui um mecanismo de execução, um compilador e um conjunto de bibliotecas nele. É um conjunto de software de computador e especificações. James Gosling desenvolveu a plataforma Java na Sun Microsystems, e a Oracle Corporation posteriormente a adquiriu.

Neste tutorial Java, você aprenderá-

O que é Java?
O que é a plataforma Java?
Definição e significado de Java
Para que é usado o Java?
Histórico da linguagem de programação Java
Versões Java
Recursos Java
Componentes da linguagem de programação Java
Diferentes tipos de plataformas Java
O que é um computador?
O que é linguagem assembly?
O que são Assembler e Compiler?
Como a máquina virtual Java funciona?
Como a plataforma Java é independente?

Este vídeo apresenta a plataforma Java , e explica por que Java é uma plataforma e também uma linguagem de programação.

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Definição e significado de Java

Java é uma linguagem multiplataforma, orientada a objetos e centrada em rede. Está entre as linguagens de programação mais usadas. Java também é usado como plataforma de computação.

É considerado uma das linguagens de programação rápidas, seguras e confiáveis preferidas pela maioria das organizações para construir seus projetos.

Para que é usado o Java?

Aqui estão alguns aplicativos Java importantes:

É usado para desenvolver aplicativos Android
Ajuda você a criar software empresarial
Vasta variedade de aplicativos java para dispositivos móveis
Aplicativos de computação científica
Uso para análise de Big Data
Programação Java de dispositivos de hardware
Usado para tecnologias do lado do servidor, como Apache, JBoss, GlassFish, etc.

Histórico da linguagem de programação Java

Aqui estão alguns marcos importantes da história da linguagem Java:

A linguagem Java foi inicialmente chamada de OAK.
Originalmente, foi desenvolvido para o manuseio de dispositivos portáteis e set-top boxes. Oak foi um grande fracasso.
Em 1995, a Sun mudou o nome para “Java” e modificou a linguagem para aproveitar o crescente negócio de desenvolvimento da www (World Wide Web).
Mais tarde, em 2009, a Oracle Corporation adquiriu a Sun Microsystems e assumiu a propriedade de três principais ativos de software da Sun:Java, MySQL e Solaris.

Versões Java

Aqui está um breve histórico de todas as versões do Java com sua data de lançamento.

Versões Java	Data de lançamento
JDK Alfa e Beta	1995
JDK 1.0	23 de janeiro de 1996
JDK 1.1	19 de fevereiro de 1997
J2SE 1.2	8 de dezembro de 1998
J2SE 1.3	8 de maio de 2000
J2SE 1.4	6 de fevereiro de 2002
J2SE 5.0	30 de setembro de 2004
Java SE 6	11 de dezembro de 2006
Java SE 7	28 de julho de 2011
Java SE 8	18 de março de 2014
Java SE 9	21 de setembro de 2017
Java SE 10	20 de março de 2018
JAVA SE 11	25 de setembro de 2018
JAVA SE 12	19 de março de 2019
JAVA SE 13	17 de setembro de 2019
JAVA SE 14	17 de março de 2020
JAVA SE 15	15 de setembro de 2020 (versão Java mais recente)

Recursos Java

Aqui estão alguns recursos Java importantes:

É uma das linguagens de programação fáceis de usar para aprender.
Escreva o código uma vez e execute-o em praticamente qualquer plataforma de computação.
Java é independente de plataforma. Alguns programas desenvolvidos em uma máquina podem ser executados em outra máquina.
Ele foi projetado para criar aplicativos orientados a objetos.
É uma linguagem multithread com gerenciamento automático de memória.
Ele é criado para o ambiente distribuído da Internet.
Facilita a computação distribuída centrada na rede.

Componentes da linguagem de programação Java

Um programador Java escreve um programa em uma linguagem legível por humanos chamada Código-Fonte. Portanto, a CPU ou os Chips nunca entendem o código-fonte escrito em qualquer linguagem de programação.

Esses computadores ou chips entendem apenas uma coisa, que é chamada de linguagem de máquina ou código. Esses códigos de máquina são executados no nível da CPU. Portanto, seriam códigos de máquina diferentes para outros modelos de CPU.

No entanto, você precisa se preocupar com o código da máquina, pois a programação tem tudo a ver com o código-fonte. A máquina entende esse código-fonte e os traduz em código compreensível pela máquina, que é um código executável.

Todas essas funcionalidades acontecem dentro dos 3 componentes da plataforma Java a seguir:

Kit de desenvolvimento Java (JDK)

JDK é um ambiente de desenvolvimento de software usado para fazer applets e aplicativos Java. A forma completa do JDK é o Java Development Kit. Os desenvolvedores Java podem usá-lo no Windows, macOS, Solaris e Linux. O JDK os ajuda a codificar e executar programas Java. É possível instalar mais de uma versão do JDK no mesmo computador.

Por que usar o JDK?

Aqui estão os principais motivos para usar o JDK:

JDK contém ferramentas necessárias para escrever programas Java e JRE para executá-los.
Inclui um compilador, lançador de aplicativos Java, Appletviewer, etc.
O compilador converte código escrito em Java em código de byte.
O iniciador de aplicativos Java abre um JRE, carrega a classe necessária e executa seu método principal.

Máquina Virtual Java (JVM):

Java Virtual Machine (JVM) é um mecanismo que fornece um ambiente de tempo de execução para conduzir o código Java ou aplicativos. Ele converte bytecode Java em linguagem de máquina. A JVM faz parte do Java Run Environment (JRE). Em outras linguagens de programação, o compilador produz código de máquina para um determinado sistema. No entanto, o compilador Java produz código para uma máquina virtual conhecida como Java Virtual Machine.

Por que JVM?

Aqui estão as razões importantes para usar a JVM:

A JVM fornece uma maneira independente de plataforma de execução do código-fonte Java.
Tem várias bibliotecas, ferramentas e frameworks.
Depois de executar um programa Java, você pode executá-lo em qualquer plataforma e economizar muito tempo.
JVM vem com compilador JIT (Just-in-Time) que converte o código-fonte Java em linguagem de máquina de baixo nível. Portanto, ele é executado mais rápido do que um aplicativo comum.

Java Runtime Environment (JRE)

JRE é um software projetado para executar outro software. Ele contém as bibliotecas de classes, a classe do carregador e a JVM. Em termos simples, se você deseja executar um programa Java, precisa do JRE. Se você não é um programador, não precisa instalar o JDK, mas apenas o JRE para executar programas Java.

Por que usar JRE?

Aqui estão as principais razões para usar o JRE:

JRE contém bibliotecas de classes, JVM e outros arquivos de suporte. Não inclui nenhuma ferramenta para desenvolvimento Java como depurador, compilador, etc.
Ele usa classes de pacotes importantes, como math, swing, util, lang, awt e bibliotecas de tempo de execução.
Se você precisar executar applets Java, o JRE deverá ser instalado em seu sistema.

Diferentes tipos de plataformas Java

Existem quatro tipos diferentes de plataformas de linguagem de programação Java:

1. Plataforma Java, Standard Edition (Java SE): A API do Java SE oferece a funcionalidade principal da linguagem de programação Java. Ele define toda a base de tipo e objeto para classes de alto nível. Ele é usado para rede, segurança, acesso a banco de dados, desenvolvimento de interface gráfica do usuário (GUI) e análise XML.

2. Plataforma Java, Enterprise Edition (Java EE): A plataforma Java EE oferece uma API e ambiente de tempo de execução para desenvolver e executar aplicativos de rede altamente escaláveis, de grande escala, multicamadas, confiáveis e seguros.

3. Plataforma de linguagem de programação Java, Micro Edition (Java ME): A plataforma Java ME oferece uma API e uma máquina virtual de pequeno porte que executa aplicativos de linguagem de programação Java em pequenos dispositivos, como telefones celulares.

4. Java FX: JavaFX é uma plataforma para desenvolver aplicativos avançados de internet usando uma API de interface de usuário leve. Ele usa gráficos e mecanismos de mídia acelerados por hardware que ajudam o Java a aproveitar clientes de alto desempenho e uma aparência moderna e APIs de alto nível para conectar-se a fontes de dados em rede.

Para entender a linguagem de programação Java, precisamos entender alguns conceitos básicos de como um programa de computador pode executar um comando e executar a ação.

O que é um computador?

Um computador é um dispositivo eletrônico capaz de realizar cálculos. Todos sabemos que ele é composto por um monitor, teclado, mouse e memória para armazenar informações. Mas o componente mais importante do computador é um PROCESSADOR. Isso faz todo o pensamento de computador, mas a questão é como o computador faz esse pensamento? Como ele entende o texto, imagens, vídeos, etc.?

O que é linguagem assembly?

O computador é um dispositivo eletrônico e só pode entender sinais eletrônicos ou sinais binários. Por exemplo, o sinal eletrônico de 5 volts pode representar o número binário 1, enquanto 0 volts pode representar o número binário 0. Assim, seu PC é continuamente bombardeado com esses sinais.

Oito bits desses sinais são agrupados para interpretar texto, números e símbolos.

Por exemplo, o símbolo # é identificado pelo computador como 10101010. Da mesma forma, o padrão para adicionar uma função é representado por 10000011.

Isso é conhecido como computação de 8 bits. O processador do dia atual é capaz de decodificar o tempo de 64 bits. Mas qual a relação desse conceito com a linguagem de programação JAVA? Vamos entender estes como um exemplo.

Suponha que se você quiser dizer ao computador para adicionar dois números (1+2) representados por alguns números binários (10000011), como você vai dizer isso ao seu computador? Sim, vamos usar a linguagem assembly para executar nosso código.

"Assembly Language é a forma mais elementar de linguagens de desenvolvimento de software."

Vamos dar o comando para um computador neste formato, conforme mostrado abaixo. Seu código para somar dois números neste idioma estaria nesta ordem.

Armazene o número 1 no local de memória, digamos A
Armazene o número 2 no local de memória, digamos B
Adicione o conteúdo do Local A e B
Resultados da loja

Mas como vamos fazer isso? Na década de 1950, quando os computadores eram enormes e consumiam muita energia, você convertia seu código de montagem em código de máquina correspondente para 1 e 0 usando folhas de mapeamento. Mais tarde, este código será perfurado nos cartões da máquina e alimentado no computador. O computador lerá esses códigos e executará o programa. Este seria um processo longo até que a ASSEMBLER viesse ajudar.

O que são Assembler e Compiler?

Com o avanço da tecnologia, dispositivos de i/o foram inventados. Você pode digitar seu programa diretamente no PC usando ASSEMBLER. Ele o converte no código de máquina correspondente (110001..) e o envia ao seu processador. Voltando à nossa adição de exemplo de (1+2), o montador converterá este código em código de máquina e saída.

Além disso, você também terá que fazer chamadas para criar funções fornecidas pelo sistema operacional para exibir a saída do código.

Mas a montadora sozinha não está envolvida nesse processo; ele também requer que o compilador compile o código longo em um pequeno pedaço de códigos. Com o avanço nas linguagens de desenvolvimento de software, todo esse código assembly pode ser reduzido em apenas uma linha print f 1+2 A com o software chamado COMPILER. Ele é usado para converter seu código de linguagem c em código assembly. O montador o converte em código de máquina correspondente. Este código de máquina será transmitido ao processador. O processador mais comum usado em PC ou computadores são o processador Intel.

Embora os compiladores atuais venham com o assembler, podem converter diretamente seu código de linguagem superior em código de máquina.

Agora, suponha que o sistema operacional Windows seja executado neste processador Intel, uma combinação de sistema operacional mais o processador é chamada de PLATAFORMA. A plataforma mais comum no mundo é o Windows, e a Intel é chamada de Plataforma Wintel. As outras plataformas populares são AMD e Linux, Power PC e Mac OS X.

Agora, com uma mudança no processador, as instruções de montagem também mudarão. Por exemplo:

Instrução de adição na Intel pode ser chamada de ADIÇÃO para AMD
OU Math ADD para Power PC

E, com uma mudança no sistema operacional, o nível e a natureza das chamadas no nível do sistema operacional também mudarão.

Como desenvolvedor, quero que meu programa de software funcione em todas as plataformas para maximizar minhas receitas. Então eu teria que comprar compiladores separados que convertem meu comando print f no código de máquina nativo.

Mas os compiladores são caros e há uma chance de problemas de compatibilidade. Portanto, comprar e instalar um compilador separado para diferentes sistemas operacionais e processadores não é viável. Então, o que pode ser uma solução alternativa? Digite a linguagem Java.

Como a máquina virtual Java funciona?

Usando a Máquina Virtual Java , este problema pode ser resolvido. Mas como funciona em diferentes processadores e O.S. Vamos entender esse processo passo a passo.

Etapa 1) O código para exibir a adição de dois números é System.out.println(1+2), e salvo como um arquivo .java.

Etapa 2) Usando o compilador java, o código é convertido em um código intermediário chamado bytecode. A saída é um arquivo .class.

Etapa 3) Esse código não é entendido por nenhuma plataforma, mas apenas por uma plataforma virtual chamada Java Virtual Machine.

Etapa 4) Esta Máquina Virtual reside na RAM do seu sistema operacional. Quando a Máquina Virtual é alimentada com este bytecode, ela identifica a plataforma em que está trabalhando e converte o bytecode no código de máquina nativo.

Enquanto estiver trabalhando em seu PC ou navegando na web, sempre que você vir um desses ícones, tenha certeza de que a máquina virtual Java está carregada em sua RAM. Mas o que torna o Java lucrativo é que o código, uma vez compilado, pode ser executado não apenas em todas as plataformas de PC, mas também em celulares ou outros aparelhos eletrônicos que suportem Java.

Por isso,

"Java é uma linguagem de programação, bem como uma plataforma"

Como a plataforma Java é independente?

Assim como o compilador C, o compilador Java não produz código executável nativo para uma máquina específica. Em vez disso, o Java produz um formato exclusivo chamado bytecode. Ele é executado de acordo com as regras estabelecidas na especificação da máquina virtual. Portanto, Java é uma linguagem independente de plataforma.

Bytecode é compreensível para qualquer JVM instalada em qualquer sistema operacional. Em suma, o código-fonte java pode ser executado em todos os sistemas operacionais.

Resumo:

Java é uma linguagem de programação multiplataforma, orientada a objetos e centrada em rede Java é uma linguagem de programação de propósito geral, baseada em classes e orientada a objetos.
Java Platform é uma coleção de programas que ajudam os programadores a desenvolver e executar aplicativos Java com eficiência.
Significado de Java:Java é uma linguagem de programação multiplataforma e centrada em rede.
É usado principalmente para desenvolver aplicativos Android e software empresarial.
Em 2009, a Oracle Corporation adquiriu a Sun Microsystems e assumiu a propriedade de três principais ativos de software da Sun:Java, Solaris e MySQL.
A versão mais recente do Java lançada em 15 de setembro de 2020
A melhor característica do Java é que ele é uma das linguagens de programação mais fáceis de aprender.
Quatro tipos de plataformas de linguagem de programação Java são:1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
Um computador é um dispositivo eletrônico capaz de realizar cálculos.
O computador só entende sinais eletrônicos ou binários.
Assembler é uma tecnologia avançada que converte o núcleo de origem em código de máquina correspondente (110001..) e alimenta seu processador.

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