أصبحت لغات البرمجة هي العمود الأساسي في عالم التكنولوجيا اليوم، سنتحدث في مقالتنا التالية عن لغة البرمجة جافا؟ فما هي جافا، وما هي استخداماتها؟
المحتويات:
1. لغة البرمجة جافا.
لغة البرمجة جافا (Java) هي لغة برمجة مستخدمة على نطاق واسع لبرمجة تطبيقات الويب. لقد كانت خياراً شائعاً بين المطورين لأكثر من عقدين من الزمن، مع استخدام الملايين من تطبيقات Java اليوم.
جافا Java هي لغة متعددة المنصات وموجهة للكائنات ومرتكزة على الشبكة، يمكن استخدامها كمنصة في حد ذاتها. فهي لغة برمجة سريعة وآمنة وموثوقة لبرمجة كل شيء من تطبيقات الأجهزة المحمولة وبرامج المؤسسات إلى تطبيقات البيانات الضخمة والتقنيات من جانب الخادم.
2. استخدامات جافا.
نظراً لأن لغة البرمجة جافا هي لغة مجانية الاستخدام ومتعددة الاستخدامات، فإنها تبني برامج مترجمة وموزعة. تتضمن بعض الاستخدامات الشائعة لجافا ما يلي:
- برمجة الألعاب.
تعتبر جافا من لغات برمجة الألعاب الإلكترونية تم إنشاء العديد من ألعاب الهواتف الذكية والحاسوب وألعاب الفيديو الشائعة في جافا. حتى الألعاب الحديثة التي تدمج التكنولوجيا المتقدمة مثل التعلم الآلي أو الواقع الافتراضي يتم إنشاؤها باستخدام تقنية جافا.
- الحوسبة السحابية.
غالباً ما يشار إلى جافا باسم (WORA – Write Once and Run Anywhere) اكتب مرة واحدة وشغلها في أي مكان، مما يجعلها مثالية للتطبيقات اللامركزية القائمة على السحابة. يختار موفرو السحابة لغة Java لتشغيل البرامج على مجموعة واسعة من الأنظمة الأساسية الأساسية.
- البيانات الضخمة.
تُستخدم جافا لمحركات معالجة البيانات التي يمكنها العمل مع مجموعات البيانات الضخمة المعقدة وكميات هائلة من البيانات في الوقت الفعلي.
- الذكاء الاصطناعي.
تعد جافا مركزاً قوياً لمكتبات التعلم الآلي ML. استقرارها وسرعتها يجعلها مثالية لتطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي AI مثل معالجة اللغة الطبيعية والتعلم العميق.
- إنترنت الأشياء.
تم استخدام جافا لبرمجة أجهزة الاستشعار والأجهزة في الأجهزة المتطورة التي يمكنها الاتصال بشكل مستقل بالإنترنت. والتي تسمى بأجهزة إنترنت الأشياء IoT.
3. مميزات جافا.
تحظى لغة البرمجة جافا بشعبية لأنها مصممة لسهولة الاستخدام. تتضمن بعض الأسباب التي تجعل المطورين يواصلون اختيار جافا على لغات البرمجة الأخرى ما يلي:
- مصادر تعليمية عالية الجودة.
كانت جافا موجودة منذ فترة طويلة، لذا تتوفر العديد من موارد التعلم للمبرمجين الجدد. تدعم الوثائق التفصيلية والكتب الشاملة والدورات المطورين من خلال منحنى التعلم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمبتدئين البدء في كتابة التعليمات البرمجية في Core Java قبل الانتقال إلى Advanced Java.
- وظائف ومكتبات متعددة.
عند استخدام جافا، لا يحتاج المطورون إلى كتابة كل وظيفة جديدة من البداية. بدلاً من ذلك، فهي توفر نظاماً بيئياً غنياً للوظائف والمكتبات المضمنة لتطوير مجموعة من التطبيقات.
- دعم المجتمع النشط.
لدى جافا العديد من المستخدمين النشطين ومجتمع يمكنه دعم المطورين عندما يواجهون تحديات البرمجة. يتم أيضاً صيانة برنامج المنصة وتحديثه بانتظام.
- أدوات تطوير عالية الجودة.
تقدم جافا أدوات متنوعة لدعم التحرير الآلي وتصحيح الأخطاء والاختبار والنشر وإدارة التغيير. تجعل هذه الأدوات وقت برمجة جافا فعالاً من حيث التكلفة.
- منصة مستقلة.
يمكن تشغيل كود جافة على أي منصة أساسية مثل Windows أو Linux أو iOS أو Android دون إعادة الكتابة. وهذا يجعلها قوية بشكل خاص في بيئة اليوم، حيث نريد تشغيل التطبيقات على أجهزة متعددة.
- الأمان والحماية.
يمكن للمستخدمين تنزيل كود جافا غير موثوق به عبر الشبكة وتشغيله في بيئة آمنة حيث لا يمكن أن يتسبب في أي ضرر. لا يمكن أن تصيب التعليمات البرمجية غير الموثوق بها النظام المضيف بفيروس ولا يمكنها قراءة الملفات أو كتابتها من القرص الصلب. مستويات الأمان والقيود في Java قابلة للتكوين بدرجة كبيرة أيضاً.
إقرأ أيضاً… أفضل لغات البرمجة وأكثرها شيوعاً في 2022، وأفضلها للتعلم.
4. كيف تعمل جافا؟
جميع لغات البرمجة هي وسيلة للتواصل مع الآلات. أجهزة الآلة تستجيب فقط للاتصالات الإلكترونية. تعمل لغات البرمجة عالية المستوى مثل جافا كجسر بين لغة الإنسان ولغة الأجهزة. لاستخدام جافا، يحتاج المطور إلى فهم شيئين:
- لغة جافا وواجهات برمجة التطبيقات API: هذا هو الاتصال الأمامي بين المطور ومنصة جافا.
- آلة جافا الافتراضية Java Virtual Machine: هذا هو الاتصال الخلفي بين نظام جافا الأساسي والأجهزة الأساسية.
ما هو Java API؟
تحدد جافا بناء الجملة ودلالات لغة برمجة جافا. يتضمن ذلك المفردات والقواعد الأساسية المستخدمة لكتابة الخوارزميات مثل أنواع البيانات الأولية، وكتل if / else، والحلقات، وما إلى ذلك. تعد واجهات برمجة التطبيقات مكونات برمجية مهمة مجمعة مع منصة جافا.
هذه برامج Java مكتوبة مسبقاً يمكنها توصيل الوظائف الموجودة وتشغيلها في التعليمات البرمجية الخاصة بك. على سبيل المثال، يمكنك استخدام Java APIs للحصول على التاريخ والوقت أو إجراء عمليات حسابية أو معالجة النص.
عادةً ما يجمع أي كود تطبيق جافا مكتوب بواسطة مطور كوداً جديداً وموجوداً مسبقاً من Java APIs ومكتبات جافا.
ما هو Java Virtual Machine؟
تعمل Java Virtual Machine كطبقة تجريد إضافية بين منصة جافا وأجهزة الجهاز الأساسية. يمكن تشغيل شفرة مصدر جافا فقط على تلك الأجهزة التي تم تثبيت JVM عليها. تكمن الإجابة عن سبب الحاجة إلى Java Virtual Machine في تاريخ البرمجة.
إقرأ أيضاً… تعلم البرمجة للمبتدئين: أفضل 10 مواقع مجانية ومميزة لتعلمها.
5. تاريخ البرمجة.
عندما تم تطوير لغات البرمجة الطبيعية لأول مرة، تم تقسيمها إلى فئتين عريضتين، اعتماداً على كيفية تواصلها مع الأجهزة الأساسية.
- المترجمون: البرنامج الكامل مكتوب في بناء جملة طبيعي يشبه اللغة الإنجليزية مع المترجمين، ثم تقوم اللغة بتجميع (أو ترجمة) الكود بالكامل إلى رمز الآلة. ثم يتم تشغيل الكود المترجم على الجهاز.
- المترجمون الفوريون: مع المترجمين الفوريين، يتم ترجمة كل بيان رمز عالي المستوى إلى رمز آلة سريعاً. يتم تشغيل البيانات المكتوبة على الفور بواسطة الأجهزة قبل النظر في البيان التالي.
6. بيئة تشغيل جافا.
كان برنامج جافا هو أول لغة تجمع بين الطريقتين أعلاه باستخدام Java Virtual Machine (JVM). يُطلق على مترجم كود جافا اسم Java Virtual Machine. يتم تجميع أي ملف جافا أولاً في رمز بايت. يمكن تشغيل Java bytecode فقط في JVM.
ثم يفسر JVM الرمز الثانوي لتشغيله على النظام الأساسي للأجهزة. لذلك إذا كان التطبيق يعمل على جهاز يعمل بنظام Windows، فسوف يقوم JVM بترجمته لنظام Windows. ولكن إذا كان يعمل على نظام أساسي مفتوح المصدر مثل Linux، فستقوم JVM بتفسيره لنظام Linux.