جاوا چیست؟

جاوا یک زبان برنامه نویسی است که در اوایل دهه ۹۰ توسط Java Soft ، بخش نرم افزاری شرکت Sun توسعه داده شد. هدف آن بود که جاوا زبانی ساده ، قوی و همه منظوره باشد . جاوا تمام جنبه های مثبت C و ++C را در خود دارد ، و آن چیزهایی که برنامه نویسان ++C از آن نفرت داشته اند ( مانند وراثت چند گانه ، تحریف اپراتورها و اشاره گرها ) را به کناری گذاشته است .
مهمترین ویژگیهای جاوا این است که اساساً شیء گرا است . اولین ادعای OOP توانایی استفاده مجدد از کد است : چیزی که ++C با تمام ادعاهایش هرگز نتوانست بدان دست یابد . اما در اولین قدم خواهید دید جاوا در این زمینه تا چه حد اندازه صحت دارد . تصورش را بکنید که با صرف کمی وقت بتوانید برنامه ای بنویسید که در سیستم های ویندوز ، یونیکس و مکینتاش براحتی اجرا شود . همین که یک شرکت نرم افزاری بتواند برای تمام پلاتفرم های موجود در آن واحد پروژه ای را تولید کند ( و مقادیر عظیمی پول صرفه جویی کند ) خود می تواند بهترین دلیل اقبال جاوا باشد و امروز دیگر همه ( و نه فقط شرکتهای نرم افزاری ) به سمت جاوا کشیده شده اند . با این ویژگی ( استقلال از پلاتفرم ) یک برنامه نویس می تواند برای سیستمی برنامه بنویسد که هرگز با آن کار نکرده است . این ویژگی اصلی ترین علت توفیق جاوا در اینترنت است . اینترنت شبکه پیچیده ای است از میلیونها کامپیوتر مختلف در سراسر دنیا ، و مقاومت در مقابل این وسوسه که بتواند برنامه ای بنویسد که روی تمام این سیستم های متفاوت و نا متجانس اجرا شود چندان ساده نیست .
جاوا یک زبان بسیار ساده است چون شما را وادار نمی کند تا در محیط جدید ( و نا آشنایی ) کار کنید و این برای کسانی که اطلاعات فنی ناچیزی درباره کامپیوتر دارند بسیار مهم است . ساختار زبان جاوا در نگاه اول بسیار شبیه C و ++C است و این به هیچ وجه تصادفی نیست . C زبانی است ساخت یافته و ++C زبانیست شیء گرا و مهمتر از همه قسمت اعظم برنامه نویسان دنیا از آنها استفاده می کنند از سوی دیگر این شباهت حرکت به طرف جاوا را برای این قبیل افراد ساده خواهد کرد بنابراین طراحان جاوا برای اجتناب از دوباره کاری از زبانهای C و ++C بعنوان مدل استفاده کردند .
جاوا با دور انداختن اشاره گرها و بر دوش کشیدن بار مدیریت حافظه ، برنامه نویسان C و++C را برای همیشه از این کابوس ها رهایی بخشیده است . علاه بر آن چون جاوا زبانی برای اینترنت است ، از ایمنی و حفاظت ذاتی بالایی برخوردار است . طراحان جاوا از ابتدا یک محیط برنامه نویسی امن را مد نظر داشته اند . مسئله حفاظت سیستم ها رابطه تنگاتنگی با اشاره گرها دارد . اکثر مهاجمان برای ورود غیر قانونی به سیستم های دیگران از این اشاره گرها استفاده می کنند و جاوا با حذف اشاره گرها این راه را سد کرده است . جاوا مکانیزم های حفاظتی دیگری هم دارد که در جای خود به آنها اشاره خواهیم کرد .
● تکامل جاوا
جاوا هم مانند اکثر اختراعات مهم حاصل تلاش گروهی دانشمندان پیشتاز است . اما نکته جالب درباره جاوا آن است که جاوا از ویرانه های یک پروژه شکست خورده سر بر می آورد .
اگر پروژه گرین (Green) که شرکت Sun در سال ۱۹۹۱ آن را شروع کرد به موفقیت می انجامید امروز نه سان دیگر یک شرکت کامپیوتری می بود و نه جاوا در سال ۱۹۹۱ ، شرکت Sun Microsystems در آغاز راه تبدیل شدن به بزرگترین تولید کننده ایستگاههای کاری Unix بود و در طول فقط پنج سال درآمدش را از ۲۱۰ میلیون دلار به ۵/۲ میلیارد دلار رسانده بود و به نظر می رسد هیچ چیز نمی تواند جلودار آن باشد . عامل عمده موفقیت Sun کارهای پیشتازانه در ایجاد شبکه های باز بود و در این زمینه هیچ کس به پای آن نمی رسید .
مدیران Sun به این فکر افتادند تا کاری کنند که این رشد برای مدتی طولانی ادامه یابد یکی از زمینه های مورد علاقه Sun بازار لوازم الکترونیکی بود ، پروژه Green بوجود آمد تا برای این بازار نرم افزاری پیشرفته خلق کند .
مهندسان Sun توجه خود را به میکروپروسسورهایی معطوف کردند تا دارای قابلیت استفاده در این گونه سیستم ها باشند . اگر پروژه Green می خواست موفق باشد باید کاری می کرد تا سیستم مزبور بتواند به راحتی به بسترهای سخت افزاری مختلف منتقل شود برای این منظور ابتدا از کامپایلر C++ استفاده شد ولی بزودی نارسایی های C++ در این زمینه خود را نشان دادند . مهندسان Sun خیلی سریع دریافتند که برای ادامه کار باید چیزی جدید و قوی خلق کنند . در همین زمان بود که James Gosling کار بر روی زبان جدید اوک Oak را شروع کرد تقدیر آن بود که این زبان جاوا نامیده شود ، چون اداره ثبت نام های تجاری Oak را رد کرد .
بتدریج مهندسین یک دستگاه شبه PAD- Personal Digital Assistant ساختند که در آن از سیستم عامل ، زبان برنامه نویسی و واسط کاربر جاوا استفاده شده بود و با وجود ابتدایی بودن توانست توجه مدیران Sun را به خود جلب کند .
بعدها گروهی که در پروژه Green کار کرده بودند شرکت Java Soft را بنیان نهادند .
برای رفتن به این پایگاه اینترنتی می بایست به آدرس زیر مراجعه کنید :
http://www.sun.com
متاسفانه بخت با پروژه Green یار نبود و بعد از چند شکست متوالی Sun آن را کنار گذاشت . در همین زمان بود که عده ای از محققان NCSA شرکت Net Scape را تاسیس کردند و این اتفاقات با آتشی که به سرعت دنیا را در می نوردید و شبکه تار عنکبوتی جهانی WWW (که مخفف World Width Web می باشد) نام داشت همزمان شد .
بنابراین اتفاقی نبود که مهندسان پروژه Green به سمت اینترنت و وب به عنوان بستر پروژه Sun روانه شوند و بعد از آن دیگر جزء تاریخ است .
چهار سال بعد پروژه Green به بار نشست و جاوا تبدیل به داغترین موضوع اینترنت شد ، همه از برنامه نویسان و طراحان صفحات وب گرفته تا کاربران اینترنت می خواهند از جاوا استفاده کنند . Sun بلافاصله برای جاوا یک کاوشگر هم تولید کرد . این اولین کاوشگری بود که می توانست اپلت های جاوا را اجرا کند و نام آن هم Hot Java بود .
● ویژگیهای زبان برنامه نویسی Java
جاوا ویژگیهای متعددی دارد که آن را منحصربه فرد کرده است . جاوا هم کامپایلر دارد و اینترپرتر . توضیح : ( کامپایلر برنامه ای است که متن برنامه را گرفته و در پایان یک فایل exe تولید می کند . بعد از کامپایل شدن یک برنامه ، دیگر به وجود کامپایلر نیازی نیست و می توان برنامه exe را روی هر کامپیوتر سازگاری اجرا کرد . اما اینترپرتر هیچ برنامه exe ای تولید نمی کند و برنامه را خط به خط اجرا می کند ، برای اجرای برنامه حتما باید اینترپرتر هم روی کامپیوتر مورد نظر موجود باشد ) .
هر کامپایلر فقط برای یک سیستم خاص ( مانند اینتل ، اپل یا آلفا ) می تواند کد اجرایی تولید کند اما کامپایلر جاوا کد اجرایی Exe تولید نمی کند و در عوض یک فایل بینابینی می سازد که بایت کد Byte code نام دارد و بایت کد چیزی شبیه زبان اسمبلی است ، اما این زبان مختص هیچ پروسسور خاصی نیست بلکه زبان اسمبلی یک ماشین ویژه بنام ماشین مجازی جاوا ( Java Virtual Mashing) دارد که روی ماشین مجازی جاوا اجرا می شود ، دستورات فایل بایت کد را به دستورات قابل فهم برای پروسسوری که روی آن اجرا می شود تبدیل خواهد کرد .
اما شاید از خود سئوال کنید که چرا جاوا این همه کار را بر خود ( و دیگران ) سخت گرفته است ؟ این همه لایه و ماشین مجازی برای چیست ؟ یکی از ادعاهای جاوا ، آزاد بودن از بستر سخت افزاری است اما این یعنی چه ؟ اگر جاوا بخواهد در اینترنت موفق باشد برنامه های آن باید بتوانند بدون هیچ اشکالی روی تمام کامپیوترهای متصل به اینترنت اجرا شوند . اما شما بهتر می دانید که اینترنت شبکه عظیمی است از کامپیوترهای نامتجانس ، از سوپر کامپیوترهای عظیم گرفته تا PC های مبتنی بر پروسسور های اینتل و پاور پی سی تا ماشین های یونیکس مبتنی بر پروسسورهای آلفا و ... !
چگونه یک برنامه اجرایی می تواند روی این طیف وسیع کامپیوترها اجرا شود ؟
ایده اولیه ساده است : برنامه ها برای ماشین مجازی کامپایل شوند و این ماشین مجازی روی تمام کامپیوترهای متصل به اینترنت نصب شود .
این دقیقاً همان روشی است که جاوا در پیش گرفته است . برنامه تان را با یک کامپایلر جاوا کامپایل کنید ، آن را در پایگاه وب خود قرار دهید و به دیگران اطلاع دهید تا با یک کاوشگر مجهز به جاوا (Java – Enabled Brower ) این برنامه را که ممکن است در دل یک صفحه وب قرار داشته باشد اجرا کنند .
شاید هرگز تصور نمی کردید که برنامه ای را که با یک PC اینتل نوشته اید روی یک ماشین مکینتاش یا یونیکس اجرا شود ولی اکنون به لطف جاوا این دیگر آرزویی دست نیافتنی نیست .
شیء گرایی در جاوا به غایت خود رسیده است . جاوا در استفاده از اشیاء بسیار مفید و سخت گیر است و تخطی از اصول را نمی پذیرد . در C++ شما می توانید از اشیاء به موازات برنامه نویسی به سبک قدیم استفاده کنید و اکثراً در پایان کار چنان ملغمه ای بوجود می آید که مدیریت آن با روش های برنامه نویسی شی ء گرا امکان دارد نه با روش های قدیمی . جاوا دیگر به شما اجازه نمی دهد تا خود را در چنین مخمصه ای گرفتار کنید !

منبع : استاد آن‌لاین