4 что такое java платформа

1) Платформа Java

Java — это язык программирования и вычислительная платформа для разработки приложений. Впервые он был выпущен Sun Microsystem в 1995 году, а затем приобретен корпорацией Oracle. Это один из самых популярных языков программирования.

Что такое платформа Java?

Платформа Java представляет собой набор программ, которые помогают разрабатывать и запускать программы, написанные на языке программирования Java. Платформа Java включает в себя механизм исполнения, компилятор и набор библиотек. JAVA — это независимый от платформы язык. Это не характерно для какого-либо процессора или операционной системы.

Это видео знакомит с платформой Java и объясняет, почему Java является платформой и языком программирования.

Нажмите здесь, если видео не доступно

Чтобы понять язык программирования JAVA, нам нужно понять некоторую базовую концепцию того, как компьютерная программа может выполнить команду и выполнить действие.

Что такое ПК?

Компьютер — это электронное устройство, способное выполнять вычисления, и все мы знаем, что оно состоит из монитора, клавиатуры, мыши и памяти для хранения информации. Но самый важный компонент компьютера — это ПРОЦЕССОР. Что все думает о компьютере, но вопрос в том, как компьютер делает это мышление? Как он понимает текст, изображения, видео и т. Д.?

Что такое язык ассемблера?

Компьютер представляет собой электронное устройство, и он может понимать только электронные сигналы или двоичные сигналы. Например, 5-вольтный электронный сигнал может представлять двоичное число 1, а 0 вольт может представлять двоичное число 0. Таким образом, ваш компьютер постоянно подвергается бомбардировке этими сигналами.

Восемь битов таких сигналов сгруппированы для интерпретации текста, чисел и символов.

Например, символ # идентифицируется компьютером как 10101010. Аналогично, шаблон для добавления функции представлен 10000011.

Это известно как 8-битные вычисления. Процессор текущего дня способен декодировать 64-битное время. Но какова связь этой концепции с языком программирования JAVA? Позвольте понять это как пример.

Предположим, если вы хотите сказать компьютеру добавить два числа (1 + 2), которые представлены некоторыми двоичными числами (10000011), как вы собираетесь сказать компьютеру? Да, мы собираемся использовать ассемблер для исполнения нашего кода.

«Язык ассемблера — самая элементарная форма языков разработки программного обеспечения».

Мы собираемся дать команду компьютеру в этом формате, как показано ниже. Ваш код для добавления двух чисел на этом языке будет в следующем порядке.

• Магазин № 1 в памяти, скажем, A
• Магазин № 2 в памяти, скажем, B
• Добавить содержимое местоположения A & B
• Хранить результаты

Но как мы собираемся это сделать? В 1950-х годах, когда компьютеры были огромными и потребляли много энергии, вы конвертировали ваш ассемблерный код в соответствующий машинный код в 1 и 0, используя листы отображения. Позже этот код будет перфорирован в карточках машины и передан на компьютер. Компьютер прочитает этот код и выполнит программу. Это было бы долгим процессом, пока ассемблер не пришел на помощь.

Что такое Ассемблер и Компилятор?

Благодаря прогрессу в технологии устройств ввода-вывода, вы можете напрямую набирать свою программу на ПК, используя программу ASSEMBLER. Он преобразует его в соответствующий машинный код (110001 ..) и передает на ваш процессор. Итак, возвращаясь к нашему примеру добавления (1 + 2), ассемблер преобразует этот код в машинный код и выдаст результат.

Кроме того, вам также придется совершать вызовы для создания функций, предоставляемых операционной системой, для отображения вывода кода.

Но один ассемблер не вовлечен во весь этот процесс; это также требует, чтобы компилятор скомпилировал длинный код в небольшой кусок кода. С развитием языков разработки программного обеспечения весь код ассемблера может сжаться до одной строчной печати f 1 + 2 A с помощью программного обеспечения под названием COMPILER. Он используется для преобразования вашего кода на языке C в ассемблерный код, а ассемблер преобразует его в соответствующий машинный код, и этот машинный код будет передан в процессор. Наиболее распространенный процессор, используемый в ПК или Компьютерах, является процессором Intel.

Хотя современные компиляторы, поставляемые в комплекте с ассемблером, могут напрямую преобразовывать ваш код на более высоком языке в машинный код.

Теперь предположим, что операционная система Windows работает на этом процессоре Intel, комбинация Операционная система плюс процессор называется ПЛАТФОРМА. Наиболее распространенной платформой в мире является Windows, а Intel называет ее платформой Wintel. Другими популярными платформами являются AMD и Linux, Power PC и Mac OS X.

Теперь, с изменением процессора, инструкции по сборке также будут меняться. Например,

• Добавить инструкцию в Intel можно назвать ДОПОЛНЕНИЕ для AMD
• ИЛИ Math ADD для Power PC

И очевидно, что с изменением операционной системы уровень и характер вызовов уровня ОС также изменятся.

Как разработчик, я хочу, чтобы моя программа работала на всех доступных платформах, чтобы максимизировать мои доходы. Поэтому мне придется покупать отдельные компиляторы, которые преобразуют мою команду print f в машинный код.

Но компиляторы стоят дорого, и есть вероятность проблем с совместимостью. Поэтому покупка и установка отдельного компилятора для разных ОС и процессора нецелесообразна. Итак, что может быть альтернативным решением? Введите язык Java.

Как работает виртуальная машина Java?

С помощью виртуальной машины Java эта проблема может быть решена. Но как это работает на разных процессорах и ОС Давайте разберем этот процесс шаг за шагом.

Шаг 1) Код для отображения сложения двух чисел — System.out.println (1 + 2), который сохраняется как файл .java.

Шаг 2) Используя Java-компилятор, код преобразуется в промежуточный код, называемый байт-кодом. На выходе получается файл .class.

Шаг 3) Этот код не понят ни одной платформой, а только виртуальной платформой, называемой виртуальной машиной Java.

Шаг 4) Эта виртуальная машина находится в оперативной памяти вашей операционной системы. Когда виртуальная машина получает этот байт-код, она идентифицирует платформу, на которой она работает, и преобразует байт-код в собственный машинный код.

Фактически, работая на компьютере или просматривая веб-страницы, каждый раз, когда вы видите один из этих значков, убедитесь, что виртуальная машина Java загружена в вашу оперативную память. Но то, что делает Java прибыльным, заключается в том, что один раз скомпилированный код может работать не только на всех платформах ПК, но и на мобильных устройствах или других электронных гаджетах, поддерживающих Java.

«Java — это язык программирования, а также платформа»

Насколько независима Java-платформа?

Как и компилятор C, компилятор Java не создает собственный исполняемый код для конкретной машины. Вместо этого Java создает уникальный формат, называемый байт-кодом. Он выполняется в соответствии с правилами, изложенными в спецификации виртуальной машины.

Байт-код понятен любой JVM, установленной в любой ОС. Короче говоря, исходный код Java может работать на всех операционных системах.

Источник

Программная платформа и виртуальная машина Java

Виртуальная машина Java, по существу, представляет собой интерпретатор байт-кода.

Платформа Java — это набор программ, которые упрощают разработку и выполнение программ, написанных на языке программирования Java . Платформа Java включает механизм выполнения (называемый виртуальной машиной ), компилятор и набор библиотек ; также могут быть дополнительные серверы и альтернативные библиотеки, которые зависят от требований. Платформы Java были реализованы для самых разных аппаратных средств и операционных систем, чтобы программы Java могли одинаково работать на всех из них. Различные платформы нацелены на разные классы устройств и доменов приложений :

1. Java Card : технология, позволяющая безопасно запускать небольшие приложения ( апплеты ) на основе Java на смарт-картах и аналогичных устройствах с небольшой памятью.
2. Java ME (Micro Edition): указывает несколько различных наборов библиотек (известных как профили) для устройств с ограниченными возможностями хранения, отображения и мощности. Его часто используют для разработки приложений для мобильных устройств, КПК, ТВ -приставок и принтеров.
3. Java SE (Standard Edition): для универсального использования на настольных ПК, серверах и подобных устройствах.
4. Jakarta EE (Enterprise Edition): Java SE плюс различные API, которые полезны для многоуровневых корпоративных приложений клиент-сервер.

Платформа Java состоит из нескольких программ, каждая из которых обеспечивает часть своих общих возможностей. Например, компилятор Java, который преобразует исходный код Java в байт-код Java (промежуточный язык для JVM), предоставляется как часть Java Development Kit (JDK). Среда выполнения Java (JRE), дополняющая JVM JIT-компилятором , на лету преобразует промежуточный байт-код в собственный машинный код. Платформа Java также включает обширный набор библиотек.

Существенными компонентами платформы являются компилятор языка Java, библиотеки и среда выполнения, в которой промежуточный байт-код Java выполняется в соответствии с правилами, изложенными в спецификации виртуальной машины.

Особенности разработки и исполнения объектно-ориентированных приложений на Java Сборка мусора в Java

Java-программисту не нужно следить за распределением памяти, так как сборщик мусора управляет памятью автоматически. Сборщик мусора запускается виртуальной машиной Java (JVM). Сборщик мусора — это низкоприоритетный процесс, который запускается периодически и освобождает память, использованную объектами, которые больше не нужны.

JVM обычно запускает сборщик мусора при низком уровне свободной памяти. Но работа сборщика мусора не гарантирует, что всегда будет оставаться достаточно свободной памяти.

Если памяти недостаточно даже после восстановления, JVM генерирует исключение OutOfMemoryError. Обратите внимание, что перед генерированием исключения JVM обязательно запускает сборщик мусора как минимум 1 раз

Вы можете запросить запуск сборщика мусора, но вы не можете принудительно задавать это действие.

Для запроса вы можете вызвать один из следующих методов:

Объект подлежит утилизации, когда он недоступен живому потоку.

Объект может подлежать утилизации в разных случаях:

• Если переменная ссылочного типа, которая ссылается на объект, установлена в положение «0», объект подлежит утилизации, в том случае, если на него нет других ссылок.
• Если переменная ссылочного типа, которая ссылается на объект, создана для ссылки на другой объект, объект подлежит утилизации, в том случае, если на него нет других ссылок.
• Объекты, созданные локально в методе, подлежат утилизации, когда метод завершает работу, если только они не экспортируются из этого метода (т.е, возвращаются или генерируются как исключение).
• Объекты, которые ссылаются друг на друга, могут подлежать утилизации, если ни один из них не доступен живому потоку.

Java-технология позволяет использовать метод finalize() (финализировать), чтобы произвести необходимую очистку перед тем, как сборщик мусора извлекает объект из памяти. Этот метод вызывается для объекта сборщиком мусора, когда сборщик мусора вычисляет, что ссылок к объекту больше нет. Это описано в классе Object, а значит, это наследуется всеми классами. Подкласс отменяет метод finalize(), чтобы освободиться от системных ресурсов или для ещё одной очистки:

protected void finalize() throws Throwable

Если незарегистрированное исключение генерируется методом finalize(), то исключение игнорируется и финализация этого объекта прекращается.

Метод finalize() будет активизирован только один раз за время существования объекта.

Возможно использование метода finalize() любого объекта, чтобы защитить его от утилизации. Но в этом случае сборщик мусора уже не активирует finalize() для этого объекта.

Метод finalize() всегда будет активизирован один раз перед тем, как объект будет удалён сборщиком мусора. Однако, возможно, что метод finalize() не будет активизирован для данного объекта за всё время его существования, так как он может не подлежать утилизации.

Источник