جاڤا، هي لغة برمجة ذات غرض عام وهي لغة كائنية التوجه طورها أساساً جيمس گوسلينگ وجامعيون في شركة صن ميكروسيستيمز.

الهدف الأساسي لنشأة جاڤا هوإيجاد لغة مماثلة للغة سي من حيث الهجريب النحوي، كائنية التوجه، ومصممة للعمل علي اّلة إفتراضية بحيث لا بحاجة إلي الترجمة من حديث عند إستخدام برامجها على منصة تشغيل أونظام تشغيل جديد، حيث قامت شركة صن بإنشاء الاّت افتراضية لتشغيل جاڤا على معظم منصات ونظم التشغيل الموجودة حاليا، فاصبح من الممكن ترجمة البرنامج مرة واحدة ثم تشغيله على نظم مختلفة أوما أسمته صن ب إخط مرة واحدة ، شغل في أى مكان (الإنجليزية: Write Once, run anywhere).

تم فتح المصدر لهذه اللغة مؤخرا واصبحت Open Source Code.

سميت لغة الجاڤا من قهوة الجاڤا (الجاوة) التي تغرس في جزيرة جاوا، قد تطورت من مشروع كان يسمى أوك (بلوط) (من شجر البلوط الذي كان موجودً خارج نافذة گوسلينگ).

ملاحظة: يفضل عدم الخلط بين الجاڤا والجاڤاسكريپت فرغم تشابة اللغتين في السياق والتراكيب الا أنهما لغتان مختلفتان ولهما أهداف مختلفة.

التاريخ

يتضمن طقم مطوِّر جاڤا Java Developer’s Kit (JDK) الصفوف اللازمة لتطوير جميع برامج جاڤا، موزعةً في حزم برمجية قياسية، وهذه الصفوف مخزنة على شكل ملفات من نوع class. مع ملفات الترميز الأصلي source code لعدد لا بأس به من الصفوف.

ويتضمن JDK أيضاً مجموعةَ الأدوات الضرورية لترجمة هذه البرامج وتطبيقها واختبارها، إضافة إلى بيئة تطبيق جاڤا التي تقوم بتشغيل البرامج ضمن الآلة الافتراضية.

البرنامج javac هومترجم لغة جاڤا الذي يترجم ملفات البرامج النصية من نوع java، ويولد باللقاء ملفات من نوع class تحوي ترميز جاڤا bytecode لغة الآلة الافتراضية، الذي سيتم تطبيقه لاحقاً. هذه هي مهمة البرنامج java الذي يقوم بتطبيق الملفات التي ولدها المترجم. هناك أيضا أداة مهمة جداً تستخدم للأرشفة وهي jar، وتستخدم لأرشفة ملفات الصفوف. الأداة الأخرى المهمة هي javadoc وتسمح بتوليد ملف التوصيف والتوثيق الخاص بقابلة برمجة جاڤا java API (Application Programming Interface).

المباديء

الأهداف الأساسية

• كائنية التوجه.
• الاستقلال عن نظام التشغيل.
• توفر إمكانيات ومخطات للتشبيك.
• توفر إمكانية تشغيل البرامج المكتوبة بها من حواسيب بعيدة وبشكل آمن.
• توفير إمكانية إضافة برامج إلى صفحات الويب (أبلت).
• كوت بو6.

البيئة البرمجية

ليست جاڤا لغة برمجة فقط، وإنما هي ثلاثة أشياء في وقت واحد:

- جاڤا هي لغة برمجة بالتأكيد، وتشبه كثيراً في مفرداتها وقواعدها لغةَ C المشهورة بين أغلب المبرمجين. إذ تُرى العبارات البرمجية نفسها في C وjava، عندما يتعلق الأمر بوظائف برمجية متكافئة. ولكن لغة جاڤا، في أساس تصميمها هي أيضاً لغة غرضية التوجه تشبه لغة Smalltalk.

- الوجه الأكثر خصوصية لجاڤا هومحيط التطبيق الخاص بها والمسمى آلة جاڤا الافتراضية JVM: Java Virtual Machine. وهي مجموعة البرمجيات التي تقلِّد آلةً تسمح بتطبيق برامج جاڤا. وهي تحوي وظائف عدة تميز جاڤا من باقي اللغات، كجمع بقايا الذاكرة garbage collection، وتعدد المسالك البرمجية multithreading، وإدارة الموارد resource management. هذه «الآلة» هي ما يميز جاڤا من باقي لغات البرمجة ويسمح لها بتقديم وظائف مهمة لا تدخل عادة على مستوى لغة البرمجة، التي يضطر المبرمج إلى البحث عن طريقة للقيام بها بحسب نظام التشغيل الذي يتعامل معه.

- الوجه الثالث لجاڤا هوتلك المخطة الكبيرة من الصفوف classes الملحقة بها والتي تسمح للمبرمج بكتابة برامج متعددة الوظائف بسهولة. فهناك على سبيل المثال مخطات تتعامل مع عنوانات مورد نظامية Uniform Resource Locator (ULR)، ومخطات لبرمجة قابلات التطبيقات، ومخطات لبرمجة الأغراض الموزعة. تُجمّع الصفوف في حزم برمجية package، وفي محيط تطوير جاڤا، عدد كبير من هذه الحزم القياسية تقدم وظائف كثيرة ومتنوعة.

ويظهر جلياً من جميع ما تجاوز حتى مصممي جاڤا قد بذلوا جهدهم ليزودوا المبرمج بكل ما يحتاجه للعمل تقريبا، وهذا ما يجعل من جاڤا لغة مميزة بجدارة.

الخصائص الأساسية

تتميز لغة جاڤا عن باقي اللغات بالخصائص الأساسية الآتية:

1- عدم الارتباط ببيئة التطبيق

تنطبق على جاڤا مقولة: «اخط مرة ونفذ أينما شئت»، إذ يولد مترجم اللغة ملفاً من نوع الصف class يحتوي على ترميز بلغة خاصة، هي لغة الآلة الافتراضية. يُدعى هذا الترميز bytecode، ولا يرتبط بالآلة أوبنظام التشغيل اللذين ولِّد عنهما طالما جرى التوليد باستخدام أدوات متوافقة مع مواصفات الآلة الافتراضية التي وضعتها شركة SUN. ولأن الترميز المولد لا يحوي أي تعليمات تتعلق بالنظام أوبالمعالج فهوقابل للنقل والتطبيق في أي بيئة تتوافر فيها نسخة نظامية من آلة جاڤا الافتراضية. ولأن وحدة الترميز هي بايت bytecode، صار بالإمكان شحن برامج جاڤا الجاهزة للتطبيق عبر الشبكة. إذ تقوم هذه الآلة الافتراضية بالتعامل مع الآلة ونظام التشغيل. فبالإمكان كتابة برنامج بلغة جاڤا يعمل على نظام Solaris من SUN وتطبيقه فوراً على حاسب يعمل ضمن بيئة Windows من دون الحاجة إلى إعادة الترجمة أوتعديل البرنامج الأصلي. هذه الخاصة مهمة جداً بالنسبة لمطوري البرامج والشركات التي كانت تتكبد مبالغ طائلة لنقل البرمجيات من بيئة إلى أخرى.

2- سهولة التفهم

بذل مصممولغة جاڤا قصارى جهدهم، بهدف سهولة التفهم، للمحافظة على صيغة تشبه لغة C الشائعة جداً بين المبرمجين. ولكنهم حاولوا في الوقت ذاته حتى يحدّوا من المشكلات المرتبطة بلغات C/C++. وقد وفّقوا في ذلك إلى حد كبير، فقد أصبح من المعروف لدى المبرمجين ذوي الخبرة حتى لغات C/C++ تحوي مصادر كثيرة للأخطاء، ولاسيما تلك المتعلقة بحجز وتحرير الذاكرة الديناميكية. إذ حتى الحرية المطلقة في استخدام المؤشرات pointers والتي تعدّ من أكبر ميزات تلك اللغات على الإطلاق، تؤدي إلى ظهور أخطاء في أثناء تطبيق runtime errors من الصعوبة بمكان اكتشاف مصدرها.

كما ألغت جاڤا الوراثة المتعددة، لصعوبة فهمها واستخدامها بالشكل المناسب.

وارتأى مصممواللغة توحيد تمثيل الأنماط الأساسية في اللغة متخلصين بذلك من إحدى أكبر المشكلات التي يعانيها المبرمج. عملى سبيل المثال، يحدد حجم العدد السليم بأربع بايتات وترتب الخانات بحسب ترتيب المتناهي الكبير big endian. مما يعني حتى ليس هناك أي معضلة في نقل وتبادل المعطيات بين برامج جاڤا أوظهور أعطال بسبب تغير حجم المتحولات.

أما فيما يتعلق بتمرير المحددات parameters بين البرامج الجزئية، فهويقتصر على تمريرها قيماً by value حصراً، ولا يمكن تغيير قيم المحددات، مما يسمح للمبرمجين باستخدام مخطات جاهزة دون أي خوف من احتمال ظهور أخطاء سببها تعديل هذه الإجراءات للمحددات.

3- لغة غرضية التوجه

صُممت جاڤا منذ البدء لتكون لغة برمجة غرضية التوجه OOPL. وبالتالي فهي تعتمد على الصفوف وأمثال من هذه الصفوف تُدعى أغراض object. ويمكن إعادة استخدام الصفوف وتوسيعها لتعريف صفوف جديدة (مبدأ الوراثة). أرادت جاڤا حتى تكون غرضية التوجه خالصة، مثل لغة Smalltalk المعروفة، فكل نص برمجي في جاڤا يجب حتى ينتمي بالضرورة إلى صف. وبمعنى دقيق حاولت حتى تجعل جميع أنواع المعطيات أغراضاً من صفوف. ولكن هذا قد يشكل طريقةَ تعامل صعبة أوغير مألوفة مع أنماط المعطيات البسيطة وخصوصاً العددية. وهنا يأتي الخيار الموفق لجاڤا بهجر مجموعة أنماط المعطيات البسيطة كما هي الحال في اللغات التقليدية، وجعل جميع ماعدا ذلك هونمط معطيات صف class type.

4- فهم الشبكة

زودت جاڤا بعدد كبير من الصفوف، ولاسيما تلك المحتواة ضمن الحزمة java.net، لتسمح بالتعامل مع الشبكة بما فيها الصفوف: sockets وserver sockets التي تسمح ببرمجة الاتصالات الشبكية مباشرة، وصفوف URL التي تسمح بالتعامل مع مواقع ومخدمات الوب. وتوفر هذه الصفوف جهداً كبيراً على المبرمج الذي كان سيضطر لكتابة آلاف الأسطر بلغة C لكتابة الإجراءات التي توفر له هذه الخدمات. وتخفي جاڤا الكثير من التفاصيل المعقدة عن المبرمج في تلك الصفوف التي تحوي أغلب المهام المعقدة.

النسخ

• JDK 1.0 (23 يناير 1996)
• JDK 1.1 (19 فبراير 1996)
• J2SE 1.2 (8 ديسمبر 1998)
• J2SE 1.3 (8 مايو2000)
• J2SE 1.4 (6 فبراير 2002)
• J2SE 5.0 (30 سبتمبر 2004)
• Java SEستة (11 ديسمبر 2006)
• Java SEسبعة (28 يوليو2011)
• Java SEثمانية (18 مارس 2014)
• Java SEتسعة (21 سبتمبر 2017)
• Java SEعشرة (20 مارس 2018)
• Java SE 11 (25 مارس 2018)
• Java SE 12 (19 مارس 2019)
• Java SE 13 (17 سبتمبر 2019)

الإصدارات

نظام التطبيق

Java JVM وBytecode

الأداء

Non-JVM

ادارة الذاكرة الآلية

البنية

مثال مرحباً العالمي

أمثلة

// This is an example of a single line comment using two slashes

/* This is an example of a multiple line comment using the slash and asterisk.
 This type of comment can be used to hold a lot of information or deactivate
 code, but it is very important to remember to close the comment. */

package fibsandlies;
import java.util.HashMap;

/**
 * This is an example of a Javadoc comment; Javadoc can compile documentation
 * from this text. Javadoc comments must immediately precede the class, method, or field being documented.
 */
public class FibCalculator extends Fibonacci implements Calculator {

    private static Map<Integer, Integer> memoized = new HashMap<Integer, Integer>();

    /*
     * The main method written as follows is used by the JVM as a starting point for the program.
     */
    public static void main(String[] args) {
        memoized.put(1, 1);
        memoized.put(2, 1);
        System.out.println(fibonacci(12)); //Get the 12th Fibonacci number and print to console
     

    /**
     * An example of a method written in Java, wrapped in a class.
     * Given a non-negative number FIBINDEX, returns
     * the Nth Fibonacci number, where N equals FIBINDEX.
     * @param fibIndex The index of the Fibonacci number
     * @return The Fibonacci number
     */
    public static int fibonacci(int fibIndex) {
        if (memoized.containsKey(fibIndex)) {
            return memoized.get(fibIndex);
          else {
            int answer = fibonacci(fibIndex - 1) + fibonacci(fibIndex - 2);
            memoized.put(fibIndex, answer);
            return answer;
         
     
 

تصنيفات خاصة

البريمجات

السرڤلت

صفحات خادم جاڤا

تطبيق سوينگ

تطبيق جاڤا إف إكس

التعميمات

الترجمة للغات أخرى

في 23 يناير 2020، أعربت ترجمة گوگل أنها قيد التطوير لتصبح قادرة على ترجمة برامج الحاسوب من لغة برمجة إلى أخرى، بل وربما من لغة طبيعية (كالإنگليزية أوالعربية) إلى پايثون أوجاڤا.

نقد

المخطات

التوثيق

التطبيقات

الاستخدام خارج منصة جاڤا

أندرويد

جدل

انظر أيضاً

• C#
• C++
• Dalvik, used in old Android versions, replaced by non-JIT Android Runtime
• Deterministic Parallel Java
• List of Java virtual machines
• List of Java APIs
• List of JVM languages

مقارنة جاڤا بلغات برمجة أخرى

• مقارة سي وجاڤا
• مقارنة جاڤا وسي++

الهوامش

المصادر

وصلات خارجية