Qu'est-ce que 'java? Définition, signification et fonctionnalités des plates-formes Java

Qu'est-ce que Java ?

Java est un langage de programmation orienté objet, basé sur des classes, à usage général, conçu pour avoir moins de dépendances d'implémentation. C'est une plate-forme informatique pour le développement d'applications. Java est donc rapide, sécurisé et fiable. Il est largement utilisé pour développer des applications Java dans les ordinateurs portables, les centres de données, les consoles de jeux, les superordinateurs scientifiques, les téléphones portables, etc.

Qu'est-ce que la plate-forme Java ?

Plate-forme Java est une collection de programmes qui aident les programmeurs à développer et à exécuter efficacement des applications de programmation Java. Il comprend un moteur d'exécution, un compilateur et un ensemble de bibliothèques. Il s'agit d'un ensemble de logiciels informatiques et de spécifications. James Gosling a développé la plate-forme Java chez Sun Microsystems, et Oracle Corporation l'a ensuite acquise.

Dans ce tutoriel Java, vous apprendrez-

• Qu'est-ce que Java ?
• Qu'est-ce que la plate-forme Java ?
• Définition et signification de Java
• À quoi sert Java ?
• Histoire du langage de programmation Java
• Versions Java
• Fonctionnalités Java
• Composants du langage de programmation Java
• Différents types de plates-formes Java
• Qu'est-ce qu'un PC ?
• Qu'est-ce que le langage d'assemblage ?
• Qu'est-ce qu'un assembleur et un compilateur ?
• Comment fonctionne la machine virtuelle Java ?
• En quoi Java est-il indépendant de la plate-forme ?

Cette vidéo présente la plate-forme Java , et explique pourquoi Java est à la fois une plate-forme et un langage de programmation.

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Définition et signification de Java

Java est un langage multiplateforme, orienté objet et centré sur le réseau. Il fait partie des langages de programmation les plus utilisés. Java est également utilisé comme plate-forme informatique.

Il est considéré comme l'un des langages de programmation rapides, sécurisés et fiables préférés par la plupart des organisations pour construire leurs projets.

À quoi sert Java ?

Voici quelques applications Java importantes :

• Il est utilisé pour développer des applications Android
• Vous aide à créer des logiciels d'entreprise
• Large gamme d'applications Java mobiles
• Applications informatiques scientifiques
• Utilisation pour Big Data Analytics
• Programmation Java des périphériques matériels
• Utilisé pour les technologies côté serveur comme Apache, JBoss, GlassFish, etc.

Histoire du langage de programmation Java

Voici des repères importants de l'histoire du langage Java :

• Le langage Java s'appelait initialement OAK.
• À l'origine, il a été développé pour gérer les appareils portables et les décodeurs. Oak a été un énorme échec.
• En 1995, Sun a changé le nom en "Java" et a modifié le langage pour tirer parti de l'activité de développement en plein essor de www (World Wide Web).
• Plus tard, en 2009, Oracle Corporation a acquis Sun Microsystems et a pris possession de trois actifs logiciels clés de Sun :Java, MySQL et Solaris.

Versions Java

Voici un bref historique de toutes les versions de Java avec sa date de sortie.

Versions Java	Date de sortie
JDK alpha et bêta	1995
JDK 1.0	23 janvier 1996
JDK 1.1	19 février 1997
J2SE 1.2	8 décembre 1998
J2SE 1.3	8 mai 2000
J2SE 1.4	6 février 2002
J2SE 5.0	30 septembre 2004
Java SE 6	11 décembre 2006
Java SE 7	28 juillet 2011
Java SE 8	18 mars 2014
Java SE 9	21 septembre 2017
Java SE 10	20 mars 2018
JAVA SE 11	25 septembre 2018
JAVA SE 12	19 mars 2019
JAVA SE 13	17 septembre 2019
JAVA SE 14	17 mars 2020
JAVA SE 15	15 septembre 2020 (dernière version Java)

Fonctionnalités Java

Voici quelques fonctionnalités Java importantes :

• C'est l'un des langages de programmation faciles à utiliser.
• Écrivez le code une seule fois et exécutez-le sur presque toutes les plates-formes informatiques.
• Java est indépendant de la plate-forme. Certains programmes développés sur une machine peuvent être exécutés sur une autre machine.
• Il est conçu pour créer des applications orientées objet.
• C'est un langage multithread avec gestion automatique de la mémoire.
• Il est créé pour l'environnement distribué d'Internet.
• Facilite l'informatique distribuée car elle est centrée sur le réseau

Composants du langage de programmation Java

Un programmeur Java écrit un programme dans un langage lisible par l'homme appelé code source. Par conséquent, le CPU ou les puces ne comprennent jamais le code source écrit dans aucun langage de programmation.

Ces ordinateurs ou puces ne comprennent qu'une seule chose, appelée langage machine ou code. Ces codes machine s'exécutent au niveau du processeur. Par conséquent, il s'agirait de codes machine différents pour d'autres modèles de CPU.

Cependant, vous devez vous soucier du code machine, car la programmation concerne uniquement le code source. La machine comprend ce code source et le traduit en code compréhensible par la machine, qui est un code exécutable.

Toutes ces fonctionnalités se produisent à l'intérieur des 3 composants de plate-forme Java suivants :

Kit de développement Java (JDK)

JDK est un environnement de développement logiciel utilisé pour créer des applets et des applications Java. La forme complète de JDK est Java Development Kit. Les développeurs Java peuvent l'utiliser sous Windows, macOS, Solaris et Linux. JDK les aide à coder et à exécuter des programmes Java. Il est possible d'installer plusieurs versions du JDK sur le même ordinateur.

Pourquoi utiliser JDK ?

Voici les principales raisons d'utiliser JDK :

• JDK contient les outils nécessaires pour écrire des programmes Java et JRE pour les exécuter.
• Il comprend un compilateur, un lanceur d'applications Java, Appletviewer, etc.
• Le compilateur convertit le code écrit en Java en code binaire.
• Le lanceur d'applications Java ouvre un JRE, charge la classe nécessaire et exécute sa méthode principale.

Machine virtuelle Java (JVM) :

Java Virtual Machine (JVM) est un moteur qui fournit un environnement d'exécution pour piloter le code Java ou les applications. Il convertit le bytecode Java en langage machine. JVM fait partie de l'environnement d'exécution Java (JRE). Dans d'autres langages de programmation, le compilateur produit du code machine pour un système particulier. Cependant, le compilateur Java produit du code pour une machine virtuelle appelée Java Virtual Machine.

Pourquoi JVM ?

Voici les principales raisons d'utiliser JVM :

• JVM fournit un moyen indépendant de la plate-forme d'exécuter le code source Java.
• Il dispose de nombreuses bibliothèques, outils et frameworks.
• Une fois que vous avez exécuté un programme Java, vous pouvez l'exécuter sur n'importe quelle plate-forme et gagner beaucoup de temps.
• JVM est livré avec un compilateur JIT (Just-in-Time) qui convertit le code source Java en langage machine de bas niveau. Par conséquent, il s'exécute plus rapidement qu'une application standard.

Environnement d'exécution Java (JRE)

JRE est un logiciel conçu pour exécuter d'autres logiciels. Il contient les bibliothèques de classes, la classe de chargeur et la JVM. En termes simples, si vous souhaitez exécuter un programme Java, vous avez besoin de JRE. Si vous n'êtes pas programmeur, vous n'avez pas besoin d'installer JDK, mais juste JRE pour exécuter des programmes Java.

Pourquoi utiliser JRE ?

Voici les principales raisons d'utiliser JRE :

• JRE contient des bibliothèques de classes, JVM et d'autres fichiers de support. Il n'inclut aucun outil de développement Java tel qu'un débogueur, un compilateur, etc.
• Il utilise des classes de package importantes telles que les bibliothèques math, swing, util, lang, awt et runtime.
• Si vous devez exécuter des applets Java, JRE doit être installé sur votre système.

Différents types de plates-formes Java

Il existe quatre types différents de plates-formes de langage de programmation Java :

1. Plate-forme Java, édition standard (Java SE) : L'API de Java SE offre les fonctionnalités de base du langage de programmation Java. Il définit toutes les bases de type et d'objet aux classes de haut niveau. Il est utilisé pour la mise en réseau, la sécurité, l'accès à la base de données, le développement d'interface utilisateur graphique (GUI) et l'analyse XML.

2. Plate-forme Java, édition entreprise (Java EE) : La plate-forme Java EE offre une API et un environnement d'exécution pour le développement et l'exécution d'applications réseau hautement évolutives, à grande échelle, multiniveaux, fiables et sécurisées.

3. Plate-forme de langage de programmation Java, Micro Edition (Java ME) : La plate-forme Java ME propose une API et une machine virtuelle à faible encombrement exécutant des applications en langage de programmation Java sur de petits appareils, tels que des téléphones mobiles.

4. Java FX : JavaFX est une plate-forme pour développer des applications Internet riches à l'aide d'une API d'interface utilisateur légère. Il utilise des moteurs graphiques et multimédias accélérés par le matériel qui aident Java à tirer parti de clients plus performants, d'une apparence moderne et d'API de haut niveau pour se connecter aux sources de données en réseau.

Pour comprendre le langage de programmation Java, nous devons comprendre un concept de base sur la façon dont un programme informatique peut exécuter une commande et exécuter l'action.

Qu'est-ce qu'un PC ?

Un ordinateur est un appareil électronique capable d'effectuer des calculs. Nous savons tous qu'il est composé d'un moniteur, d'un clavier, d'une souris et d'une mémoire pour stocker des informations. Mais le composant le plus important de l'ordinateur est un PROCESSEUR. Cela fait toute la pensée de l'ordinateur, mais la question est de savoir comment l'ordinateur fait cette pensée ? Comment comprend-il le texte, les images, les vidéos, etc. ?

Qu'est-ce que le langage d'assemblage ?

L'ordinateur est un appareil électronique et il ne peut comprendre que des signaux électroniques ou des signaux binaires. Par exemple, le signal électronique de 5 volts peut représenter le nombre binaire 1, tandis que 0 volt peut représenter le nombre binaire 0. Ainsi, votre PC est continuellement bombardé de ces signaux.

Huit bits de ces signaux sont regroupés pour interpréter le texte, les chiffres et les symboles.

Par exemple, le symbole # est identifié par l'ordinateur comme 10101010. De même, le modèle d'ajout d'une fonction est représenté par 10000011.

C'est ce qu'on appelle l'informatique 8 bits. Le processeur actuel est capable de décoder l'heure 64 bits. Mais quelle est la relation de ce concept avec le langage de programmation JAVA ? Comprenons-les comme un exemple.

Supposons que si vous vouliez dire à l'ordinateur d'additionner deux nombres (1+2) représentés par des nombres binaires (10000011), comment allez-vous dire cela à votre ordinateur ? Oui, nous allons utiliser le langage assembleur pour exécuter notre code.

"Le langage d'assemblage est la forme la plus élémentaire des langages de développement logiciel."

Nous allons donner la commande à un ordinateur dans ce format, comme indiqué ci-dessous. Votre code pour ajouter deux chiffres dans cette langue serait dans cet ordre.

• Mémoriser le numéro 1 à l'emplacement mémoire, disons A
• Mémoriser le numéro 2 à l'emplacement mémoire, disons B
• Ajouter le contenu des emplacements A et B
• Stocker les résultats

Mais comment allons-nous faire cela ? Dans les années 1950, lorsque les ordinateurs étaient énormes et consommaient beaucoup d'énergie, vous deviez convertir votre code d'assemblage en code machine correspondant aux 1 et 0 à l'aide de feuilles de cartographie. Plus tard, ce code sera perforé dans les cartes de la machine et transmis à l'ordinateur. L'ordinateur lira ces codes et exécutera le programme. Ce serait alors un long processus jusqu'à ce que ASSEMBLER vienne vous aider.

Qu'est-ce qu'un assembleur et un compilateur ?

Avec les progrès de la technologie, des périphériques d'E/S ont été inventés. Vous pouvez taper directement votre programme dans le PC en utilisant ASSEMBLER. Il le convertit dans le code machine correspondant (110001..) et le transmet à votre processeur. Revenant à notre exemple d'ajout de (1+2), l'assembleur convertira ce code en code machine et en sortie.

Cela mis à part, vous devrez également effectuer des appels pour créer des fonctions fournies par le système d'exploitation pour afficher la sortie du code.

Mais seul l'assembleur n'est pas impliqué dans ce processus; cela nécessite également que le compilateur compile le code long en un petit morceau de codes. Avec l'avancement des langages de développement de logiciels, tout ce code d'assemblage pourrait se réduire à une seule ligne print f 1+2 A avec le logiciel appelé COMPILER. Il est utilisé pour convertir votre code de langage c en code assembleur. L'assembleur le convertit en code machine correspondant. Ce code machine sera transmis au processeur. Le processeur le plus couramment utilisé dans les PC ou les ordinateurs est le processeur Intel.

Bien que les compilateurs actuels soient fournis avec l'assembleur, ils peuvent convertir directement votre code de langage supérieur en code machine.

Maintenant, supposons que le système d'exploitation Windows fonctionne sur ce processeur Intel, une combinaison du système d'exploitation et du processeur s'appelle la PLATEFORME. La plate-forme la plus courante au monde est Windows, et Intel s'appelle la plate-forme Wintel. Les autres plates-formes populaires sont AMD et Linux, Power PC et Mac OS X.

Désormais, avec un changement de processeur, les instructions de montage changeront également. Par exemple :

• L'instruction d'ajout dans Intel peut être appelée ADDITION pour AMD
• OR Math ADD pour Power PC

Et, avec un changement de système d'exploitation, le niveau et la nature des appels au niveau du système d'exploitation changeront également.

En tant que développeur, je veux que mon logiciel fonctionne sur toutes les plateformes pour maximiser mes revenus. Je devrais donc acheter des compilateurs séparés qui convertissent ma commande print f en code machine natif.

Mais les compilateurs coûtent cher et il y a un risque de problèmes de compatibilité. Il n'est donc pas possible d'acheter et d'installer un compilateur séparé pour différents systèmes d'exploitation et processeurs. Alors, quelle peut être une solution alternative? Entrez le langage Java.

Comment fonctionne la machine virtuelle Java ?

En utilisant la machine virtuelle Java , ce problème peut être résolu. Mais comment cela fonctionne sur différents processeurs et systèmes d'exploitation. Comprenons ce processus étape par étape.

Étape 1) Le code pour afficher l'addition de deux nombres est System.out.println(1+2), et enregistré en tant que fichier .java.

Étape 2) À l'aide du compilateur Java, le code est converti en un code intermédiaire appelé bytecode. La sortie est un fichier .class.

Étape 3) Ce code n'est compris par aucune plate-forme, mais uniquement par une plate-forme virtuelle appelée Java Virtual Machine.

Étape 4) Cette machine virtuelle réside dans la RAM de votre système d'exploitation. Lorsque la machine virtuelle est alimentée avec ce bytecode, elle identifie la plate-forme sur laquelle elle travaille et convertit le bytecode en code machine natif.

Lorsque vous travaillez sur votre PC ou que vous naviguez sur le Web, chaque fois que vous voyez l'une de ces icônes, assurez-vous que la machine virtuelle Java est chargée dans votre RAM. Mais ce qui rend Java lucratif, c'est que le code, une fois compilé, peut s'exécuter non seulement sur toutes les plates-formes PC, mais également sur les mobiles ou autres gadgets électroniques prenant en charge Java.

Par conséquent,

"Java est un langage de programmation ainsi qu'une plate-forme"

En quoi Java est-il indépendant de la plate-forme ?

Comme le compilateur C, le compilateur Java ne produit pas de code exécutable natif pour une machine particulière. Au lieu de cela, Java produit un format unique appelé bytecode. Il s'exécute selon les règles définies dans la spécification de la machine virtuelle. Par conséquent, Java est un langage indépendant de la plate-forme.

Le bytecode est compréhensible pour toute JVM installée sur n'importe quel système d'exploitation. En bref, le code source Java peut fonctionner sur tous les systèmes d'exploitation.

Résumé :

• Java est un langage de programmation multiplateforme, orienté objet et centré sur le réseau. Java est un langage de programmation à usage général, basé sur des classes et orienté objet.
• Java Platform est un ensemble de programmes qui aident les programmeurs à développer et à exécuter efficacement des applications Java.
• Signification de Java :Java est un langage de programmation multiplateforme et centré sur le réseau.
• Il est principalement utilisé pour développer des applications Android et des logiciels d'entreprise.
• 2009, Oracle Corporation acquiert Sun Microsystems et devient propriétaire de trois actifs logiciels clés de Sun :Java, Solaris et MySQL.
• La dernière version de Java est sortie le 15 septembre 2020
• La meilleure caractéristique de Java est qu'il s'agit de l'un des langages de programmation les plus faciles à apprendre.
• Quatre types de plates-formes de langage de programmation Java sont : 1) la plate-forme Java, Standard Edition (Java SE) 2) la plate-forme Java, Enterprise Edition (Java EE) 3) la plate-forme Java, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
• Un ordinateur est un appareil électronique capable d'effectuer des calculs.
• L'ordinateur ne comprend que les signaux électroniques ou les signaux binaires.
• Assembler est une technologie avancée qui convertit le noyau source en code machine correspondant (110001..) et alimente votre processeur.