ما المقصود بـ Java؟
Java هي لغة برمجة مستخدمة على نطاق واسع في كتابة التعليمات البرمجية لتطبيقات الشبكة. وهي كانت ولا تزال الخيار الأكثر شيوعًا بين المطورين على مدى عقدين من الزمن مع وجود ملايين من تطبيقات Java المستخدمة في الوقت الحاضر. Java عبارة عن لغة متعددة المنصات، وموجهة بالكائنات، ومتمحورة حول الشبكة، ويمكن استخدامها باعتبارها منصة في حد ذاتها. وهي لغة برمجة سريعة وآمنة وموثوقة لكتابة التعليمات البرمجية لكل شيء، بدءًا من تطبيقات الأجهزة المحمولة والبرمجيات المؤسسية إلى تطبيقات البيانات الكبيرة والتقنيات القائمة على الخوادم.
ما استخدامات لغة البرمجة Java؟
ما استخدامات لغة البرمجة Java؟
لأن Java مجانية الاستخدام ومتعددة الأغراض، فهي تنشئ برمجيات مترجمة وموزعة. وتتضمن بعض الاستخدامات الشائعة لـ Java ما يلي:
1. تطوير الألعاب
استُخدمت لغة Java في تطوير الكثير من ألعاب الهاتف المحمول والحاسوب والفيديو. فكل الألعاب الحديثة التي تدمج تقنية متقدمة، مثل تعلّم الآلة أو الواقع الافتراضي، مصممة باستخدام تكنولوجيا Java.
2. الحوسبة السحابية
غالبًا ما يُشار إلى Java بالتسمية WORA (الكتابة لمرة والتشغيل من أي مكان)، ما يجعلها مثالية للتطبيقات اللامركزية القائمة على السحابة. يختار مزودو السحابة لغة Java لتشغيل البرامج على مجموعة واسعة ومتنوعة من المنصات الأساسية.
3. البيانات الكبيرة
تُستخدم Java لمحركات معالجة البيانات التي يمكن أن تعمل مع مجموعات بيانات معقدة وكميات هائلة من البيانات في الوقت الفعلي.
4. الذكاء الاصطناعي
Java هي المشغل الأساسي لمكتبات تعلّم الآلة. وبفضل ثباتها وسرعتها، تُعد خيارًا مثاليًا لتطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي، مثل معالجة اللغة الطبيعية والتعلم العميق.
5. إنترنت الأشياء
تُستخدم Java لبرمجة المستشعرات والمكونات الصلبة في الأجهزة المتطورة التي تستطيع الاتصال بشكل مستقل بالإنترنت.
ما الذي يجعل Java خيارًا شائعًا بين مطوري البرمجيات في اليوم الحاضر؟
سبب شيوع Java هو أنها مصممة لسهولة الاستخدام. توجد أسباب أخرى تجعل المطورين يستمرون في اختيار Java فوق أي لغات برمجة أخرى، ومنها:
موارد التعلم عالية الجودة
استمر العمل بلغة Java لفترة طويلة، لذا تتوفر العديد من موارد التعلم للمبرمجين الجدد. يلقى المطورون دعمًا في الوثائق التفصيلية والكتب الشاملة والدورات التدريبية في منحنى التعلم هذا. بالإضافة إلى ذلك، يستطيع المبتدئون البدء في كتابة التعليمات البرمجية في Core Java قبل الانتقال إلى Advanced Java.
الوظائف والمكتبات المدمجة
عند استخدام Java، لا يحتاج المطورون إلى كتابة كل وظيفة جديدة من الصفر. بدلاً من ذلك، توفر Java منظومة غنية بالوظائف والمكتبات المدمجة لتطوير مجموعة متنوعة من التطبيقات.
الدعم المجتمعي النشط
يلتف حول Java مجتمع وأعداد كبيرة من المستخدمين النشطين، وهم مَن يستطيعون دعم المطورين عندما يواجهون تحديات في كتابة التعليمات البرمجية. وكذلك، تتم صيانة برمجيات منصة Java وتحديثها بشكل منتظم.
أدوات تطوير عالية الجودة
توفر Java أدوات متنوعة لدعم التحرير وإصلاح الأخطاء والاختبار والنشر وإدارة التغيير بصورة مؤتمتة. وهذه الأدوات تجعل برمجة Java فعّالة من حيث الوقت والتكلفة.
الاكتفاء من دون منصة
يمكن تشغيل رمز Java على أي منصة أساسية، مثل Windows أو Linux أو iOS أو Android، بدون الحاجة إلى إعادة كتابة التعليمات البرمجية. وهذا يجعلها قوية بشكل خاص في بيئة اليوم حيث نريد تشغيل التطبيقات على أجهزة متعددة.
الأمان
يستطيع المستخدمون تنزيل تعليمة برمجية بلغة Java غير موثوق بها عبر الشبكة وتشغيلها في بيئة آمنة حيث لا يمكن أن يحدث أي ضرر. لا يمكن أن تصيب التعليمة البرمجية غير الموثوق بها النظام المضيف بفيروس، ولا يمكنها قراءة الملفات وكتابتها على محرك الأقراص الصلب. بالإضافة إلى ذلك، المستويات والقيود الأمنية في Java قابلة للتكوين بشكل كبير.
ما طريقة عمل Java؟
كل لغات البرمجة عبارة عن وسيلة للتواصل مع الأجهزة. ولا يستجيب الجهاز الآلي إلا للاتصال الإلكتروني. وتمثل لغات البرمجة عالية المستوى، مثل Java، جسرًا بين اللغة البشرية ولغة الأجهزة. لاستخدام Java، يحتاج المطور إلى فهم أمرين:
1. لغة Java وواجهات برمجة التطبيقات
هاتان هما طريقة التواصل مع الواجهة الأمامية بين المطور ومنصة Java.
2. Java Virtual Machine
هذه هي طريقة التواصل مع الواجهة الخلفية بين منصة Java والجهاز الأساسي. لنلقِ نظرة إلى هذين الأمرين بالتفصيل أدناه.
ما المقصود بواجهة برمجة تطبيقات Java؟
تعرّف Java التراكيب والدلالات للغة البرمجة Java. يتضمن ذلك المفردات والقواعد الأساسية المستخدمة لكتابة الخوارزميات مثل أنواع البيانات الأولية، والكتل البرمجية if/else، والتكرارات وغير ذلك.
تعد واجهات برمجة التطبيقات (API) مكونات برمجية مهمة متوفرة في منصة Java. وهذه عبارة عن برامج Java مسبقة الكتابة يمكنها توصيل الوظائف القائمة وتشغيلها في تعليماتك البرمجية الخاصة. على سبيل المثال، يمكنك استخدام Java API لمعرفة الوقت والتاريخ أو إجراء عمليات حسابية أو معالجة النصوص.
فأي تعليمة برمجية لتطبيق Java كتبها مطور تجمع عادةً تعليمة برمجية جديدة وأخرى موجودة مسبقًا ضمن Java API ومكتبات Java.
ما المقصود بـ Java Virtual Machine؟
تمثل Java Virtual Machine طبقة تجريد إضافية بين منصة Java والجهاز الأساسي. ويتعذر تشغيل التعليمة البرمجية المصدرية المكتوبة بلغة Java إلا على تلك الأجهزة المثبتة بها Java Virtual Machine (JVM). وفي تاريخ البرمجة تكمن الإجابة عن السؤال الذي يستفهم عن سبب الحاجة إلى JVM.
تاريخ البرمجة
عندما طُورت لغات البرمجة العصبية لأول مرة، اندرجت تحت فئتين واسعتين، حسب كيفية اتصالهما بالأجهزة الأساسية.
- المحولات البرمجية: يُكتب البرنامج الكامل بصيغة تراكيب شبيهة بتراكيب اللغة الإنجليزية بواسطة المحولات البرمجية، ثم تقوم اللغة بتحويل (أو ترجمة) التعليمة البرمجية بالكامل إلى تعليمة برمجية آلية. ومن ثم يتم تشغيل التعليمة البرمجية المحولة برمجيًا على الجهاز.
- المفسرات: مع المفسرات، يتم تفسير كل عبارة تعليمة برمجية عالية المستوى إلى تعليمة برمجية آلية بسرعة. ويتم تشغيل العبارات المكتوبة على الفور بواسطة الجهاز قبل النظر إلى العبارة التالية.
بيئة تشغيل Java
كان برنامج Java أول لغة تجمع بين الأسلوبين المذكورين أعلاه باستخدام Java Virtual Machine (JVM). ويُطلق على محول Java البرمجي هذا اسم Java Virtual Machine (أي، آلة Java الافتراضية). ويُحوَّل أي ملف Java أولاً إلى صيغة بايت كود (bytecode). ويتعذر تشغيل البايت كود الخاص بـ Java إلا في JVM. ثم تفسر JVM البايت كود لتشغيله على منصة الجهاز الأساسية. لذلك، إذا كان التطبيق مشغلاً على آلة بنظام Windows، فإن JVM تفسره بشكل متوافق مع Windows. ولكن إذا كان مشغلاً على منصة مفتوحة المصدر مثل Linux، فإن JVM تفسره بشكل متوافق مع Linux.
كيفية البرمجة باستخدام Java؟
للشروع في البرمجة بلغة Java، يجب عليك تثبيت إصدار Java على نظامك. وتوجد أربعة إصدارات رئيسة لـ Java:
- إصدار Java القياسي (Java SE)
- إصدار Java المؤسسي (Java EE)
- إصدار Java المصغر (Java ME)
ما الإصدار Java SE؟
إصدار Java القياسي هو منصة برمجة Java الأساسية. وهو يحتوي على جميع المكتبات وواجهات برمجة التطبيقات (API) التي يحتاج إليها أي مبرمج للتطوير باستخدام Java. تُعد Open Java Development Kit(OpenJDK) التطبيق المجاني ومفتوح المصدر لإصدار Java SE.
Amazon Corretto هو عبارة عن توزيع مجاني ومتعدد المنصات وجاهز للإنتاج لـ OpenJDK. ويمكن استخدامه باعتباره بديلاً عارضًا للعديد من توزيعات Java SE، ولا يفرض أي تكلفة، ويوفر دعمًا طويل الأجل من Amazon. وهو يسمح لك بتشغيل البيئة نفسها في السحابة وفي الموقع المحلي وفي جهازك المحلي.
ما المقصود بـ AWS SDK for Java؟
AWS SDK for Java تبسِّط استخدامات AWS Services عن طريق توفير مجموعة من المكتبات المتسقة والمألوفة لمطوري Java. وهي تدعم تجريدات أعلى في المستوى لتجربة تطوير مبسطة. تتوفر مكتبات Java مفتوحة المصدر المركزة على AWS إلى جانب تعليمات برمجية نموذجية ودليل مرجعي لـ Java API.
تحتوي نماذج التعليمات البرمجية لـ SDK (مجموعة تطوير البرمجيات) على نماذج لتعليمات Java البرمجية وحالات استخدام واقعية لخدمات AWS من أجل المساعدة في تسريع تطوير تطبيقاتك. بالإضافة إلى ذلك، يصف الدليل المرجعي لـ Java API عمليات API لأحدث إصدار من AWS SDK for Java. ويقدم هذا الدليل المرجعي أيضًا نماذج للطلبات والاستجابات والأخطاء في بروتوكولات خدمات الشبكة المدعومة.
ابدأ بـ AWS SDK for Java في دليل المطور أو تفضل بزيارة AWS Java Developer Center.