Java là gì? Đó là câu hỏi mà không ít người đã từng tự đặt. Java là một trong những ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng phổ biến nhất hiện nay. Với Java, bạn có thể phát triển phần mềm, trang web, game và ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> trên các thiết bị di động. Java được phát triển bởi James Gosling và đồng nghiệp tại Sun MicroSystem vào năm 1991. Ban đầu, Java được tạo ra để viết phần mềm cho các sản phẩm gia dụng và được gọi là Oak.
Java đã trải qua nhiều thay đổi và phát triển kể từ khi được phát hành lần đầu vào năm 1994. Năm 2010, Oracle đã mua lại Java từ Sun MicroSystem. Một trong những điểm mạnh của Java là tiêu chí "Viết một lần, chạy khắp nơi" (Write Once, Run Anywhere - WORA). Điều này có nghĩa là chương trình Java có thể chạy trên mọi nền tảng khác nhau thông qua một môi trường thực thi phù hợp.
Đặc Điểm Của Ngôn Ngữ Lập Trình Java
Tương tự C++, hướng đối tượng hoàn toàn
Java được phát triển nhằm tạo ra một ngôn ngữ dễ học và quen thuộc với đa số người lập trình. Do đó, các kỹ sư của Sun MicroSystem đã tái sử dụng các cú pháp của c và c++ . Tuy nhiên, Java đã loại bỏ các tính năng như con trỏ, các phép toán với con trỏ và các cấu trúc như struct và union để đảm bảo tính an toàn và dễ sử dụng hơn.
Độc Lập Phần Cứng Và Hệ Điều Hành
Một chương trình viết bằng Java có thể chạy trên nhiều môi trường khác nhau, gọi là khả năng "cross-platform". Điều này đồng nghĩa với việc kiểu dữ liệu trong Java nhất quán cho tất cả các hệ điều hành và phần cứng khác nhau. Java có một bộ thư viện riêng để hỗ trợ việc này. Bên cạnh đó, mã nguồn Java có thể biên dịch trên nhiều loại máy khác nhau mà không gặp lỗi. Để thực thi mã này, cần có Java Virtual Machine (JVM) để thông dịch thành machine code.
Ngôn Ngữ Thông Dịch
Java thuộc loại ngôn ngữ thông dịch, tức là được thông dịch từng lệnh và chạy từng lệnh. Khi viết mã, hệ thống tạo ra một tệp .java. Khi biên dịch mã nguồn, chương trình được biên dịch ra mã byte code. Máy ảo Java sẽ thông dịch mã byte code này thành machine code khi nhận được yêu cầu chạy chương trình. Phương pháp này cho phép mã Java chạy trên nhiều nền tảng khác nhau, nhưng cũng dẫn đến tốc độ chậm hơn so với các ngôn ngữ biên dịch khác.
Cơ Chế Thu Gom Rác Tự Động
Trong Java, khi tạo ra các đối tượng, Java Runtime Environment (JRE) sẽ tự động cấp phát không gian bộ nhớ cho các đối tượng trên heap. Trong các ngôn ngữ khác như C và C++, bạn phải tự quản lý việc cấp phát và giải phóng bộ nhớ, nhưng trong Java, bộ thu gom rác sẽ tự động quản lý việc này. Khi không có tham chiếu nào đến một đối tượng, bộ thu gom rác sẽ thu hồi bộ nhớ đã được cấp phát.
Đa Luồng
Java hỗ trợ lập trình đa luồng, cho phép thực thi các công việc đồng thời và cung cấp các giải pháp đồng bộ giữa các luồng.
Tính An Toàn Và Bảo Mật
Java yêu cầu chặt chẽ về kiểu dữ liệu và kiểm soát chặt chẽ việc truy cập vào mảng và chuỗi. Java cung cấp cơ chế xử lý lỗi giúp việc xử lý lỗi và phục hồi dễ dàng hơn. Ngoài ra, Java cũng cung cấp một môi trường quản lý chương trình với nhiều mức độ khác nhau để đảm bảo tính bảo mật của ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'>
Máy Ảo Java (JVM - Java Virtual Machine)
Để đảm bảo tính đa nền, Java sử dụng cơ chế Máy ảo của Java. Bytecode là ngôn ngữ máy của Máy ảo Java, tương tự như các lệnh nhị phân của máy tính thực. Một chương trình Java sau khi được viết bằng ngôn ngữ Java (có phần mở rộng .java) phải được biên dịch thành tập tin thực thi (có phần mở rộng .class), chứa các chỉ thị dưới dạng Bytecode mà máy ảo Java hiểu được. Khi thực thi một chương trình, máy ảo Java sẽ thông dịch các chỉ thị Bytecode thành các chỉ thị nhị phân và thực thi chúng trên máy tính thật.
Máy ảo Java là một chương trình thông dịch, do đó các hệ điều hành khác nhau sẽ có các máy ảo khác nhau. Để thực thi một ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> Java trên một hệ điều hành cụ thể, cần phải cài đặt máy ảo Java tương ứng cho hệ điều hành đó. Hiện nay, có nhiều JVM cho các nền tảng khác nhau như Windows, Linux và Mac.
Các Loại Ứng Dụng Được Phát Triển Bằng Java
Java cho phép phát triển nhiều loại ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> khác nhau. Bạn có thể phát triển các ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> giao diện điều khiển, các ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> web, ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> doanh nghiệp và ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> di động. Java cung cấp ba phiên bản chính:
- Java Standard Edition (Java SE): Dành cho việc phát triển các ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> cơ bản, giao diện điều khiển và ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> mạng.
- Java Enterprise Edition (Java EE): Dựa trên Java SE, hỗ trợ việc phát triển các ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> web, ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> doanh nghiệp và nhiều hơn nữa.
- Java Mobile Edition (Java ME): Dành cho việc phát triển các ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> di động nhúng vào các thiết bị điện tử.
Các Phiên Bản Của Java
Java có nhiều phiên bản khác nhau, mỗi phiên bản đưa ra các cải tiến và tính năng mới. Dưới đây là một số phiên bản phổ biến của Java:
- Java 2: Phiên bản này đã đưa ra nhiều cải tiến về hiệu suất, quản lý bộ nhớ và các tính năng mới.
- Java SE 6: Phiên bản này đã cung cấp nhiều cải tiến về hiệu suất và tính năng mới như hỗ trợ ngôn ngữ lập trình đa luồng và giao diện người dùng đồ họa.
- Java SE 8: Phiên bản này đã đưa ra nhiều cải tiến về tính năng và hiệu suất, bao gồm cả hỗ trợ cho Lambda expressions và Stream API.
- Java SE 11: Phiên bản này đã cung cấp nhiều cải tiến về hiệu suất và tính năng mới như hỗ trợ cho Java 11 LTS và các tính năng mới trong ngôn ngữ lập trình java .
Các Thành Phần Của Java SE Platform
Java SE Platform bao gồm hai thành phần chính:
- Java Runtime Environment (JRE): Cung cấp Java Virtual Machine (JVM) và các thư viện cần thiết để chạy chương trình Java.
- Java Development Kit (JDK): Là bộ công cụ phát triển Java, bao gồm trình biên dịch và trình gỡ rối được sử dụng để phát triển các ứng dụng class='hover-show-link replace-link-5' ứng dụng span class='hover-show-content'> Java.
Đó là một tổng quan về ngôn ngữ lập trình Java. Với tính đa nền, tính an toàn và tính bảo mật cao, Java đã trở thành một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất trên thế giới.
