زبان برنامه نویسی جاوا (Java Programming Language) یکی از زبان های برنامه نویسی شاخص در میان زبان های برنامه نویسی سطح بالاست، که در سال ۱۹۹۵ در شرکت سان مایکروسیستمز (Sun Microsystems) و توسط جیمز گاسلینگ (James Gosling)، مایک شریدن (Mike Sheridan) و پاتریک ناتون (Patrick Naughton) ایجاد شد. هدف اولیه از ایجاد زبان برنامه نویسی جاوا، استفاده در تلویزیون های کابلی بود. اما به مرور، این هدف، تبدیل به ایجاد زبان برنامه نویسی همه منظوره ای شد، که قابلیت اجرا در سیستم های عامل مختلف را داشته باشد.
زبان برنامه نویسی جاوا، در ابتدا با نام بلوط (Oak) و سپس با نام سبز (Green) به عنوان یک پروژه توسط گاسلینگ و همکارانش در حال پیشرفت بود. اما نهایتا، آن ها به دلیل علاقه خاصی که به قهوه جاوا (Java یا Jawa) داشتند، این نام را برای زبان برنامه نویسی جدیدشان انتخاب نمودند. جاوا، نام جزیره ای است در اندونزی که نوع خاصی از قهوه محصول این جزیره است و به نام «قهوه جاوا» یا Java Coffee (یا Jawa Coffee) معروف است.
یک بار بنویسید، همه جا اجرا کنید
مهم ترین خاصیت و فلسفه وجودی زبان برنامه نویسی جاوا این است: یک بار بنویسید، همه جا اجرا کنید یا Write Once, Run Anywhere (به اختصار WORA). با استفاده زبان برنامه نویسی جاوا، برنامه های کامپیوتری، فقط یک بار نوشته می شوند و برای اجرا، نیازی به کامپایل مجدد آن ها، برای سازگاری با سیستم های عامل و سخت افزارهای مختلف نیست. از این رو، این زبان برنامه نویسی، در عرض چند سال، رشد بی نظیری را داشت و هم اکنون، به عنوان اصلی ترین زبان در توسعه برنامه های مربوط به سیستم های شبه کامپیوتری مورد استفاده است.
از سال ۱۹۹۵ تا کنون، برنامه های نوشته شده به زبان جاوا، در سیستم های عامل مختلف و در ماشین های مشابه با کامپیوتر (مانند: پرینترها، دستگاه های خودپرداز، پارک مترها، دوربین های مداربسته، گوشی های تلفن همراه، مودم ها، روترها، دستگاه های پرداخت عوارض و…) به وفور مورد استفاده واقع شده اند، تا جایی که با آمار مربوط به سال 2014، هم اکنون بیش از ۳ میلیارد دیوایس (ماشین) از جاوا استفاده می کنند. از این نظر، زبان برنامه نویسی جاوا، رکورد دار است و دارای بیشترین تنوع محیط اجرا، در میان زبان های برنامه نویسی است.
در واقع، برنامه های نوشته شده به زبان جاوا، در هنگام کامپایل شدن به یک زبان میانی (Intermediate Language) ترجمه می شود که اصطلاحا به آن بایت کد (Bytecode) گفته می شود، و محتوای آن، در فایل هایی با پسوند class ذخیره می شوند. برنامه های ترجمه شده به بایت کد، مستقل از معماری کامپیوتر و بر روی هر سیستم عاملی قابل اجراست. چرا که برای هر سیستم عاملی، یک برنامه اجرا کننده موسوم به ماشین مجازی جاوا یا Java Virtual Machine (به اختصار JVM)، توسط سازندگان جاوا پیاده سازی شده است و این امکان را فراهم می آورد که بایت کد به صورت یک برنامه کاربردی تحت سیستم عامل مقصد، اجرا شود. این مشابه با الگویی است که در چارچوب کاری دات نت مایکروسافت (Microsoft .NET Framework) و زبان میانی مایکروسافت (MSIL) پیاده سازی شده است.
کاربردهای زبان برنامه نویسی جاوا
به طور ویژه، پس از معرفی سیستم عامل اندروید (Android) برای تلفن های همراه هوشمند و تبلت ها، و معرفی جاوا به عنوان اصلی ترین زبان توسعه برنامه های تحت اندروید، اقبال عمومی به استفاده از آن، بیشتر شد و این زبان جایگاه ویژه تری در میان سایر زبان های برنامه نویسی به دست آورد. از طرفی، برنامه های علمی و فنی بسیاری نیز، با استفاده از جاوا پیاده سازی شده اند که کاربردهای فراوانی در حوزه های مختلف صنعت و پژوهش دانشگاهی دارند. از این میان، می توان به نرم افزار وکا (WEKA) اشاره نموده که ابزاری برای داده کاوی است و به صورت کامل در زبان برنامه نویسی جاوا پیاده سازی شده است.
گذشته از پیاده سازی برنامه های کاربردی برای اجرا در کامپیوترها و موبایل های هوشمند، بسیاری از وب سایت ها، از امکانات موجود در جاوا، برای پیاده سازی ساختار دینامیکی استفاده نموده اند و امروزه، جاوا با استفاده در بیش از ۱۴ درصد از کل وب سایت های دنیا، پس از PHP پرکاربردترین زبان برنامه نویسی در عرصه برنامه نویسی وب و پیاده سازی وب سایت های پویا است.
مجموعه فرادرس های آموزش برنامه نویسی جاوا
مجموعه فیلم های آموزشی برنامه نویسی جاوا در طی ۲۳ درس، مخاطب را به صورت کامل با زبان برنامه نویسی جاوا، و امکانات مختلف آن آشنا می کند. در این مجموعه آموزشی، همه مباحث با بیان و تشریح مبانی نظری و سپس با پیاده سازی گام به گام مثال های عملی آموزش داده می شوند و از این نظر، در ایجاد یک دانش عمیق در زمینه برنامه نویسی، بسیار کارآمد است. به طور خاص، در این مجموعه آموزشی، از آخرین نسخه زبان برنامه نویسی جاوا (Java 8) استفاده شده است و مباحث مربوط به برنامه نویسی شی گرا (به همراه مبانی نظری) و برنامه نویسی رابط های گرافیکی (طراحی و برنامه نویسی GUI) نیز مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند.
در این مجموعه آموزشی، از نسخه ۸ جاوا استفاده شده است و از محیط NetBeans IDE (نسخه 8.0.2) برای پیاده سازی پروژه ها و برنامه ها استفاده شده است. در کنار بحث بر روی مولفه های مختلف برنامه نویسی جاوا، به طور خاص، بر ویژگی های جدیدی که در نسخه هشتم جاوا ارائه شده اند، تاکید شده است. مانند سایر آموزش های فرادرس، در طی این آموزش نیز، همه برنامه ها و پروژه های مورد بحث در درس ها، به صورت گام به گام و کاملا از ابتدا ایجاد و پیاده سازی شده اند.
یکی از ویژگی های مهم این آموزش، ایجاد امکان آشنایی با متدهای برنامه نویسی پیشرفته (به ویژه برنامه نویسی شی گرا و مفاهیم اساسی مربوط به آن) است. چرا که در کنار مباحث عملی مطرح شده در این آموزش، مبانی نظری، مفهومی و تئوری روش های برنامه سازی پیشرفته نیز، مورد بحث و بررسی واقع شده اند، که این موضوع می تواند مخاطبان این آموزش را، در درک عمیق تر مفاهیم مربوط به برنامه نویسی پیشرفته و به ویژه برنامه نویسی شی گرا، یاری کند.
