جاوا چیست؟ آشنایی با ۰ تا ۱۰۰ زبان برنامه نویسی جاوا

زبان برنامه نویسی جاوا (Java) به دلیل تطبیق‌پذیری بالا، پشتیبانی از شی‌گرایی و کتابخانه غنی آن، مورد توجه و استفاده سازمان‌ها و شرکت‌های گوناگون قرار گرفته است. در این مطلب، به معرفی زبان جاوا ، مزایا و معایب، ویژگی‌ها و کاربردهای آن پرداخته می‌شود. علاوه‌بر این، آمار و ارقام مرتبط با این زبان برنامه نویسی را بررسی خواهیم کرد تا با جایگاه آن در بازار کار آشنا شوید.

زبان برنامه نویسی جاوا چیست؟

زبان برنامه نویسی جاوا (Java) ، یک زبان با سازگاری بالا و قدرتمند است که در اواسط دهه ۹۰ میلادی توسعه داده شد. جاوا زبان سطح بالا (High-Level) و شی‌گرایی (Object Oriented) محسوب می‌شود که با یک اصل مهم، تحت عنوان WORA طراحی شد. اصل WORA به معنای «یک بار بنویس، همه جا اجرا کن» (Write Once, Run Anywhere) است. به بیان دیگر، می‌توان کدهای زبان جاوا را روی یک دستگاه نوشت و بدون نیاز به کامپایل مجدد، آن را روی هر دستگاهی اجرا کرد که JVM را پیشتیبانی می‌کند. این قابل حمل بودن (Portability) زبان جاوا ، به واسطه استفاده از ماشین مجازی جاوا (JVM) فراهم شده است. شایان ذکر است که بایت‌کدهای جاوا توسط JVM اجرا می‌شوند.

ویژگی های جاوا

موارد زیر، مهم‌ترین مشخصه‌های زبان برنامه نویسی جاوا به شمار می‌روند.

• شی گرایی: زبان برنامه نویسی جاوا از اصول برنامه‌نویسی شی‌گرا (OOP) شامل کلاس‌ها، اشیا، ارث بری (Inheritance) و چندریختی (Polymorphism)، پیروی می‌کند. این ویژگی جاوا ، کدنویسی ماژولار و با قابلیت استفاده مجدد را ترویج می‌دهد.
• استقلال پلتفرمی: اپلیکیشن‌های جاوا قابلیت اجرا شدن روی هر دستگاهی را دارند که JVM روی آن‌ها نصب باشد. کد جاوا به یک فرم میانی تحت عنوان Bytecode کامپایل می‌شود و می‌توان آن را روی هر پتلفرم حاوی «JVM سازگار» اجرا کرد.
• انتقال‌پذیری (Portability): استقلال پلتفرمی زبان جاوا ، قابل حمل بودن آن را به دنبال دارد. توسعه‌دهندگان کدها را روی یک سیستم عامل بنویسند و بدون تغییر، آن کدها را روی سایر پلتفرم‌ها اجرا کنند.
• امنیت: زبان جاوا دارای ویژگی‌های امنیتی توکار (Built-In) است که به واسطه آن‌ها، سیستم‌ها از کدهای مخرب محفوظ می‌مانند. JRE حاوی یک Security Manager است که با استفاده از آن، می‌توان دسترسی به منابع را کنترل کرده و از فعالیت‌های غیرمجاز جلوگیری کرد.
• چندنخی (Multithread): جاوا از چندرشته‌ای یا همان مالتی تردینگ پشتیبانی می‌کند؛ این یعنی، امکان اجرای همروند (Concurrent) چند نخ در درون یک برنامه وجود دارد. این ویژگی Java برای برنامه‌نویسانی مناسب است که می‌خواهند چند Task را به‌صورت همزمان اجرا کنند.
• کتابخانه استاندارد و غنی: کتابخانه استانداردشده جاوا، طیف وسیعی از کلاس‌ها و توابع از قبل ساخته شده (Pre-Built) را شامل می‌شود. به این ترتیب، برنامه‌نویس می‌تواند اجرای Task های رایج را بدون نیاز به نوشتن از پایه اجرا کند.
• پشتیبانی کامیونیتی: زبان برنامه نویسی جاوا ، انجمن برنامه‌نویسان گسترده و فعالی دارد که همگی در ساختن کتابخانه‌ها، فریمورک‌ها و ابزارهای مختلفی سهیم هستند. به‌عنوان مثال، دو فریمورک اسپرینگ (Spring) و هایبرنیت (Hibernate) به‌صورت گسترده در توسعه جاوا به کار می‌روند.
• تطبیق‌پذیری: جاوا با انواع اپلیکیشن‌ها، ازجمله توسعه وب، توسعه اپ موبایل، سیستم‌های سطح سازمانی و سایر موارد سازگار است.

مزایای زبان برنامه نویسی جاوا

نکات مثبت زبان جاوا عبارتند از:

• امکان اجرای کدهای جاوا روی هر دستگاه دارای JVM
• پیروی جاوا از برنامه‌نویسی شی گرا و تسهیل ماژولاریتی کد
• کارایی بالا و سرعت مناسب
• یادگیری آسان و خوانایی بالا
• سازگاری با تکنولوژی‌های قابل تغییر
• مقیاس‌پذیری و قابل اکتفا بودن زبان جاوا

معایب زبان برنامه نویسی جاوا

کاستی‌های زبان جاوا در ادامه لیست شده‌اند:

• Startup Time پایین (در مقایسه با سایر زبان‌های ذاتاً کامپایلری)
• عدم امکان پشتیبان‌گیری برای استفاده‌های آتی
• دسترسی سطح پایین (Low-Level) محدود
• سربار نسبی مربوط به Garbage Collection

کاربرد زبان برنامه نویسی جاوا چیست؟

در این بخش، به موارد استفاده زبان برنامه نویسی جاوا پرداخته می‌شود.

• توسعه وب: فریمورک‌های زبان جاوا برای ساخت وب اپلیکیشن‌های (Web Applications) سمت سرور مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• اپلیکیشن‌های سطح سازمانی: جاوا یک انتخاب مشهور برای توسعه اپلیکیشن‌های با مقیاس بالا و سطح سازمانی محسوب می‌شود. 
• اپلیکیشن‌های موبایل: زبان جاوا به منظور توسعه اپلیکیشن اندروید به کار می‌رود. Android Studio، به‌عنوان IDE رسمی اندروید، از زبان جاوا استفاده می‌کند.
• توسعه بک اند: زبان برنامه نویسی Java به‌همراه فریمورک‌های آن، برای ساخت بخش بک اند وب اپلیکیشن‌ها به کار می‌روند. ضمن اینکه این ویژگی Java ، از توسعه وب سرویس‌های RESTful پشتیبانی می‌کند.
• اپلیکیشن‌های GUI دسکتاپ: در زبان جاوا ، کتابخانه‌های GUI همچون Swing و JavaFX، به هدف توسعه اپلیکیشن‌های دسکتاپ با رابط گرافیکی غنی، توسعه داده شده‌اند.
• محصولات میان‌افزار: یکی از کاربردهای زبان برنامه نویسی جاوا ، ایجاد محصولات میان‌افزار (Middleware Products)، مانند Apache Tomcat و WildFly، است. با کمک محصولات میان‌افزار، برقراری ارتباط میان کامپوننت‌های نرم‌افزاری گوناگون، تسهیل می‌‌یابند.
• پردازش کلان‌داده: می‌توان زبان جاوا را در فریمورک‌های پردازش کلان‌داده (Big Data)، همچون آپاچی هودوپ (Apache Hadoop) و آپاچی اسپارک (Apache Spark)، به کار برد.
• اینترنت اشیا (IOT): استقلال پلتفرمی زبان جاوا ، آن را به یک زبان مناسب برای توسعه اپلیکیشن‌ها در IOT تبدیل می‌کند.
• توسعه بازی: به واسطه کتابخانه‌ای مانند LibGDX، می‌توان از جاوا برای توسعه بازی‌های مخصوص اندروید استفاده کرد.

آمار و ارقام مربوط به زبان جاوا

براساس داده های آماری Statista، زبان برنامه نویسی جاوا در سال ۲۰۲۳ توسط ۳۰.۵۵% توسعه‌دهندگان مورد استفاده قرار گرفته است. این دیتای آماری بیان‌گر آن است که حتی پس از سه دهه، هنوز جاوا در لیست انواع زبان های برنامه نویسی و برترین آن‌ها قرار دارد. ضمن اینکه در مقایسه با سال گذشته، ۱.۲% استفاده از آن افزایش یافته است.

کلام آخر: معرفی زبان برنامه نویسی جاوا

زبان برنامه نویسی جاوا نقش بسزایی در توسعه نرم‌افزار از خود به نمایش گذاشته است و به‌عنوان یک انتخاب مطلوب، توسط سازمان‌ها و توسعه‌دهندگان در سراسر جهان استفاده می‌شود. در این مقاله، به معرفی جاوا و کاربردهای آن پرداخته شد تا شما بتوانید با مزیت‌ها و نکات مثبت آن آشنا شوید.