چرا جاوا زباني جالب است ؟

[TAHA]

در يكي از مقالات در باره ي زبان شركتSun جاوا را با اين خصوصيات شرح مي دهد :
جاوا يك زبان ساده ، شي گرا ،‌توزيع شده ، تفسير شده ، قدرتمند ، ايمن ، با معماري خنثي ، قابل حمل ، با عملكرد سطح بالا چند نخ كشي شده و پويا است .
Sun تصديق ميكند كه به طور قطع اين كلمات رشته هايي از واژه هاي متداول در زبان برنامه نويسي هستند ، اما حقيقت اين است كه اين واژه ها به طور ماهرانه اي خصوصيات اين زبان را شرح ميدهند .
حال به برخي از خصلت هاي جاوا در پشت اين واژه ها ميپردازيم .

شي گرا :Object Oriented

جاوا يك زبان برنامه نويسي شي گرا است . براي يك برنامه نويس اين به اين معنا است كه به جاي فكر كردن به قسمت هاي رويه برنامه ، بايد به كاربرد داده ها و روش هايي كه روي آن داده ها عمل ميكنند ، توجه شود.
اگر شما به برنامه نويسي با اعلان رويه در C عادت كرده ايد ،ممكن است دريابيد كه به هنگام استفاده از جاوا مجبور به تغيير در روش و چگونگي برنامه تان هستيد . هنگامي كه فهميديد اين الگوي جديد چقدر قدرتمند است ، به سرعت با آن هماهنگ ميشويد .
در يك سيستم شي گرا ، يك كلاس مجموعه اي از داده ها و روش هايي است كه روي آن داده عمل ميكنند. همراه بودن داده ها و متد ها رفتار و حالت يك شي را بيان مي دارد . كلاس ها به صورت سلسله مراتبي مرتب شده اند ، بنابر اين يك زير كلاس ميتواند رفتار هايي را از كلاس بالاتر به ارث ببرد . يك كلاس سلسله مراتبي هميشه يك كلاس ريشه دارد كه كلاسي است با رفتار هاي كاملا عمومي .
جاوا به همراه دسته ي گسترده اي از كلاس هايي است كه در بسته هايي مرتب شده اند و شما مي توانيد از آنها در برنامه ي خود استفاده كنيد . براي مثال جاوا كلاس هايي را ايجاد ميكند كه :
بخش هاي رابط گرافيكي را ميسازند (the java.awt package) ،كلاس هايي كه عمليات ورودي و خروجي را به عهده دارند(the java.io package) و كلاس هايي كه از شبكه پشتيباني ميكنند (the java.net package ) .
يك شي كلاس(in the java.lang package) به عنوان ريشه كلاس سلسله مراتبي جاوا انجام وظيفه ميكند .
جاوا بر خلاف C++ طوري طراحي شده است كه از همان ابتدا به صورت شي گرا باشد . اكثر چيز ها در جاوا اشيا هستند . ارقام ابتدايي ، كاراكترها و مدل هاي منطقي تنها استثناء ها هستند . حتي رشته ها هم در جاوا به وسيله اشيا حاضر ميشوند ،همان طور كه ساختمان هاي مهم ديگر اين زبان ، مثل نخ ها احضار ميشوند . يك كلاس يك واحد پايه براي كامپايل و اجرا شدن در جاوا است . تمام برنامه هاي جاوا متشكل از كلاس ها است .
درست است كه جاوا طوري طراحي شده است كه مثل C++ باشد و خاصيت هاي آن را داشته باشد ، اما هنگامي كه با آن كار كنيد خواهيد فهميد كه بسياري از پيچيده گي هاي آن زبان را از بين برده است .
اگر شما يك برنامه نويس C++ هستيد حتما لازم است كه ساختار هاي شي گرايي در جاوا را به دقت مطالعه كنيد . اگرچه تركيب و نحوه دستورات آن تقريبا شبيه C++ است ،‌اما رفتار هاي آن خيلي مشابه نيست .



تفسير شده :Interpreted

جاوا يك زبان تفسير شده است . كامپايلر جاوا به جاي ايجاد كد محلي ماشين ، كد بايتي براي ماشين مجازي جاوا ايجاد ميكند . براي اجراي دقيق برنامه ، از مفسر جاوا براي اجراي كد هاي بايتي كامپايل شده استفاده ميشود . به دليل اينكه كد هاي بايتي جاوا به نوع كامپيوتر بستگي ندارند ، برنامه هاي جاوا ميتوانند روي هر نوع كامپيوتري كه JVM (Java Virtual Machine) را دارند ، اجرا شوند .
در محيط تفسير شده ، مرحله لينك استاندارد توسعه برنامه از ديد كاربر پنهان است . اگر جاوا تنها يك مرحله لينك داشت ، فقط بارگذاري كلاس جديد به محيط پردازش ميشد كه يك پردازش نموي سبك وزن است كه در زمان اجرا مشاهده ميشود . كه اين خصوصيت با چرخه كامپايل-لينك-اجرا ي آرام و طاقت فرساي زبان هايي مانند C يا C++ در تضاد است .



معماري خنثي و قابل حمل :
Architecture Neutral and Portable

به دليل اينكه برنامه هاي جاوا در فرمت كد بايتي با معماري خنثي كامپايل شده اند ، برنامه كاربردي جاوا ميتواند در هر سيستمي اجرا شود.
البته با اين شرط كه آن سيستم توانايي پياده سازي ماشين مجازي جاوا را داشته باشد . اين مسئله تقريبا براي كاربرد هاي توزيع سده روي اينترنت و يا ديگر شبكه هاي ناهمگن مهم است . اما روش معماري خنثي براي كاربرد هاي بر مبناي شبكه مفيد است .
به عنوان يك توسعه دهنده برنامه هاي كاربردي در بازار نرم افزاري امروز ممكن است بخواهيد مدل هاي كاربردي خود را توسعه دهيد ، به طوري كه بتواند روي Pc ، مكينتاش و سيستم عامل Unix اجرا شود .با وجود گونه هاي مختلف Unix ، Windows روي Pc و مكينتاش قوي جديد ، رفته رفته توليد نرم افزار براي همه انواع اين كامپيوتر ها سخت مي شود . اگر شما برنامه تان را در جاوا بنويسيد ميتواند روي همه ي اين كامپيوترها اجرا شود .
در حقيقت تفسير شده بودن جاوا وتعريف يك استاندارد ، معماري خنثي داشتن و فورمت كد بايتي آن از بزرگترين دلايل قابل حمل بودن آن به شمار مي آيند .
اما جاوا باز از اين هم بيشتر گام برميدارد ،‌ با اطمينان حاصل كردن از اينكه هيچيك از جنبه هاي وابستگي اجرايي زبان را ندارد . براي مثال جاوا به طور صريح اندازه هريك از انواع داده را تعريف ميكند كه اين با C تفاوت دارد ، برای مثال هريک از انواع صحيح می تواند بسته به نوع کامپيوتر16-32 يا 64 بيت طول داشته باشد .
هنگامی که به صورت تکنيکی امکان نوشتن برنامه های غير قابل حمل در جاوا فراهم شد ، جلوگيری از چند خاصيت وابسته به نوع کامپيوتر که توسط جاوا API توليد شده و به طور قطع قابل حمل نوشته شده است ، آسان است .
يك برنامه جاوا به توليد كنندگان نرم افزار كمك ميكند تا از قابل حمل بودن كد هايشان اطمينان حاصل كنند . برنامه نويسان فقط براي پرهيز از دام غير قابل حمل بودن برنامه احتياج به يك تلاش ساده دارند كه شعار تجارتي شركتSun را زنده نگهدارند و آن شعار اين است :
« يك بار بنويس ، همه جا اجرا كن » .



پويا و توزيع شده ynamic and Distributed

جاوا يك زبان پويا است . هر كلاس جاوا ميتواند در هر زماني روي مفسر جاوا بارگذاري شود . سپس اين كلاس هاي بارگذاري شده ي پويا ميتوانند به صورت پويا معرفي شوند . حتي كتابخانه كد هاي محلي ميتواند به طور پويا بارگذاري شود .كلاس ها در جاوا با كلاس Class فراخواني ميشوند ؛ شما ميتوانيد به طور پويا در مورد يك كلاس در زمان اجرا اطلاعاتي بدست بياوريد . اين خصوصيت در جاوا 1-1 به طور درستي موجود است . با وجود بازتاب API اضافه شده (Application Program Interface ) كه به برنامه ساز امكان ميدهد كه با برنامه از طريق يك برنامه كاربردي ديگر ارتباط برقرار كند .
جاوا حتي با نام زبان توزيع شده نيز خوانده ميشود . به طور ساده اين به اين معنا است كه اين زبان پشتيباني سطح بالايي براي شبكه به وجود مي آورد . براي مثال كلاس URL و كلاس هاي مرتبط با آن در بسته ي Java.net ، خواندن فايل هاي دوردست را به همان سادگي خواندن فايل هاي محلي كرده است . به طور مشابه در جاوا 1-1 ، احضار روش كنترلي RMI
(Remote Method Invocation ) ، API به يك برنامه جاوا اجازه ميدهد كه روش هايي از اشياء دور دست جاوا را به همان صورتي كه اگر آن اشياء محلي بدند آنها را ميخواند ، بخواند .( جاوا حتي از سيستم شبكه اي سطح پايين كه شامل آدرس مقصد و مسير جرياني كه توسط سوكت ها متصل شده است ، نيز پشتيباني ميكند .)
طبيعت توزيع شده ي جاوا زمانيكه با امكانات پوياي بارگذاري كلاس همراه ميشود ، واقعا درخشنده است . اين خصوصيات با هم اين امكان را براي مفسر جاوا به وجود مي آورند كه كد ها را از اينترنت بارگذاري و اجرا كند . ( همان طور كه بعدا خواهيم ديد جاوا باعث ميشود كه با وجود ابزار قدرتمند و ايمن اين كار به طور مطمئن انجام شود .) اين چيزي است كه در هنگام بارگذاري و اجراي يك برنامه كاربردي از اينترنت توسط مرورگر وب ، اتفاق مي افتد . اما داستان پيچيده تر از اين هم ميتواند باشد . تصور كنيد يك پردازشگر كلمه چند رسانه اي در جاوا نوشته شده است . وقتي از اين برنامه پرسيده ميشود كه چند نوع از داده هايي را كه قبلا هرگز وارد نشده را نمايش دهد ، ممكن است به طور ديناميكي يك كلاس را كه ميتواند داده را شناسايي كند ، از شبكه بارگذاري كند و بعد كلاس ديگري را كه بتواند داده را از درون يك پوشه تركيبي بخواند ، باز به طور ديناميكي بارگذاري ميكند . برنامه اي مانند اين از منابع توزيع شده در شبكه براي رشد و سازگاري خودكار كاربران استفاده ميكند .




ساده :Simple

جاوا يك زبان ساده است . طراحان جاوا سعي در اين داشتند تا زباني بوجود بياورند كه برنامه نويسان بتوانند به سرعت آن را ياد بگيرند . بنابراين تعداد ساختار هاي اين زبان تقريبا كم است . هدف ديگر طراحي اين زبان اين بود كه به منظور راحتي انتقال آن ، آن را طوري طراحي كنند كه براي عده ي زيادي از برنامه نويسان آشنا باشد . اگر شما يك برنامه نويس C يا C++ هستيد ، خواهيد فهميد كه جاوا از بسياري از ساختار هاي C و ‍ C++ استفاده ميكند .
براي اينكه اين زبان را هم به طور ساده و هم آشنا و ملموس و هم كوچك نگه دارند بسياري از خصوصيات C و C++ را در آن حذف كردند . اينها خصوصياتي بودند كه باعث مي شدند برنامه نويسي ضعيفي صورت بگيرد يا آنهايي بودند كه به ندرت در برنامه استفاده مي شدند . براي مثال جاوا از دستور goto استفاده نمي كند ، در عوض از دستورهاي break , continue در مواقع نياز استفاده مي كند .
جاوا از سر فايل ها(header files) استفاده نمي كند و پردازشگر C را هم حذف كرده است . به اين دليل كه جاوا يك زبان شي گرا است ، ساختار هاي C مثل struct , union از آن برداشته شده است . جاوا حتي بارگذاري مجدد و خواص چندگانه ارث بري از C++ را هم حذف كرده است . شايد مهمترين پارامتر ساده بودن جاوا عدم استفاده اين زبان از اشاره گر ها باشد . اشاره گر ها يكي از بيشترين موجوديت هاي دردسرساز در C , C++ هستند . چون جاوا ساختمان ندارد و آرايه ها و رشته ها اشياء آن هستند ، بنابراين احتياجي به اشاره گر نيست .جاوا به طور خودكار آدرس دهي و دستذسي به محتواي موجود در يك آدرس را براي شما انجام ميدهد .
جاوا حتي زباله هاي حافظه اي را هم به طور خودكار جمع آوري ميكند .(Garbage Collectin) (* جمع آوري آشغال فرايندي است براي ترميم خودكار حافظه انباشته شده . بلوك هايي از حافظه كه زماني به فايل ها اختصاص داشتند اما مدتي است كه از آنها استفاده نمي شود و بلوك هايي از حافظه كه هنوز مورد استفاده قرار ميگيرند ممكن است حركت داده شوند تا از به هم پيوستن فضاهاي خالي حافظه بلوك هاي خالي بزرگتري بدست آيد .
[ از كتاب : Microsoft computer dictionary] * ) بنابراين لازم نيست كه نسبت به موضوع مديريت حافظه نگران باشيد ، همه اينها شما را از نگراني در مورد اشاره گر هاي بي ارزش ، خطرناك و هرز هاي حافظه رها ميكنند . بنابر اين شما ميتوانيد وقت خود را صرف بهبود برنامه تان كنيد .



قدرتمند :Robust
جاوا براي نوشتن نرم افزارهاي قدرتمند و بسيار ايمن ساخته شده است . جاوا هنوز هم به طور قطع نرم افزار ها را تضمين نميكند . تقريبا هنوز هم امكان نوشتن برنامه هاي مشكل ساز در جاوا وجود دارد ، هرچند كه جاوا برخي از انواع مشخص خطاهاي برنامه نويسي را حذف كرده كه به طرز چشمگيري نوشتن نرم افزار هاي ايمن را آسان تر كرده است .
جاوا يك زبان تايپ شده قدرتمند است ،‌ كه اجازه چك شدن مشكلات و خطاهاي تايپي را در زمان كامپايل مي دهد . جاوا بسيار قويتر از C++ تايپ شده است كه بسياري از خصوصيات انعطاف پذير در زمان كامپايل را از C به ارث برده است . مخصوصا هنگام اعلان توابع .جاوا به مدل اعلان صريح احتياج دارد ، زيرا كه از مدل اعلان صريح C پشتيباني نميكند . اين مسئله مارا از اينكه كامپايلر ميتواند خطاهاي زمان اعلان را بدست آورد ، مطمئن ميكند . مسئله اي كه منجر به ايجاد برنامه هاي ايمن تري ميشود .
يكي از چيزهايي كه باعث شده كه جاوا ساده باشد عدم وجود اشاره گر ها ومحاسبات بر روي آنها است . اين ويژگي حتي قدرت جاوا را هم با از ميان بردن يك كلاس سراسري اشاره گر افزايش ميدهد .
به طور مشابه تمام دسترسي به آرايه ها و رشته ها در زمان اجرا چك مي شوند تا از قطعي بودن آنها اطمينان حاصل شود .با از بين بردن امكان دوباره نويسي حافظه و داده هاي هرزه ، تعويض نقش اشياء از نوعي به نوع ديگر هم در زمان اجرا كنترل ميشود تا از مجاز بودن آن اطمينان حاصل شود .
سرانجام زباله جمع كن خودكار جاوا بسياري از عمليات پاكسازي مرتبط با معماري حافظه را راه اندازي ميكند . چيزي كه از خطاهاي خطر ساز مرتبط با تخصيص و آزاد سازي حافظه جلوگيري ميكند .



ايمن : Secure

يكي از دلايل پرطرفدار بودن جاوا اين است كه يك زبان ايمن است . اين ويژگي مخصوصا به خاطر طبيعت توزيع شده ي آن بسيار مهم است .بدون وجود امنيت شما قطعا نميخواهيد كه يك كد را از يك سايت تصادفي اينترنت بارگذاري كنيد و به آن اجازه اجرا شدن روي كامپيوتر خودتان را هم بدهيد . اين دقيقا همان چيزي است كه مردم هرروز با يك كد جاوا انجام ميدهند . جاوا به صورت ايمن طراحي شده و چندين لايه كنترل امنيت به وجود مي آورد كه شما را در برابر كد هاي خطرساز محافظت مي كنند و به كاربر اجازه ميدهد كه برنامه هاي ناشناخته را با خيال راحت اجرا كند .
همان طور كه ديديم ، برنامه جاوا نميتواند اشاره گر ها را به حافظه يا آرايه هاي سرريز يا حافظه خواندني خارج از محدوده يك آرايه يا رشته اشاره ، اشاره دهد. اين خصوصيت يكي از اصلي ترين وسايل دفاع جاوا در برابر كدهاي خطرساز است . دومين راه دفاع در برابر كد هاي خطرساز ، پردازش كدهاي بايتي به صورت قابل تصديق و تاييد است كه مفسر جاوا به روي هر كدي كه در حال بار گذاري باشد اعمال ميكند . اين مراحل تاييد از اينكه كد به صورت درستي ساخته شده اطمينان حاصل ميكنند ، كه براي مثال پشته سرريزي يا زيرريزي نداشته باشد ، يا شامل كد هاي بايتي غير مجاز نباشد .
كدهاي بايتي خراب يا خطرساز ممكن است از ضعف هاي اجرايي در مفسر جاوا سوء‌ استفاده كنند . لايه اي كه در اينجا ما را به طور ايمن محافظت ميكند ، مدل جعبه شني (Sand box) است : كدهاي ناشناخته در يك جعبه شني قرار ميگيرند جايي كه ميتوانند به صورت ايمن اجرا شوند ، بدون اينكه هيچ صدمه اي به بقيه اجزاء يا محيط جاوا بزنند .
وقتي يك برنامه كاربردي يا ديگر كدهاي ناشناخته در جعبه شني در حال اجرا است ،‌ چند محدوديت در مورد كاري كه ميتواند انجام دهد ، وجود دارد . واضح ترين اين محدوديت ها اين است كه هيچ دسترسي به هيچ يك از فايل هاي محلي سيستم وجود ندارد . در جعبه شني محدوديت ديگري هم وجود دارد كه به وسيله كلاس مديريت امنيت اعمال ميشود . اين مدل در ابتدا از اينكه سيستم هاي امنيتي را نصب كرده ايد يا نه ، مطمئن ميشود ، چرا كه همه كلاس هاي جاوا نياز به عمليات حساسي مانند دسترسي به سيستم فايل را دارند . اگر فراخواني به وسيله يك كد ناشناخته به صورت مستقيم يا غير مستقيم انجام شد ،‌ مدير امنيت مورد استثناء‌ را مي فرستد و عمليات صورت نمي گيرد .
و سرانجام در جاوا 1-1 يك راه حل ممكن ديگر براي مشكلات امنيتي وجود دارد ، به وسيله ضميمه كردن يك امضاء ديجيتالي به كد جاوا كه اصل آن كد ميتواند به صورت پنهاني و نهفته ساخته شود . اگر شما اعتماد خود را به يك شخص يا يك سازمان مشخص كرده باشيد ، كدي كه امضاء آن هويت مورد اعتماد روي آن قرار دارد ،‌ ايمن و مطمئن است . حتي زمانيكه در حال بارگذاري شدن در شبكه است و ممكن است حتي بدون جلوگيري توسط جعبه شني اجرا شود .

عملكرد سطح بالا :High Performance
جاوا يك زبان تفسير شده است ، بنابر اين هرگز به سرعت زبان كامپايل شده اي مثل C نخواهد بود . گفته ميشود كه جاوا 0-1 به اندازه 20 برابر از C كند تر است . جاوا 1-1 تقريبا سرعتي دو برابر جاوا 1-1 دارد . بنابراين ممكن است عاقلانه باشد اينكه بگوييم كد C كامپايل شده 10 برابر سريع تر از كد هاي تفسير شده ي جاوا اجرا ميشود . اما قبل از اينكه به خاطر اين موضوع مايوس شويد ، آگاه باشيد كه اين سرعت بيشتر از آن چيزي است كه براي برنامه هاي پرسرعت ، كاربردهاي GUI (Graphical User Interface ) ، برنامه هاي برمبناي شبكه ، جايي كه برنامه كاربردي معمولا آماده براي اجرا شدن است ، انتظار براي كاربر كه يك دستوري اعمال كند و يا انتظار براي دريافت از شبكه ، لازم است .
به علاوه قسمت هايي كه به سرعت هاي بالا نياز دارند ، كه كارهايي از قبيل الحاق رشته ها و مقايسه را انجام ميدهند ، با كد محلي جاوا اجرا ميشوند .
علاوه بر اين كارايي ، بسياري از مفسر هاي جاوا اكنون شامل كامپايلر هاي فقط در زمان " just in time " نيز هستند كه ميتواند كدهاي بايتي جاوا را براي هر نوعCPU در زمان اجرا به كد ماشين ترجمه كند . فرمت كد بايتي جاوا با اين كامپايلر هاي در زمان در مركز كافي و مناسب است و انصافا كدهاي خوبي توليد ميكند . در حقيقت Sun ادعا ميكند كه كارايي كد هاي بايتي كه به كد ماشين تبديل شده اند ، تقريبا به خوبي كارآيي آن در C و C++ است .
اگر شما خواهان اين هستيد كه قابل حمل بودن كد ها را قرباني بهبود در سرعت آن كنيد ، ميتوانيد بخش قابل توجهي از برنامه خود را در C و C++ بنويسيد و از روش هاي مخصوص جاوا براي مشترك كردن با اين كد محلي جاوا استفاده كنيد .

[TAHA]

چرا جاوا زباني جالب است؟

قسمت اول

در يكي از مقالات شركتSun، زبان جاوا را با اين خصوصيات شرح مي‌دهد:

جاوا يك زبان ساده، شي گرا، ‌توزيع شده، تفسير شده، قدرتمند، ايمن، با معماري خنثي، قابل حمل، با عملكرد سطح بالا چند نخ كشي شده و پويا است.

Sun تصديق مي‌کند كه به طور قطع اين كلمات رشته‌هايي از واژه‌هاي متداول در زبان برنامه نويسي هستند، اما حقيقت اين است كه اين واژه‌ها به طور ماهرانه‌اي خصوصيات اين زبان را شرح مي‌دهند.

حال به برخي از خصلت‌هاي جاوا در پشت اين واژه‌ها مي‌پردازيم.

شي گرا: Object Oriented

جاوا يك زبان برنامه نويسي شي‌گرا است. براي يك برنامه نويس اين به اين معنا است كه به جاي فكر كردن به قسمت‌هاي رويه برنامه، بايد به كاربرد داده ها و روش‌هايي كه روي آن داده ها عمل مي‌كنند، توجه شود.

اگر شما به برنامه نويسي با اعلان رويه در C عادت كرده ايد، ممكن است دريابيد كه به هنگام استفاده از جاوا مجبور به تغيير در روش و چگونگي برنامه‌تان هستيد. هنگامي كه فهميديد اين الگوي جديد چقدر قدرتمند است، به سرعت با آن هماهنگ مي‌شويد .

در يك سيستم شي گرا، يك كلاس مجموعه‌اي از داده‌ها و روش‌هايي است كه روي آن داده عمل مي‌كنند. همراه بودن داده‌ها و متد‌ها رفتار و حالت يك شي را بيان مي دارد. كلاس‌ها به صورت سلسله مراتبي مرتب شده اند، بنابر اين يك زير كلاس مي‌تواند رفتار هايي را از كلاس بالاتر به ارث ببرد. يك كلاس سلسله مراتبي هميشه يك كلاس ريشه دارد كه كلاسي است با رفتار هاي كاملا عمومي .

جاوا به همراه دسته ي گسترده اي از كلاس هايي است كه در بسته هايي مرتب شده اند و شما مي‌توانيد از آنها در برنامه‌ي خود استفاده كنيد.

يك شي كلاس(in the java.lang package) به عنوان ريشه كلاس سلسله مراتبي جاوا انجام وظيفه مي‌كند .

درست است كه جاوا طوري طراحي شده است كه مثل C++ باشد و خاصيت هاي آن را داشته باشد ، اما هنگامي كه با آن كار كنيد خواهيد فهميد كه بسياري از پيچيده‌گي هاي آن زبان را از بين برده است .

اگر شما يك برنامه نويس C++ هستيد حتما لازم است كه ساختار هاي شي گرايي در جاوا را به دقت مطالعه كنيد. اگرچه تركيب و نحوه دستورات آن تقريبا شبيه C++ است، ‌اما رفتار هاي آن خيلي مشابه نيست .



تفسير شده: Interpreted

جاوا يك زبان تفسير شده است. كامپايلر جاوا به جاي ايجاد كد محلي ماشين، كد بايتي براي ماشين مجازي جاوا ايجاد مي‌كند. براي اجراي دقيق برنامه، از مفسر جاوا براي اجراي كد هاي بايتي كامپايل شده استفاده مي‌شود. به دليل اينكه كدهاي بايتي جاوا به نوع كامپيوتر بستگي ندارند، برنامه‌هاي جاوا مي‌توانند روي هر نوع كامپيوتري كه JVM (Java Virtual Machine) را دارند، اجرا شوند .

در محيط تفسير شده، مرحله لينك استاندارد توسعه برنامه از ديد كاربر پنهان است. اگر جاوا تنها يك مرحله لينك داشت، فقط بارگذاري كلاس جديد به محيط پردازش مي‌شد كه اين خصوصيت با چرخه كامپايل-لينك-اجرا ي آرام و طاقت فرساي زبان هايي مانند C يا C++ در تضاد است .

معماري خنثي و قابل حمل: Architecture Neutral and Portable

به دليل اينكه برنامه‌هاي جاوا در فرمت كد بايتي با معماري خنثي كامپايل شده اند، برنامه كاربردي جاوا مي‌تواند در هر سيستمي اجرا شود.

البته با اين شرط كه آن سيستم توانايي پياده سازي ماشين مجازي جاوا را داشته باشد. اين مسئله تقريبا براي كاربردهاي توزيع شده روي اينترنت و يا ديگر شبكه‌هاي ناهمگن مهم است. اما روش معماري خنثي براي كاربردهاي بر مبناي شبكه مفيد است .

به عنوان يك توسعه دهنده برنامه هاي كاربردي، در بازار نرم افزاري امروز ممكن است بخواهيد مدل‌هاي كاربردي خود را توسعه دهيد، به طوري كه بتواند رويPc، مكينتاش و سيستم عامل Unix اجرا شود .با وجود گونه‌هاي مختلف Unix ،Windows روي Pc و مكينتاش قوي جديد، رفته رفته توليد نرم افزار براي همه انواع اين كامپيوتر ها سخت مي‌شود. اگر شما برنامه‌تان را در جاوا بنويسيد مي‌تواند روي همه‌ي اين كامپيوترها اجرا شود.

در حقيقت تفسير شده بودن جاوا وتعريف يك استاندارد، معماري خنثي داشتن و فورمت كد بايتي آن از بزرگترين دلايل قابل حمل بودن آن به شمار مي آيند .

اما جاوا باز از اين هم بيشتر گام برمي‌دارد،‌ با اطمينان حاصل كردن از اينكه هيچيك از جنبه‌هاي وابستگي اجرايي زبان را ندارد. براي مثال جاوا به طور صريح اندازه هريك از انواع داده را تعريف مي‌كند كه اين با C تفاوت دارد، براي مثال هريک از انواع صحيح مي‌تواند بسته به نوع کامپيوتر16-32 يا 64 بيت طول داشته باشد .

هنگامي که به صورت تکنيکي امکان نوشتن برنامه‌هاي غير قابل حمل در جاوا فراهم شد، جلوگيري از چند خاصيت وابسته به نوع کامپيوتر که توسط جاوا API توليد شده و به طور قطع قابل حمل نوشته شده است، آسان است .

يك برنامه جاوا به توليد كنندگان نرم افزار كمك مي‌كند تا از قابل حمل بودن كد هايشان اطمينان حاصل كنند. برنامه نويسان فقط براي پرهيز از دام غير قابل حمل بودن برنامه احتياج به يك تلاش ساده دارند كه شعار تجارتي شركتSun را زنده نگهدارند و آن شعار اين است :

" يك بار بنويس ، همه جا اجرا كن" .



پويا و توزيع شده: Dynamic and Distributed

جاوا يك زبان پويا است. هر كلاس جاوا مي‌تواند در هر زماني روي مفسر جاوا بارگذاري شود. سپس اين كلاس‌هاي بارگذاري شده‌ي پويا مي‌توانند به صورت پويا معرفي شوند. حتي كتابخانه كدهاي محلي مي‌تواند به طور پويا بارگذاري شود. كلاس‌ها در جاوا با كلاس Class فراخواني مي‌شوند؛ شما مي‌توانيد به طور پويا در مورد يك كلاس در زمان اجرا اطلاعاتي بدست بياوريد. اين خصوصيت در جاوا به طور درستي موجود است . با وجود بازتاب API اضافه شده (Application Program Interface ) كه به برنامه ساز امكان مي‌دهد كه با برنامه از طريق يك برنامه كاربردي ديگر ارتباط برقرار كند .

جاوا حتي با نام زبان توزيع شده نيز خوانده مي‌شود. به طور ساده اين به اين معنا است كه اين زبان پشتيباني سطح بالايي براي شبكه به وجود مي آورد. براي مثال كلاس URL و كلاس هاي مرتبط با آن در بسته‌ي ava.net ، خواندن فايل‌هاي دوردست را به همان سادگي خواندن فايل‌هاي محلي كرده است. به طور مشابه در جاوا 1-1، احضار روش كنترلي RMI (Remote Method Invocation ) ، API به يك برنامه جاوا اجازه مي‌دهد كه روش‌هايي از اشياء دور دست جاوا را به همان صورتي كه اگر آن اشياء محلي بودند آنها را مي‌خواند، بخواند .( جاوا حتي از سيستم شبكه‌اي سطح پايين كه شامل آدرس مقصد و مسير جرياني كه توسط سوكت‌ها متصل شده است ، نيز پشتيباني مي‌كند).

طبيعت توزيع شده‌ي جاوا زمانيكه با امكانات پوياي بارگذاري كلاس همراه مي‌شود، واقعا درخشنده است . اين خصوصيات با هم اين امكان را براي مفسر جاوا به وجود مي‌آورند كه كدها را از اينترنت بارگذاري و اجرا كند. ( همان طور كه بعدا خواهيم ديد جاوا باعث مي‌شود كه با وجود ابزار قدرتمند و ايمن اين كار به طور مطمئن انجام شود). اين چيزي است كه در هنگام بارگذاري و اجراي يك برنامه كاربردي از اينترنت توسط مرورگر وب، اتفاق مي‌افتد. اما داستان پيچيده تر از اين هم مي‌تواند باشد. تصور كنيد يك پردازشگر كلمه چند رسانه‌اي در جاوا نوشته شده است. وقتي از اين برنامه پرسيده مي‌شود كه چند نوع از داده‌هايي را كه قبلا هرگز وارد نشده را نمايش دهد، ممكن است به طور ديناميكي يك كلاس را كه مي‌تواند داده را شناسايي كند، از شبكه بارگذاري كند و بعد كلاس ديگري را كه بتواند داده را از درون يك پوشه تركيبي بخواند‌، باز به طور ديناميكي بارگذاري مي‌كند.