"محتويات
? برمجة الحاسوب
? لغة الجافا
? نشأة لغة الجافا
? هيكلية لغة الجافا
? أنظمة تنفيذ لغة الجافا
برمجة الحاسوب

تعد برمجة الحاسوب والتي يطلق عليها باللغة الإنجليزية المصطلح التكنولوجي Computer Programming عمليةً تكنولوجيةً تختص بتصميم وبناء برامج للحاسوب وظيفتها إنشاء مجموعة من الإرشادات التي تخبر الكمبيوترعن كيفية أداء المهمة، وتتضمن برمجة الحاسوب مجموعة من الخطوات والمهام، من أهمها: إنشاء الخوارزميات وتنفيذها وتحليل البيانات، وتتم كتابة لغات برمجة الحاسوب عن طريق مجموعة من اللغات المخصصة لذلك بدًلا من استخدام الشيفرات الآلية المعقدة والتي تتم معالجتها عن طريق وحدة المعالجة المركزية cpu، ومن أهم هذه اللغات لغة سي بلس بلس، والبايثون، بالإضافة إلى لغة الجافا والتي تعد من أهم لغات البرمجة.

لغة الجافا

لغة جافا هي لغة من لغات برمجة الحاسوب ذات الأهمية والقابلية للتطبيق على نطاق واسع باعتبرها من لغات البرمجة العامة، وتعد البرمجة بهذه اللغة من أنواع البرمجة الموجهة للكائنات Object Oriented Programming، والهدف من لغة الجافا هو السماح لمطوري برامج وتطبيقات الحاسوب بكتابة البرنامج مرة واحدة ثم تنفيذه بأي مكان وفي أي وقت، وتعد هذه اللغة من اللغات البرمجية المترجمة على أنظمة التشغيل الأساسية مما يعني أنّه يمكن تنفيذ برامج هذه اللغة دون الحاجة إلى إعادة الترجمة مرة أخرى.

يتم عادةً ترجمة وتجميع برامج هذه اللغة التي تدعم النظام الافتراضي Java virtual machine على شكل رمز ثانوي يمكن تشغيله على أي جهاز، ولكنّ هذا الرمز الثانوي يكون أقل مستوى من برامج هذه اللغة المترجمة، وفي عام 2019 تم اعتماد هذه اللغة كلغة خاصة لبرمجة تطبيقات الويب، ويتم تشبيه هذه اللغة من حيث طريقة وتركيبة برمجياتها إلى لغة السي C، والسي بلس بلس ++C، واستمرت هذه اللغة بالتطور منذ تأسيسها وحتى الآن لتصبح من أفضل وأهم لغات البرمجة العالمية والتي تساهم بشكل فعلي وكبير في تطوير تطبيقات وبرامج الحاسوب.

نشأة لغة الجافا

تم إنشاء لغة الجافا في عام 1991 للميلاد من خلال مطور البرمجيات جيمس غوسلينغ الذي قاد فريقًا من الباحثين والمطورين في ذلك العام من أجل إنشاء وتطوير لغة برمجة جديدة تتعامل مع الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الحاسوب وأنظمتها، وكان تركيز فريق المطورين والباحثين على تطوير هذه اللغة لتتفاعل مع الشبكة العالمية والدولية World Wide Web والوسائط المتعددة المختلفة والتي يتم استخدامها على أجهزة الحاسوب وأنظمتها المختلفة المتطورة والتي تشتمل على مجموعة مختلفة من البرامج المتطورة.

Sorry, the video player failed to load.(Error Code: 101102)

في عام 1995 تم استخدام هذه اللغة لأول مرة في برمجة الويب، حيث تم تصميم برمجية الجافا سكريبت للتعامل خصيصًا مع متصفحات الإنترنت، وفي بداية تطوير هذه اللغة استخدم برنامج أطلق عليه مصطلح Java Runtime Environment وهو برنامج كان يستخدم لتحويل أنظمة البايت كود Bytecode إلى جمل برمجية مكتوبة بهذه اللغة، ومن أهم الإنجازات التكنولوجية التي تم إنشاؤها من خلال الجافا هو ضم مجموعة الوسائط المتعددة التي تعمل خارج شبكة الإنترنت إليها من أجل تطويرها وزيادة شموليتها.

هيكلية لغة الجافا

تعد لغة الجافا من لغات البرمجة الكائنية والتي تعتمد على تركيبة معينة في كتابة سطورها وتنفيذها، حيث تتم كتابة أوامر وسطور اللغة داخل مجموعة من الفصول، حيث تتكون هذه الفصول من مجموعة من العناصر ويعد كل عنصر من هذه العناصر كائن برمجي باستثناء البيانات البدائية مثل الأعداد الصحيحة والفواصل بالإضافة إلى جمل المنطق التي تحتمل الصواب والخطأ، حيث إنّه لا يتم اعتبار هذه البيانات البدائية من عناصر الكائنات البرمجية وذلك لأسباب تتعلق بالأداء، وتتم كتابة برامج الجافا عن طريق مجموعة برامج أهمها وأشهرها برنامج الEclipse IDE، وهو برنامج متطور ولا يقتصر فقط على هذه اللغة حيث أنه يدعم مجموعة من لغات البرمجة المختلفة سواء لبرمجة تطبيقات الويب أو غيرها.

تعتمد الجافا نفس التعليقات المكتوبة في لغة السي بلس بلس ++c، ويعد برنامج ""hello world"" البرنامج التقليدي لهذه اللغة والذي يحتوي على مجموعة من الأوامر البرمجية التي تعرض بعد تنفيذها جملة ""hello world"" على الشاشة، وتحتوي الجافا على نوعين من المصادر والفئات البرمجية الأول المصدر العام؛ وهو مصدر غير مرتبط بأي قيود أثناء التنفيذ، والمصدر الثاني الخاص؛ الذي يستخدم للوصول للمستوى الأعلى أثناء التنفيذ، حيث تستخدم هذه الفئات من أجل تحديد معدل وصول المستوى التنفيذي للبرنامج، وعند تنفيذ برنامج الجافا يتم التحقق من صحة السطور البرمجية بحيث إنّه لا يمكن تنفيذ وتشغيل البرنامج في حالة أنه كان يحتوي أي من الأخطاء سواء في تركيبة الجمل أو عناصر البرمجة.

أنظمة تنفيذ لغة الجافا

تستخدم لغة الجافا مجموعة من أنظمة التنفيذ التي تساهم في تنفيذ اللغة البرمجية على الأنظمة التشغيلية المختلفة، ومن أهم هذه الأنظمة نظام البايت كود Bytecode؛ وهو نظام يستخدم من أجل تنفيذ ونقل مجموعة البرمجيات المكتوبة بلغة الآلة virtual machine والذي يطلق عليه أيضًا رمز الجهاز، حيث تعد هذه اللغة وسيطًا لتسريع وقت تنفيذ الكود بين لغة الآلة ورمز الجهاز وأنظمة البايت كود، وتعمل لغة الآلة على مبدأ محاكاة أنظمة تشغيل الحاسوب المحددة، ومن الأنظمة التي تعمل عليها هذه اللغة أيضًا نظام إدارة الذاكرة التلقائي؛ وهو نظام يعمل على تجميع واستغلال وتحليل البيانات المهملة تلقائيًا لإدارة الذاكرة أثناء الدورة الكائنية البرمجية.

يمكن الاستفادة من كل جزء من هذه الذاكرة دون التأثير على أي من أجزاء الحاسوب أو أنظمة التشغيل، وذلك من أجل تشغيل أكبر عدد ممكن من البرامج على نظام التشغيل في وقت واحد وبسرعة مناسبة وقصوى لزيادة كفاءة البرامج وقدرة الذاكرة على التحمل واستغلال أي مساحة مهملة فيها لتشغيل برامج وأنظمة إضافية، بالإضافة إلى ذلك هنالك وحدات وأنظمة تشغيل صغيرة يمكنها تشغيل وتنفيذ البرامج هذه اللغة ومن أهم هذه الوحدات وحدة jazelle، وهي وحدة معالجة متخصصة تعمل على نظام الجافا بايت كود وتستخدم خصيصًا لبرمجيات الجافا.
"