جافا (لغة برمجة)

أمثلة للغات البرمجة

توجد لغات برمجة عديدة: إلا أنه يوجد فيها نوع من التخصص، حيث يعتمد اختيار اللغة على المهام التي نريد من الحاسب إنجازها، حيث أن لكل لغة ما يناسبها، وهناك مهام يصعب تنفيذها بلغة معينة ولكنها تكون ميسورة بلغة أخرى، ومن اللغات التي ظهرت في فترة الستينات لغة البيسك وهي لغات تدرس للمبتدئين، Beginners All Symbolic Instruction Code.
وظهرت بعدها لغة فيجوال بيسك (التي وضعتها مايكروسوفت) وهي غنية عن التعريف ولها مميزات عديدة، حيث تجمع بين سهولة لغة البيسك وتصميم برامج ذات واجهة رسومية، وأيضًا فيجوال بيسك سكريبت التي تقدم برمجيات تعمل ضمن صفحات الإنترنت، وأيضًا لغة السي بلس بلس ذائعة الصيت، وهي لغة برمجة تم ابتكارها كتطوير للغة السي التي هي الأخرى تحسين للغة البي وهناك العشرات من لغات البرمجة الأخرى.

سبب نَيل جافا الشهرة والاهتمام العالمي

في أوائل التسعينيات من القرن العشرين 1990م اختُرعت لغة جافا على يد شركة صن ميكروسيستمز ولهذا الاختراع قصة عجيبة، حيث أن الشركة كانت قبل ذلك قد كلفت المهندس جيمس غوسلينغ بوضع برامج لتشغيل الأجهزة التطبيقية الذكية (مثل التيلفزيون التفاعلي) باستخدام لغة سي++، وحينها وجد جيمس جوزلينج صعوبة في التعامل مع هذه اللغة، فقام هو وفريق العمل المساعد له بتطوير هذه اللغة فولدت لغة جديدة تتوافق مع احتياجاته فكانت لغة جافا، وقد خططت شركة صن في تلك الأيام لاستغلال هذه اللغة الوليدة في التيلفزيون التفاعلي لكي تربح المليارات، وحدث نوع من البطء في مشروع التلفزيون التفاعلي ــ ربما عن قصد من الشركات الأخرى المنافسة ــ ونتيجة لذلك فكرت شركة صن في توقيف مشروع تطوير هذه اللغة الوليدة وتسريح العاملين في هذا المشروع أو نقلهم إلى قسم آخر، ولكن حدث ما لم يكن في الحسبان حيث أنه في هذه الفترة كانت شبكة الإنترنت قد بدأت في الانتشار بسرعة مذهلة مع نزول نظام ويندوز للأسواق، وحيث أن لغة جافا الوليدة التي اخترعت أصلًا لبرمجة الأجهزة التطبيقية فيها من السمات ما يجعلها أكثر توافقًا مع الشبكة العنكبوتية الدولية ـ الإنترنت ـ، فقد كان لها السبق وأضافت الكثير إلى الإنترنت (الذي كان قبلها مقصورًا على تبادل النصوص)، ولكن المطورين بشركة صن ابتكروا طريقة تجعل برامج جافا تعمل بسهولة في صفحات الإنترنت، وغيروا الاسم الذي كان قد أطلقه عليه مبتكرها من أواك (شجرة السنديان) إلى جافا، ومن هنا أصبحت جافا مرتبطة في شهرتها بالإنترنت حيث أن برنامج جافا صغير يوضع في صفحة من صفحات موقع على الشبكة الدولية يراه الملايين في جميع أنحاء العالم في نفس الوقت، وقد كان هذا لا يتوفر الا مع جافا مما أعطاها شهرة واسعة، ولحسن حظ شركة صن أن لغة جافا أكدت نفسها في المجال الذي طورت له أصلًا، فقد بدأ الآن التيلفزيون التفاعلي في الانتشار وما يسمى سينما المنزل والمشاهدة حسب الطلب، وليس هذا فقط؛ بل انتشر ما هو أكثر فائدة لشركة صن وهو الهاتف المحمول، وللجافا أكبر دور في برمجة البرامج التي يعمل بها في أجياله السابقة واللاحقة، ولا نستغرب أن يحدث نوع من الغيرة بين شركة ميكروسوفت وشركة صن ميكروسيستمز مما دفع ميكروسوفت إلى أن تحذف ماكينة جافاالافتراضية من الاصدارالأول لويندوز اكس بي، وهذه الماكينة الافتراضية مسؤولة عن عرض برامج الجافا على الإنترنت، ولكن ميكروسوفت تراجعت أمام طلب ملايين المستخدمين حول العالم فوضعتها مرة ثانية في الإصدارات اللاحقة، وقد كانت قضية مشهورة تناولتها الصحف والمجلات خلال العام الماضي.
وقد ساهم في شهرة الجافا أيضا برامجها العلمية التفاعلية التي تصلح لمعظم المناهج التعليمية في جميع مراحل التعليم، وبالتالي فإن لها دورًا كبيرًا في التعليم الإلكتروني والتعليم عن بعد والفصول الافتراضية.
جافا هي لغة برمجة من شركة صن ميكروسيستمز. الهدف الأساسي لنشأة جافا هو إيجاد لغة مشابهة للغة سي+ + من حيث التركيب النحوي، وكذلك برمجة كائنية التوجه، ومصممة للعمل علي اّلة افتراضية بحيث لا تحتاج إلي الترجمة من جديد عند استخدام برامجها على منصة تشغيل أو نظام تشغيل جديد، حيث قامت شركة صن بإنشاء الاّت افتراضية لتشغيل جافا على معظم منصات ونظم التشغيل الموجودة حاليا، فأصبح من الممكن ترجمة البرنامج مرة واحدة ثم تشغيله على نظم مختلفة أو ما أسمته صن ب اكتب مرة واحدة، شغل في أى مكان (الإنجليزية: Write Once, run anywhere).
بين نوفمبر 2006 ومايو 2007 تم فتح المصدر لهذه اللغة وأصبحت مصدر مفتوح تحت ترخيص جنو.
سميت لغة الجافا من قهوة الجافا (الجاوة) التي تزرع في جزيرة جاوا، قد تطورت من مشروع كان يسمى أوك (بلوط) (من شجر البلوط الذي كان موجودًا خارج نافذة غوسلينغ).
ملاحظة: يجب عدم الخلط بين "جافا" و "جافا سكريبت". فرغم تشابة اللغتين في السياق والتراكيب، إلا أنهما لغتان مختلفتان ولهما أهداف مختلفة.

لمحة تاريخية

بدأت جافا كمشروع يدعي أوك (البلوط) Oak (جائت التسمية من شجرة بلوط كانت تقف خارج مقر شركة صن ميكروسيستمز) عن طريق الأب الروحي للجافا جيمس غوسلينغ في يونيو عام 1991 م لكي تستخدم في مشروع Set Top Box.
وكان هدف المشروع صنع لغة برمجة تعمل على ايّ جهاز صغير، خلال فترة صغيرة تغيرت أهداف المشروع وتغير المشروع نفسه إلى جافا وقد اصدر الإصدار الأول منها عام 1995 م. كان الإصدار الأول من جافا يهتم بتوفير إمكانية صنع برمجيات الويب (التي تعمل في متصفح الإنترنت) وخلال وقت وجيز أصبحت معظم متصفحات الإنترنت تدعم الجافا بسبب الإمكانيات العالية والثبات والأمان التي وفّرت لهم في تلك الفترة.
في عام 1998 م تم تطوير جافا بشكل جذري وأصبحت تسمى جافا2، ومن أهم التطويرات التي وضعت في هذا الإصدار هي إمكانيات جافا في الواجهة الرسومية للمستخدم. من ثم كان هنالك العديد من التطويرات لهذه اللغة التي لا يزال تطويرها مستمرًا، وخلال السنين تطورت جافا وأصبحت تستعمل لصنع برامج مكتبية، برمجيّات الإنترنت، صفحات إنترنت، تطبيقات أجهزة الجوال وغيرها الكثير.

Java SE

الإصدار القياسي من الجافا بالإنجليزية (Java Standard Edition) هو الجزء الخاص ببرمجة برامج سطح المكتب (StandAlone applications).

Java EE

اصدار الإنتربرايس بالإنجليزية (Java Enterprise Edition)هو يختلف عن الإصدار القياسي في أنه خاص ببرمجة الخوادم والتطبيقات الموزعة وبرمجة الويب.

Java ME

اصدار المايكرو بالإنجليزية (Java Micro Edition) وهو إصدار خاص بالبرمجة على الهواتف المحمولة والأجهزة المحدودة في المصادر عموما وتعتبر الخيار الأول لمبرمجي ألعاب الهواتف المحمولة.

Java Fx

تقنيّة  أخرى اصدرتها صن ميكروسيستمز  لتطوير تطبيقات من نوع "RIA" أي "Rich Internet Applications".

بيئات تطوير متكاملة (IDE)

المبرمجون والمطورون بلغة جافا يمكنهم الاختيار من بين عدة بيئات تطوير متكاملة لتسهيل عملهم.

التركيبة اللغوية للجافا (Syntax)

بنية جافا تستمد الكثير من بنية لغة البرمجة سي : بنية الإسناد، التعابير، التحكم، الكتل الجملية (blocks). جافا بنيت خصيصًا لتكون لغة كائنية التوجه, حيث أن كامل الكود يكون مضمنا داخل كائنات(Objects), فيما عدا المتغيرات الأساسية(الأرقام, والقيم المنطقية والأحرف), حيث أنها لم توضع ككائنات لأسباب تتعلق بالآداء.
لتجنب العديد من المشاكل, جافا لم تعتمد العديد من الخصائص, مثل التوارث المتعدد (multiple inheritance) والتحميل الزائد للعوامل (operator overloading).
جافا تستخدم نفس نوعي التعليقات الموجودين في C++, التعليقات التي تنتهي بنهاية السطر, وتبدأ بالعلامة "//"، والتعليقات المتعددة الأسطر, والتي تبدأ بالعلامة "*/" وتنتهي بالعلامة "/*".
تعتمد برمجة جافا طبعاً على تعليقات C++ كما عرف سابقًا لأنها لغة برمجة ناتجة عن تطوير لغة C++.

أمثلة

برنامج أهلا بالعالم التقليدي مكتوبا بلغة الجافا:
/* * Outputs "Hello, World!" and then exits */public class HelloWorld {
   public static void main(String[] args) {
       System.out.println("Hello, World!");
   }}
ملاحظة : يمكن الاستغناء عن "public"(يسمّى المغيّر) في السطر الأوّل من المصدر(خلاف التعليق بالطّبع)؛ في هذه الحال لا تكون الفئة متاحة إلا داخل حزمتها (package). فـ public يجعل منها متاحة بلا قيود.
تنبيه : لاتستخدم "private" كـمغيّر على فئات المستوى الأعلى( top-level class) لأنّه لا من شيء يمكنه الوصول إليها فيما بعد.. وهذا بِلَا فَائِدَة.
مثال عن آلة حاسبة
مصفوف خاصة
public class Main
{
public static void main
{
System.out.println("Hello World!");
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter a number: ");
double number1 = input.nextDouble();
System.out.print("Enter second number: ");
double number2 = input.nextDouble();
double product = number1 * number2;
System.out.printf("The product of both numbers is: %f", product);
}
}  import java.util.*;
public class Main
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Hello World!");
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter a number: ");
double number1 = input.nextDouble();
System.out.print("Enter second number: ");
double number2 = input.nextDouble();
double product = number1 * number2;
System.out.printf("The product of both numbers is: %f", product);
}
}    
public class Main
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Hello World!");
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter a number: ");
double number1 = input.nextDouble();
System.out.print("Enter second number: ");
double number2 = input.nextDouble();
double product = number1 * number2;
System.out.printf("The product of both numbers is: %f", product);
}
}

برمجيات

// Hello.javaimport java.applet.Applet;import java.awt.Graphics;public class Hello extends Applet {
    @Override
    public void paintComponent(Graphics g) {
        g.drawString("Hello, world!", 65, 95);
    }    
}
يتم تضمين البرنامج Hello.class في صفحة HTML عن طريق العنصر <applet> كما يلي:
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN""http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd"><!-- Hello.html --><html>
  <head>
    <title>Hello World Applet</title>
  </head>
  <body>
    <applet code="Hello.class" width="200" height="200">
    </applet>
  </body></html>

تطبيق Swing

// Hello.java (Java SE 5)import java.awt.BorderLayout;import javax.swing.*;public class Hello extends JFrame {
    public Hello() {
        super("hello");
        setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
        setLayout(new BorderLayout());
        (new JLabel("Hello, world!"));
        pack();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Hello().setVisible(true);
    }}

انتقادات

الانتقادات الموجهة إلى لغة جافا تتضمن طريقة التعامل مع الأنواع العامة (Generics), السرعة, التعامل مع الأعداد الغير موجهة, التعامل مع أعداد فاصل عائم, وتاريخ الثغرات الأمنية في بيئة تشغيل جافا الرئيسية HotSpot.