لغة البرمجة
تُعرَف لغة البرمجة لغةً بأنّها (تركيب جمل وقواعد ورموز أو كلمات تُستخدَم لإعطاء التّعليمات للحاسب الآليّ)، وجهاز الحاسوب ما هو إلا آلة تتلقى الأوامر من الإنسان المُستخدِم وتُنفّذ أوامره وفقاً لما يُطلَب ووفقاً لما بإمكانه تطبيقه، وحتى يحصل التّفاهم بين الإنسان والحاسوب لا بد من خلق لغة تواصل، وهي لغة البرمجة المُكوّنة من مجموعة من الأوامر والتّوجيهات للحاسوب من قِبَل الإنسان حتّى يتم التمكّن من التّعامل مع البيانات بطريقة مُعيّنة. وللبرمجة قواعد خاصّة تختلف عن لغة الإنسان العادية، وتختلف هذه القواعد من لغة برمجة لأخرى.
أنواع لغات البرمجة
يعتمد أيّ جهاز حاسوب في العالم على لغة واحدة يستوعبها، وهي اللغة الثنائيّة (بالإنجليزيّة: Binary)؛ بمعنى أن جميع أوامر الحاسوب تُنفَّذ على شكل بيانات مُكوّنة من 0 و1 فقط، ولغة الآلة التي تلعب دوراً أساسيّاً في إيصال الأوامر والتّوجيهات إلى الحاسوب، وهنا يأتي دور المُترجم الخاص بالجهاز الذي يعمل على تحويل اللّغة التي وُجِّهَت بها الأوامر إليه، من لغة عالية المُستوى إلى لغة مُنخفضة المستوى، حتى يتمكّن الجهاز من استيعابها، وبالتّالي تنفيذ الأوامر بسهولة ويسر. أنواع لغات البرمجة هي:
- لغة الآلة: وهي اللّغة الوحيدة التي يفهمها جهاز الحاسوب ، ومُكوّنة من 0 و1 فقط، تتميّز بصعوبتها البالغة؛ لأنّ البيانات تتمثّل بسلسلة طويلة من تكرار للصّفر والواحد بشكل يصعُب على الإنسان كتابتها أو فهمها.
- لغة التّجميع: وهي لغة تستخدم الرّموز للتعبير عن تعليمات وأوامر لغة الآلة باستخدام برنامج يُسمّى المُجمِّع (بالإنجليزيّة: Assembler).
- اللّغات العُليا: وهي اللّغات التي يقوم بكتابتها الإنسان ولا يجب أن يكون عالماً بطريقة تنفيذها داخل الحاسوب ، فهنالك برنامج يعمل وسيطاً بين الإنسان ولغته والحاسوب ولغته؛ حتى تسهُل أمور البرمجة وتُصبح أكثر فاعليّة وإفادة.
لغة الجافا
ظهرت لغة الجافا المُستخدَمة لتشغيل جميع الأجهزة التطبيقيّة الذكيّة عندما عمل على تطويرها وابتكارها جيمس جوسلينغ خلال عمله في شركة صن ميكروسيستمز (بالإنجليزيّة: Sun Microsystems)، وكانت المرحلة الأولى من الجافا عام 1991م عندما بدأ فيها جيمس من أجل أحد مشاريعه التي كان يعمل عليها، وسماها بدايةً باسم (OAK)، ومن ثمّ سمّاها (Green)، وبعد ذلك انتهى به المَطاف بتسميتها باسمها الحالي ( جافا )، وهو ليس اختصاراً لاسم أو شيء مُعيّن، إنّما هو مُجرّد اسم فقط. قامت الشركة بنشر أول إصدار من الجافا عام 1995م، وفي عام 2006م تم نشر العديد من إصدارات الجافا مجّاناً ومفتوحة المصدر وفقاً لقوانين (GNU General Public License (GPL، وفي عام 2007م أصبحت كل أوامر وتعليمات الجافا مجانيّةً للكلّ.
خصائص لغة الجافا
تمتاز لغة الجافا عن غيرها من لغات البرمجة بسهولة الحصول عليها، كما أنّها داعمة ومُوّجهة للكيانات، وليس من الصّعب على المُبتدئ تعلّمها وإتقانها، وكما أنّها قابلة للتّنفيذ بكلّ سهولة ويسر، وتُضفي على صفحات الويب خاصيَّتَي الصّوت والحركة والكثير من الميزات الأخرى، ومن هذه الميزات والخصائص:
- مُوجّهة للكائنات: (بالإنجليزيّة: Object Oriented)، تعتمد لغة الجافا على توجيه الكائنات في كتابة الأوامر والتّعليمات، ممّا يُعطيها الكثير من المرونة والفاعليّة.
- استقلاليّة المنصّة: (بالإنجليزيّة: Platform Independent)، وتعني أنّه عند كتابة البرامج بلغة الجافا لا يتمّ تحويلها إلى لغة آلة مُعيّنة أو إلى اللّغة الثنائيّة المُتعارف عليها في الحاسوب، بل يتمّ توزيع البرنامج المكتوب بلغة الجافا عبر الإنترنت حتى يُتَرجم ويُحوّل عبر برنامح يُسمّى جهاز الجافا الظاهريّ (بالإنجليزيّة: Java Virtual Machine).
- بسيطة وآمنة: تُعتَبر الجافا من أكثر اللّغات بساطةً وسهولةً وأمناً بين لغات البرمجة المُختلفة في عالم الحاسوب، نظراً لأنّها تعتمد بشكل رئيسيّ على مبدأ توجيه الكائنات، واحتوائها أيضاً على خصائص التّشفير.
- البُنية المعماريّة المُحايدة: (بالإنجليزيّة: Architecture-neutral)، عند البدء ببرمجة الجافا ينشأ ملفّ خاصّ في النّظام حتى يتمّ تشغيل الجافا عليه بغض النّظر عن نوع نظام التّشغيل على جهاز الحاسوب، أي أنّها لغة تعمل على جميع أنظمة التّشغيل .
- الكثير من المَهام في وقت واحد: (بالإنجليزيّة: Multi-threaded)، تحتوي لغة الجافا على خاصيّة مُميّزة وهي القدرة على تشغيل أكثر من مَهمّة في وقت واحد، ممّا يسمح للمُبرمجين العمل على تطبيقات تفاعليّة تتطلّب تشغيل أكثر من مَهمّة واحدة في نفس الوقت.
- الفاعليّة أو الديناميكيّة: (بالإنجليزيّة: Dynamic)، تتميّز الجافا بفاعليّتها الكبيرة مُقارنةً باللّغات البرمجيّة الأخرى، مثل لغة C.
مُتطلّبات التّشغيل
حتّى يتمكّن المُستخدِم من كتابة البرامج بلغة الجافا، يجب توفّر عدد من المُتطلّبات على جهاز الحاسوب لتُسهّل عمله، وهذه المُتطلّبات هي:
- مُحرّر نصوص لكتابة أوامر وتعليمات لغة الجافا.
- مُحرّر Notepad: وهو مُحرّر نصوص يوجد بشكل تلقائيّ مع نظام الويندوز .
- برنامج Netbeans: وهو برنامج مفتوح المصدر لكتابة البرامج بلغة الجافا وتشغيلها.
- برنامج Eclipse: وهو أيضاً برنامج لكتابة برامج الجافا وتشغيلها على جهاز الحاسوب.
مجالات استخدام الجافا
تُعتَبر الجافا من أكثر اللّغات استخداماً في عالم لغات البرمجة، فهي موجودة تقريباً في كل التّطبيقات البرمجيّة، وتُعتَبر العمود الفقريّ لكثير من البرامج والتّطبيقات وأنظمة التّشغيل ، ويُذكَر من مجالات استخدامها أنّها تُستخَدم في بناء وإنشاء واجهات التّطبيقات الرسوميّة، وفي برمجة تطبيقات الموبايل؛ فهي العمود الفقريّ للأندرويد، نظام التّشغيل الأكثر شهرةً حول العالم، وتُستخدَم الجافا أيضاً في بناء تطبيقات الويب المُختلفة، كما تُستخدَم في التّجارب والتّطبيقات العلميّة؛ لأنّها تُوفّر السّرعة والأمان المطلوبين في هذه التّجارب، بالإضافة إلى استخدامها في التّطبيقات البنكيّة ومُختلف أنواع الشّبكات وتطبيقاتها.
