Giới thiệu chung về ngôn ngữ lập trình Java

Những người thiết kế mong muốn phát triển một ngôn ngữ dễ học và quen thuộc vớiđa số người lập trình. Do vậy Java loại bỏ các đặc trưng phức tạp của C và C++ nhưthao tác con trỏ, thao tác định nghĩa chồng toán tử, … Java không sử dụng lệnh “goto”cũng như file header (.h). Cấu trúc “struct” và “union” cũng được loại bỏ khỏi Java.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giới thiệu chung về ngôn ngữ lập trình Java 1 Giới thiệu chung về ngôn ngữ lập trình JavaI.1 Các đặc trưng của Java Đơn giản Bảo mật Hướng đối tượng Phân tán Độc lập phần cứng và hệ điều hành Đa luồng Mạnh Động1.1.1 Đơn giảnNhững người thiết kế mong muốn phát triển một ngôn ngữ dễ học và quen thuộc vớiđa số người lập trình. Do vậy Java loại bỏ các đặc trưng phức tạp của C và C++ nhưthao tác con trỏ, thao tác định nghĩa chồng toán tử, … Java không sử dụng lệnh “goto”cũng như file header (.h). Cấu trúc “struct” và “union” cũng được loại bỏ khỏi Java.1.1.2 Hướng đối tượngJava được thiết kế xoay quanh mô hình hướng đối tượng. Vì vậy trong Java, tiêuđiểm là dữ liệu và các phương pháp thao tác lên dữ liệu đó. Dữ liệu và các phươngpháp mô tả trạng thái và cách ứng xử của một đối tượng trong Java.1.1.3 Độc lập phần cứng và hệ điều hànhĐây là khả năng một chương trình được viết tại một máy nhưng có thể chạy đượcbất kỳ đâu. Chúng được thể hiện ở mức mã nguồn và mức nhị phân.Ở mức mã nguồn, người lập trình cần mô tả kiểu cho mỗi biến. Kiểu dữ liệu trongJava nhất quán cho tất cả các hệ điều hành và phần cứng khác nhau. Java có riêngmột thư viện các lớp cơ sở. Vì vậy chương trình Java được viết trên một máy có thểdịch và chạy tốt trên các loại máy khác mà không cần viết lại.Tính độc lập ở mức nhị phân, một chương trình đã biên dịch có thể chạy trên nhiềunền (phần cứng, hệ điều hành) khác mà không cần dịch lại mã nguồn. Tuy vậy cầncó phần mềm máy ảo Java hoạt động như một trình thông dịch tại máy thực thi. 2 IBM compiler compiler Sparc compiler Mac. Hình 1.1 - Cách biên dịch truyền thốngĐối với các chương trình viết bằng C, C++ hoặc một ngôn ngữ nào khác, trình biêndịch sẽ chuyển tập lệnh thành mã máy hay lệnh của bộ vi xử lý. Những lệnh nàyphụ thuộc vào CPU hiện tại trên máy bạn. Nên khi muốn chạy trên loại CPU khác,chúng ta phải biên dịch lại chương trình. Hình 1.1 thể hiện quá trình để thực thichương trình viết bằng C++ trên các loại máy khác nhau. IB M Bytecode Trình thông dịch Spa Trình biên dịch Java rc (Java Độc lập nền Interpret Mac. (Platform er) independent ) Hình 1.2 - Dịch chương trình JavaMôi trường phát triển của Java được chia làm hai phần: Trình biên dịch và trình thôngdịch. Không như C hay C++, trình biên dịch của Java chuyển mã nguồn thành dạngbytecode độc lập với phần cứng mà có thể chạy trên bất kỳ CPU nào.Nhưng để thực thi chương trình dưới dạng bytecode, tại mỗi máy cần phải có trìnhthông dịch của Java hay còn gọi là máy ảo Java. Máy ảo Java chuyển bytecode thànhmã lệnh mà CPU thực thi được. 31.1.4 Mạnh mẽJava là ngôn ngữ yêu cầu chặt chẽ về kiểu dữ liệu. Phải khai báo kiểu dữ liệu tườngminh khi viết chương trình. Java kiểm tra lúc biên dịch và cả trong thời gian thôngdịch vì vậy Java loại bỏ một số loại lỗi lập trình nhất định.Java không sử dụng con trỏ và các phép toán con trỏ. Java kiểm tra tất cả các truynhập đến mảng, chuỗi khi thực thi để đảm bảo rằng các truy nhập đó không ra ngoàigiới hạn kích thước. Java kiểm tra sự chuyển đổi kiểu dữ liệu từ dạng này sangdạng khác lúc thực thi.Trong các môi trường lập trình truyền thống, lập trình viên phải tự mình cấp phát bộnhớ. Trước khi chương trình kết thúc thì phải tự giải phóng bộ nhớ đã cấp. Vấn đềnảy sinh khi lập trình viên quên giải phóng bộ nhớ đã xin cấp trước đó. Trongchương trình Java, lập trình viên không phải bận tâm đến việc cấp phát bộ nhớ. Quátrình cấp phát, giải phóng được thực hiện tự động, nhờ dịch vụ thu nhặt những đốitượng không còn sử dụng nữa (garbage collection).Cơ chế bẫy lỗi của Java giúp đơn giản hóa quá trình xử lý lỗi và hồi phục sau lỗi.1.1.5 Bảo mậtVirus là nguyên nhân gây ra sự lo lắng trong việc sử dụng máy tính. Trước khi cóJava, các lập trình viên phải quét virus các tệp trước khi tải về hay thực hiện chúng.Thông thường việc này cũng không loại trừ hoàn toàn virus. Ngoài ra chương trìnhkhi thực thi có khả năng tìm kiếm và đọc các thông tin nhạy cảm trên máy của ngườisử dụng mà người sử dụng không hề hay biết.Java cung cấp một môi trường quản lý thực thi chương trình. Nó cho rằng không cómột đoạn mã nào là an toàn cả. Và vì vậy Java không chỉ là ngôn ngữ lập trình thuầntúy mà còn cung cấp nhiều mức để kiểm soát tính an toàn khi thực thi chương trình.Ở mức đầu tiên, dữ liệu và các phương thức được đóng gói bên trong lớp. Chúng chỉđược truy xuất thông qua các giao diện mà lớp cung cấp. Java không hỗ trợ con trỏ vìvậy không cho phép truy xuất bộ nhớ trực tiếp. Nó cũng ngăn chặn không cho truyxuất thông tin ...