ما هي Java وكيف تبدأ البرمجة باستخدامها؟
الكاتب: فريق تحرير Domeny.ForSale تاريخ النشر
باختصار: Java لغة برمجة ومنصة مرتبطة بها لإنشاء التطبيقات وتشغيلها. تُستخدم، من بين مجالات أخرى، في أنظمة الشركات وخدمات الإنترنت وتطبيقات Android. وليست Java هي نفسها JavaScript، ولا تحتاج عادةً إلى تثبيتها لتصفح مواقع الويب فحسب.
ما هي Java وكيف يعمل البرنامج المكتوب بها؟
تتيح لغة البرمجة كتابة تعليمات ينفذها الحاسوب. ففي Java، يحدد المبرمج، مثلًا، كيفية حساب سعر الطلب أو حفظ بيانات العميل أو التحقق من توافر منتج. وهي لغة عامة الأغراض، أي لا تقتصر على نوع واحد من التطبيقات.
Java لغة ذات أنواع بيانات ثابتة، أي إن أنواع البيانات تُفحص أثناء الترجمة البرمجية، وهي تحويل الشيفرة إلى صيغة معدّة للتنفيذ. يساعد ذلك في اكتشاف بعض الأخطاء قبل تشغيل البرنامج. وتؤدي الأصناف والكائنات أيضًا دورًا أساسيًا في Java: فالصنف يصف بنية البيانات والعمليات المتاحة، أما الكائن فهو نسخة محددة منه، مثل طلب شراء بعينه.
تُترجم شيفرة Java عادةً إلى شيفرة بايتية، أي تعليمات موجهة إلى JVM. وتنفذ JVM، أي آلة Java الافتراضية، هذه التعليمات على نظام التشغيل المستخدم. وهكذا يمكن للبرنامج نفسه أن يعمل على أنظمة مختلفة، ما دامت تتوافر فيها بيئة متوافقة والاعتماديات اللازمة. لكن ذلك لا يضمن قابلية النقل الكاملة: فقد يستخدم التطبيق مكتبات أو وظائف لا تتوافر إلا في نظام معين.
تستعيد Java تلقائيًا الذاكرة التي تشغلها كائنات لم يعد البرنامج بحاجة إليها. وتُسمى هذه الآلية جمع القمامة. وهي تبسّط إدارة الذاكرة، لكنها لا تعفي المبرمج من الاهتمام بالأداء أو إغلاق الملفات والاتصالات.
ما استخدامات Java؟
تلائم Java خصوصًا التطبيقات التي تعالج البيانات وتخدم عددًا كبيرًا من المستخدمين وتحتاج إلى صيانة طويلة الأمد. وتشمل منظومتها مكتبات وأطر عمل، أي أدوات وبنى جاهزة تسهّل بناء البرمجيات. ومن أمثلتها Spring، المستخدم لإنشاء تطبيقات الخوادم.
تشمل الاستخدامات الشائعة:
- الواجهة الخلفية لخدمات الويب — الجزء الذي يعمل على الخادم، والمسؤول، من بين أمور أخرى، عن تسجيل الدخول والطلبات والتواصل مع قاعدة البيانات.
- أنظمة الشركات — لمعالجة المدفوعات والتسويات وإدارة المخزون أو إجراءات العمل.
- تطبيقات Android — لا تزال Java لغة مدعومة على هذه المنصة، رغم أن Google توصي بالبدء باستخدام Kotlin عند إنشاء تطبيقات جديدة. ويستخدم Android بيئة التشغيل الخاصة به، لا JVM القياسية المعروفة على الحواسيب.
- برامج الحاسوب والأدوات — تطبيقات ذات واجهة رسومية وبرامج تنفذ المهام تلقائيًا.
قد تكون واجهة متجر إلكتروني في المتصفح مكتوبة باستخدام JavaScript، بينما تكون واجهته الخلفية مكتوبة باستخدام Java. وعند النقر على «شراء»، يُرسل طلب إلى الخادم، حيث يتحقق برنامج Java من المخزون ويحفظ طلب الشراء. ولا يحتاج مستخدم المتجر إلى تثبيت Java على حاسوبه.
Java وJavaScript: اسمان متشابهان ولغتان مختلفتان
Java وJavaScript لغتان مستقلتان، وليستا نسختين من الأداة نفسها. فهما تختلفان في طريقة العمل ونظام أنواع البيانات والمنظومة البرمجية. ومعرفة إحداهما لا تعني تلقائيًا معرفة الأخرى.
تنفذ المتصفحات JavaScript افتراضيًا، وهي مسؤولة، من بين أمور أخرى، عن العناصر التفاعلية في الصفحات. ويمكنها أيضًا العمل على الخادم، مثلًا في بيئة Node.js. أما Java فتعمل عادةً ضمن تطبيقات الخوادم أو الحواسيب أو الأجهزة المحمولة؛ ولا تشغّل المتصفحات الحديثة تطبيقات Java المصغرة القديمة عبر إضافة.
إذا أردت إنشاء واجهات مواقع الويب، فإن البداية الطبيعية هي HTML وCSS وJavaScript. أما إذا كنت مهتمًا بخدمات الخوادم أو تطوير أنظمة قائمة مكتوبة باستخدام Java، فتعلم Java هو الخيار الأكثر مباشرة.
هل تحتاج إلى تثبيت Java؟ JDK وJRE والأمان
لا تُشترط Java عمومًا لاستخدام الحاسوب أو تصفح الإنترنت. تحتاج إلى تثبيتها عندما يتطلبها برنامج معين، أو عندما تريد إنشاء تطبيقات بنفسك. وتتضمن بعض البرامج بيئة التشغيل الخاصة بها، لذا لا يلزم تثبيتها بصورة منفصلة.
قد تصادف عند التنزيل ثلاثة اختصارات:
- JVM — الآلة الافتراضية التي تنفذ الشيفرة البايتية.
- JRE — بيئة التشغيل التي تضم JVM والمكتبات اللازمة للتطبيقات؛ ولا يوفرها جميع المورّدين اليوم في حزمة مستقلة.
- JDK — حزمة للمطورين تتضمن بيئة التشغيل والمترجم وأدوات أخرى.
اختر JDK للتعلم. ولتشغيل برنامج جاهز، راجع وثائقه الرسمية لمعرفة إصدار Java المطلوب وطريقة التثبيت. فالإصدار الأحدث لا يحل دائمًا محل الأقدم دون مشكلات.
نزّل JDK من الموقع الرسمي للمورّد الذي تختاره، وثبّت تحديثات الأمان. وتختلف شروط الترخيص ومدة الدعم بحسب التوزيعة والإصدار، لذا تحقّق منهما لدى المورّد قبل الاستخدام في الشركة. فاسم «Java» وحده لا يعني أن جميع الحزم تخضع لترخيص واحد متطابق.
كيف تشغّل أول برنامج باستخدام Java؟
بعد تثبيت JDK، جرّب في الطرفية الأمرين java -version وjavac -version. يعرض الأول بيئة التشغيل المتاحة، ويعرض الثاني المترجم. وإذا لم يتعرف النظام على الأمرين، فتحقق من إعداد المتغير PATH، الذي يحدد المواقع التي يُبحث فيها عن البرامج.
احفظ الشيفرة التالية في الملف Start.java:
public class Start {
public static void main(String[] wasait) {
System.out.println("مرحبًا، Java!");
}
}
ثم نفّذ ما يلي في المجلد الذي يحتوي على الملف:
javac Start.java
java Start
ينشئ الأمر الأول الملف Start.class، ويشغّل الثاني البرنامج. ويجب هنا أن يتطابق اسم ملف الشيفرة المصدرية مع اسم الصنف العام Start. وتمثل الدالة main نقطة بدء التنفيذ، بينما تطبع System.out.println النص.
في الخطوة التالية، غيّر الرسالة، وأضف متغيرين عدديين واعرض مجموعهما. يتيح لك ذلك الانتقال من مجرد التثبيت إلى تجربة كيفية تخزين Java للبيانات وتنفيذ العمليات.
