Tổng Quan Về Ngôn Ngữ Lập Trình Java

1. Java là gì ?

Java là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng được James Gosling tại Sun Microsystems giới thiệu lần đầu tiên năm 1992 như là một ngôn ngữ dùng trong nội bộ tập đoàn Sun Microsystems để xây dựng ứng dụng điều khiển các bộ xử lý bên trong máy điện thoại cầm tay, lò vi sóng, các thiết bị điện tử dân dụng khác. Không chỉ là một ngôn ngữ, Java còn là một nền tảng phát triển và triển khai ứng dụng trong đó máy ảo Java, bộ thông dịch có vai trò trung tâm. Sau đó Oracle mua Sun Microsystems rồi phát triển thành Java platform tới ngày nay. Sun Microsystems chính thức ban hành bản Java Development Kit 1.0 vào năm 1996 hoàn toàn miễn phí để các nhà phát triển có thể tải về, học Java, xây dựng các ứng dụng Java và triển khai chúng trên các hệ điều hành có hỗ trợ Java. Đến này bản JDK mới nhất là JDK 23.

Nguồn tham khảo

• Java (ngôn ngữ lập trình)
• Java (công nghệ)

2. Đặc điểm nổi bật của Java

Java là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng có cú pháp tương đối giống ngôn ngữ lập trình C, C++ nhưng nó chứa ít cơ sở cấp thấp(ngôn ngữ cấp thấp là ngôn ngữ liên quan chặt chẽ đến phần cứng máy tính) Java được phát triển với mục đích chung là chạy được trên tất cả các nền tảng hỗ trợ Java mà không cần biên dịch lại. Các ứng dụng Java thường được biên dịch thành bytecode có thể chạy trên bất kỳ máy ảo Java (JVM) nào bất kể kiến trúc máy tính bên dưới. Java runtime cung cấp các khả năng động thường không có sẵn trong các ngôn ngữ biên dịch truyền thống. Tính đến năm 2019 Java là một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất được sử dụng theo GitHub. Java có 3 đặc trưng nổi bật là Java compiler, JVM và các Library Phần mềm Java chạy trên mọi thứ, từ máy tính xách tay đến trung tâm dữ liệu, bảng điều khiển trò chơi đến siêu máy tính khoa học.

3. JDK, JRE, JVM là gì ?

Có 5 mục tiêu chính trong việc xây dựng ngôn ngữ Java

• Nó phải đơn giản, hướng đối tượng và quen thuộc.
• Nó phải mạnh mẽ và an toàn.
• Nó phải không phụ thuộc vào kiến trúc và có tính di động.
• Nó phải thực thi với hiệu suất cao.
• Nó phải được thông dịch, phân luồng và động.

Một mục tiêu thiết kế của Java là tính di động, có nghĩa là các chương trình được viết cho nền tảng Java phải chạy tương tự nhau trên bất kỳ sự kết hợp nào giữa phần cứng và hệ điều hành với hỗ trợ thời gian chạy thích hợp. Điều này đạt được bằng cách biên dịch mã ngôn ngữ Java sang một đại diện trung gian được gọi là Java bytecode, thay vì trực tiếp tới mã máy cụ thể về kiến trúc. Các lệnh mã bytecode trong Java tương tự như mã máy, nhưng chúng được thiết kế để thực thi bởi một máy ảo (VM) được viết riêng cho phần cứng máy chủ. Như vậy JVM (Java Virtual Machine) là một máy ảo để chạy chương trình Java ở dạng bytecode.

Người dùng cuối thường sử dụng Java Runtime Environment (JRE) được cài đặt trên máy của họ cho các ứng dụng Java độc lập hoặc trong trình duyệt web cho các ứng dụng Java.

Java Development Kit (JDK) là một tập hợp những công cụ phần mềm được phát triển bởi Sun Microsystems dành cho các nhà phát triển phần mềm, dùng để viết những applet Java hay những ứng dụng Java. Bộ công cụ này được phát hành miễn phí gồm có trình biên dịch, trình thông dịch, trình giúp sửa lỗi (debugger) trình chạy applet và tài liệu nghiên cứu.

4. Thiết lập môi trường Java

• Cài đặt JDK theo Hướng dẫn cài đặt JDK
• Cài đặt IntelliJ theo Hướng dẫn cài đặt IntelliJ

5. Tạo chương trình java đầu tiên

• Tạo chương trình Java đầu tiên như sau:

public class App {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("Welcome to Tây Java");

    }

}

• Từ khóa class được sử dụng để khai báo một lớp trong Java.
• Từ khóa public là một trình sửa đổi truy cập biểu thị khả năng hiển thị. Nghĩa là nó hiển thị với tất cả mọi người.
• static là một từ khóa. Nếu chúng ta khai báo bất kỳ phương thức nào là static, thì nó được gọi là phương thức static. Ưu điểm cốt lõi của phương thức static là không cần tạo đối tượng để gọi phương thức static. Phương thức main() được JVM thực thi, vì vậy không yêu cầu tạo đối tượng để gọi phương thức main(). Vì vậy, nó tiết kiệm bộ nhớ.
• void là kiểu trả về của phương thức. Nghĩa là nó không trả về bất kỳ giá trị nào.
• main biểu thị điểm bắt đầu của chương trình.
• String[] args hoặc String args[] được sử dụng làm đối số dòng lệnh.
• System.out.println() được sử dụng để in câu lệnh. Ở đây, System là một lớp, out là một đối tượng của lớp PrintStream, println() là một phương thức của lớp PrintStream.
• Chạy câu lệnh sau để biên dịch TayJava.java và sau khi biên dịch chúng ta sẽ có 1 file TayJava.class

$ javac TayJava.java

• Chạy chương trình Java đầu tiên với lệnh sau:

$ java TayJava

Quy trình biên dịch như sau: Source code → Compiler  → Bytecode