لغة البرمجة
تُعرف لغة البرمجة بأنها عبارة عن مجموعة من القواعد والرموز والكلمات التركيبية التي تستخدم لإعطاء الأوامر لجهاز الحاسوب. فعادةً ما يُعتبر الحاسوب آلة تتلقى تعليماتها من المستخدم وتنفذها وفقاً لما يُطلب منها، ولابد من خلق لغة تواصل فعالة بين الإنسان والحاسوب، وتُعرف هذه اللغة بلغة البرمجة، التي تتكون من مجموعة من التعليمات والتوجيهات تُوجَّه للحاسوب من قبل المستخدم لإدارة البيانات بطريقة محددة. تتميز لغات البرمجة بقواعدها الخاصة التي تختلف عن لغة التفاهم البشري، حيث تتمتع كل لغة برمجة بقواعدها الفريدة.
أنواع لغات البرمجة
يعتمد أي جهاز حاسوب في العالم على لغة ثنائية، تُعرف باللغة الثنائيّة (بالإنجليزية: Binary)؛ حيث تُنفذ جميع أوامر الحاسوب في شكل بيانات مكوّنة من 0 و1 فقط. ولغة الآلة تتيح توصيل الأوامر والتوجيهات إلى جهاز الحاسوب، وهنا يتدخل المترجم الخاص بالجهاز لتحويل التعليمات من لغة برمجة عالية المستوى إلى لغة منخفضة المستوى ليتسنى للحاسوب فهمها وتنفيذ الأوامر بكل يسر. ومن أنواع لغات البرمجة يمكن أن نذكر:
- لغة الآلة: يُعتبر هذا النوع من اللغات هو اللغة الوحيدة المفهومة من قِبل الحاسوب، حيث يتكون من 0 و1، مما يصعّب على الأشخاص فهمها أو كتابتها بسهولة.
- لغة التجميع: تُستخدم هذه اللغة الرموز للتعبير عن تعليمات وأوامر لغة الآلة من خلال برنامج يُعرف باسم المُجمِّع (بالإنجليزية: Assembler).
- اللغات العليا: وتشمل هذه اللغات تلك التي يتم كتابتها من قبل البشر دون الحاجة لفهم كيفية تنفيذها داخل جهاز الحاسوب، حيث يقوم برنامج بالعمل كوسيط بين المستخدم ولغته وجهاز الحاسوب، مما يسهل عملية البرمجة ويجعلها أكثر كفاءة.
لغة الجافا
أنشئت لغة الجافا، التي تُستخدم لتشغيل التطبيقات الذكية المختلفة، على يد جيمس جوسلينغ خلال فترة عمله في شركة صن ميكروسيستمز (بالإنجليزية: Sun Microsystems). بدأ تطوير الجافا في عام 1991م، حينما عمل جيمس على أحد مشاريعه وأطلق عليه في البداية اسم “OAK”، ثم سماه “Green”، وفي النهاية اعتمد الاسم الحالي “جافا”، والذي لا يمثل اختصارًا لشيء معين. نشرت الشركة الإصدار الأول من الجافا في عام 1995م، وفي عام 2006م تم إصدار العديد من النسخ المجانية والمفتوحة المصدر وفقاً لقوانين (GNU General Public License (GPL، وفي عام 2007م أصبح بالإمكان استخدام جميع أوامر وتعليمات الجافا مجاناً للجميع.
خصائص لغة الجافا
تتميز لغة الجافا بالسهولة في الوصول إليها، بالإضافة إلى كونها داعمة وموجهة للكيانات، مما يسهل على المبتدئين تعلمها وإتقانها. كما أنها قابلة للتنفيذ بسهولة، وفيها ميزات تضيف حركية وصوتاً لصفحات الويب، ومنها:
- موجهة للكائنات: تعتمد لغة الجافا على المبادئ الكائنية في كتابة التعليمات، مما يوفر لها مرونة وفاعلية كبيرة.
- استقلالية المنصة: يعني هذا أنه عند كتابة البرامج بلغة الجافا، لا يتم تحويلها إلى لغة آلة معينة، بل يمكن توزيع البرنامج المكتوب بلغة الجافا عبر الإنترنت لترجمته بواسطة برنامج يُسمى جهاز الجافا الظاهري (بالإنجليزية: Java Virtual Machine).
- بسيطة وآمنة: تُعتبر لغة الجافا من اللغات الأكثر سهولة وأمانًا بين لغات البرمجة المختلفة، حيث تعتمد على مبادئ توجيه الكائنات وتحتوي على خصائص التشفير.
- العمارة المحايدة: تضمن برمجة الجافا عملها بكفاءة على جميع أنظمة التشغيل، حيث ينشأ ملف خاص في النظام لتنفيذ الجافا بغض النظر عن نوع نظام التشغيل.
- تشغيل مهام متعددة: توفر لغة الجافا خاصية بدء أكثر من مهمة في آن واحد، مما يمكّن المبرمجين من العمل على تطبيقات تفاعلية تتطلب ذلك.
- الفاعلية أو الديناميكية: تتميز لغة الجافا بكفاءتها العالية مقارنة باللغات البرمجية الأخرى مثل ++C.
متطلبات التشغيل
لكي يتمكن المستخدم من كتابة البرامج بلغة الجافا، يجب أن تتوفر مجموعة من المتطلبات على جهازه، وهي:
- محرر نصوص لتدوين أوامر وتعليمات لغة الجافا.
- محرر Notepad: يأتي مسبقًا مع نظام ويندوز.
- برنامج Netbeans: برنامج مفتوح المصدر مخصص لكتابة برامج الجافا وتشغيلها.
- برنامج Eclipse: يُعتبر برنامجًا آخر لكتابة وتشغيل برامج الجافا على الحاسوب.
مجالات استخدام الجافا
تُعتبر الجافا واحدة من أكثر لغات البرمجة شيوعًا، فهي موجودة في غالبية التطبيقات البرمجية وتُعد العمود الفقري للعديد من البرامج وأنظمة التشغيل. تستخدم الجافا في تطوير واجهات التطبيقات الرسومية وبرمجة تطبيقات الهواتف المحمولة، حيث تُعد الأساس لنظام الأندرويد، الأكثر شهرة على مستوى العالم. كذلك، تستخدم الجافا في تطوير تطبيقات الويب المتنوعة، في التجارب والتطبيقات العلمية التي تتطلب السرعة والأمان، فضلاً عن استخدامها في التطبيقات البنكية ومختلف أنواع الشبكات.