Java – ngôn ngữ đầu tiên bạn cần nắm rõ

[nhungbuna]

Ngôn ngữ lập trình Java có m-ột tầm quan trọng đặc biệt và được coi là ngôn ngữ của tương lai trước bối cảnh bùng nổ của mạng toàn cầu Internet. Trong xu thế hiện nay, người ta quan tâm và nói nh-iều đến Java. Trong bài này, m-ột lần nữa, ITPlus muốn trình bày lại về ngôn ngữ đang được ưa chuộng này, nhưng với nội dung ngắn gọn và cô đọng hơn nhằm giú-p c-ác b-ạn có được cái nhìn khái quát về Java.
Java là gì?
Thập kỷ 90 chứ-ng kiến m-ột sự phát triển như vũ bão của mạng Internet, kèm theo đó là vô vàn c-ác ứ-ng dụng trên c-ác môi trường, hệ điều hành (OS) và c-ác hệ xử lý (CPU) khác nhau. Tuy nhiên có m-ột điểm hạn chế lớn là người lập trình phải khá vất vả khi chuyển đổi c-ác ứ-ng dụng của mình để c-ác hệ thống khác có thể sử dụng được.
N-gày 23/5/1995, công ty máy tính Sun Microsystems đã giới thiệu m-ột công cụ lập trình mới - ngôn ngữ Java - nhằm khắc phục những khó khăn đó. Đặc điểm nổi bật nhất của Java là nó không phụ thuộc vào hệ điều hành và bộ xử lý. Điều này cho phép m-ột ứn-g dụng viết bằng Java có thể được thực hiện trên bất kỳ hệ điều hành và hệ xử lý nào có hỗ trợ Java. Do vậy, người lập trình chỉ cần viết ứ-ng dụng bằng Java đúng m-ột lần, sau đó có thể sử dụng ứn-g dụng này trên c-ác hệ điều hành khác nhau như Windows95, WindowsNT, Mac OS, Unix,... theo phương châm: "viết m-ột lần, sử dụng ở bất kỳ đâu".
Có thể định nghĩa m-ột c-ách chính xác hơn về Java: "là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, được thiết kế độc lập với hệ điều hành, cho phép người lập trình viết chương trình mộ-t lần và có thể sử dụng tại bất kỳ đâu".

Không chỉ giới thiệu ngôn ngữ lập trình, Sun Microsystems còn đưa ra hàng loạt công cụ hỗ trợ người lập trình phát triển c-ác ứ-ng dụng bằng Java, như Java Developer Kit, JavaBeans, HotJava...
Ngôn ngữ Java có cú pháp rấ-t giống với ngôn ngữ C/C++ (là m-ột ngôn ngữ r-ất mạnh được dùng phổ biến hiện nay), tuy nhiên nó đã được tha-y đổi khá n-hiều để đáp ứn-g khả năng độc lập với hệ điều hành. Nền tảng của ngôn ngữ Java là c-ác class. C-ác class đóng vai trò như những đối tượng, người lập trình khi xây dựng ứn-g dụng sẽ sử dụng m-ột số class chuẩn của hệ thống, đồng thời có thể tự mình xây dựng class khác đáp ứn-g yêu cầu công việc.
Lập trình web J​ava là ngôn ngữ dễ học, nó lược bớt những lệnh thừa và rườm rà của C/C++ để người lập trình chú trọng vào việc viết chương trình. Đồng thời, nó còn hạn chế người lập trình không can thiệp quá sâu vào hệ thống.
Hiện nay Java được ứn-g dụng r-ất rộng rãi, đặc biệt là c-ác ứn-g dụng được viết trên Internet nhằm khai thác tối đa khả năng của nó trong lĩnh vực viễn thông, truyền hình, mạng, và c-ác máy tính đơn lẻ. Hiện tại c-ác ứn-g dụng viết bằng Java khi thực hiện còn chậm hơn so với c-ác ứn-g dụng được xây dựng thông thường, tuy nhiên hầu hết c-ác nhà phát triển phần mềm đều cho rằng tốc độ sẽ được cải thiện và Java sẽ là ngôn ngữ lập trình của tương lai.
Hoạt động của m-ột ứ-ng dụng viết bằng Java
Chương trình xây dựng bằng Java được chia làm hai loại: Java Applet và Java Application.
Java Applet là c-ác đối tượng được thực hiện trên trình duyệt Web. Khi thực hiện trên cá-c trình duyệt Web, Java Applet cũng tạo ra c-ác hiệu ứn-g như m-ột ứ-ng dụng bình thường, tuy nhiên c-ác thông tin cho phép Java Applet thực hiện lại được đưa từ c-ác trang Web.
Hình bên minh họa m-ột c-ách đơn giản cơ cấu hoạt động của Java Applet. Người sử dụng dùng trình duyệt Web (browser) để xem c-ác trang thông tin, trong đó có nhúng đối tượng Java Applet. Khi trình duyệt Web truy cập đến trang thông tin này, Java Applet sẽ được tải về trình duyệt Web và được thực hiện thông qua m-ột cơ cấu gọi là Java Virtual Machine (JVM) đã được cài sẵn trong trình duyệt.
Java Application (Java App) là những ứ-ng dụng độc lập, tương tự như những chương trình có đuôi .EXE hay đuôi .COM thông thường. Việc thực hiện Java App đơn giản hơn Java Applet vì chúng không cần phải thông qua trình duyệt Web.
Java Virtual Machine (JVM) đóng vai trò r-ất quan trọng để c-ác ứ-ng dụng Java có thể thực hiện được. Nó hoạt động như m-ột máy tính ảo, cũng có bộ lệnh, cấu trúc dữ liệu, bộ nhớ,... Khi c-ác ứ-ng dụng Java (sau khi dịch, c-ác ứ-ng dụng viết bằng Java sẽ có phần mở rộng là class) thực hiện, JVM tiến hành phân tíc-h mã trong class đó thành bộ lệnh của JVM rồi thực hiện giống như máy tính PC thao tác với c-ác ứ-ng dụng thông thường.
Bởi vậy, c-ác class sau khi dịch có thể được thực hiện trên bất kỳ hệ điều hành nào thông qua máy tính ảo JVM.
Hiện tại, JVM được xây dựng cho hầu hết c-ác hệ điều hành và hệ xử lý hiện có, điều này có nghĩa là c-ác ứn- dụng viết bằng Java có đầy đủ điều kiện để phát triển.
Làm thế nào để viết chương trình bằng Java?
Như đã nói ở trên, Java r-ất giống C/C++. Trên thị trường hiện nay có nh-iều bộ công cụ lập trình cho Java: Java Workshop của Sun Microsystems, Visual J của Microsoft, Symantec Cafe của Symantec... Tất cả đều có điểm chung là hỗ trợ tối đa cho người lập trình. Sun Microsystems còn đưa ra khá nh-iều phần mềm cung cấp sẵn c-ác đối tượng class để người lập trình sử dụng. Để bắt đầu việc học lập trình Java, c-ác b-ạn cần phải trang bị cho mình thật đầy đủ tài liệu hướng dẫn và tối thiểu là m-ột bộ công cụ lập trình. C-ác tài liệu hướng dẫn có r-ất nh-iều trên thị trường hoặc có thể được tải về qua địa chỉ [Only registered and activated users can see links]

Ngôn ngữ Java xây dựng trên nền tảng c-ác đối tượng (class). Toàn bộ chương trình được viết bao gồm nh-iều đối tượng, mỗi đối tượng được lưu vào m-ột tập tin có phần mở rộng là .java.
Để dịch Java, b-ạn sử dụng chương trình Javac đi kèm theo bất kỳ công cụ lập trình nào.
Java Script là gì?
Java Script (JScript) được đưa ra nhằm hỗ trợ khả năng tương tác của trình duyệt Web. Hãy thử tưởng tượng trên trang Web, với khả năng của JScript, b-ạn có thể dễ dàng tha-y đổi c-ác hình ảnh khi đưa con trỏ chuột vào đó, làm cho trình duyệt Web trở nên sinh động. Điểm khiến JScript trở nên thông dụng như n-gày nay là nó có cú pháp của ngôn ngữ Java, đồng thời có thể được thực hiện trên bất kỳ trình duyệt Web nào hỗ trợ nó.
Điểm hạn chế của JScript là nó không cho phép người lập trình tự tạo ra c-ác đối tượng (class) cho riêng nó, mà chỉ có thể sử dụng c-ác đối tượng có sẵn hoặc Java Applet. Do vậy, với những ứ-ng dụng phức tạp, người lập trình không thể chỉ sử dụng JScript mà phải kết hợp với c-ác hình thức khác.
Ứn-g dụng của JScript
Điểm cần nhấn mạnh là JScript được đưa ra nhằm hỗ trợ khả năng tương tác của trình duyệt Web, do vậy tất cả c-ác ứ-ng dụng của JScript đều hướng tới c-ách trình bày m-ột trang Web.
Hoạt động của JScript
JScript hoạt động như thế nào? Nó có cần JVM để hoạt động không? Câu trả lời là có. C-ác câu lệnh JScript được đưa tới JVM để phân tíc-h và thực hiện. Chúng sẽ tác động ngay tới bản thân trình duyệt Web và c-ác tác động này sẽ được thể hiện trên màn hình. Ngược lại, khi có bất kỳ sự kiện nào tác động tới trình duyệt Web, chúng sẽ được gửi tới JVM để thực hiện c-ác câu lệnh JScript tương ứn-g.
Tuy nhiên JVM đã được đơn giản hóa tối đa để phù hợp với JScript.
So sánh Java và ActiveX
Việc so sánh bao giờ cũng r-ất phức tạp, khó khăn và nh-iều khi không mang lại kết quả thực tế. Nhưng xuất phát từ quan điểm của người dùng và dựa trên m-ột số tính năng, ta có thể so sánh Java và ActiveX để có được m-ột đánh giá chung về khả năng, cũng như ứn-g dụng của Java (xem thêm bài "Làm quen với ActiveX" trong PC World VN số 9/1998).
Môi trường hoạt động
Đặc điểm nổi bật nhất của Java là độc lập với hệ điều hành và hệ xử lý. Điều này cho phép Java có thể hoạt động trên bất kỳ môi trường nào. Trong khi đó ActiveX chỉ có thể được thực hiện trên môi trường Windows, mặc dù Microsoft (hãng cung cấp ActiveX) đã r-ất cố gắng chuyển đổi kiến trúc ActiveX sang c-ác hệ khác. Với ưu thế này, Java đang dần thâm nhập vào r-ất nh-iều lĩnh vực khác nhau trong thế giới Internet.
Khả năng xây dựng ứn-g dụng
C-ác ứn-g dụng Java hiển nhiên phải được xây dựng dựa trên ngôn ngữ Java, do đó nó phụ thuộc r-ất n-hiều vào sự hỗ trợ từ Sun Microsystems và c-ác hãng cung cấp thư viện cho lập trình Java. ActiveX linh động hơn, ta có thể viết c-ác ứn-g dụng ActiveX bằng bất kỳ ngôn ngữ nào, miễn là tuân theo c-ác yêu cầu của kiến trúc COM (Component Object Model) như Visual Basic, C/C++, và thậm chí có thể bằng hợp ngữ (Assembler).

M-ột điểm hạn chế nữa của Java là tốc độ. Do phải hoạt động thông qua máy tính ảo JVM nên tốc độ thực hiện ứn-g dụng của Java khá chậm. Điều này lý giải tại sao Java vẫn chưa thực sự được sử dụng như mộ-t ngôn ngữ lập trình chính hiện nay.
Tuy nhiên, trong tương lai, khi c-ác hệ máy tính đều đi đến xu hướng sử dụng JavaChip thì tốc độ thực hiện ứn-g dụng Java sẽ không còn là vấn đề (JavaChip là bộ xử lý hỗ trợ Java nhằm tăng tốc độ thực hiện câu lệnh Java – xem thêm bài "CPU cho n-gày mai", PC World VN 12/1996). Nếu so sánh tốc độ thực hiện của Java và ActiveX trên cùng m-ột hệ thống thì Java chậm hơn ActiveX từ 2 đến 10 lần, tùy thuộc vào cấu hình hệ thống.
Tuy vậy, không thể đánh giá Java hay ActiveX ưu việt hơn vì trong m-ột số điều kiện nhất định, Java tỏ ra nổi trội hơn và ngược lại.
C-ác ứn-g dụng viết bằng Java - JScript và VBScript
Mặc dù JScript và VBScript đều được sử dụng cho trình duyệt Web, nhưng chúng cũng có những khác biệt đáng kể, đặc biệt là với những trình duyệt Web đang trong giai đoạn cạnh tranh như hiện nay: Netscape và Explorer.
Với JScript, mọi chuyện có vẻ đơn giản hơn vì bất kỳ trình duyệt Web nào cũng hỗ trợ nó, kể cả Internet Explorer của Microsoft. Với VBScript thì không phải như vậy. Cho đến nay, Netscape mới đưa ra trình duyệt Web để hỗ trợ cho VBScript.
Do vậy, ứn-g dụng của VBScript còn r-ất hạn chế, chúng thường chỉ được sử dụng kèm với c-ác ứn-g dụng khác liên quan tới ActiveX.
Phải nói rằng JScript và VBScript đều đơn giản như nhau - về câu lệnh lẫn cấu trúc - cái gì làm được bằng JScript thì cũng có thể làm được bằng VBScript và ngược lại. Điểm khác biệt lớn nhất là chúng dựa vào hai kiểu đối tượng khác nhau: JScript với Java, VBScript với ActiveX.
Kết luận
Có thể nói rằng sự ra đời của Java đánh dấu m-ột cuộc c-ách mạng mới trong lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin. Cuộc c-ách mạng này kéo theo m-ột loạt những tha-y đổi: c-ác ứn-g dụng dần được tha-y thế bằng Java, c-ác thế hệ máy tính sử dụng những vi mạch có khả năng hỗ trợ Java,... Làm quen với Java sẽ giú-p chúng ta tiếp cận được với những công nghệ mới nhất của Công Nghệ Thông Tin.

Nguồn: Sưu tầm​