Bài 1: Tổng quan ngôn ngữ Java

1. Giới thiệu ngôn ngữ Java

Java được phát triển bởi Sun Microsystem, giới thiệu vào tháng 6 năm 1995. Từ đó, nó đã trở thành một công cụ lập trình của các lập trình viên chuyên nghiệp. Java được xây dựng trên nền tảng của C và C++, do đó, nó sử dụng các cú pháp của C cũng như các đặc trưng hướng đối tượng của C++.

Với khẩu hiệu " viết một lần, chạy mọi nơi ", cho đến năm 2018, Java là một trong những ngôn ngữ được dùng phổ biến nhất trên thế giới, đặc biệt cho các ứng dụng web client- server. Theo thống kê, trên thế giới có khoảng 9 triệu lập trình viên Java.

2. Java là gì?

Java là một ngôn ngữ lập trình và là một Platform.

Ngôn ngữ lập trình: Java là một ngôn ngữ lập trình bậc cao, hướng đối tượng, bảo mật và mạnh mẽ.

Platform: Bất cứ môi trường phần cứng hoặc phần mềm nào mà trong đó có một chương trình chạy, thì được hiểu như là một Platform. Với môi trường runtime riêng cho mình (JRE) và API, Java được gọi là Platform.

Các đặc trưng cơ bản của ngôn ngữ Java:

Đơn giản: Những người thiết kế mong muốn phát triển một ngôn ngữ dễ học và quen thuộc với đa số lập trình viên. Do đó, Java được loại bỏ các đặc trưng phức tạp của C và C++ như thao tác con trỏ, thao tác nạp đè (overload),... Java không sử dụng lệnh "goto" cũng như file header(.h). Cấu trúc "struct" và "union" cũng được loại bỏ khỏi Java.

Hướng đối tượng: Trong Java, mọi thứ đều là một Object. Java có thể dễ dàng mở rộng và bảo trì vì nó được xây dựng dựa trên mô hình Object.

Độc lập phần cứng và hệ điều hành: Nhờ đặc trưng này, giúp một chương trình được viết tại một máy nhưng có thể được chạy ở bất kì đâu.

Mạnh mẽ: Java yêu cầu chặt chẽ về kiểu dữ liệu và phải mô tả rõ ràng khi viết chương trình. Chúng sẽ được kiểm tra lúc biên dịch và cả trong thời gian thông dịch. Vì vậy, Java loại bỏ được các kiểu dữ liệu dễ gây ra lỗi.

Bảo mật: Với tính năng an toàn của Java, nó cho phép phát triển các hệ thống không có virut, giả mạo. Các kỹ thuật xác thực dựa trên mã hoá khóa công khai.

Phân tán: Java có thể dùng để xây dựng các ứng dụng có thể làm việc trên nhiều phần cứng, hệ điều hành và giao diện đồ họa. Java được thiết kế cho các ứng dụng chạy trên mạng. Vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi trên Internet, nơi sử dụng nhiều nền tảng khác nhau.

Đa luồng: Chương trình Java sử dụng kỹ thuật đa tiến trình (Multithread) để thực thi các công việc đồng thời. Chúng cũng cung cấp giải pháp đồng bộ giữa các tiến trình. Đặc tính hỗ trợ đa tiến trình này cho phép xây dựng các ứng dụng trên mạng chạy uyển chuyển.

Động: Java được thiết kế như một ngôn ngữ động để đáp ứng cho những môi trường mở. Các chương trình Java bổ sung các thông tin cho các đối tượng tại thời gian thực thi. Điều này cho phép khả năng liên kết động các mã.

3. Ứng dụng của ngôn ngữ Java

Các ứng dụng cho hệ điều hành Android: Nếu bạn có một chiếc điện thoại Android thì đồng nghĩa với việc mọi ứng dụng mà bạn đang sử dụng đều được hình thành và phát triển trên nền tảng Java bởi vì hệ điều hành Android được lập trình Java hỗ trợ tối đa. Vậy nên đây quả là một cơ hội lớn cho các lập trình viên Java khi sự phát triển của Android ngày càng lớn mạnh . Android tuy sử dụng máy ảo JVM và các package khác, nhưng phần code thì vẫn được viết bằng Java.

Các ứng dụng bảo mật cao: Java là ngôn ngữ lập trình có tính bảo mật cao nên nó thường được sử dụng vào trong các dịch vụ tài chính, ngân hàng. Trên thế giới hiện nay có rất nhiều ngân hàng sử dụng Java để viết các hệ thống giao dịch điện tử, các hệ thống xác nhận và kiểm toán, các dự án xử lý dữ liệu và một số công việc quan trọng khác như Goldman Sachs, Citigroup, Barclays, Standard Charted và các ngân hàng khác.

Các ứng dụng web Java: Lập trình Java không chỉ được sử dụng trên thiết bị di động mà còn được biết đến là nền tảng của của các ứng dụng website. Đây cũng là ngôn ngữ được sử dụng nhiều trong các ứng dụng web và thương mại điện tử. Nhiều tổ chức chính phủ, y tế, bảo hiểm, giáo dục, quốc phòng và một số bộ phận khác có ứng dụng web được xây dựng bằng Java.

Các công cụ phần mềm: Hiện nay có rất nhiều các công cụ phát triển và phần mềm hữu ích được viết bằng Java, ví dụ: Eclipse, InetelliJ Idea và Netbans IDE.

Không gian nhúng: Ban đầu Java được phát triển để phục vụ cho các thiết bị nhúng nhưng sau đó ngày càng được phát triển mở rộng ra các lĩnh vực khác. Bởi vậy với châm ngôn "viết một lần, chạy mọi nơi" cho thấy rằng Java đang mang lại nhiều lợi ích to lớn.

Các công nghệ Big Data: Hadoop và các công nghệ big data khác cũng đang sử dụng Java theo cách này hay cách khác, ví dụ: HBase, Accumulo (mã nguồn mở) và ElasticSearch.

Trong lĩnh vực giao dịch chứng khoán: Java có một lợi thế nữa đó là sử dụng phù hợp với các hệ thống có hiệu suất cao, bởi vì mặc dù hiệu suất có thua chút ít so với ngôn ngữ native, nhưng bạn lại có được sự an toàn, linh động và bảo trì với tốc độ nhanh hơn.