۷ مزیت زبان جاوا

اگر به دنبال آموزش جاوا و درک مزایای آن هستید مقاله خوبی را برای مطالعه انتخاب کرده اید. زمانی که شرکت Sun Microsystems در سال ۱۹۹۵ سندی تحت عنوان «محیط زبان جاوا» منتشر کرد، مزایای زیر را برای زبان جاوا در دنیای توسعه نرم افزار برشمرد:

۱. جاوا ساده و آشناست.

۲. جاوا شی گراست.

۳. جاوا مستقل از معماری است.

۴. جاوا مقاوم و ایمن است.

۵. جاوا از چندریسمانی (Multithreading) پشتیبانی می کند.

۶. جاوا قادر به ارائه عملکرد بالا است.

۷. جاوا به صورت ایستا نوع دهی شده و کامپایل می شود.

توجه: در نسخه اصلی مقاله سفید سال ۱۹۹۵ درباره ۷ مزیت جاوا، آمده بود که «جاوا تفسیرشونده و پویاست»، اما این موضوع در سال ۱۹۹۷ دیگر صحت نداشت. در عوض، می توان گفت که «جاوا به صورت ایستا نوع دهی شده و کامپایل می شود».

سؤال اینجاست که آیا آن ۷ مزیت زبان جاوا هنوز هم به اندازه ای که نزدیک به ۳۰ سال پیش روی کاغذ آمده بود، کاربرد دارند؟

جاوا ساده است

در زمان خود، جاوا نسبت به رقبایش زبان ساده تری بود. رقبای آن زمان شامل زبان هایی نظیر:

• COBOL
• C و ++C
  • VisualBasic
• PHP
• Pascal

چشم انداز توسعه نرم افزار از میانه دهه ۹۰ به طور چشمگیری تغییر کرده و امروزه زبان هایی مثل Python، JavaScript، Rust و Go جایگاه محکمی در این حوزه دارند.

خوشبختانه، جاوا به گونه ای تکامل یافته که بتواند با این زبان ها در یک سطح رقابت کند، و ویژگی های جدید باعث شده اند که جاوا به اندازه Python و Rust ساده و قابل یادگیری باشد.

 ابزار JShell باعث شده جاوا برای اسکریپت نویسی ساده تر از Python باشد.

 لمبداها و استریم ها برنامه نویسی تابعی را در جاوا ساده تر از Scala یا Clojure کرده اند.

 پشتیبانی از اپلیکیشن های مستقل، ساخت برنامه های دسکتاپ را در جاوا راحت تر از C یا ++C کرده است.

علاوه بر این، کامپایلرهای آنلاین مانند Replit و Onecompiler شروع یادگیری جاوا را بسیار آسان کرده اند.

جاوا همچنان یک زبان برنامه نویسی ساده باقی مانده که هم یادگیری آن آسان است و هم در سطوح پیشرفته به راحتی قابل استفاده است. سادگی همچنان یکی از مزایای مهم جاوا است.

 

جاوا شی گرا است

تحلیل و طراحی شی گرا (OOA&D) هنوز هم بهترین روش برای پرداختن به مسائل بزرگ در مقیاس سازمانی است. تعهد جاوا به اصول شی گرایی هیچ گاه سست نشده است.

حتی امروزه، سازمان هایی که طراحی دامنه محور (Domain-Driven Design) انجام می دهند و به یک زبان برنامه نویسی شی گرای قدرتمند نیاز دارند، جاوا را انتخاب می کنند. هیچ زبان دیگری به خوبی جاوا در زمینه تحلیل و طراحی شی گرا عمل نمی کند، و هیچ زبان دیگری این کار را به این آسانی نمی سازد.

با این حال، در سال های اخیر گرایشی به دور شدن از تحلیل و طراحی شی گرا (OOA&D) و حرکت به سوی برنامه نویسی تابعی دیده شده است. با این وجود، جاوا در برابر این روند نیز به خوبی عمل کرده است.

معرفی عبارت های لامبدا (lambda expressions)، استریم ها (streams) و اینترفیس های پیش فرض (default interfaces) در جاوا، این امکان را فراهم کرده که جاوا به طور هم زمان از هر دو مدل برنامه نویسی تابعی و شی گرا پشتیبانی کند.

بنابراین، جاوا نه تنها همچنان در زمینه OOA&D جایگاه خود را حفظ کرده، بلکه به گونه ای تکامل یافته که از برنامه نویسی تابعی نیز پشتیبانی می کند، که امروزه به همان اندازه برنامه نویسی شی گرا اهمیت دارد.

جاوا مستقل از معماری است

شعار «یک بار بنویس، همه جا اجرا کن» (Write once, run anywhere) در روزهای ابتدایی اینترنت، ندای اصلی توسعه دهندگان جاوا بود.

جاوا همچنان مستقل از پلتفرم و معماری است، اما این ویژگی نسبت به گذشته، اهمیت کمتری دارد.

امروزه، هر اپلیکیشنی که در یک کانتینر Docker اجرا شود، از جمله برنامه هایی که با PHP، Ruby، Python، Go یا Rust نوشته شده اند، به صورت چندسکویی (cross-platform) در نظر گرفته می شود، زیرا کانتینرهای Docker روی هر سیستمی قابل اجرا هستند.

ویژگی چندسکویی جاوا در سال ۱۹۹۵ یک مزیت بزرگ محسوب می شد، اما امروزه تأثیر آن به آن اندازه چشمگیر نیست.

جاوا مقاوم و ایمن است

چه اپلیکیشن های جاوا روی سیستم های کلاینت اجرا شوند و چه روی سرورها، از امنیت و پایداری بالایی برخوردارند. این امنیت و مقاومت در جاوا از طریق موارد زیر تأمین می شود:

• بررسی کد منبع در زمان کامپایل
• بررسی پویای بایت کد در زمان اجرا
• حذف استفاده از اشاره گرها و عملیات اشاره گری
• جداسازی فضای نام برای کدهای بارگذاری شده از منابع خارجی
• اجرای کد در محیط محدود (sandbox)

این مزیت جاوا همچنان باعث می شود مدیران شبکه و کاربران خانگی اطمینان داشته باشند که برنامه هایی که اجرا می کنند احتمال کمتری برای نصب بدافزار یا قرار گرفتن در معرض حملات مخرب دارند.

امنیت و پایداری جاوا امروزه نیز به اندازه گذشته اهمیت دارد.

جاوا چندریسمانی (Multithreaded) است

در اوایل دهه ۹۰ که جاوا طراحی شد، کامپیوترهای قدرتمند چندهسته ای و چندریسمانی هنوز رایج نبودند.

 

با این حال، از همان روز اول، جاوا مجموعه ای داخلی از کتابخانه ها را ارائه داد که پیاده سازی چندریسمانی و پردازش موازی را بسیار ساده می کرد.

علاوه بر قابلیت های چندریسمانی، جاوا دارای API بسیار قدرتمندی برای همروندی (concurrency) است که به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا به روش های گوناگون از توان پردازشی سیستم های چندهسته ای بهره برداری کنند.

این در تضاد با Python است، زبانی که به دلیل محدودیت های جمع آوری زباله (garbage collector)، اجازه نمی دهد برنامه های چندریسمانی فراتر از یک پردازنده اجرا شوند.

این که جاوا در سال ۱۹۹۶ به صورت چندریسمانی طراحی شده بود، حرکتی پیش رو و جسورانه محسوب می شود.

امروزه، ویژگی چندریسمانی بودن جاوا و APIهای همروندی آن، این زبان را از زبان هایی مانند Python، JavaScript و C# متمایز می سازد.

جاوا از عملکرد بالایی برخوردار است

برنامه های جاوا روی JVM (ماشین مجازی جاوا) اجرا می شوند، لایه ای از انتزاع که بین CPU و کد جاوا قرار می گیرد. مانند هر لایه انتزاعی دیگری، این موضوع به طور طبیعی مقداری از عملکرد را کاهش می دهد.

با این حال، به واسطه ی تلاش های گسترده برای بهینه سازی جمع آوری زباله (garbage collection)، کامپایل لحظه ای (Just-In-Time compilation)، و مدیریت حافظه، برنامه های جاوا به عملکردی نزدیک به برنامه های بومی دست پیدا کرده اند.

برنامه های جاوا نمی توانند به اندازه فایل های دودویی کامپایل شده با Rust یا ++C که مستقیماً با سخت افزار تعامل دارند سریع اجرا شوند، اما فاصله چندانی ندارند. این افت ناچیز در عملکرد، بهای اندکی است در مقایسه با مزایای فراوانی که جاوا ارائه می دهد.

جاوا تفسیرشونده و پویاست

مقاله سفید اولیه جاوا وعده داده بود که جاوا زبان تفسیرشونده و پویایی خواهد بود، تا چرخه زمان بر «کامپایل لینک بارگذاری تست خرابی اشکال زدایی» که توسعه دهندگان C و ++C تجربه می کردند، حذف شود.

این گفته در سال ۱۹۹۴ درست بود، اما، as noted above در سال ۱۹۹۷ دیگر صحت نداشت.

جاوا اکنون ایستا نوع دهی شده و کامپایل می شود

طراحان جاوا خیلی زود متوجه شدند که باقی ماندن جاوا به عنوان یک زبان تفسیرشونده، مانند Python یا JavaScript، در درازمدت تأثیرات منفی بر عملکرد، قابلیت چندریسمانی، و نگهداری کد منبع خواهد داشت. بنابراین مسیر خود را تغییر دادند.

می توان این آینده نگری را به عنوان یک مزیت هشتم جاوا در نظر گرفت:

معماران این زبان همواره آمادگی آن را داشته اند که در صورت فراهم شدن فرصتی برای بهبود، به سرعت واکنش نشان دهند و زبان را تکامل دهند.