JDK چیست؟ مقدمه ای بر کیت توسعه جاوا

JDK پلت فرم توسعه برای ساخت برنامه های جاوا است. با نسخه های مختلف JDK آشنا شوید، سپس یک JDK را در محیط توسعه خود نصب کنید و از آن برای کامپایل یک برنامه جاوا استفاده کنید.

نسخه‌ها و بسته‌های JDK
دانلود JDK برای Java SE
نحوه نصب JDK
دو دستور کلیدی جاوا: java و javac
یک برنامه جاوا را کامپایل و اجرا کنید
یک فایل JAR ایجاد کنید و آن را به کلاس خود اضافه کنید
JDK در IDE شما

کیت توسعه جاوا (JDK) یکی از سه بسته فناوری هسته ای است که در برنامه نویسی جاوا به همراه JVM (ماشین مجازی جاوا) و JRE (محیط زمان اجرا جاوا) استفاده می شود. /a>. مهم است که بین این سه فناوری تفاوت قائل شوید و نحوه اتصال آنها را درک کنید:

JVM زمان اجرا است که میزبان برنامه های در حال اجرا است.
JRE بخشی روی دیسک جاوا است که JVM را ایجاد می کند و برنامه ها را در آنها بارگذاری می کند.
JDK ابزارهای لازم برای نوشتن برنامه های جاوا را فراهم می کند که می توانند توسط JVM و JRE اجرا و اجرا شوند.

توسعه دهندگانی که تازه وارد جاوا می شوند اغلب کیت توسعه جاوا و محیط زمان اجرا جاوا را با هم اشتباه می گیرند. تفاوت این است که JDK بسته ای از ابزارها برای توسعه نرم افزار مبتنی بر جاوا است، در حالی که JRE بسته ای از ابزار برای اجرای کد جاوا است.

JRE می تواند به عنوان یک مؤلفه مستقل برای اجرای برنامه های جاوا استفاده شود، اما همچنین بخشی از JDK است. JDK به JRE نیاز دارد زیرا اجرای برنامه های جاوا بخشی از توسعه آنهاست.

شکل ۱ نشان می دهد که چگونه JDK در چرخه عمر توسعه برنامه جاوا قرار می گیرد.

شکل ۱. نمای سطح بالا از JDK.

قبل از اینکه ادامه دهیم، اجازه دهید تعاریف فنی و روزمره JDK را در نظر بگیریم:

تعریف فنی: JDK پیاده سازی مشخصات پلت فرم جاوا است که شامل کامپایلر و کتابخانه های کلاس استاندارد.
تعریف روزمره: JDK بسته نرم افزاری است که شما برای ایجاد برنامه های کاربردی مبتنی بر جاوا دانلود می کنید.

JDK و کامپایلر جاوا

علاوه بر JRE، که محیطی است که برای اجرای برنامه های جاوا استفاده می شود، هر JDK حاوی یک کامپایلر جاوا است. کامپایلر برنامه نرم‌افزاری است که می‌تواند فایل‌های خام .java – که متن ساده هستند – را بگیرد و آنها را به فایل‌های اجرایی class تبدیل کند. به زودی کامپایلر را در عمل خواهیم دید. ابتدا به شما نشان خواهم داد که چگونه یک JDK را در محیط توسعه خود دانلود و راه اندازی کنید.

نسخه ها و بسته های JDK

راه اندازی جاوا در محیط توسعه شما به آسانی دانلود JDK و افزودن آن به مسیر سیستم در سیستم عامل شما است. برای Windows و macOS، جاوا دارای نصب کننده ای است که این کار را برای شما انجام می دهد.

هنگامی که JDK خود را دانلود می کنید، باید نسخه جاوا را که می خواهید استفاده کنید انتخاب کنید. جاوا ۱۱ دارد به عنوان رایج ترین نسخه از جاوا ۸ پیشی گرفت. با نگاهی به آینده، به نظر می رسد که جاوا ۱۷ ممکن است نسخه برجسته بعدی باشد. جاوا سازگاری قبلی را حفظ می کند، بنابراین ما فقط آخرین نسخه را دانلود می کنیم.

در گذشته، شما همچنین مجبور بودید یک بسته جاوا را انتخاب کنید. اینها JDKهایی بودند که برای انواع مختلف توسعه مانند Java Enterprise Edition (Java EE)، Java Standard Edition (Java SE) و Java Mobile Edition (Java ME) هدف قرار گرفتند. اکنون که کتابخانه های جاوا سازمانی به جاکارتا EE مهاجرت کرده اند، روند تغییر کرده است. شما همچنان Java SE JDK را از پیاده‌کننده‌ای مانند Oracle یا OpenJDK دانلود خواهید کرد. اگر به ابزارهای اضافی مفید برای توسعه برنامه‌های کاربردی سازمانی و ابری نیاز دارید، احتمالاً می‌خواهید Jakarta EE را دانلود و نصب کنید. در برخی موارد، ممکن است به کل پلتفرم جاکارتا EE نیاز نداشته باشید. به عنوان مثال، اگر فقط به سرورهای JDK plus نیاز داشتید، می توانید از JDK استاندارد به علاوه Tomcat استفاده کنید که شامل Servlet API است.

سازگاری نسخه JDK

از آنجایی که JDK کامپایلر برنامه‌های جاوا شما را تامین می‌کند، JDK که استفاده می‌کنید تعیین می‌کند که در چه نسخه جاوا می‌توانید کدنویسی کنید. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید از ویژگی‌های برنامه‌نویسی کاربردی استفاده کنید، باید در حداقل جاوا ۸ JDK برای کامپایل. در غیر این صورت، دستور javac (کامپایلر جاوا) کد Lambda را با یک خطای نحوی رد می کند.

دانلود JDK برای Java SE

برای این مقدمه از Java SE استفاده می کنیم تا بتوانیم روی کلاس ها و فناوری های اصلی JDK تمرکز کنیم. برای دانلود کیت توسعه Java SE، به صفحه دانلود رسمی Oracle مراجعه کنید. . همانطور که در شکل ۲ نشان داده شده است، بسته های مختلف JDK موجود را مشاهده خواهید کرد.

شکل ۲. بسته های JDK موجود.

قبل از اینکه دانلود Java SE را انتخاب کنید، یک دقیقه به گزینه های دیگر نگاه کنید. آشپزی زیادی در آشپزخانه جاوا وجود دارد!

درباره جاکارتا EE

ویژگی‌های سازمانی و بومی ابری جاوا اکنون در Jakarta EE که توسط بنیاد Eclipse مدیریت می‌شود، ادغام شده‌اند. برای ساخت برنامه های جاوا، همیشه به یک JDK استاندارد نیاز دارید. فراتر از آن، می‌توانید پروژه‌هایی را که برای ترکیب کردن نیاز دارید انتخاب و انتخاب کنید. در حال حاضر، پیش بروید و Java Standard Edition JDK را از صفحه اوراکل دانلود کنید. یکی دیگر از گزینه های محبوب OpenJDK است.

نحوه نصب JDK

دو نوع نصب JDK وجود دارد: دستی یا نصب. در یک نصب دستی، باینری ها را دانلود می کنید، آنها را استخراج می کنید و به مسیر اضافه می کنید. این در همه سیستم عامل ها رایج است. احتمالاً می دانید که چگونه این نوع نصب را انجام دهید.

نصب‌کننده‌ها برای macOS و Windows در دسترس هستند. هنگامی که نصب کننده JDK را اجرا می کنید، مجموعه ای از سه جزء به شما داده می شود: ابزارهای توسعه، کد منبع و JRE عمومی. می توانید یک یا همه آنها را نصب کنید. در این مورد، فقط پیش فرض را انتخاب کنید.

نصب گزینه Development Tools JDK مناسب را در اختیار شما قرار می دهد. نصب کد منبع حاوی منابع برای کلاس های عمومی در API اصلی جاوا است. گنجاندن این گزینه به شما امکان می دهد هنگام ساخت برنامه ها به کد منبع ارجاع دهید. گزینه سوم، Public JRE، نشان می دهد که JDK و JRE موجودیت های جداگانه ای هستند. JRE عمومی می تواند توسط برنامه های دیگر برای اجرای برنامه های جاوا استفاده شود و می توان آن را جدا از JDK نصب کرد.

بروید و هر سه مؤلفه را نصب کنید و پیش‌فرض‌های هر یک را بپذیرید. انجام این کار به این معنی است که JDK و JRE شما در مکان پیش فرض سیستم عامل شما نصب خواهند شد. در ویندوز، همانطور که در شکل ۳ نشان داده شده است، C:\Program Files\Java\jdk-* است. (در نسخه‌های قدیمی جاوا، JDK و JRE فهرست‌های جداگانه داشتند. در نسخه‌های جدیدتر، آنها دایرکتوری‌های جداگانه داشتند. با هم در دایرکتوری JDK نصب می شوند.)

شکل ۳. نمای JDK نصب شده.

دو دستور کلیدی جاوا: java و javac

JRE داخل JDK شما دستور java را به خط فرمان شما اضافه می کند. می‌توانید این موضوع را با انداختن به پوسته فرمان و تایپ java -version تأیید کنید، که باید نسخه جاوا را که به‌تازگی نصب کرده‌اید بازگرداند. (در برخی موارد باید سیستم خود را مجددا راه اندازی کنید تا این تغییر در مسیر سیستم شما به طور کامل انجام شود.)

نصب java خوب است، اما javac چطور؟ برای کامپایل کردن فایل های جاوا به این جزء JDK نیاز دارید.

دستور javac در دایرکتوری /jdk زندگی می‌کند و در نسخه‌های اخیر نصب‌کننده به طور خودکار به مسیر ... برخی از IDE ها به طور پیش فرض دارای یک کامپایلر جاوا هستند. در صورت تمایل معمولاً می توان آنها را برای استفاده از یک نسخه نصب شده خاص پیکربندی کرد.


کامپایل و اجرای یک برنامه جاوا
 ما با کامپایل و اجرای یک برنامه جاوا به روش قدیمی - با فایل‌های متنی و دستورات کنسول شروع می‌کنیم. این به ما حس خوبی از آنچه در واقع اتفاق می افتد به ما می دهد.
مرحله ۱. یک برنامه جاوا ساده بنویسید
یک فایل متنی جدید به نام Intro.java ایجاد کنید و آن را در جایی از رایانه خود مانند پوشه اسناد خود قرار دهید.
بعد، کد فهرست ۱ را که یک برنامه جاوا بسیار ساده است، اضافه کنید.

public class Intro {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Welcome to the JDK!");
    }

}

مرحله ۲. با JDK کامپایل کنید
در مرحله بعد، از کامپایلر JDK برای تبدیل فایل متنی خود به یک برنامه اجرایی استفاده کنید. کد کامپایل شده در جاوا به عنوان بایت کد شناخته می شود و دارای پسوند .class است.
شما از فرمان javac استفاده می‌کنید و فایل Intro.java را به‌عنوان آرگومان فرمان ارسال می‌کنید. شما فایل جاوا را که در لیست ۱ ایجاد کردیم به دستور javac وارد می‌کنید. در سیستم من، به نظر می رسد فهرست ۲. (در نسخه های قدیمی جاوا، باید مسیر کامل دستور را مانند خط نظر در پوسته فرمان خود تایپ کنید.)

javac Intro.java
//"C:\Program Files\Java\jdk-10.0.1\bin\javac.exe" Intro.java

این باید منجر به یک کامپایل موفق شود. javac با پیام موفقیت آمیز پاسخ نمی دهد. فقط فایل جدید را خروجی می دهد. هر گونه خطایی منجر به خروجی کنسول می شود.
مرحله ۳. فایل .class را اجرا کنید
اکنون باید فایل Intro.class را در همان دایرکتوری Intro.java ببینید.
می‌توانید آن را با تایپ کردن: Java Intro اجرا کنید، که به خروجی نشان داده شده در فهرست ۳ منجر می‌شود. توجه داشته باشید که .class را هنگام تایپ درج نمی‌کنید. این دستور.

C:\Users\mtyson\Documents>java Intro
Welcome to the JDK!

یک فایل JAR ایجاد کنید و آن را به کلاس خود اضافه کنید
javac ستاره JDK است، اما دایرکتوری /bin حاوی ابزارهای دیگری است که شما به آن نیاز دارید. احتمالاً برجسته ترین بعد از javac ابزار jar است.
یک فایل JAR (jar) مجموعه‌ای از کلاس‌های جاوا است. هنگامی که کامپایلر فایل‌های .class را ایجاد کرد، توسعه‌دهنده می‌تواند آن‌ها را در یک .jar کنار هم قرار دهد، که آنها را به شکلی قابل پیش‌بینی فشرده و ساختار می‌دهد.
بیایید Intro.class را به فایل .jar تبدیل کنیم.
به فهرستی که Intro.java خود را در آن قرار داده‌اید، برگردید و فرمانی را که در فهرست ۴ می‌بینید تایپ کنید.

C:\Users\mtyson\Documents>"c:\Program Files\Java\jdk-10.0.1\bin\jar.exe" --create --file intro.jar Intro.class

اکنون یک فایل intro.jar را در دایرکتوری خواهید دید. همانطور که در اینجا نشان داده شده است، می توانید از .jar با افزودن آن به مسیر کلاس خود و اجرای برنامه داخل آن استفاده کنید:

java -cp intro.jar Intro

سوئیچ -cp به جاوا می‌گوید jar را به classpath اضافه کند. یک فایل .jar بیش از نیاز ما برای این برنامه کوچک است، اما با افزایش اندازه برنامه ها و تکیه بر بسته های شخص ثالث، آنها ضروری هستند.
JDK در IDE شما
محیط توسعه یکپارچه (IDE) نرم افزاری است که مجموعه منسجمی از ابزارها را برای توسعه برنامه ها فراهم می کند. IDE را به عنوان یک سیستم عامل بصری در نظر بگیرید که شامل یک مرورگر فایل و ویرایشگر متن، همراه با قابلیت‌های خاص توسعه مانند تکمیل کد و قالب‌بندی است. Eclipse، IntelliJ، و NetBeans همگی IDEهای جاوا به خوبی تست شده و قدرتمند هستند. کد ویژوال استودیو (VS Code) همه جا حاضر مایکروسافت رقیب توانمند دیگری برای توسعه برنامه جاوا است.
در توسعه جاوا، یکی از کارهای کلیدی که IDE انجام می دهد مدیریت کامپایل است. یعنی IDE به طور خودکار فرآیند کامپایل را در پس‌زمینه اجرا می‌کند، بنابراین شما مجبور نیستید به طور مداوم آن را خودتان انجام دهید. یک IDE همچنین بازخورد پخش به بازی را در حین حرکت ارائه می‌کند و خطاهای کدنویسی را در لحظه تشخیص می‌دهد.
شما دیده اید که JDK چگونه در خط فرمان کار می کند، بنابراین اکنون بیایید نگاهی گذرا به نحوه عملکرد آن در Eclipse بیندازیم.
Eclipse and the JDK
نصب Eclipse خارج از محدوده این راهنما است، اما یک فرآیند ساده است. Eclipse مانند هر برنامه دیگری دارای یک نصب کننده است و می توانید نصب کننده مناسب برای سیستم عامل خود را اینجا پیدا کنید. 
با نصب Eclipse، مورد Window را از نوار منو باز کنید و Preferences را انتخاب کنید.
در داخل پنجره تنظیمات، مورد جاوا را مشاهده خواهید کرد. آن را باز کنید و در داخل آیتم کامپایلر را خواهید دید. با کلیک بر روی آن گزینه‌های JDK ظاهر می‌شوند.
شکل ۴ تصویری از گزینه های JDK در Eclipse را نشان می دهد.

شکل ۴. گزینه های JDK در Eclipse.
همانطور که قبلا ذکر شد، باید نسخه JDK صحیح را برای پروژه خود انتخاب کنید. در زیر هود، IDE کامپایلر JDK را اجرا می کند، همانطور که شما آن را از خط فرمان اجرا کردید. Eclipse IDE نیز نمونه JDK خود را دارد. IDE JDK و JRE را برای شما مدیریت می کند که زندگی را بسیار آسان تر می کند!
                            
                    Tags: core-java ابزارهای توسعه برنامه - توسعه یادگیری-جاوا