☀️ Компания Sun Microsystems официально представила язык программирования Java и браузер HotJava на выставке SunWorld ’95 в Сан-Франциско. Это стало поворотным моментом в истории Интернета и программирования.

🌐 Java была создана командой во главе с Джеймсом Гослингом как универсальный язык, способный работать на любой платформе

Write Once, Run Anywhere

Это сделало её особенно привлекательной для разработки веб-приложений и встроенных систем.

🧭 Одновременно был представлен браузер HotJava, первый, способный выполнять Java-апплеты прямо на веб-странице. Это казалось настоящим чудом в 1995 году — динамический, интерактивный контент в эпоху, когда веб был почти полностью статичным.

🚀 С тех пор Java стала основой для множества корпоративных систем, мобильных приложений (Android, до того как пришел Kotlin), серверного ПО и даже банковских платформ. Она по-прежнему входит в число самых популярных языков программирования в мире.

💚 Ролик про историю Java, обязательно будет на канале, а пока - отмечаемся в комментариях, кому этот ЯП знаком не понаслышке)

👇👇Наш канал на других площадках👇👇
YouTube | RuTube | Telegram | Pikabu
=====================================

В чем суть и различие?

JDK (Java Development Kit) - включает в себя Java Development Tools и среду выполнения Java - JRE (Java Runtime Environment).

JDT (Java development tools) - включают в себя около 40 различных инструментов: javac (компилятор), java (лаунчер для приложений), javap (java class file disassembler), jdb (java debugger) и др.

JRE - это пакет всего необходимого для запуска скомпилированной Java-программы. Включает в себя виртуальную машину JVM и библиотеку классов Java Class Library.

Резюмируем. Есть JDK для ведения разработки, которое содержит JRE и интсрументы разработки (тот же компилятор и дебаггер). Дальше сам JRE содержит какую-то JVM и библиотеку непонятных классов

Непосредственно JVM

JVM (Java Virtual Machine) - программа предназначенная для выполнения байт-кода. Благодрая которой, Java может работать на всех платформах. Раньше программы писали под определенную платформу, а теперь можно написать на Java и работать программа будет везде. Собственно JVM существует масса как комерческих, так и с открытым исходным кодом. А для чего пишется столько различных JVM? Нуу... Чтобы на какой-нибудь операционке работало быстрее, так же можно написать свою JVM для каких-либо своих целей

Что делает? Отвечает за загрузку классов, выполнение байт-кода, управление памятью и очисткой мусора (знаменитый сборщик мусора)

А что за байт-код? Когда мы компилирует программу мы получаем на выходе файлы с расширением .class. Это и есть файлы с байт-кодом

Есть вопрос гораздо интереснее, а как это файлы JVM находит? Что за сущность, которая говорит JVM: "О смотри что нашел, тебе нужно?". Сие носит название как Class loader

Class Loader

Загрузчики классов - это классы, часть JVM, они отдают классы в JVM, а дальше она делает с классами что захочет, но перед этим классы должны быть загружены. Загружаются классы не все разом, а по мере необходимости

Загрузчики:

1) Bootstrap classloader загружает основные библиотеки Java, расположенные в папке <JAVA_HOME>/jre/lib. Этот загрузчик является частью ядра JVM, написан на нативном коде (C, C++). Когда JVM загружает классы из rt.jar, она не выполняет все этапы проверки, которые выполняются при загрузке любого другого класс-файла т.к. JVM изначально известно, что все эти классы уже проверены. Поэтому, включать в этот архив какие-либо свои файлы не стоит, в отличие от наших классов, их JVM проверяет

2) Extension classloader загружает код в каталоги расширений (<JAVA_HOME>/jre/lib/ext, или любой другой каталог, указанный системным свойством java.ext.dirs). Если нужно, чтобы какой-то класс загружался каждый раз при старте Java машины, можешь скопировать исходный файл класса в эту папку, и он будет автоматически загружаться

3) System classloader загружает код, найденный в java.class.path, который сопоставляется с переменной среды CLASSPATH. Это реализуется классом sun.misc.Launcher$AppClassLoader.

Загрузчик классов выполняет в строгом порядке:

1) загрузка - находит и импортирует двоичные данные для типа.

2) связывание - выполняет проверку, подготовку и (необязательно) разрешение.

3) проверка - обеспечивает правильность импортируемого типа.

4) подготовка - выделяет память для переменных класса и инициализация памяти значениями по умолчанию.

5) разрешение - преобразует символические ссылки из типа в прямые ссылки.

6) инициализация - вызывает код Java, который инициализирует переменные класса их правильными начальными значениями.

Немного о проверке корректности .class

Файл скомпилированного класса (.class) содержит дополнительную информацию о классе: имя, модификаторы, супер-класс, супер-интерфейсы, поля, методы и атрибуты

Так при загрузке класса:

1) происходит чтение класс-файла, т.е проверка корректности формата

2) создается представление класса в Constant pool (Meta space, область памяти для такого рода делов)

3) грузятся супер-классы и супер-интерфейсы. Если они не будут загружены, то и сам класс не будет загружен

Загрузчик классов написан на Java. Поэтому возможно создать свой собственный загрузчик классов, не понимая тонких деталей JVM. У каждого загрузчика классов Java есть родительский загрузчик классов, определенный при создании экземпляра нового загрузчика классов или в качестве системного загрузчика классов по умолчанию для виртуальной машины

И это не все

Java нужно как-то интерпретировать байт-код, для этого есть угадайте что, интерпретатор, работает он быстро, но его недостатком является медленное выполнение. Если функция выполняется много раз он каждый раз заново компилирует байт-код в машинный код. Такую проблему решает JIT

JIT (just in time) - компилятор, который использует интерпретатор когда увидит функцию, использующую несколько раз. Т.е. интерпретатор видит повторяющийся код => отдает его на съедение JIT, а после использует сразу скомпилированный код от JIT (нативный код) и ему не нужно заново компилировать байт-код

Области тьмы (памяти)

JVM использует множество областей памяти для работы, одни области сооздаются при запуске программы и работают пока она не закончится, другие существуют поменьше

1) Heap (куча) - создается при запуске и работает пока программа не завершится. В ней хранятся объекты доступные для всех потоков из всех участков программы (не нужные объекты чистит сборщик мусора). Может быть фиксированного размера и определяться по мере выполнения программы

2) Run-Time Constant Pool - область хранения класса или интерфейса в рантайме. Хранит информацию о классе, константы (числовые литералы, ссылки на методы и поля)

3) Native Method Stacks - стеки для поддержки нативных методов, написанных не на Java

4) Java Virtual Machine Stacks - стек для потоков, т.е. каждый поток имеет свой стек. Стеки могут быть как фиксированного размера, так и динамически изменяться

5) Program Counter Register (PCR) - каждый поток имеет такую область памяти, в ней хранится адрес инструкции на которой поток завершился, чтобы потом начать с этой инструкции

Frame - новый frame создается каждый раз, когда вызывается метод. Frame уничтожается, когда завершается вызов метода. Соответсвенно раз фрэйм создается для создания метода, каждый фрейм имеет свои константы, локальные переменные. А фрейм, который выполняетсяв данный момент называется текущим, т.к. работать может только один фрейм во всей программе.
Каждый frame содержит ссылку на run-time constant pool для поддержки динамического связывания метода. Динамическое связывание загружает классы по мере необходимости. Позднее связывание методов и переменных вносит изменения в другие классы, которые метод использует с меньшей вероятностью нарушить этот код.

Почитать о том как я проходил собеседования, об IT и жизни можешь в этом телеграмм-канале

Через VPN загружается.

Или на каких JVM сейчас кошерно запускать Java софт?