Java (Technik)
miniatur|hochkant|Java-Logo
Die Java-Technik (englisch Java Technology) ist eine ursprünglich von Sun entwickelte Sammlung von Spezifikationen, die einerseits die Programmiersprache Java und andererseits verschiedene Laufzeitumgebungen für Computerprogramme definieren. Diese Computerprogramme werden meistens in Java geschrieben.
Die Java-Technik besteht aus den folgenden Bestandteilen:
- die Java-Plattform – eine standardisierte Software-Plattform
- die Programmiersprache Java, um Programme zu formulieren
- das „Java Development Kit“ – ein Entwicklungswerkzeug das grundlegende Teile, wie einen Übersetzer und Bibliotheken, enthält
- die Java-Laufzeitumgebung, um die entwickelten Programme (auf der Plattform) ausführen zu können
Bestandteile
Die Java-Technik besteht aus den folgenden Teilen:
| colspan="2"| Programmier- sprache |
Java Quelltext (.java) |
|
| rowspan="2" colspan="2" class="hintergrundfarbe8"| JDK | class="hintergrundfarbe8"| Entwicklungswerkzeuge Java-Compiler, … |
|
| class="hintergrundfarbe5"| Java Bytecode (.class, .jar) |
||
| rowspan="2" class="hintergrundfarbe8" style="border-top-color: #FFEBAD"| | rowspan="2" class="hintergrundfarbe9"| JRE | class="hintergrundfarbe9"| Java Programmierschnittstelle (API) |
| class="hintergrundfarbe9"| Java Virtual Machine (JVM) mit Just-in-time-Compilierung |
||
Programmiersprache Java
Hauptartikel|Java (Programmiersprache)
Java ist eine objektorientierte Programmiersprache und eingetragenes Warenzeichen der Firma Sun Microsystems. Der Entwurf der Programmiersprache Java strebte im Wesentlichen fünf Ziele an:The Java Language Environment – 1.2 Design Goals of the JavaTM Programming Language, James Gosling und Henry McGilton, Mai 1996Java Language Overview, 1995 Sun Whitepaper
- Sie soll eine einfache objektorientierte, verteilte und vertraute Programmiersprache sein.
- Sie soll robust und sicher sein.
- Sie soll architekturneutral und portabel sein.
- Sie soll sehr leistungsfähig sein.
- Sie soll interpretierbar, parallelisierbar und dynamisch sein.
Java Plattform
Hauptartikel|Java-Plattform
Die Java-Plattform definiert die Java-Laufzeitumgebung (JRE) und Programmierschnittstellen der Java-Technik. Durch die Java-Plattform werden Programme weitgehend unabhängig vom darunter liegenden Betriebssystem ausgeführt. Sie definiert die Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) eindeutig und maschinenunabhängig.
Programme für die Java-Plattform werden in der Regel mit Hilfe der Programmiersprache Java erstellt. Die Verwendung anderer Programmiersprachen ist möglich, z. B. Nice oder Groovy.
Es wird zwischen den folgenden Java-Plattformen unterschieden:
; Java Platform Java Card: Erlaubt es Java-Card-Applets, einem reduzierten Java-Standard folgende Java-Applets, auf Chipkarten auszuführen.
; Java Platform, Micro Edition (Java ME): Plattform für so genannte embedded consumer products wie etwa Mobiltelefone oder PDAs.
; Java Platform, Standard Edition (Java SE): Sammlung von Java-Programmierschnittstellen für den generellen Einsatz auf PCs, Servern oder ähnlichen Geräten. Die Java SE dient als Grundlage für die Java-EE- und Java-ME-Technologien.
; Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): Java SE, angereichert um Programmierschnittstellen für die transaktionsbasierte Ausführung von mehrschichtigen Unternehmens- und Web-Anwendungen.
Geschichte
miniatur|100px|Duke, Javas Maskottchen
Die Urversion von Java – auch Oak (Object Application Kernel) genannt – wurde in einem Zeitraum von 18 Monaten vom Frühjahr 1991 bis Sommer 1992 unter dem Namen The Green Project von Patrick Naughton, Mike Sheridan, James Gosling und Bill Joy sowie neun weiteren Entwicklern im Auftrag des US-amerikanischen Computerherstellers Sun Microsystems entwickelt. James Gosling war der Hauptentwickler. Ein Überbleibsel aus dem Green-Projekt ist der Duke von Joe Palrang, der zum bekannten Symbol bzw. Maskottchen geworden ist.
Der Name Oak hatte seinen Ursprung in einer Eiche (englisch oak), die vor dem Fenster von James Gosling stand. Der Name musste jedoch aufgrund rechtlicher Probleme (es gab bereits eine Software dieses Namens) verworfen werden. Man entschied sich für den Namen Java nach einer starken Kaffee-Sorte, die speziell für Espresso Verwendung findet (Java-Bohne) und die von den Entwicklern bevorzugt getrunken wurde.
Das Ziel war nicht nur die Entwicklung einer weiteren Programmiersprache, sondern einer vollständigen Betriebssystemumgebung, inklusive virtueller CPU, für unterschiedlichste Einsatzzwecke. Das System sollte – der Legende nach – beispielsweise eine Kaffeemaschine steuern können.
Die Entwicklung fand in einem unauffälligen Bürogebäude in der Sand Hill Road in Menlo Park statt. Während der abgeschiedenen Entwicklungsphase kam es zu keinem Austausch mit Sun Microsystems. Im Sommer 1992 schließlich war die erste Oak-basierte Anwendung fertig gestellt – “an interactive, handheld home-entertainment device controller with an animated touchscreen user interface”. Diese Technikdemonstration einer Touchscreen-basierten Gerätesteuerung mit animierter grafischer Benutzeroberfläche hatte den Namen *7 (Star Seven).
Nach der Vorführung von Star Seven, mit dem zahlreiche Geräte interaktiv gesteuert werden konnten, wurden Unternehmen aus der Kabelfernseh-Branche aufmerksam und aus dem Hinterzimmer-Projekt The Green Project entstand das Unternehmen FirstPerson. Aus dem Büro wurde ein Bürohaus in der 100 Hamilton Avenue in Palo Alto.
Da die Belegschaft inzwischen von 13 auf 70 Mitarbeiter gewachsen und die Zeit für interaktive digitale Mehrwertdienste im Bereich des Kabelfernsehens noch nicht reif war, suchte sich das junge Unternehmen neue Betätigungsfelder. Nach einem dreitägigen Treffen von John Gage, James Gosling, Bill Joy, Patrick Naughton, Wayne Rosing und Eric Schmidt in „The Inn at Squaw Creek“ bei Lake Tahoe war schnell klar: das Internet sollte es sein.
Auf Basis des Urvaters aller grafischen Webbrowser, Mosaic, wurde also ein um Java erweiterter Webbrowser geschaffen – der WebRunner (nach dem Film Blade Runner). Später wurde WebRunner in HotJava umbenannt.
Im März 1995 wurde die erste Alphaversion (1.0a2) des Java-Quellcodes für die Öffentlichkeit freigegeben, und die Downloadzahlen explodierten. Wenig später, am 23. Mai 1995, wurde Java erstmals offiziell der Öffentlichkeit vorgestellt, in den „San Jose Mercury News“.
Der Durchbruch kam mit der Integration von Java in den Browser Netscape Navigator – besiegelt durch einen Handschlag zwischen Eric Schmidt und George Paolini von Sun Microsystems sowie Marc Andreessen von Netscape. Ort und Zeit: 4 Uhr morgens in einem Zimmer des Sheraton-Palace-Hotels in der Nähe des Convention-Centers.
Der Name Java
Der Name für die neue Technik war schnell gefunden: die meisten Programmierer bevorzugten das Straßencafé „Java City – roasters of fine coffee“ in Menlo Park, unweit ihres Bürogebäudes, wohin sie ab und zu in der Mittagspause gingen, um nach dem Essen noch einen Kaffee zu trinken. Die beliebteste Kaffeesorte unter den Programmierern war Java. So war der Name für die neue Technik gefunden. Auch der Name „Java Beans“ leitet sich aus dieser Begebenheit ab.
Versionen
Version|t|zeige=11101
| Version |
Codename |
Veröffentlichung |
|---|---|---|
| Version|o|JDK 1.1.4 | Sparkler | 12. September 1997 |
| Version|o|JDK 1.1.5 | Pumpkin | 3. Dezember 1997 |
| Version|o|JDK 1.1.6 | Abigail | 24. April 1998 |
| Version|o|JDK 1.1.7 | Brutus | 28. September 1998 |
| Version|o|JDK 1.1.8 | Chelsea | 8. April 1999 |
| Version|o|J2SE 1.2 | Playground | 4. Dezember 1998 |
| Version|o|J2SE 1.2.1 | (keiner) | 30. März 1999 |
| Version|o|J2SE 1.2.2 | Cricket | 8. Juli 1999 |
| Version|o|J2SE 1.3 | Kestrel | 8. Mai 2000 |
| Version|o|J2SE 1.3.1 | Ladybird | 17. Mai 2001 |
| Version|o|J2SE 1.4.0 | Merlin | 13. Februar 2002 |
| Version|o|J2SE 1.4.1 | Hopper | 16. September 2002 |
| Version|o|J2SE 1.4.2 | Mantis | 26. Juni 2003 |
| Version|o|J2SE 5.0 (1.5.0) | Tiger | 29. September 2004 |
| Version|c|JSE 6.0 | (Mustang)''Mustang and Dolphin... we'll miss you'' - Verzicht auf Codenamen ab JSE 6.0, Ray Gans’s Blog, 15. August 2006 (Zugriff am 12. Oktober 2009) | 11. Dezember 2006 |
Version 1
Die 1996 erschienene Java-Version 1.0 enthielt noch eine überschaubare Menge von Standardpaketen, die in späteren Versionen schnell anwuchs:
-
java.lang: elementare Klassen, z. B.ObjectundSystem -
java.io: Ein- und Ausgabe -
java.util: z. B. Datenstrukturen und eine Datumsklasse -
java.net: einfache Internetprotokoll-Klassen -
java.awt: grundlegende Klassen für grafische Benutzeroberflächen -
java.applet: eine Klasse für die bekannten Applets.
Obwohl diese neue Sprache primär zum Entwickeln von Applets gedacht war, bot sie schon in der ersten Version Möglichkeiten, die weit darüber hinaus reichten.
Version 1.1
Eine Spracherweiterung wurde 1997 mit Java 1.1 vorgenommen, die Syntax wurde um das Konzept der inneren Klassen erweitert. Dies ging auch einher mit einem Umbau der Ereignisbehandlung hin zu einem Callback-System mit so genannten Listenern.
Außerdem wurde die Standardbibliothek erweitert:
- Klassen für die Internationalisierung (so genannte „Ressourcenbündel“)
- Java-Komponenten, die Java Beans
- das Dateiformat JAR für die Paketierung ganzer Bibliotheken oder Anwendungen als Java-Archive
- Klassen für numerisches Rechnen (
BigIntegerundBigDecimal) - ein Protokoll für verteilte Programme, die Remote Method Invocation (RMI)
- Objektserialisierung für die persistente Speicherung von Objekten, z. B. in Dateien
- JDBC für den Zugriff auf relationale Datenbanken
- Sicherheitsfunktionen, z. B. zum Signieren von JAR-Dateien und Applets
In den Versionen ab 1.1.5 war bereits Swing verfügbar – jedoch zählte dieses Framework noch nicht zum offiziellen Java. Besonders problematisch war, dass Swing mit Erscheinen von 1.2 eine andere Paketstruktur aufwies und eine Portierung notwendig machte.
Version 1.2
Java 2 (JDK 1.2) erschien im Jahr 1998.Literatur|Titel=Reference: J2SE Code Names|Sammelwerk=Java Platform, Standard Edition (Java SE)|Verlag=Sun Microsystems|Online=online |Zugriff=25. Mai 2007 Mit Erscheinen dieser Version sprach Sun von Java 2, dementsprechend heißen die Pakete Java 2 Platform, Standard Edition (J2SE) und statt Java Development Kit (JDK) heißt es Java 2 Software Development Kit (J2SDK).
In dieser Version wurden Just-In-Time-Compiler eingeführt, womit die Ausführung von Java-Programmen deutlich beschleunigt werden konnte. (Für jedes Betriebssystem wird eine eigene Laufzeit-Bibliothek benötigt.)
Die Programme sind aber weiterhin lediglich „vorkompiliert“. Die Geschwindigkeit vollständig kompilierter Programme wird nicht erreicht.
Erneut wurde die Standardbibliothek erweitert:
- neue Schnittstellen und Implementierungen für Collections, also Datenstrukturen wie Listen, Mengen und Maps (Assoziativlisten)
- die Oberflächen-Bibliothek Swing
- neue Grafik-Funktionen (die Java 2D-API)
- Drag and Drop-Funktionalität
- verbesserte Audio-Funktionen
- eine CORBA-Schnittstelle
- schwache Referenzen – das sind solche Referenzen, die den Garbage-Collector nicht daran hindern, das referenzierte Objekt zu entfernen
Im Jahr 1998 wurde auch der Java Community Process (JCP) eingeführt. Diese Organisation steuert seitdem Änderungen an der Spezifikation von Java. Für vorgeschlagene Änderungen wird ein Java Specification Request (JSR) erstellt, der verschiedene Phasen durchläuft, bevor die Änderungen in Java Einzug halten.
Version 1.3
2000 erschien J2SE 1.3 als nächster Evolutionsschritt, die API wurde erneut erweitert. Des Weiteren wurde eine Engine mit Hotspot-Optimierung eingeführt. Das bedeutet, dass häufig benutzte Codefragmente (Hotspots) vom Bytecode zur Laufzeit in nativen Maschinencode übersetzt werden. Resultat war die deutlich gesteigerte Performance.
Version 1.4
Erst 2002 wurde mit Erscheinen von J2SE 1.4 wieder die Sprache selbst erweitert, was zuletzt bei Version 1.1 geschah. Ihr wurde eine Unterstützung für Assertions hinzugefügt. Auch die API wurde wieder erweitert, was insbesondere die Serverprogrammierung erleichtern soll.
Siehe auch: Servlet, Java Web Start, JSP, J2EE, J2ME, Javadoc, Blackdown
Version 5.0
Java 5.0 erschien am 30. September 2004 als Nachfolger der Version 1.4. Die neue Methode zur Vergabe der Versionsnummern von Sun besagt, dass eine Java-Version nach außen 5.0, 6.0 etc. heißen soll (Produktnummer), wohingegen dieselbe Produktversion eine interne Versionsnummer hat, die der bekannten, traditionellen Versionsnummerierung folgt (5.0 entspricht 1.5, 6.0 entspricht 1.6, etc.).''Version 1.5.0 or 5.0?'', Java 5 Release Notes, abgerufen 5. Februar 2009 Die „2“ z. B. aus J2EE verschwand somit ab Version 5.0 der Java Enterprise Edition, womit diese Version JEE 5 heißt.
In der Version 5 gibt es umfangreiche Änderungen an der Sprache sowie weitere API-Erweiterungen:
- Generische Typen (Generics)
- Vereinfachte Syntax für die Iteration über Collections, Maps und Arrays
- Autoboxing/-unboxing (d. h. implizite Umwandlung von primitiven Datentypen in Objekte und zurück)
- Metadaten mit Hilfe von Annotationen
- Syntaktische Unterstützung für Aufzählungswerte („Enumerations“)
- Unterstützung für variable Argumentenlisten von Methoden
- Statischer Import von Klassen
- Erweiterte Look and Feels
- Hilfsklassen für nebenläufige Programmierung im neuen Paket
java.util.concurrent - kovariante Ergebnistypen bei Methoden
Die zunächst für Java 5 („Tiger“-Release) geplanten Erweiterungen der Ein-/Ausgabefunktionen (JSR 203) wurden erst auf Java 6 („Mustang“-Release) und Anfang 2006 dann auf Java 7 („Dolphin“-Release) verschoben.
Version 6
Die Java-Version 6 wurde am 11. Dezember 2006 veröffentlicht. Besonderes Augenmerk wurde in dieser Version auf Diagnose, Überwachung und Management gelegt. So wurde ein Framework zur Zusammenarbeit mit diversen Skriptsprachen, wie z. B. PHP, Python, Ruby und JavaScript eingeführt.
Weitere Neuerungen sind eine verbesserte Darstellung von Desktop-Anwendungen sowie die Integration von Java DB, einer in Java implementierten relationalen Datenbank, die auf Apache Derby basiert.
Das im Oktober 2008 veröffentlichte Update auf Version auf 1.6.0_10 brachte nicht, wie sonst üblich, ausschließlich Fehlerbeseitigungen, sondern diverse Änderungen der JVM, mit denen nicht bis zum Erscheinen von Java 7 gewartet werden sollte.
Zu den wichtigsten Neuerungen, die im Vorfeld bereits gefordert wurden, gehörten unter anderem:
- ein „Next Generation Java Plugin“, das dem Website-Betreiber mehr Möglichkeiten über eingebundene Applets anbietet Next-Generation Java™ Plug-In Technology https://jdk6.dev.java.net/plugin2/
- der für Webapplikationen gedachte Java-Kernel, der bei Bedarf eine minimale JVM installiert und nur die nötigen Pakete herunterlädt und lokal speichert JavaTM Runtime Environment Installation for JavaSE 6u10 http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/guides/jweb/otherFeatures/jre_install.html#kernel
- der Java Quick Starter, mit dessen Hilfe die Startzeit von Java-Applikationen deutlich verringert wird. JavaTM Quick Starter for JavaSE 6u10
Eine vollständige Liste sowie detaillierte Beschreibungen sind der Ankündigung von SUN zum Update 10 zu entnehmen.Java SE 6 Update 10 FAQ: JavaTM SE 6 Update Release Notes
Version 7
Die Java-Version 7 wird voraussichtlich Mitte 2011 fertiggestellt werden.heise-Online: Java 7 erscheint frühestens Mitte 2011 Neu dazu kommt ein Java-Modulsystem und die Modularisierung des Java-Frameworks (Projekt Jigsaw). Dies verbessert die Startzeit und reduziert die Speicheranforderungen von Java-Anwendungen. Außerdem ermöglicht es die Architektur von Java-Anwendungen basierend auf Modulen zu beschreiben und Architekturverletzungen zu verhindern.
Darüber hinaus werden vor allem Verbesserungen und Erweiterungen bestehender Funktionalitäten erwartet. Diese sind unter anderem:
- Swing-Verbesserungen
- Das mit Java 6 Update 10 eingeführte Look-and-Feel Nimbus wird fester Bestandteil der Spezifikation.
- diverse Performanceverbesserungen wie der neue Garbage Collector Garbage-First (G1), kompakte 64-Bit-Zeiger oder eine XRender-Pipeline für Java 2D
- diverse kleinere Sprachverbesserungen wie Unterstützung dynamischer Sprachen oder Annotationen für Java-Typen
- Closures, deren genaue Ausgestaltung allerdings noch unklar ist
- Kleinere Sprachverbesserungen im Rahmen des Project Coin wie die Nutzbarkeit von Strings in switch-AnweisungenProject Coin: The Final Five (Or So) - Liste der akzeptierten Verbesserungen
Eine vollständige Liste sowie detaillierte Beschreibungen der neuen Funktionalitäten sind der Ankündigung des OpenJDK-Projektes Java 7 zu entnehmen.JDK 7 Features
Lizenz
Am 13. November 2006 gab Sun bekannt, dass bis Ende des zweiten Quartals 2007 die komplette Java-Technik unter den Lizenzbestimmungen der GPL Version 2 veröffentlicht werden soll.http://www.sun.com/2006-1113/feature/index.jsp
Ein Problem für Entwickler freier Software bestand bis dahin darin, dass Java zwar kostenlos war, jedoch nicht die Richtlinien für freie Software erfüllte. Probleme entstanden in diesem Rahmen vor allem dann, wenn beim Erstellen von Programmen „unfreie“ Klassen von Sun verwendet wurden, die freie Java-Compiler oder Java-Laufzeitumgebungen nicht verwenden können. Anwender von freien JVMs waren in diesen Fällen gezwungen, auf die JVM von Sun zurückzugreifen. In diesem Zusammenhang wurde auch von der „Java-Falle“ (Java Trap Richard Stallman: ''Frei, aber gefesselt – die Java-Falle''. 12. April 2004) gesprochen.
Engagierte Entwickler haben darauf reagiert und eine beachtliche Menge an freier Software zur Interpretation, Kompilierung und Ausführung von Java-Programmen entwickelt, wie z. B. GNU Classpath, GNU Compiler for Java, Kaffe oder Harmony (von der Apache Software Foundation).
Weblinks
Einzelnachweise
Kategorie:Programmiersprache Java
cs:Platforma Java
Java (software platform)
es:Plataforma Java
fa:پلتفرم جاوا
Java (technologie)
ja:Javaプラットフォーム
ko:자바 플랫폼
pt:Plataforma Java
vi:Java (công nghệ)
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