هندسة جافا عبارة عن مجموعة من المكونات، أي، جي في إم، جي آر إي، و JDK . هو - هي يدمج عملية التفسير والتجميع. فهو يحدد كافة العمليات التي ينطوي عليها إنشاء برنامج جافا. هندسة جافا يشرح كل خطوة من خطوات كيفية تجميع البرنامج وتنفيذه.

هندسة جافا يمكن شرحها من خلال الخطوات التالية:

• هناك عملية تجميع وتفسير في Java.
• يقوم مترجم Java بتحويل كود Java إلى كود بايت.
• بعد ذلك، يقوم JVM بتحويل رمز البايت إلى رمز الجهاز.
• ثم يتم تنفيذ رمز الجهاز بواسطة الجهاز.

الشكل التالي يمثل هندسة جافا حيث يتم تفصيل كل خطوة بيانياً.

الآن دعونا نتعمق أكثر للحصول على المزيد من المعرفة هندسة جافا . كما نعلم أن بنية Java عبارة عن مجموعة من المكونات، لذلك سنناقش كل مكون بالتفصيل.

مكونات بنية جافا

تتضمن بنية Java المكونات الثلاثة الرئيسية:

• آلة جافا الافتراضية (JVM)
• بيئة تشغيل جافا (JRE)
• مجموعة تطوير جافا (JDK)

آلة جافا الافتراضية

السمة الرئيسية لجافا هي وورا . WORA تعني اكتب مرة واحدة، قم بالتشغيل في أي مكان . تنص الميزة على أنه يمكننا كتابة الكود الخاص بنا مرة واحدة واستخدامه في أي مكان أو على أي نظام تشغيل. يمكن لبرنامج Java الخاص بنا تشغيل أي من الأنظمة الأساسية فقط بفضل Java Virtual Machine. إنه أحد مكونات نظام Java الأساسي الذي يمنحنا بيئة لتنفيذ برامج Java. تتمثل المهمة الرئيسية لـ JVM في تحويل كود البايت إلى كود الجهاز.

يقوم JVM، أولاً، بتحميل الكود في الذاكرة والتحقق منه. بعد ذلك، يقوم بتنفيذ التعليمات البرمجية ويوفر بيئة وقت التشغيل. آلة جافا الافتراضية (JVM) لها هندستها المعمارية الخاصة، والتي ترد أدناه:

الهندسة المعمارية JVM

JVM عبارة عن آلة مجردة توفر البيئة التي يتم فيها تنفيذ Java bytecode. يمثل الشكل المتساقط بنية JVM.

محمل الفئة: ClassLoader هو نظام فرعي يستخدم لتحميل ملفات الفئة. يقوم ClassLoader أولاً بتحميل كود Java عندما نقوم بتشغيله.

منطقة طريقة الفصل: توجد في الذاكرة منطقة يتم فيها تخزين بيانات الفصل أثناء تنفيذ التعليمات البرمجية. تحتوي منطقة أسلوب الفصل على معلومات المتغيرات الثابتة والأساليب الثابتة والكتل الثابتة وأساليب المثيل.

كومة: تعد منطقة الكومة جزءًا من ذاكرة JVM ويتم إنشاؤها عند بدء تشغيل JVM. لا يمكن أن يكون حجمه ثابتًا لأنه يزيد أو ينقص أثناء تشغيل التطبيق.

كومة: ويشار إليه أيضًا باسم مكدس الخيوط. تم إنشاؤه لخيط تنفيذ واحد. يستخدم مؤشر الترابط هذه المنطقة لتخزين عناصر مثل النتيجة الجزئية والمتغير المحلي والبيانات المستخدمة لطريقة الاتصال والعائدات وما إلى ذلك.

المكدس الأصلي: أنه يحتوي على معلومات عن جميع الأساليب الأصلية المستخدمة في تطبيقنا.

محرك التنفيذ: إنه الجزء المركزي من JVM. وتتمثل مهمتها الرئيسية في تنفيذ كود البايت وتنفيذ فئات Java. يحتوي محرك التنفيذ على ثلاثة مكونات رئيسية تستخدم لتنفيذ فئات Java.

مترجم:يقوم بتحويل رمز البايت إلى رمز أصلي وتنفيذه. يقوم بتنفيذ التعليمات البرمجية بشكل تسلسلي. يقوم المترجم بالترجمة بشكل مستمر وحتى بنفس الطريقة عدة مرات. وهذا يقلل من أداء النظام، ولحل هذه المشكلة، يتم تقديم مترجم JIT.مترجم JIT:تم تقديم مترجم JIT لإزالة عيوب المترجم. يعمل على زيادة سرعة التنفيذ وتحسين الأداء.جامع القمامة:يتم استخدام أداة تجميع البيانات المهملة لإدارة الذاكرة، وهو برنامج مكتوب بلغة Java. وهو يعمل على مرحلتين، أي علامة و مسح . العلامة هي منطقة يحدد فيها جامع البيانات المهملة أجزاء الذاكرة المستخدمة وغير المستخدمة. تقوم عملية المسح بإزالة الكائن المحدد من الملف علامة

واجهة جافا الأصلية

تعمل Java Native Interface كوسيط بين استدعاءات أسلوب Java والمكتبات الأصلية.

بيئة تشغيل جافا

يوفر بيئة يتم فيها تنفيذ برامج Java. يأخذ JRE كود Java الخاص بنا، ويدمجه مع المكتبات المطلوبة، ثم يبدأ تشغيل JVM لتنفيذه. لمعرفة المزيد حول بيئة تشغيل Java، انقر هنا .

أدوات تطوير جافا

إنها بيئة تطوير برمجيات تستخدم في تطوير تطبيقات Java والتطبيقات الصغيرة. تحتوي Java Development Kit على JRE، ومترجم، ومترجم أو محمل، والعديد من أدوات التطوير فيه. لمعرفة المزيد حول مجموعة أدوات تطوير Java، انقر هنا.

هذه هي المكونات الثلاثة الرئيسية لهندسة جافا. يتم تنفيذ البرنامج باستخدام جميع هذه المكونات الثلاثة.