Lỗi thời gian chạy của java là gì năm 2024

Java không chỉ là một ngôn ngữ lập trình. Đó là toàn bộ nền tảng phần mềm với nhiều khả năng. Các thành phần chính của nền tảng là:

• Các công cụ cơ bản để viết và chạy chương trình Java.
• Thư viện và lớp học (cốt lõi của ngôn ngữ). Chúng cung cấp các khả năng lập trình cơ bản của Java: xử lý ngoại lệ, đa luồng, bộ sưu tập, ghi nhật ký, phản chiếu, bảo mật, kết nối mạng, xử lý XML, tuần tự hóa, biểu thức chính quy.
• Công cụ để triển khai và tự động khởi chạy ứng dụng.
• Các công cụ để tạo giao diện người dùng (GUI, giao diện người dùng). Chúng được tìm thấy trong các lớp của thư viện JavaFX, Swing và Java2D.
• Thư viện để làm việc với cơ sở dữ liệu từ xa qua mạng, chẳng hạn như JDBC, JNDI, RMI và Java RMI-IIOP.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các lớp và công cụ Java, hãy đọc tài liệu của Oracle . Nó có tất cả mọi thứ. Java JDK 1.0, phiên bản đầu tiên, bao gồm "chỉ" vài trăm lớp. Nhưng bây giờ con số đó đã tăng lên vài nghìn. Trong suốt vòng đời của ngôn ngữ, những người tạo ra nó đã thực hiện một số lượng lớn các thay đổi nhằm tăng tính bảo mật, chức năng và tính di động của nó. Nhờ sự cải tiến liên tục này và sự hỗ trợ từ các nhà phát triển, Java luôn đồng hành với sự phát triển của công nghệ CNTT. Kết quả là, bây giờ chúng ta có một ngôn ngữ tiên tiến nhất với các đặc điểm chính là:

• Rào cản gia nhập thấp. Học Java dễ dàng hơn hầu hết các ngôn ngữ có cú pháp giống như C.
• Hướng đối tượng. Các chương trình trong Java được xây dựng dựa trên các đối tượng và tương tác giữa các đối tượng. Điều này cho phép bạn tận hưởng tất cả các lợi thế của OOP.
• Tính di động. Vì một trình thông dịch (máy ảo Java) được sử dụng nên các chương trình có thể chạy trên nhiều nền tảng và thiết bị khác nhau.
• Tính độc lập của nền tảng Một chương trình Java được viết cho một nền tảng được biên dịch thành mã byte trung gian có thể chạy trên các nền tảng khác, bởi vì nó được JVM diễn giải cho từng nền tảng cụ thể.
• Đa luồng nâng cao. Các công cụ Java cho phép bạn kiểm soát việc thực thi nhiều luồng, nghĩa là bạn có thể tạo các ứng dụng đa luồng.
• Bảo vệ. Vì JVM có xác minh mã byte tích hợp sẵn và Java không có quản lý bộ nhớ thủ công, theo dõi tràn ngăn xếp và có nhiều API khác nhau cho phép bạn kiểm soát bảo mật, nên bạn có thể tạo các ứng dụng thực sự an toàn trong Java.
• Khả năng chịu lỗi. Cơ chế ngoại lệ làm tăng khả năng chịu lỗi của chương trình và giảm số lượng lỗi, cả ở thời gian biên dịch và thời gian chạy.
• Khả năng diễn giải. Trình thông dịch Java có thể thực thi Java bytecode trên bất kỳ máy nào có JVM và JRE.
• Khả năng phân phối. Java có các công cụ để tạo các ứng dụng phân tán.
• Hiệu suất. Trình biên dịch JIT (just-in-time) cung cấp hiệu suất tốc độ cao tương đương với C và C++.

Làm thế nào để bắt đầu lập trình trong Java?

Để bắt đầu học Java từ đầu , bạn nên tìm hiểu một số khái niệm cơ bản: ngôn ngữ Java có những gì, chương trình Java là gì và nó chạy như thế nào? Sau đó chuyển sang cú pháp và những điều cơ bản của ngôn ngữ, đồng thời nghiên cứu các thư viện. Sau khi đọc một vài bài viết về Java, bạn có thể giải quyết những vấn đề cơ bản. Lưu đồ sau minh họa rõ ràng trình tự các bước:

Bạn cần gì để lập trình bằng Java?

Trước tiên, bạn cần cài đặt phần mềm để phát triển và chạy chương trình — Java Development Kit (JDK). Sau đó, định cấu hình JDK trên máy tính của bạn, tải xuống và cài đặt môi trường phát triển tích hợp (IDE), đây là môi trường để phát triển phần mềm. IDE phổ biến nhất là IntelliJ IDEA. Các lựa chọn thay thế là Eclipse, NetBeans, JCreator và thậm chí là một trình soạn thảo văn bản thông thường.

Cài đặt Java trên máy tính của bạn

Như chúng ta đã thấy, khi học Java từ đầu, bước đầu tiên là cài đặt JDK. Đối với điều này, bạn cần thực hiện một vài thao tác đơn giản:

1. Truy cập trang web của Oracle .
2. Chọn và tải xuống tệp cài đặt cho hệ điều hành của bạn.
3. Thực hiện cài đặt, theo khuyến nghị của trình cài đặt.
4. Đặt biến môi trường nếu bạn đang sử dụng Windows.

Định nghĩa cơ bản

Nếu bạn mới bắt đầu học Java, chắc chắn bạn sẽ gặp những thuật ngữ sau: JVM là viết tắt của máy ảo Java. Đây là mô-đun phần mềm phụ thuộc vào nền tảng dùng để diễn giải mã byte nguồn thành mã máy và thực thi nó. JRE là viết tắt của Môi trường thời gian chạy Java. Nó bao gồm việc triển khai JVM cho một nền tảng cụ thể và một bộ thư viện cần thiết để chạy các chương trình Java. JDK là viết tắt của Java Development Kit, là một bộ công cụ dành cho nhà phát triển cần thiết để viết các chương trình Java. Nó bao gồm một trình biên dịch, JRE, các thư viện Java tiêu chuẩn, tài liệu và các tiện ích khác nhau. Mã nguồn được tìm thấy trong một tệp văn bản được viết bằng ngôn ngữ Java với phần mở rộng .java. Bytecode là mã cấp thấp độc lập với máy bao gồm một bộ hướng dẫn cho JVM. Mã máy là các lệnh máy nhị phân được thực thi trực tiếp bởi bộ xử lý. Biên dịch có nghĩa là chuyển đổi mã nguồn thành mã byte. Phiên dịch có nghĩa là chuyển đổi mã byte thành mã máy. Nền tảng là một môi trường phần mềm và phần cứng để chạy các chương trình. Các nền tảng phổ biến nhất là Microsoft Windows, Linux, Solaris OS và Mac OS. Sơ đồ này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các khái niệm của JVM, JRE và JDK:

vòng đời chương trình

Vòng đời của một chương trình Java bắt đầu khi mã nguồn được viết trong một tệp văn bản. Thông thường, điều này được thực hiện trong một môi trường lập trình đặc biệt được gọi là môi trường phát triển tích hợp (IDE), nhưng các chương trình đơn giản có thể được nhập vào trình soạn thảo văn bản, thậm chí cả Notepad, đi kèm với bất kỳ phiên bản Windows nào. Mã nguồn phải được lưu trong một tệp có phần mở rộng .java. Chương trình ví dụ: HelloWorld.java :

  
public class HelloWorld {  
    public static void main(String[] args) {  
        System.out.println("This is my first program");  
    }  
}  

Trước khi mã nguồn này được thực thi, nó phải được trình biên dịch biên dịch thành mã byte. Trình biên dịch là một tiện ích là một phần của JDK. Nó tạo ra một tệp có phần mở rộng .class. Tệp này chứa mã byte, là hướng dẫn cho JVM. Định dạng của chúng giống với hợp ngữ. Chương trình HelloWorld.java của chúng ta sẽ được biên dịch thành tệp HelloWorld.class. Nền tảng Java không cung cấp các công cụ để chỉnh sửa mã byte, nhưng bạn có thể xem nó. Để xem mã byte của chương trình Java, bạn có thể sử dụng tiện ích trình dịch ngược javap, được bao gồm trong JDK. HelloWorld.class sẽ chứa bytecode sau:

  
Compiled from "HelloWorld.java"  
public class HelloWorld {  
  public HelloWorld();  
    Code:  
0: aload_0  
1: invokespecial 
# 1 // Method java/lang/Object."<init>":()V  
4: return
  public static void main(java.lang.String[]);  
    Code:  
0: getstatic 
# 2 // Fieldjava/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;  
3: ldc 
# 3 // String This is my first program  
5:invokevirtual 
# 4// Methodjava/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V  
8: return  
}  

Bây giờ chương trình của chúng tôi được lưu trữ ở dạng đã biên dịch trong tệp HelloWorld.class. Để chạy nó trên bất kỳ nền tảng nào, JRE phải được cài đặt. JVM cung cấp khả năng chuyển các chương trình Java sang bất kỳ nền tảng nào.

Thực thi có nghĩa là thực thi mã byte bằng máy ảo Java. Các chương trình được thực thi bằng tiện ích java. Bạn cần chỉ định tên của tệp đã biên dịch. Việc thực hiện diễn ra như sau:

1. JVM được tải vào bộ nhớ của máy tính. Về cơ bản, đây là một chương trình dùng để chạy các chương trình Java mà chúng ta viết.
2. Sử dụng trình nạp lớp bootstrap, JVM tải và khởi tạo lớp của chúng ta trong bộ nhớ. Trong ví dụ của chúng tôi, đây là lớp HelloWorld .
3. Tiếp theo, JVM tìm kiếm một phương thức public static void main(String []) trong lớp của chúng ta.
4. Mã của phương thức chính được thực thi. Nếu việc thực thi chương trình yêu cầu các lớp khác, chúng sẽ được tải và khởi tạo.
5. Sau khi mã được thực thi, quá trình thu gom rác được thực hiện. Điều này liên quan đến việc xóa bộ nhớ và đóng chương trình JVM.

Khi thực hiện tất cả các hành động này, JVM diễn giải (phiên dịch) mã byte thành hướng dẫn máy cho bộ xử lý, có tính đến hệ điều hành mà nó đang chạy. Chúng ta có thể biểu diễn vòng đời của một chương trình Java trong sơ đồ sau:

Lựa chọn và cài đặt môi trường phát triển

Để lập trình Java một cách nhanh chóng và hiệu quả, bạn cần có một môi trường phát triển — một ứng dụng để viết các chương trình Java. Trong số các nhà phát triển Java, các IDE phổ biến nhất là:

• Ý TƯỞNG IntelliJ
• nhật thực
• NetBeans

Theo đánh giá về mức độ phổ biến của các công cụ phát triển Java do RebelLabs chuẩn bị vào năm 2017, người dẫn đầu là IntelliJ IDEA, Eclipse đứng thứ hai và NetBeans xếp thứ ba, tụt lại đáng kể so với hai người dẫn đầu. Các IDE khác đại diện cho một phần nhỏ của thị trường, tổng cộng không quá 3%. Đối với người mới bắt đầu, cài đặt IntelliJ IDEA Community Edition là đủ. Đầu tiên, bạn nhận được tất cả các ưu điểm của một IDE hiện đại (tự động hoàn thành, kiểm tra mã, gỡ lỗi mã, tích hợp thuận tiện với cơ sở dữ liệu và máy chủ) cũng như hỗ trợ nhiều công cụ và công nghệ phát triển. Thứ hai, bạn thực hiện bước đầu tiên để thành thạo công cụ phát triển chuyên nghiệp được hầu hết các nhà phát triển sử dụng. Hướng dẫn về cách cài đặt IntelliJ IDEA được cung cấp ở phần đầu của Cấp độ 3 củaKhóa học giáo dục CodeGym .

Mất bao lâu để học Java?

Bạn có thể có thể học những kiến ​​thức cơ bản về Java và phát triển các kỹ năng lập trình trong vòng 6 đến 12 tháng, tùy thuộc vào cường độ học tập của bạn. Thực hiện một cách tiếp cận có cấu trúc: lập kế hoạch học tập, thu thập các nguồn cần thiết và dành vài giờ mỗi ngày cho việc học của bạn. Đừng quên rằng chìa khóa để học cách lập trình là thực hành.

Phần kết luận

Tự học Java thực sự dễ dàng hơn bạn nghĩ. Bạn chỉ cần kỹ năng máy tính cơ bản. Để bắt đầu học Java một cách hiệu quả, hãy làm theo một số bước đơn giản sau: