ما المقصود بلغة البرمجة Java؟
Java هي لغة برمجة مستخدمة على نطاق واسع في كتابة التعليمات البرمجية لتطبيقات الشبكة. وهي كانت ولا تزال الخيار الأكثر شيوعاً بين المطورين على مدى عقدين من الزمن مع وجود ملايين من تطبيقات Java المستخدمة في الوقت الحاضر. Java عبارة عن لغة متعددة المنصات، وموجهة بالكائنات، ومتمحورة حول الشبكة، ويمكن استخدامها باعتبارها منصة في حد ذاتها. وهي لغة برمجة سريعة وآمنة وموثوقة لكتابة التعليمات البرمجية لكل شيء، بدءاً من تطبيقات الأجهزة المحمولة والبرمجيات المؤسسية إلى تطبيقات البيانات الكبيرة والتقنيات القائمة على الخوادم. كما تُعتبر لغة جافا لغةٌ برمجيةٌ يتم استخدامها في برمجة الكثير من التطبيقات، ومعظم تعابيرها مستمدةٌ من لغتي C و++C، تمَّ اكتشافها وتطويرها من قبل العالم جيمس جوسلينج، حيث استعملت في تطبيقاتٍ عديدة لتسهيل التعامل مع الإنترنت بطريقةٍ تفاعلية كما تُعتبر اللغة البرمجية الأكثر شيوعاً واستخداماً في صنع تطبيقات الهواتف الذكية، خصوصاً تلك التي تعمل بنظام تشغيل Android.
وهي لغة برمجة متقدِّمة ومتطوّرة وآمنة في الآن نفسه، وتُستخدم هذه اللغة في تطوير تطبيقات أجهزة الحاسوب والأجهزة المحمولة ومعالجة البيانات الضخمة وصناعة الألعاب وإنشاء الموقع الإلكترونيّة.
تعدُّ لُغة الجافا من أكثر لغات البرمجة شيوعاً إذا يزيد عدد أجهزة الحاسوب التي تستخدم هذه اللغة في العالم عن 3 مليارات جهاز حسب ما صرّحت به الشركة، يعود ذلك لميّزاتها العديدة التي دفعت أعداداً هائلة من المبرمجين لتعلّمها.
تمتلك لغة جافا العديد من المميزات التي جعلت من استخدامها منتشراً على نطاقٍ واسع في كل مكانٍ حولنا وبنجاحٍ كبير ومنها الآتي:
- يمكن للبرامج المنشأة باستخدام لغة جافا يمكن نقلها عبر شبكة الإنترنت بكل سهولة.
- تُعد لغة جافا قوية وسهلة جدا للاستخدام على عكس لغة c++,على الرغم من أن معظم تعابيرها مستمدة منها .
- تتمتع لغة جافا بالموثوقية وبالإمكان الاعتماد عليها بحيث يكون المجال للخطأ في البرمجة قليل جداً.
- تُعدُّ لغة آمنة وخصوصاً لاستخدامها في صنع تطبيقات الهواتف الذكية وامكانية نقلها عبر شبكة الانترنت.
- يوجد لها نظام أساسي خاص بها ،حيث لا يراعى تشابه نظامها مع أنظمة الأجهزة التي يتم تشغيلها عليها والذي قد يكون عقبة كبيرة في بعض الأحيان.
- يُعدُّ تنزيلها وتحميلها على جهاز الكمبيوتر مجاناً، وهذا يسهل عملية التحديث المستمرة وازالة الاصدارات القديمة بمشاكلها وتنزيل النسخ الحديثة والتمتع بها بكل أريحية.
- إمكانيّة استخدامها على مختلف أنواع أنظمة التشغيل الشهيرة مثل الويندوز وماك وغيرها. سهلة التعلّم وسهلة الاستخدام.
- مصدر اكواد مفتوح ومجانيّ.
- إمكانية إعادة استخدام الاكواد، ممّا يقلّل تكاليف التطوير.
- مشابهة للغات برمجة أخرى مثل C++ و C# ولذلك فإنّه يسهل استخدام الاكواد بين هذه البرمجيّات واستبدالها.
- لغة شائعة ومنتشرة الاستخدام بين مطوّري البرمجيّات
- تعتمد اللغة في عملها على التشفير وهذا ما يزيد من أمانها.
- بإمكانك الاستمتاع بميزة تعديل الأخطاء أثناء عملية البرمجة.
مجالات استخدام لغة جافا:
تستخدم لغة الجافا في العديد من المجالات ،ومن أشهر المجالات التي اثبتت هذه اللغة نجاحها فيها ما يأتي:
1- تطبيقات الأندرويد:
تعتمد أغلب تطبيقات نظام الأندرويد على لغة الجافا في كتابة أكوادها، لدرجة اعتبار لغة الجافا هي اللغة الرسميّة لتطوير تطبيقات الأندرويد للأجهزة المحمولة.
2- تطبيقات واجهة المستخدم الرسومية لسطح المكتب:
طوّرت شركة جافا العديد من الأدوات التي تُستخدم لتطوير واجهات سطح المكتب الرسوميّة، ومن أبرزها java.swing و AWT و javaFX.
3- التطبيقات المستندة على مواقع الويب:
يشتهر استخدام لغة الجافا لتطوير المواقع الإلكترونية وتطبيقاتها المستندة عليها، مثل مواقع التأمين الصحيّ، أو مواقع الضمان الاجتماعي وغيرها.
4- تطبيقات الخدمات المالية والبيع بالتجزئة:
تُستخدم لغة الجافا في كتابة تطبيقات إدارة المعاملات المالية والفوترة.
5- البحث العلمي:
تُعدُّ لغة الجافا هي المفضّلة لمجتمع البحث العلميّ، حيث يُمكن الاعتماد عليها في إجراء حسابات رياضيّة وعمليات أخرى مثل معالجة البيانات الضخمة، كما يُمكنها التعامل مع نتائج برمجيّات أخرى مثل الماتلاب MATLAB.
6- تطوير الالعاب:
استخدمت لغة Java في تطوير الكثير من ألعاب الهاتف المحمول والحاسوب والفيديو. فكل الألعاب الحديثة التي تدمج تقنية متقدمة، مثل التعلم الآلي أو الواقع الافتراضي، مصممة باستخدام تكنولوجيا Java.
7- الحوسبة السحابية:
غالباً ما يُشار إلى Java بالتسمية WORA (الكتابة لمرة والتشغيل من أي مكان)، ما يجعلها مثالية للتطبيقات اللامركزية القائمة على السحابة. يختار مزودو السحابة لغة Java لتشغيل البرامج على مجموعة واسعة ومتنوعة من المنصات الأساسية.
8- البيانات الكبيرة:
تُستخدم Java لمحركات معالجة البيانات التي يمكن أن تعمل مع مجموعات بيانات معقدة وكميات هائلة من البيانات في الوقت الفعلي.
9- الذكاء الاصطناعي:
Java هي المشغل الأساسي لمكتبات تعلّم الآلة. وبفضل ثباتها وسرعتها، تُعد خيارًا مثاليًا لتطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي، مثل معالجة اللغة الطبيعية والتعلم العميق.
10- إنترنت الأشياء:
تُستخدم Java لبرمجة المستشعرات والمكونات الصلبة في الأجهزة المتطورة التي تستطيع الاتصال بشكل مستقل بالإنترنت.
سلبيات استخدام لغة جافا:
على الرغم من جميع ميّزات لغة الجافا إلى أنَّ التطوّر الحاليّ في لغات البرمجة جعل بعض لغات البرمجة تتفوّق عليها في بعض النواحي، وفيما يأتي بعض سلبيّات استخدام لغة الجافا:
- تستهلك لغة الجافا ذاكرة كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي، ممّا يجعل العمل عليها بطيئاً بعض الشيء مقارنة بلغات برمجة مثل C+ و C، ممّا قد يؤثّر على أداء الجهاز بشكل عام مع الوقت.
- لا تعتمد لغة الجافا على النسخ الاحتياطيّ للبيانات وتعتمد على التخزين فقط، وهو من أبرز عيوب هذه اللغة.
- يتطلَّب استخدام لغة الجافا مساحة تخزينيّة كبيرة مقارنة باللغات الأخرى.
- لا تُساعد لغة جافا بشكل كامل على كتابة الهياكل والبيانات.
- لا يوجد قوانين واضحة للدعم الفني للمستخدمين
- وجود ثبات في لغة جافا، أي لا يوجد تنوع، وهذا ما يقلل من استخدامها.
ماهي لغة الجافا سكريبت (Java Script):
هي لغة برمجة شاع استخدامها في بناء صفحات الويب وجعلها أكثر تفاعلية. أنشأتها شركة Netscape للتنافس مع VBScript التي تم تقديمها من جهة شركة Microsoft. تطورت لغة الجافا سكريبت وأصبحت تستخدم في متصفحات وخوادم الويبNode.js ومجموعة من الاستخدامات الأخرى.
ماذا يمكن أن نفعل باستخدام لغة جافا سكريبت؟
كما وضَّحنا أنَّ لغة الجافا سكريبت تُستخدم بشكل أساسي في بناء مواقع الويب، ولكن الآن أصبح لها العديد من الاستخدامات الأخرى، بما في ذلك تطوير الهاتف المحمول، وتطبيقات الويب، وتطبيقات سطح المكتب، وغيرها الكثير كما سنرى.
1- تطبيقات الهاتف المحمول Mobile Applications
يُمكننا استخدام لغة الجافا سكريبت JavaScript لإنشاء تطبيقات الهاتف المحمول، وذلك من خلال أحد أكثر الأطر شيوعاً وهو React Native، والذي يُساعد المبرمجين على بناء تطبيقات الهاتف المحمول بطريقة احترافية عن طريق جافا سكريبت.
باستخدام React Native، يُمكنك تطوير تطبيقات الهاتف المحمول باستخدام لغة الجافا سكريبت فقط. يتيح لك React Native إنشاء تطبيقات الهاتف المحمول لكل من نظام الأندرويد Android ونظام الـ iOS دون الحاجة إلى تعلم اللغات الأصلية لكل نظام (Java for Android ، Swift for iOS).
2- تطوير الواجهات الأمامية لمواقع الويب development Front End web
يستخدم مطورو الواجهات الأمامية Front End Web Developer لغات برمجة مثل CSS و HTML و JavaScript بشكل أساسي لإنشاء الأجزاء المرئية من مواقع الويب.
وسبب شيوع لغة الجافا سكريبت في مجال تطوير الواجهات الأمامية هو أنها لا تتطلب خطوة تجميع compilation قبل استخدامها في صفحة الويب، على عكس بعض لغات البرمجة الأخرى، هذا يعني أنه يمكن للمبرمجين كتابة التعليمات البرمجية ورؤية التغييرات على الفور دون كتابة أمر معين أو إعادة تشغيل البرنامج من جديد.
سبب آخر وهو أن لغة الجافا سكريبت تسمح للمبرمجين بإضافة عناصر ديناميكية وتفاعلية إلى صفحات الويب.
تستخدم الجافا سكريبت أيضًا في بناء تطبيقات الصفحة الواحدة (Single Page Application
تُسهل أطر لغة الجافا سكريبت مثل Angular وVue وReact على المطورين استخدام الجافا سكريبت في إنشاء الواجهات الأمامية لمواقع الويب، وتُتيح للمستخدمين التنقل بين الصفحات المختلفة للموقع دون الحاجة الى تحديث محتوى الصفحة بأكملها.
3- تطوير الواجهات الخلفية لمواقع الويب Backend web development
يمكن أيضاً استخدام لغة الجافا سكريبت لتطوير الويب من جهة الخادم (Server side). يسمح هذا لمطوري جافا سكريبت استخدام مهاراتهم للعمل مع كل من الجوانب الأمامية والخلفية لموقع الويب.
أحد بيئات التشغيل الشائعة للقيام بذلك هي الـ Node.js، والتي تسمح للمبرمجين باستخدام لغة الجافا سكريبت على جانب الخادم من خلال تنفيذ التعليمات البرمجية من خلال محرك V8 الذي تم إنشاؤه من خلال شركة Google نفس المحرك الذي يستخدمه متصفح الويب Google Chrome لتشغيل الجافا سكريبت.
4- تطبيقات سطح المكتب Desktop Applications
تستخدم لغة الجافا سكريبت أيضًا لإنشاء تطبيقات سطح المكتب باستخدام منصات مثل Electron و NW.j.
NW.js مشابه لـ Electron من حيث إنه يسمح لمطوري جافا سكريبت (JavaScript Developers) ببناء تطبيقات سطح المكتب باستخدام HTML وCSS وJavaScript. وكلاهما يسمح للمطورين بإنشاء تطبيقات سطح المكتب باستخدام لغة الجافا سكريبت.
5- تطوير الألعاب Game Development
شقت لغة الجافا سكريبت طريقها أيضًا في مجال صناعة الألعاب. باستخدام HTML5، يمكن للمطورين إنشاء ألعاب صغيرة أو عناصر ألعاب داخل صفحة ويب موجودة (مثل إعلان للافتة أو كائن متحرك على جانب صفحة ويب). بالإضافة إلى ذلك، تسمح ألعاب المتصفح للاعبين بالوصول إلى ألعابهم المفضلة من أي جهاز كمبيوتر، وهو أمر ممتاز للأشخاص الذين لا يمتلكون وحدات تحكم الألعاب أو الأجهزة المحمولة.
هناك أطر ألعاب ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد للغة الجافا سكريبت مثل Phaser وBabylon.js وThree.js.
Phaser هو إطار لبناء ألعاب ثنائية الأبعاد. يتميز بالعديد من الأمثلة الرائعة ومقتطفات التعليمات البرمجية التي يمكنك استخدامها للتعلم منها وتطوير ألعاب الفيديو الخاصة بك.
Babylon.js هو إطار عمل لإنشاء ألعاب ثلاثية الأبعاد. في الوقت نفسه. Three.js هي مكتبة تسهل العمل مع Babylon.js.
هذه الأطر الثلاثة (Phaser و Babylon.js و Three.js) هم الأكثر استخدامًا لصناعة الألعاب الإلكترونية ذات الأحجام المختلفة، ابتداءً من ألعاب الهاتف المحمول البسيطة إلى ألعاب وحدة التحكم ثلاثية الأبعاد
مجال الذكاء الاصطناعيintelligence Artificial
لغة الجافا سكريبت تعتبر لغة ممتازة للعمل في مجال الذكاء الاصطناعي (Artificial intelligence) وذلك بفضل أطر مثل مكتبة TensorFlow.
TensorFlow هي مكتبة في الجافا سكريبت يمكنك استخدامها للقيام بالتعلم الآلي (Machine learning) والتعلم الآلي هو عملية استخدام الخوارزميات (Algorithms) لتحليل البيانات وعمل تنبؤات حول البيانات المستقبلية.
بالإضافة إلى ذلك، هناك أطر لتطوير روبوتات الدردشة المدعومة بالذكاء الاصطناعي مثل Botkit وChatfuel. باستخدام هذه الأدوات، يمكن للمطورين بناء روبوتات دردشة (Chatbots) تعمل كمساعدين شخصيين أو ممثلين لخدمة العملاء.
التمثيل المرئي للبيانات Data visualization
أحد استخدامات لغة الجافا سكريبت هو عملية تصور البيانات، أو إنشاء تمثيلات مرئية للبيانات. على سبيل المثال، يستخدم العديد من الأشخاص D3.js لإنشاء رسوم بيانية ومخططات وخرائط تفاعلية يتم تحديثها في الوقت الفعلي بناءً على مجموعات البيانات المنقحة.
D3.js يُتيح للمطورين تحويل البيانات الأولية إلى رسوم بيانية ثنائية الأبعاد ومتفاعلة، وكذلك ثلاثية الأبعاد، ومخططات، وخرائط، يتم تحديثها عند إدخال بيانات جديدة (يُمكنك تغيير المرئيات لتمثيل أنواع مختلفة من مجموعات البيانات، مثل المناطق الجغرافية). يُمكنك حتى إنشاء صور GIF متحركة باستخدام D3.js.
يعد إجراء تصورات البيانات باستخدام D3 أمراً بسيطاً نسبياً. يمكنك إنشاء حساب مجاني ومفتوح المصدر (مما يمنحك إمكانية الوصول إلى مكتبة D3 والبرامج التعليمية)، ثم تحميل بياناتك كملف .csv، وتحديد نوع الرسم البياني أو الخريطة التي تريد القيام بها، ثم انقر فوق «توليد» لإنتاج منتجك النهائي.
يعمل D3 مع جميع أنواع البيانات ويمكنه عمل تصورات جميلة وسريعة الاستجابة تنقل المعلومات بطريقة لا يمكن للكلمات أن تفعلها أبداً.
انترنت الأشياء والانظمة المدمجةEmbedded systems & IOT
اكتسبت لغة الجافا سكريبت شعبية كبيرة في مجال تطوير الأنظمة المدمجة، هذا يعني أنه يمكنك إنشاء تطبيقات للأجهزة الصغيرة جدًا باستخدام الجافا سكريبت.
ويمكنك أيضاً استخدام لغة الجافا سكريبت في مجال تطوير إنترنت الأشياء IoT مما يعني تطوير تطبيقات للأجهزة وجعلها متصلة بالإنترنت. تعد لغة الجافا سكريبت خيارًا ممتازاً لتطوير تطبيقات لهذه الأنواع الجديدة من الأجهزة الذكية.
أحد أشهر أطر تطوير الأجهزة المدمجة مع JS هو Johnny-Five، والذي يساعد المطورين على جعل الأجهزة تتحدث إلى البرامج من خلال تسهيل تثبيت الأوامر واستخدامها للتفاعل مع الأجهزة. على سبيل المثال، باستخدام JS للتطوير المدمج، يُمكنك إنشاء جهاز يمكنه التحكم في كل شيء لاسلكياُ من المروحة إلى الروبوت.
لا يمكن أن يستمر العالم بالتطور إن لم يقدم اهتماماً واضحاُ بالأساسات القوية التي قد أوصلَته إلى هنا، لذلك يأتي دور جافا هنا في كونها لغة برمجية ثمينة تقدم أوفر المعلومات عن التكنولوجيا والتطور الذي ينتظرنا في العقود القادمة.
