احتمالا تو هم مثل من عاشق دنیای تکنولوژی و برنامه‌نویسی هستی و دوست داری با ابزارهای مختلف این حوزه آشنا بشی که الان اینجایی.😉 امروز می‌خوام یکی از ابزارهای مهم و کاربردی رو بهت معرفی کنم؛ ابزاری که بدون اون، خیلی از اپلیکیشن‌ها و سرویس‌های محبوب ما اصلاً وجود نداشتن. این ابزار مهم چیزی نیست جز JDK!

JDK چیست؟

JDK یا همون Java Development Kit، یک کیت توسعه نرم‌افزاری برای زبان جاواست. این کیت شامل مجموعه‌ای از ابزارهای توسعه نرم‌افزار و کتابخانه‌های لازم برای ساخت و اجرای برنامه‌های جاواست. وقتی می‌گیم JDK، در واقع داریم از یک پکیج کامل حرف می‌زنیم که هر چی برای توسعه برنامه‌های جاوا لازم داری رو توی خودش داره.

JDK شامل سه بخش اصلیه:

• کامپایلر جاوا (javac): این ابزار کدهای جاوا رو به بایت‌کد تبدیل می‌کنه که توسط JVM قابل اجراست.
• ماشین مجازی جاوا (JVM): این ماشین مجازی بایت‌کدهای جاوا رو اجرا می‌کنه و برنامه‌های جاوا رو روی هر پلتفرمی به اجرا در میاره.
• کتابخانه‌های استاندارد: JDK شامل مجموعه‌ای از کتابخانه‌هاست که می‌تونی از اون‌ها برای توسعه برنامه‌ها استفاده کنی.
• 

تاریخچه JDK

برای درک بهتر JDK، بیا یک سفر به گذشته داشته باشیم. در اواسط دهه 90 میلادی، یک تیم از مهندسین شرکت Sun Microsystems تصمیم گرفتن یه زبان برنامه‌نویسی جدید بسازن که ساده، قابل حمل و قوی باشه. این زبان جاوا نام گرفت و JDK به عنوان ابزار اصلی برای توسعه جاوا معرفی شد. اولین نسخه JDK در سال 1996 منتشر شد و به سرعت بین برنامه‌نویسان محبوبیت پیدا کرد.

چرا JDK اهمیت داره؟

تصور کن یه جعبه ابزار بزرگ داری که هر ابزاری که برای ساختن یه خونه لازم داری توش هست. JDK هم همینطوره. بدون JDK، برنامه‌نویسان نمی‌تونن برنامه‌های جاوا رو بسازن و اجرا کنن. JDK تمام ابزارهای لازم برای نوشتن، تست و اجرای برنامه‌های جاوا رو در اختیار برنامه‌نویس قرار می‌ده.

کیت توسعه جاوا چگونه به وجود می‌آید؟

حالا که تا اینجا همراه من بودی، وقتشه بفهمیم کیت توسعه جاوا یا همون JDK چطور به وجود میاد و چه نسخه‌هایی داره. در واقع، JDK یک پلتفرم کاملاً جامع برای توسعه برنامه‌های جاواست و چند نسخه مختلف داره که هر کدوم برای نیازهای خاصی طراحی شدن.

• نسخه استاندارد جاوا (Java SE): این نسخه برای توسعه و اجرای کدهای جاوا روی محیط‌های دسکتاپ و سرور استفاده می‌شه. اگه می‌خوای یه برنامه ساده برای کامپیوترت بنویسی، این نسخه بهترین انتخابه.
• نسخه سازمانی جاوا (Java EE): این نسخه برای توسعه برنامه‌های بزرگ و سازمانی طراحی شده. با ویژگی‌هایی مثل محاسبات توزیع‌شده و سرویس‌های وب، می‌تونی برنامه‌هایی بسازی که در مقیاس بزرگ قابل اجرا باشن. مثلاً، اگه می‌خوای یه فروشگاه آنلاین بزرگ بسازی، این نسخه خیلی به کارت میاد.
• نسخه میکرو جاوا (Java ME): این نسخه برای دستگاه‌های کوچیک مثل موبایل‌ها، سنسورها، و میکروکنترلرها استفاده می‌شه. اگه دوست داری برای دستگاه‌های IoT یا اپلیکیشن‌های موبایل برنامه بنویسی، این نسخه مناسب توست.

محتویات JDK چیست؟

JDK شامل چندین ابزار و منابع مهمه که برای توسعه برنامه‌های جاوا ضروری هستن. بیایید با هم نگاهی بندازیم:

• ماشین مجازی جاوا (JVM): این ماشین مجازی بایت‌کدهای جاوا رو اجرا می‌کنه و برنامه‌ها رو روی هر پلتفرمی به اجرا درمیاره.
• مفسر یا بارگذاری‌کننده کدهای جاوا: این ابزار کدهای جاوا رو برای اجرا آماده می‌کنه.
• کامپایلر جاوا (Javac): این ابزار کدهای جاوا رو به بایت‌کد تبدیل می‌کنه.
• بایگانی‌کننده جاوا (Jar): این ابزار فایل‌های کلاس رو توی یک فایل فشرده ذخیره می‌کنه که اجرای برنامه‌ها رو راحت‌تر می‌کنه.

JDK همچنین شامل محیط زمان اجرای جاوا (JRE) می‌شه که بهش محیط زمان اجرای خصوصی هم می‌گن. این محیط شامل JVM و همه کتابخانه‌های لازم برای اجرای برنامه‌های جاواست. علاوه بر این، JDK کتابخانه‌های اضافی برای توسعه‌دهندگان هم داره که بهت کمک می‌کنن برنامه‌های پیشرفته‌تری بنویسی.

چرا از JDK استفاده می‌شود؟

حالا شاید بپرسی چرا باید از JDK استفاده کنیم؟ این ابزار چندین دلیل مهم داره که استفاده ازش رو واجب می‌کنه:

• ابزارهای کامل: JDK همه ابزارهای لازم برای نوشتن، کامپایل و اجرای برنامه‌های جاوا رو در اختیارت قرار می‌ده.
• شامل JRE: با داشتن JDK، نیازی به نصب جداگانه JRE نداری چون JDK شامل اون هم میشه.
• ابزارهای اضافی: JDK دارای ابزارهایی مثل Appletviewer، لانچر برنامه‌های جاوا و کامپایلره که کار برنامه‌نویسی رو خیلی راحت‌تر می‌کنن.
• کامپایلر: کامپایلر JDK کدهای جاوا رو به بایت‌کد تبدیل می‌کنه که توسط JVM قابل اجراست.
• لانچر برنامه‌ها: لانچر برنامه‌های جاوا در JDK به باز کردن JRE کمک می‌کنه و همه جزئیات ضروری رو بارگذاری می‌کنه تا برنامه‌ها به درستی اجرا بشن.

امیدوارم این توضیحات بهت کمک کرده باشه که بهتر بفهمی JDK چیه و چرا اینقدر مهمه. با استفاده از JDK، می‌تونی به راحتی برنامه‌های جاوا رو بنویسی، کامپایل کنی و اجرا کنی.

چیت شیت جاوا

دانلود

JDK‌های معروف

در این بخش می‌خوایم با چندتا از JDKهای معروف آشنا بشیم که توی دنیای برنامه‌نویسی خیلی محبوب و پرکاربرد هستن.

1. Oracle JDK

Oracle JDK نسخه اصلی و رسمی JDK هست که توسط شرکت اوراکل توسعه و پشتیبانی میشه. این JDK شامل همه ویژگی‌ها و ابزارهای لازم برای توسعه و اجرای برنامه‌های جاواست. اوراکل JDK برای استفاده تجاری نیاز به لایسنس داره، اما نسخه‌های آزمایشی رایگان هم داره.

2. OpenJDK

OpenJDK نسخه اپن‌سورس JDK هست که توسط جامعه جاوا و با پشتیبانی شرکت‌هایی مثل اوراکل توسعه داده میشه. OpenJDK تقریباً تمامی ویژگی‌های Oracle JDK رو داره و به صورت رایگان در دسترسه. اگه دنبال یه گزینه رایگان و اپن‌سورس هستی، OpenJDK بهترین انتخابه.

3. Amazon Corretto

Amazon Corretto یک توزیع رایگان و پشتیبانی شده از OpenJDK هست که توسط آمازون ارائه میشه. این JDK برای استفاده در محیط‌های تولیدی طراحی شده و آمازون تضمین میده که این نسخه به صورت منظم آپدیت و پچ‌های امنیتی دریافت کنه. برای برنامه‌هایی که در سرویس‌های ابری آمازون (AWS) اجرا میشن، Amazon Corretto انتخاب مناسبیه.

4. AdoptOpenJDK

AdoptOpenJDK یک پروژه اپن‌سورس هست که نسخه‌های باینری OpenJDK رو برای پلتفرم‌های مختلف فراهم می‌کنه. این پروژه توسط یک جامعه بزرگ از توسعه‌دهندگان پشتیبانی میشه و نسخه‌های مختلف JDK رو با به‌روزرسانی‌های منظم ارائه میده. از مزایای AdoptOpenJDK میشه به پشتیبانی از پلتفرم‌های مختلف و ارائه نسخه‌های پایدار اشاره کرد.

5. Zulu OpenJDK

Zulu OpenJDK توسط شرکت Azul Systems ارائه میشه و یک توزیع اپن‌سورس از OpenJDK هست. Zulu برای استفاده در محیط‌های تولیدی طراحی شده و Azul Systems تضمین میده که این JDK به صورت منظم آپدیت و پشتیبانی بشه. این JDK برای برنامه‌های با کارایی بالا و نیازمند پشتیبانی مناسب و انتخاب خوبی به حساب میاد.

6. GraalVM

GraalVM یک JDK پیشرفته از شرکت Oracle هست که علاوه بر پشتیبانی از جاوا، قابلیت اجرای زبان‌های برنامه‌نویسی دیگه مثل JavaScript، Python و Ruby رو هم داره. GraalVM بهینه‌سازی‌های زیادی برای اجرای سریع‌تر و کارایی بهتر برنامه‌ها داره و برای پروژه‌های پیچیده و چندزبانه بسیار مناسبه.

مزایا و معایب JDK

هر ابزاری توی دنیای برنامه‌نویسی هم خوبی‌هایی داره و هم یه سری چالش‌ها. بریم که مزایا و معایب JDK رو بررسی کنیم!

مزایای JDK

• قابل حمل بودن (Portability): یکی از بزرگ‌ترین مزایای JDK اینه که برنامه‌هایی که با استفاده از جاوا می‌نویسی روی هر پلتفرمی اجرا میشن. این یعنی اگه کدت رو روی ویندوز نوشتی، همون کد بدون هیچ تغییری روی لینوکس و مک هم اجرا میشه. خیلی باحاله، نه؟
• جامعه بزرگ و پشتیبانی قوی: جاوا یکی از پرطرفدارترین زبان‌های برنامه‌نویسی دنیاست و JDK هم به تبع اون کلی طرفدار داره. این یعنی اگه به مشکلی برخوردی، احتمالاً یه عالمه آدم قبلاً با همون مشکل مواجه شدن و راه‌حلش رو پیدا کردن. پس می‌تونی راحت به منابع آموزشی، فروم‌ها و مستندات دسترسی پیدا کنی.
• امنیت بالا: جاوا به امنیت معروفه و JDK هم ابزارها و کتابخانه‌هایی برای اطمینان از امنیت برنامه‌ها داره. این ویژگی باعث میشه که بسیاری از بانک‌ها و سازمان‌های بزرگ از جاوا برای توسعه نرم‌افزارهای خودشون استفاده کنن.
• کتابخانه‌های غنی: JDK شامل یک مجموعه بزرگ از کتابخانه‌ها و ابزارهای مفیده که تقریباً هر چیزی که نیاز داری رو فراهم می‌کنن. این یعنی دیگه لازم نیست برای هر کاری دنبال کتابخانه‌های متفرقه بگردی.
• مناسب برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده: JDK با ابزارهای پیشرفته‌ای که داره، برای توسعه برنامه‌های بزرگ و پیچیده خیلی مناسبه. از توسعه اپلیکیشن‌های اندروید گرفته تا سرویس‌های وب پیچیده، JDK همه نیازهای تو رو پوشش میده.

معایب JDK

• سرعت پایین‌تر نسبت به زبان‌های کامپایلری: یکی از نقدهایی که به جاوا و JDK وارد میشه، اینه که برنامه‌های نوشته شده با جاوا نسبت به زبان‌هایی مثل C++ کمی کندتر اجرا میشن. این به این دلیل هست که جاوا ابتدا به بایت‌کد تبدیل میشه و بعد توسط JVM اجرا میشه.
• مصرف حافظه بیشتر: برنامه‌های جاوا معمولاً حافظه بیشتری نسبت به برنامه‌های نوشته شده به زبان‌های دیگه مصرف می‌کنن. این می‌تونه برای برنامه‌هایی که نیاز به منابع سیستمی کمی دارن، مشکل‌ساز بشه.
• پیچیدگی در تنظیم محیط توسعه: تنظیم محیط توسعه جاوا با استفاده از JDK برای تازه‌کارها ممکنه کمی پیچیده باشه. تنظیم متغیرهای محیطی و پیکربندی ابزارها ممکنه زمان‌بر باشه و نیاز به دقت داشته باشه.
• نیاز به بروز رسانی‌های مداوم: جاوا و JDK به صورت مداوم به‌روزرسانی می‌شن و این می‌تونه گاهی اوقات باعث مشکلات ناسازگاری بشه. باید همیشه حواست باشه که از آخرین نسخه‌های پایدار استفاده کنی تا از قابلیت‌های جدید بهره‌مند بشی و مشکلات امنیتی نداشته باشی.

مؤلفه Jar در JDK چیست؟

می‌خوام درباره یکی از ابزارهای مهم و کاربردی JDK، یعنی ابزار Jar صحبت کنم. این ابزار خیلی مفیده و بهت کمک می‌کنه که کلاس‌های جاوات رو به صورت فشرده و مرتب نگه داری.

فایل Jar یک بسته کامل از کلاس‌های جاواست. فرض کن چند تا فایل .class ایجاد کردی و حالا می‌خوای همه اون‌ها رو توی یه فایل فشرده و مرتب نگه داری. اینجا فایل Jar به کمکت میاد. این فایل‌ها به شکلی قابل پیش‌بینی فشرده میشن و ساختار می‌گیرن.

حالا بیا با یه مثال واقعی این موضوع رو بیشتر توضیح بدیم. فرض کن یه فایل به نام Hello.class داری و می‌خوای اون رو به یه فایل Jar تبدیل کنی.

مراحل ایجاد فایل Jar

قبل از هر چیز، مطمئن شو که فایل Hello.java به درستی کامپایل شده و فایل Hello.class ایجاد شده باشه. حالا می‌خوایم این فایل رو به یه فایل Jar تبدیل کنیم. دستور زیر رو توی خط فرمان اجرا کن:

"C:\Program Files\Java\jdk-11.0.9\bin\jar.exe" --create --file Hello.jar Hello.class

با اجرای این دستور، فایل Hello.jar توی همون پوشه‌ای که فایل‌های Hello.class و jar.exe قرار داشتن، ایجاد میشه.

استفاده از فایل Jar

حالا می‌تونی فایل Jar رو به مسیر کلاس (Classpath) اضافه کنی و برنامه‌هات رو اجرا کنی. برای این کار از دستور زیر استفاده کن:

java -cp Hello.jar Hello

با اجرای این دستور، برنامه Hello اجرا میشه و خروجی مورد نظر رو بهت نشون میده.

مؤلفه‌های مهم JDK

JDK ابزارها و مؤلفه‌های زیادی داره که هر کدوم برای کارهای خاصی طراحی شدن. بیایم با هم چند تا از مهم‌ترین اون‌ها رو بشناسیم:

• java: این ابزار برای بارگذاری و اجرای اپلیکیشن‌های جاوا استفاده میشه.
• jar: این ابزار برای بایگانی و مدیریت فایل‌های جاوا استفاده میشه.
• javac: این ابزار کامپایلر جاواست که کدهای منبع رو به بایت‌کدهای جاوا تبدیل می‌کنه.
• javap: این ابزار برای جدا کردن فایل‌های کلاس استفاده میشه.
• javadoc: با استفاده از این ابزار می‌تونی مستندات برای کدهای جاوات تولید کنی.
• jdb: این ابزار دیباگر یا همون خطایاب جاواست.
• jconsole: این ابزار برای نظارت و مدیریت کنسول جاوا استفاده میشه.
• jshell: این ابزار در نسخه نهم جاوا معرفی شده و برای اجرای تعاملی کدهای جاوا استفاده میشه.

نصب و تنظیمات JDK

در این بخش می‌خوام نصب و تنظیمات JDK رو بهت یاد بدم. این مراحل خیلی ساده‌ست و با کمی دقت می‌تونی به راحتی JDK رو روی سیستمت نصب و تنظیم کنی. پس بریم سراغش!

مرحله اول: دانلود و نصب JDK

ابتدا باید آخرین نسخه JDK رو از سایت رسمی Oracle یا OpenJDK دانلود کنی. برای دانلود، می‌تونی به لینک زیر بری:

• دانلود JDK از سایت Oracle
• دانلود OpenJDK

بعد از دانلود، فایل نصب رو باز کن و مراحل نصب رو دنبال کن. معمولاً نصب خیلی ساده و سریع انجام میشه. مسیر پیش‌فرض نصب معمولاً اینجاست: C:\Program Files\Java\jdk-11.0.9 (ممکنه شماره نسخه متفاوت باشه).

مرحله دوم: تنظیم JAVA_HOME برای سیستم عامل ویندوز

برای تنظیم محیط JAVA_HOME مراحل زیر رو دنبال کن:

1. باز کردن Properties:

• روی My Computer یا This PC راست کلیک کن و Properties رو انتخاب کن.

2. تنظیم متغیرهای محیطی:

• از سمت چپ صفحه باز شده، Advanced system settings رو انتخاب کن.
• روی دکمه Environment Variables کلیک کن.

3. ایجاد یا ویرایش JAVA_HOME:

• در بخش System Variables، روی New کلیک کن و یک متغیر با نام JAVA_HOME ایجاد کن.
• مسیر نصب JDK رو به عنوان مقدار متغیر وارد کن. مثلاً: C:\Program Files\Java\jdk-11.0.9.

4. به‌روزرسانی PATH:

• در همون بخش System Variables، متغیر Path رو پیدا کن و Edit رو بزن.
• یک ورودی جدید به مسیر bin داخل دایرکتوری JDK اضافه کن. مثلاً: C:\Program Files\Java\jdk-11.0.9\bin.

مرحله سوم: بررسی نصب JDK

برای اطمینان از اینکه JDK به درستی نصب شده، یک بار کامپیوتر رو ری‌استارت کن و سپس این دستورات رو توی Command Prompt اجرا کن:

java -version

java -version

اگه نسخه‌های جاوا و javac به درستی نمایش داده شدن، یعنی نصب JDK با موفقیت انجام شده.

کامپایل و پیاده‌سازی کدهای جاوا با JDK

حالا که JDK رو نصب کردی، بیایم یه برنامه ساده جاوا بنویسیم و اجرا کنیم.

ایجاد فایل جاوا

یک فایل Text با نام Hello.java ایجاد کن و کد زیر رو داخلش بنویس:

class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, 7Learn!");
    }
}

کامپایل کد جاوا

برای کامپایل کردن فایل جاوا، دستور زیر رو توی Command Prompt اجرا کن. مطمئن شو که مسیر درست فایل رو وارد می‌کنی:

"C:\Program Files\Java\jdk-11.0.9\bin\javac.exe" Hello.java

اگه همه چیز درست پیش بره، یه فایل با نام Hello.class توی همون پوشه‌ای که فایل Hello.java هست ایجاد میشه.

اجرای کد جاوا

حالا برای اجرای برنامه، دستور زیر رو اجرا کن:

java Hello

اگه همه چیز درست باشه، باید پیغام "Hello, 7Learn!" روی صفحه نمایش داده بشه. تبریک می‌گم! اولین برنامه جاوات رو نوشتی و اجرا کردی.

سوالات متداول

1. JDK با JRE چه تفاوتی داره؟

JDK شامل JRE هست، اما JDK ابزارهای بیشتری برای توسعه دهندگان مثل کامپایلر و دیباگر داره.

2. آیا می‌تونم بدون JDK برنامه‌های جاوا رو اجرا کنم؟

نه، برای اجرای برنامه‌های جاوا به JRE نیاز داری که بخشی از JDK هست.

3. کدام نسخه JDK رو باید نصب کنم؟

برای شروع، بهتره آخرین نسخه پایدار JDK رو نصب کنی.

4. آیا JDK رایگانه؟

بله، OpenJDK به صورت رایگان در دسترسه و می‌تونی از اون استفاده کنی.

5. چطور می‌تونم متوجه بشم JDK روی سیستمم نصبه؟

دستور java -version و javac -version رو توی ترمینال اجرا کن. اگه JDK نصب باشه، نسخه اون نمایش داده میشه.

جمع‌بندی

در این مقاله با JDK آشنا شدیم و دیدیم که این ابزار چقدر در دنیای برنامه‌نویسی اهمیت داره. از تاریخچه و اولین نسخه‌ها گرفته تا مزایا و معایب و حتی آموزش نصب و استفاده، تو این مقاله بررسی شده. حالا دیگه می‌دونی که JDK چیه و چطور می‌تونی ازش برای توسعه برنامه‌های جاوا استفاده کنی.

اگر به دنبال یادگیری بیشتر هستی و دوست داری در دنیای برنامه‌نویسی جاوا عمیق‌تر بشی، پیشنهاد می‌کنم حتماً از منابع آموزشی معتبر استفاده کنی. امیدوارم این مقاله برات مفید بوده باشه و بتونی با استفاده از JDK پروژه‌های عالی بسازی. موفق باشی!