מבוא והיכרות עם מבוא למדעי המחשב ושפת JAVA

1. מבוא והיכרות עם מבוא למדעי המחשב ושפת JAVA קרן כליף

2. ביחידה זו נלמד: • רכיבי המחשב • סוגי שפות תכנות • ההיסטוריה של שפת JAVA • תהליך הקומפליציה בשפת JAVA • JRE לעומת JDK • גרסאות ופלטפורמות של JAVA

3. מה זה מחשב? • מחשב - • מכונה המסוגלת לבצע חישובים והוראות • ההוראות מתבצעות תחת יחידות תוכנה • חומרה - • מקלדת, מסך, עכבר, דיסקים, זיכרון, CDROM, DVD, DiskOnKey, מעבד • תוכנה - • אפליקציה שרצה על המחשב • אנחנו נכתוב תוכנות בקורס זה

4. אירגון המחשב לא מכוסה במסגרת קורס זה • כל מחשב מורכב מהיחידות הבאות: • התקני קלט • התקני פלט • התקני זיכרון • מעבד • רכיבי חישוב ("המוח") • מערכת ההפעלה קישור התמונה: http://college.yukondude.com/2007_01_cpsc100/html/note.php?note=01%5ELecture_Notes%5EComputer_Components.tpl

5. אירגון המחשב – התקני זכרון • הינם רכיבים לשמירת מידע • כל יחידת זכרון מכילה 1byte (=8 סיביות) • נבחין בין: • זכרון ראשי (Primary Storage Unit): זכרון ה- RAM של המחשב • זכרון משני (Secondary Storage Unit): זכרון ה- ROM של המחשב

6. אירגון המחשב – יחידות הביצוע • מעבד:Central Processing Unit (CPU) • מטפל ומבצע פקודות הכוללות קריאה וכתיבה של נתונים מהזיכרון • מטפל בבקשות קלט/פלט • מטפל בפעולות אריתמטיות (חישובים) • מהירותו נמדדת ביחידות MHz (mega-hertz) • 1MHZ = למיליון פעולות בשניה • Arithmetic and Logic Unit (ALU) • מבצע חישובים והחלטות לוגיות

7. אירגון המחשב – תוכנה • מערכת ההפעלה • תכנה הנטענת לזיכרון הראשי בעלית המחשב • תפקידה לאפשר למשתמש להשתמש במחשב כיחידה אחת (מקשרת בין המשתמש ליחידות שתוארו קודם) • נכתבת ע"י מתכנים

8. סוגים של שפות תכנות • שפה עילית • קוד באנגלית, קריא לבני אדם • לאחר תהליך קומפילציה ניתן להרצה על מחשבים שונים • למשל שפת JAVA • שפת מכונה • שפה בינארית (מכירה רק 0 או 1) • מובנת ע"י המחשב ומשתנה ממחשב למחשב • שפת Assembly • יצוג סימלי של שפת מכונה, למשל: LOAD BASEPAY ADD OVERPAY STORE GROSSPAY

9. הסטוריה של שפת JAVA • פותחה ב- 1990 במעבדות SUN כשפה לשימוש פנימי ע"י ג'יימס גוסלינג • בתחילה חשבו לקרוא לה OAK, ע"ש עץ האלון שנשקף מחלונו של גוסלינג.. • יש סברה הטוענת שהשם JAVA ניתן ע"ש בית הקפה בו ישבו ופתחו את הרעיון • מטרת הפיתוח הייתה יצור שפה הקלה והפשוטה משפת C++ • הרעיון היה כתיבת שפה שתקומפל פעם אחת והתוצר ירוץ על כל מערכת הפעלה • WORA: Write Once Run Anywhere • בשנת 1994 הצטרף לצוות אריק שמידט, והחלו לשפר את השפה כך שתאפשר כתיבת אפליקציות ל- web • כיום הינה שפת חינם, אך Oracle קנו את Sun כך שיתכן ומצב זה ישתנה

10. תהליך ההמרה מקוד בשפת JAVA לתוכנית שרצה קובץ JAVA נכתב בעורך טקסטואלי כלשהו מקומפל ל- byte code באמצעות קומפיילר של JAVA Java Byte Code (קובץ עם סיומת class) ה- JVM יפרש את הפקודות שב- byte code למערכת ההפעלה JVM מערכת ההפעלה חומרת המחשב

11. JRE ו- JDK • JRE – Java Runtime Environment: • מספקת ספריות סטנדרטיות ו- JVM. • כלומר, לכל מערכת הפעלה יהיה JRE שמותאם עבורה. • ללא התקנה של JRE במחשב לא ניתן להריץ אפליקציות JAVA. • מאוד יתכן שהוא כבר מותקן אצלכם במחשב בגלל כל מיני תוכנות JAVA שדרשו את התקנתו • JRE שונים יכולים לספק JVM שיכולים להיבדל למשל בדברים הבאים: • אלגוריתם שחרורי הזיכרון (ה- Garbage Collector), יהיה פירוט בהמשך • אלגוריתם תיעדוף הרצת התהליכים במחשב • JDK – Java Development Kit: • מכילה בתוכה JRE • כוללת כלי קומפילציה ודיבגר, למשל Eclipse, NetBeans

12. רכיבי ה- JRE וה- JDK תמונה זו לקוחה מהדף הרשמי של JAVA בויקיפדיה: http://en.wikipedia.org/wiki/Java_%28software_platform%29

13. ערכות פיתוח ל- JAVA (editions) • JAVA SE (Standard Edition): • פיתוח אפליקציות שולחניות • מכילה ספריות ל- GUI, תקשורת ,DB וכד' – אוסף ספריות סטנדרטי • JAVA EE (Enterprise Edition): • מכילה ספריות לעבודה של שרתים, תכנות מבוזר, אבטחה email ועוד • JAVA ME (Micro Edition): • מותאמת לעבודה עם מעבדים קטנים, למשל פלאפונים • בעבר היה נהוג לקרוא לגרסאות אלו J2?E מאחר והן התבססו על גרסא 2 של JAVA, אבל היום נהוג להשתמש בשמות הנ"ל.

14. ביחידה זו למדנו: • רכיבי המחשב • סוגי שפות תכנות • ההיסטוריה של שפת JAVA • תהליך הקומפליציה בשפת JAVA • JRE לעומת JDK • גרסאות ופלטפורמות של JAVA