جاوا سیکھنا کہاں سے شروع کرنا ہے۔

جاوا زبان

جاوا صرف ایک پروگرامنگ زبان نہیں ہے، بلکہ وسیع صلاحیتوں کے ساتھ ایک پورا سافٹ ویئر پلیٹ فارم ہے۔ اس پلیٹ فارم کے اہم اجزاء ہیں:

• جاوا پروگرام لکھنے اور چلانے کے لیے بنیادی ٹولز۔
• لائبریریاں اور کلاسیں زبان کا مرکز ہیں۔ وہ جاوا پروگرامنگ کی بنیادی فعالیت فراہم کرتے ہیں: استثناء ہینڈلنگ، ملٹی تھریڈنگ، کلیکشن، لاگنگ، عکاسی، سیکورٹی، نیٹ ورکنگ، XML، سیریلائزیشن، ریگولر ایکسپریشن۔
• ایپلیکیشنز کو تعینات کرنے اور خود بخود لانچ کرنے کے ٹولز۔
• فرنٹ اینڈ (GUI، یوزر انٹرفیس) بنانے کے لیے ٹولز۔ یہ JavaFX، Swing اور Java2D لائبریریوں کی کلاسیں ہیں۔
• ڈیٹا بیس کے ساتھ نیٹ ورک پر دور سے کام کرنے کے لیے لائبریریاں، جیسے JDBC، JNDI، RMI اور Java RMI-IIOP۔

اگر آپ جاوا کلاسز اور ٹولز کے بارے میں مزید جاننا چاہتے ہیں تو اوریکل دستاویزات کو پڑھیں - یہ سب کچھ ہے۔ Java JDK 1.0 کے پہلے ورژن میں "صرف" چند سو کلاسیں شامل تھیں۔ لیکن اب ان کی تعداد کئی ہزار تک بڑھ گئی ہے۔ زبان کی زندگی کے دوران، مصنفین نے بہت زیادہ تبدیلیاں کی ہیں جو اس کی حفاظت، فعالیت اور پورٹیبلٹی کو بڑھاتی ہیں۔ اس کے ڈویلپرز کی طرف سے زبان کی مسلسل بہتری اور مدد کی بدولت، جاوا نے ہمیشہ آئی ٹی ٹیکنالوجیز کی ترقی کے ساتھ رفتار برقرار رکھی ہے۔ لہٰذا اب ہمارے سامنے ایک جدید زبان موجود ہے، جس کی اہم خصوصیات یہ ہیں:

• داخلے میں کم رکاوٹ۔
  سی جیسی نحو والی زیادہ تر زبانوں کے مقابلے جاوا سیکھنا آسان ہے۔

• آبجیکٹ واقفیت.
  جاوا پروگرام اشیاء اور ان کے تعامل کے ارد گرد بنائے گئے ہیں، جو آپ کو OOP کا پورا فائدہ اٹھانے کی اجازت دیتے ہیں۔

• پورٹیبلٹی۔
  ایک مترجم، جاوا ورچوئل مشین کے استعمال کے ذریعے، پروگرام مختلف پلیٹ فارمز اور آلات پر پورٹیبل ہوتے ہیں۔

• پلیٹ فارم کی آزادی
  ایک پلیٹ فارم کے لیے جاوا میں لکھے گئے پروگرام کو انٹرمیڈیٹ بائیک کوڈ میں مرتب کیا جاتا ہے جو ہر پلیٹ فارم کے لیے JVM کی تشریح کی بدولت دوسرے پلیٹ فارمز پر چل سکتا ہے۔

• اعلی درجے کی ملٹی تھریڈنگ۔
  جاوا کی خصوصیات آپ کو ایک سے زیادہ تھریڈز کے عمل کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتی ہیں، جس سے آپ ملٹی تھریڈ ایپلی کیشنز بنا سکتے ہیں۔

• حفاظت
  JVM کی بلٹ ان بائیک کوڈ تصدیق، جاوا کی دستی میموری مینجمنٹ کی کمی، اسٹیک اوور فلو کا پتہ لگانے، اور مختلف APIs کی موجودگی جو آپ کو سیکیورٹی کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتے ہیں، کی بدولت آپ اس زبان میں صحیح معنوں میں محفوظ ایپلی کیشنز بنا سکتے ہیں۔

• غلطی کی رواداری۔
  استثنیٰ کا طریقہ کار، دونوں تالیف کے دوران اور براہ راست عمل درآمد کے دوران، پروگراموں کی غلطی برداشت کو بڑھاتا ہے اور غلطیوں کی تعداد کو کم کرتا ہے۔

• تشریحی صلاحیت
  جاوا مترجم کسی بھی مشین پر جاوا بائیک کوڈ کو چلا سکتا ہے جس میں JVM اور JRE ہے۔

• تقسیم
  جاوا کے پاس تقسیم شدہ ایپلی کیشنز بنانے کے لیے ٹولز ہیں۔

• کارکردگی۔ جے آئی ٹی
  (جسٹ ان ٹائم) کمپائلر کا استعمال تیز رفتار ایپلیکیشن آپریشن کو یقینی بناتا ہے، جس کی رفتار کا موازنہ C اور C++ زبانوں سے کیا جاسکتا ہے۔

اس فلو چارٹ سے اقدامات کی ترتیب واضح طور پر ظاہر ہوتی ہے:

اپنے کمپیوٹر پر جاوا انسٹال کرنا

جیسا کہ ہم پہلے ہی جان چکے ہیں، جب ہم شروع سے جاوا سیکھتے ہیں، تو پہلا قدم JDK کو انسٹال کرنا ہے ۔ ایسا کرنے کے لیے آپ کو چند آسان آپریشنز کرنے کی ضرورت ہوگی:

1. اوریکل ویب سائٹ پر جائیں ۔
2. اپنے آپریٹنگ سسٹم کے لحاظ سے انسٹالیشن فائل کو منتخب کریں اور ڈاؤن لوڈ کریں۔
3. انسٹالر کی ہدایات کے بعد انسٹالیشن مکمل کریں۔
4. اگر آپ ونڈوز استعمال کر رہے ہیں تو ماحولیاتی متغیر کو سیٹ کریں۔

یہاں، مثال کے طور پر، ونڈوز آپریٹنگ سسٹم کے لیے JDK کی تنصیب اور ماحولیاتی متغیر کی تفصیل ہے ۔

بنیادی تعریفیں

اگر آپ نے ابھی جاوا سیکھنا شروع کیا ہے، تو آپ کو یقینی طور پر درج ذیل شرائط ملیں گی: JVM (جاوا ورچوئل مشین) - جاوا ورچوئل مشین۔ یہ ایک پلیٹ فارم کے لیے مخصوص سافٹ ویئر ماڈیول ہے جو سورس بائٹ کوڈ کو مشین کوڈ میں تشریح کرنے اور اس پر عمل درآمد کرنے کا کام کرتا ہے۔ JRE (جاوا رن ٹائم ماحول) - جاوا رن ٹائم ماحول۔ JVM کا ایک پلیٹ فارم کے لیے مخصوص نفاذ اور جاوا پروگراموں کو چلانے کے لیے درکار لائبریریوں کا ایک سیٹ شامل ہے۔ JDK (Java Development Kit) جاوا میں پروگرام لکھنے کے لیے ضروری ڈویلپر ٹولز کا ایک سیٹ ہے۔ ایک کمپائلر، JRE، معیاری جاوا لائبریریوں کا ایک سیٹ، دستاویزات، اور مختلف افادیت پر مشتمل ہے۔ سورس کوڈ جاوا میں .java ایکسٹینشن کے ساتھ ایک ٹیکسٹ فائل ہے۔ بائٹ کوڈ مشین سے آزاد کم سطح کا کوڈ ہے جو JVM کے لیے ہدایات کا ایک مجموعہ ہے۔ مشین کوڈ بائنری فارمیٹ میں مشین ہدایات کا ایک مجموعہ ہے جو براہ راست پروسیسر کے ذریعے عمل میں لایا جاتا ہے۔ تالیف سورس کوڈ کو بائیک کوڈ میں تبدیل کرنا ہے۔ تشریح - بائٹ کوڈ کو مشین کوڈ میں تبدیل کرنا۔ پلیٹ فارم ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کا ماحول ہے جس میں پروگرام اور ایپلی کیشنز کو انجام دیا جاتا ہے۔ سب سے مشہور پلیٹ فارم مائیکروسافٹ ونڈوز، لینکس، سولاریس او ایس اور میک او ایس ہیں۔ یہ خاکہ JVM، JRE اور JDK کے تصورات کو بہتر طور پر سمجھنے میں آپ کی مدد کرے گا:

پروگرام لائف سائیکل

جاوا پروگرام کا لائف سائیکل ٹیکسٹ فارمیٹ میں سورس کوڈ لکھنے سے شروع ہوتا ہے۔ عام طور پر، اس کے لیے خصوصی ترقیاتی ماحول استعمال کیے جاتے ہیں - انٹیگریٹڈ ڈیولپمنٹ انوائرمنٹ (IDE) ، لیکن سادہ پروگراموں کو ٹیکسٹ ایڈیٹر، یہاں تک کہ نوٹ پیڈ میں بھی ٹائپ کیا جا سکتا ہے، جو ونڈوز OS کے کسی بھی ایڈیشن کے ساتھ آتا ہے۔ سورس کوڈ کو .java ایکسٹینشن والی فائل میں محفوظ کیا جانا چاہیے۔ مثال پروگرام HelloWorld.java:

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

اس سورس کوڈ پر عمل کرنے سے پہلے، اسے کمپائلر کا استعمال کرتے ہوئے بائیک کوڈ میں مرتب کیا جانا چاہیے۔ کمپائلر ایک افادیت ہے جو JDK کا حصہ ہے۔ اس کے کام کے نتیجے میں، ہمیں ایکسٹینشن کلاس کے ساتھ ایک فائل موصول ہوگی۔ اس میں bytecode - JVM کے لیے ہدایات ہیں، جس کی شکل اسمبلی کی زبان سے ملتی جلتی ہے۔ ہمارا HelloWorld.java پروگرام HelloWorld.class فائل میں مرتب کیا جائے گا۔ جاوا پلیٹ فارم بائیک کوڈ میں ترمیم کرنے کے لیے ٹولز فراہم نہیں کرتا، لیکن پھر بھی آپ اسے دیکھ سکتے ہیں۔ یہ دیکھنے کے لیے کہ جاوا پروگرام کا بائی کوڈ کیا ہے، آپ javap disassembler یوٹیلیٹی استعمال کر سکتے ہیں، جو JDK میں شامل ہے۔ ہیلو ورلڈ۔ کلاس اس طرح کے بائیک کوڈ پر مشتمل ہوگی:

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
}

ہمارا پروگرام اب HelloWorld.class فائل میں مرتب شدہ شکل میں محفوظ ہے۔ اسے کسی بھی پلیٹ فارم پر چلانے کے لیے، آپ کو JRE انسٹال کرنا ہوگا۔ کسی بھی پلیٹ فارم پر جاوا پروگراموں کی پورٹیبلٹی کو JVM کے استعمال سے یقینی بنایا جاتا ہے۔ پروگرام ایگزیکیوشن جاوا ورچوئل مشین کے ذریعے بائیک کوڈ کا نفاذ ہے۔ پروگراموں کو جاوا یوٹیلیٹی کے ذریعے عمل میں لایا جاتا ہے، جس کے لیے آپ کو مرتب کردہ فائل کا نام بتانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ عملدرآمد مندرجہ ذیل ترتیب میں ہوتا ہے:

1. JVM کمپیوٹر کی RAM میں چلتا ہے۔ بنیادی طور پر، یہ ایک ایسا پروگرام ہے جو جاوا پروگراموں کو چلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جو ہم نے لکھے ہیں۔
2. ابتدائی کلاس لوڈر کا استعمال کرتے ہوئے، JVM ہماری کلاس کو کمپیوٹر کی میموری میں لوڈ اور شروع کرتا ہے۔ ہماری مثال میں، یہ کلاس ہے HelloWorld۔
3. اگلا، ہماری کلاس میں، JVM تلاش کرتا ہے public static void main(String[])۔
4. طریقہ کار کوڈ پر عمل درآمد کیا جاتا ہے main۔ اگر یہ پروگرام پر عمل درآمد کے لیے ضروری ہے، تو دوسری کلاسیں لوڈ اور شروع کی جاتی ہیں۔
5. کوڈ پر عمل درآمد کے بعد، کوڑا کرکٹ جمع کیا جاتا ہے - میموری صاف ہو جاتی ہے اور JVM پروگرام بند ہو جاتا ہے۔

ان تمام اعمال کو انجام دیتے وقت، JVM اس آپریٹنگ سسٹم کو مدنظر رکھتے ہوئے جس پر اسے عمل میں لایا جاتا ہے، پروسیسر کے لیے بائٹ کوڈ کی ایک مشینی ہدایات میں تشریح (تبدیل) کرتا ہے۔ جاوا پروگرام کے لائف سائیکل کو اسکیمیٹک طور پر اس طرح پیش کیا جا سکتا ہے:

ترقیاتی ماحول کا انتخاب اور انسٹال کرنا

جاوا میں جلدی اور مؤثر طریقے سے پروگرام کرنے کے لیے، آپ کو ایک ترقیاتی ماحول کی ضرورت ہے — جاوا پروگرام لکھنے کے لیے ایک درخواست۔ جاوا ڈویلپرز میں سب سے زیادہ مقبول IDEs ہیں:

• انٹیلی جے آئیڈیا
• کلپس
• نیٹ بینز

RebelLabs کے تیار کردہ جاوا ڈویلپمنٹ ٹولز کی مقبولیت کے سروے کے مطابق ، 2017 میں IntelliJ IDEA لیڈر بن گیا ، Eclipse نے دوسرا مقام حاصل کیا، اور NetBeans لیڈروں کی جوڑی سے کافی پیچھے رہ کر تیسرے نمبر پر تھا۔ دیگر IDEs کا حصہ چھوٹا ہے اور کل حجم کے 3% سے زیادہ نہیں ہے۔ ان IDEs کا ایک اچھا موازنہ جائزہ یہاں پایا جا سکتا ہے ۔ ابتدائیوں کے لیے، IntelliJ IDEA کمیونٹی ایڈیشن انسٹال کرنا کافی ہے۔ سب سے پہلے، آپ کو جدید IDE کے تمام فوائد حاصل ہوں گے، جیسے: اشارے، کوڈ کی جانچ، کوڈ کو ڈیبگ کرنے کی صلاحیت، ڈیٹا بیس کے ساتھ آسان انضمام، سرورز اور بہت سے ترقیاتی ٹولز اور ٹیکنالوجیز کے لیے سپورٹ۔ دوم، آپ سب سے زیادہ ڈویلپرز کے ذریعہ استعمال ہونے والے پیشہ ورانہ ترقی کے آلے میں مہارت حاصل کرنے میں پہلا قدم اٹھائیں گے۔ IntelliJ IDEA کو انسٹال کرنے کے لیے ہدایات JavaRush آن لائن ٹریننگ کورس کے تیسرے درجے کے آغاز میں فراہم کی گئی ہیں ۔

نتیجہ

جب ہم خود جاوا سیکھتے ہیں، تو یہ نظریہ کے مقابلے میں عملی طور پر آسان ہوتا ہے۔ اس کے لیے پرسنل کمپیوٹر صارف کی سطح کا علم کافی ہے۔ مؤثر طریقے سے جاوا سیکھنا شروع کرنے کے لیے، چند آسان اقدامات پر عمل کریں:

1. اپنے کمپیوٹر پر جاوا انسٹال کریں۔
2. بنیادی تصورات سیکھیں۔
3. اپنے ترقیاتی ماحول کو ترتیب دیں۔
4. اپنا پہلا پروگرام لکھیں اور چلائیں۔