Java とは

Java は、ウェブアプリケーションのコーディングに広く使用されているプログラミング言語です。これは 20 年以上にわたってデベロッパーの間で高く支持されており、今日では何百万もの Java アプリケーションが使用されています。Java は、それ自体がプラットフォームとして使用できる、マルチプラットフォーム、オブジェクト指向、およびネットワーク中心の言語です。これは、モバイルアプリやエンタープライズソフトウェアからビッグデータアプリケーションやサーバーサイドテクノロジーまで、あらゆるものをコーディングするための高速で安全で信頼性の高いプログラミング言語です。

Java プログラミング言語の用途

Java は自由に使用でき、用途の広い言語であるため、ローカライズされ分散されたソフトウェアを構築します。Java の一般的な使用法には、例えば以下があります。 

  1. ゲーム開発: 人気のある数多くのモバイル、コンピューター、およびビデオゲームは Java で構築されています。機械学習や仮想現実などの高度なテクノロジーを統合した最新のゲームでさえ、Java テクノロジーを使用して構築されています。
  2. クラウドコンピューティング: Java は WORA (Write Once and Run Anywhere) と呼ばれることが多く、分散型のクラウドベースのアプリケーションに最適です。クラウドプロバイダーは、Java 言語を選択して、基盤となるさまざまなプラットフォームでプログラムを実行します。
  3. ビッグデータ: Java は、複雑なデータセットと大量のリアルタイムデータを処理できるデータ処理エンジンに使用されます。
  4. 人工知能: Java は、機械学習ライブラリの原動力です。その安定性と速度により、自然言語処理や深層学習などの人工知能アプリケーションの開発に最適です。
  5. IoT (モノのインターネット): Java は、インターネットに独立して接続できるエッジデバイスのセンサーとハードウェアをプログラムするために使用されてきました。

Java が人気があるのは、使いやすさを考慮して設計されているためです。デベロッパーが他のプログラミング言語よりも Java を選択し続ける理由には、次のようなものがあります。

高品質の学習リソース

Java は長い間使用されてきたため、新人プログラマーは多くの学習リソースを利用できます。詳細なドキュメント、広い分野をカバーした書籍、コースは、学習進度に合わせてデベロッパーをサポートします。さらに、初心者は Advanced Java に移行する前に Core Java でコードを書き始めることができます。

組み込み関数とライブラリ

Java を使用する際、デベロッパーはすべての新しい関数を最初から作成する必要はありません。Java は、さまざまなアプリケーションを開発するための組み込み関数とライブラリの豊富なエコシステムを提供します。

積極的なコミュニティサポート

Java には、多くのアクティブユーザーがいて、さらにデベロッパーがコーディングの課題に直面したときにサポートできるコミュニティがあります。Java プラットフォームソフトウェアも定期的に保守および更新されています。

高品質の開発ツール

Java は、自動編集、デバッグ、テスト、デプロイ、および変更管理をサポートするさまざまなツールを提供します。これらのツールにより、Java プログラミングの時間とコスト効率が向上します。

プラットフォームに依存しない

Java コードは、Windows、Linux、iOS、Android などの基盤となるプラットフォームで書き換えることなく実行できます。これにより、複数のデバイスでアプリケーションを実行したい今日の環境で特に強力になります。

セキュリティ

ユーザーは、信頼できない Java コードをネットワーク経由でダウンロードし、害を及ぼすことのない安全な環境で実行できます。信頼できないコードは、ホストシステムをウイルスに感染させることも、ハードドライブからファイルを読み書きすることもできません。Java のセキュリティレベルと制限も詳細に設定することができます。

Java の仕組み

すべてのプログラミング言語は、マシンと通信するための手段です。マシンハードウェアは電子通信にのみ応答します。Java のような高レベルのプログラミング言語は、人間の言語とハードウェア言語の間の架け橋として機能します。Java を使用するには、デベロッパーは次の 2 つのことを理解する必要があります。

  1. Java 言語と API: これは、デベロッパーと Java プラットフォーム間のフロントエンド通信です。
  2. Java 仮想マシン: これは、Java プラットフォームと基盤となるハードウェア間のバックエンド通信です。これらのそれぞれについて、以下で詳しく見ていきましょう。

Java API とは

Java は、Java プログラミング言語の構文とセマンティクスを定義します。これには、不変のデータ型、if/else ブロック、ループなどのアルゴリズムを作成するために使用される基本的な語彙とルールが含まれます。API は、Java プラットフォームにバンドルされている重要なソフトウェアコンポーネントです。これらは、既存の機能を独自のコードにプラグアンドプレイできる、事前に作成された Java プログラムです。例えば、Java API を使用して、日付と時刻を取得したり、数学演算を実行したり、テキストを操作したりできます。 デベロッパーによって作成された Java アプリケーションコードは通常、Java API と Java ライブラリからの新しいコードと既存のコードを組み合わせます。

Java 仮想マシンとは

Java 仮想マシンは、Java プラットフォームと基盤となるマシンハードウェアの間の追加の抽象化レイヤーとして機能します。Java ソースコードは、JVM がインストールされているマシンでのみ実行できます。Java 仮想マシンが必要な理由は、プログラミングの歴史にその答えがあります。

プログラミングの歴史

自然プログラミング言語が最初に開発されたとき、それらは、基盤となるハードウェアとの通信方法に応じて、大きく 2 つのカテゴリに分類されました。

  1. コンパイラ: 完全なプログラムは、コンパイラを使用して自然な英語のような構文で記述され、言語はコード全体をマシンコードにコンパイル (または変換) します。コンパイルされたコードは、ハードウェア上で実行されます。
  2. インタープリター: インタープリターでは、すべての高レベルのコードステートメントがその場でマシンコードに解釈されます。  記述されたステートメントは、次のステートメントを確認する前に、ハードウェアによってすぐに実行されます。

Java ランタイム環境

Java プログラムは、Java 仮想マシン (JVM) を使用して上記の両方の方法を組み合わせた最初の言語でした。Java コードコンパイラは、Java 仮想マシンと呼ばれます。すべての Java ファイルは最初にバイトコードにコンパイルされます。Java バイトコードは JVM でのみ実行できます。次に、JVM はバイトコードを解釈して、基盤となるハードウェアプラットフォームで実行します。したがって、アプリケーションが Windows マシンで実行されている場合、JVM はそれを Windows 用に解釈します。ただし、Linux などのオープンソースプラットフォームで実行されている場合、JVM は Linux 用に解釈します。 

Java でプログラムする方法

Java でプログラミングを開始するには、システムに Java Edition をインストールする必要があります。主要な Java Edition は次の 4 つです。 

  1. Java Standard Edition (Java SE)
  2. Java Enterprise Edition (Java EE)
  3. Java Micro Edition (Java ME)

Java SE とは

Java Standard Edition は、コア Java プログラミングプラットフォームです。これには、プログラマーが Java 開発に必要とするすべてのライブラリーと API が含まれています。Open Java Development Kit (OpenJDK) は、Java SE の無料のオープンソース実装です。

Amazon Corretto は、マルチプラットフォームで、本稼働に対応した、無料の OpenJDK ディストリビューションです。Amazon Corretto は多くの JavaSE ディストリビューションのドロップイン代替品として使用でき、Amazon から長期サポートを無料で受けられます。また、クラウド、オンプレミス、およびローカルマシンで同じ環境を実行できます。

Java EE とは

Java Enterprise Edition には、Java SE のすべての機能と、フォールトトレラントな分散多層 Java ソフトウェアをデプロイするための追加機能が含まれています。巨大なスケール、分散システム、データベースアクセス、およびウェブサービスを必要とするアプリケーションは、通常、Java EE で開発されます。

Java ME とは

Java Micro Edition は、モバイルデバイスやセットトップボックスなどの組み込みシステム向けのアプリケーションを開発するためのプラットフォームです。Java ME は、Java SE の機能のサブセットを提供しますが、モバイルデバイスに固有のライブラリも導入します。 

AWS SDK for Java とは

AWS SDK for Java は、Java のデベロッパーにとってなじみ深く整合性のあるライブラリを一式提供し、AWS のサービスを簡単に利用できるようにします。また、開発を簡素化するための高度の抽象化もサポートしています。AWS に焦点を当てたオープンソースの Java ライブラリは、コード例と Java API リファレンスガイドとともに利用できます。 

SDK コードの例には、アプリケーションの開発を加速するのに役立つ AWS のサービスの Java コード例と実際のユースケースが含まれています。さらに、Java API リファレンスガイドでは、最新バージョンの AWS SDK for Java の API オペレーションについて説明しています。また、サポートされている各ウェブサービスプロトコルについて、リクエスト、レスポンス、およびエラーのサンプルが掲載されています。

デベロッパーガイド を読んで AWS SDK for Java の使用を開始するか、AWS Java デベロッパーセンター にアクセスしてください。

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