JVM

In diesem Artikel steht die Java Virtual Machine, kurz JVM, im Mittelpunkt der Betrachtung. Du erfährst auf einfache Weise, was JVM ist, wie sie funktioniert und warum sie so essentiell für die Programmierung ist. Außerdem gibt es einen Überblick über die verschiedenen JVM Sprachen und praktische Übungen, um das Gelernte direkt anzuwenden. Vor allem die Unterschiede zwischen JVM 8 und JVM 11 werden detailliert erläutert. Bereite dich darauf vor, tief in die Welt der JVM einzutauchen und dein Verständnis für die Informatik beträchtlich zu erweitern.

JVM: Die einfache Erklärung

JVM, das ist die Abkürzung für Java Virtual Machine, eine Schlüsselkomponente der Java-Plattform. Die JVM ist verantwortlich dafür, dass Java den Titel "Write Once, Run Anywhere" behaupten kann und erlaubt es, Code auf jeder Plattform auszuführen, die eine JVM unterstützt.

JVM Definition und Basics

Die Architektur der JVM ist so konzipiert, dass sie unterschiedliche Klassenlade- und Ausführungsmodelle für verschiedene Arten von Code unterstützt. Das ermöglicht eine breite Palette von Programmierstilen und -techniken.

Wofür wird JVM gebraucht?

Die JVM hat vielfältige Anwendungsfälle, von der Desktop-Programmierung über mobile Apps und Web-Anwendungen bis hin zu Enterprise-Level-Servern und Supercomputern. Sie ist ideal für den Einsatz in verteilter Umgebung dank ihrer Plattformunabhängigkeit.

Die Technische Funktionsweise der Java Virtual Machine

Die JVM führt den Bytecode Zeile für Zeile aus. Bei der Ausführung wird die JVM von der Java Runtime Environment (JRE) unterstützt, welche die JVM, die Java-Klassenbibliotheken und den Java-Klassenlader enthält.

JVM 8 vs JVM 11: Die Unterschiede

Die JVM hat im Laufe der Jahre mehrere große Updates erlebt. Eines der bemerkenswertesten Updates ist die Weiterentwicklung von JVM 8 zu JVM 11.

JVM Sprachen: Ein Überblick

Die Java Virtual Machine (JVM) ist nicht nur auf die Ausführung von Java-Programmen beschränkt. Tatsächlich unterstützt die JVM eine Reihe von Programmiersprachen, und jede von ihnen kann ihre eigenen einzigartigen Funktionen und Fähigkeiten zur JVM hinzufügen.

Die Wahl der Programmiersprache hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Anforderungen des Projekts, der Vorlieben des Entwicklungsteams und der Verfügbarkeit von Bibliotheken und Frameworks.

Populäre Programmiersprachen und ihre Anwendung in JVM

In der Welt der JVM-Sprachen gibt es viele Möglichkeiten. Hier betrachten wir einige der populärsten und ihre Anwendung im Kontext der JVM.

• Java: Als Urvater und Hauptanwendung der JVM, bleibt Java eine beliebte Wahl für viele Entwickler. Gerade für große Unternehmensanwendungen wird Java oft bevorzugt.
• Scala: Scala ermöglicht es, funktionalen und objektorientierten Code zu mischen. Sie bietet eine starke Statisierung, was das Erstellen komplexer Systeme vereinfacht.
• Kotlin: Kotlin wurde von JetBrains entwickelt und ist bekannt für seine Interoperabilität mit Java sowie für seine Null-Sicherheits- und Syntax-Süße.
• Groovy: Groovy ist ideal für Skripting und schnelle Anwendungsentwicklung. Es bietet eine dynamische Typisierung und einen lesefreundlichen Syntax.
• Clojure: Clojure ist eine funktionale Sprache, die Lisp ähnelt und Nebenläufigkeit und Immutabilität betont.

Obwohl diese Programmiersprachen unterschiedliche Syntaxen und Paradigmen haben, können sie alle in Bytecode umgewandelt und auf der JVM ausgeführt werden.

Beispiel: Wie man eine Sprache in JVM verarbeitet

Nehmen wir ein Beispiel, wie man eine Programmiersprache in JVM verarbeitet, mit Kotlin als konkretem Fall.

Du beginnst mit einem Kotlin-Quellcode. Dieser Quellcode wird dann durch den Kotlin-Compiler genommen, wo er in Bytecode umgewandelt wird. Dieser Bytecode ist nichts anderes als eine Reihe von Anweisungen, die von der JVM verstanden werden können. Sobald diese Umwandlung abgeschlossen ist, kann dieser Bytecode auf jeder JVM ausgeführt werden.

  Code 
  Kotlin Code -> Kotlin Compiler -> Bytecode -> JVM 

Nun ist dein Kotlin-Code wirklich plattformunabhängig. Es ist nicht wichtig, ob die JVM auf einer Windows, Linux oder MacOS Maschine läuft; solange es eine JVM gibt, kann dein Kotlin-Programm ausgeführt werden.

  Code 
  fun main() {
      println("Hallo Welt!")
  }

Wenn du diesen Code durch den Kotlin-Compiler laufen lässt, wird er in Bytecode umgewandelt, den die JVM ausführen kann. Die Tatsache, dass dein Code nun in einer Form vorliegt, die von der JVM unabhängig vom zugrundeliegenden Betriebssystem ausgeführt werden kann, macht ihn extrem portabel.

JVM Übung: Lernen durch Anwendung

Nachdem wir die Theorie hinter der Java Virtual Machine (JVM) besprochen haben, ist es an der Zeit, dein Wissen durch praktische Übungen zu festigen. Das Lernen durch Anwendung ist ein effizienter Weg, um komplexe Konzepte in der Informatik zu verstehen. Nehmen wir nun einige Beispiele von Anwendungen in der JVM und sehen, wie wir diese Konzepte in Aktion bringen können.

Beispiele von JVM Anwendungen

Die JVM ist eine wertvolle Komponente vieler Arten von Anwendungen. Von Desktop-Anwendungen und mobilen Apps über Webserver bis hin zu Unternehmensanwendungen - alle profitieren von den Vorteilen der JVM.

Im Folgenden sind drei Beispiele von JVM-Anwendungen:

1. Desktop-Anwendungen: Java ist die Basis vieler Desktop-Anwendungen, die auf der JVM laufen. Ein bekanntes Beispiel ist die Integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) IntelliJ IDEA von JetBrains, die in Java geschrieben ist und auf der JVM läuft.
2. Webanwendungen: Viele Webanwendungen und Webserver laufen auf der JVM. Das Java Enterprise Edition (Java EE) Framework ist ein Standard für die Entwicklung von Webanwendungen in Java und basiert auf der JVM.
3. Big Data-Anwendungen: Das Apache Hadoop-Ökosystem für Big-Data-Anwendungen verwendet die JVM für die Verarbeitung von großen Datenmengen. Das Hadoop-Ökosystem beinhaltet eine Vielzahl von Projekten einschließlich Apache Spark, das ebenfalls auf der JVM läuft.

Die praktische Anwendung von JVM 11

Jetzt, da du mit einigen Anwendungsbeispielen von JVM vertraut bist, schauen wir uns die praktische Anwendung von JVM 11, einer der neuesten Versionen der JVM, an.

  Code 
  import java.util.Arrays;
  import java.util.List;

  public class SortNumbers {
      public static void main(String[] args) {
          var numbers = Arrays.asList(5, 1, 3, 2, 4);
          numbers.sort(null);
          System.out.println(numbers);
      }
  }