کاربرد های زبان جاوا در برنامه نویسی

زبان های برنامه نویسی
چهارشنبه 15 اسفند 1403
جهت مطالعه این مقاله به 12 دقیقه زمان نیاز دارید
کاربرد های زبان جاوا در برنامه نویسی
آنچه در این مقاله خواهیم خواند:

کاربرد های زبان جاوا (JAVA) گسترده است، جاوا همچون جریان برق، زندگی دیجیتال ما را تغذیه می‎‌کند؛ همه جا هست ولی دیده نمی‎‌شود. اگر شما هم به برنامه‌‎نویسی علاقه دارید یا نسبت به آن کنجکاو هستید، پس باید بدانید که جاوا تنها یک زبان برنامه‌‎نویسی نیست؛ بلکه دروازه‌‎ای به دنیای خلاقیت، حل مساله و البته مهارتی آینده‎‌محور است. جاوا چسب دیجیتالی‎‌ست که پاره‌‎های دنیای فناوری را در کنار هم حفظ می‎‌کند و بلیت ورود به دنیای نوآوری است.

در این مقاله، قدرت‎‌های پنهان این زبان و کاربرد های زبان جاوا در زندگی روزمره را بررسی و مرور خواهیم کرد. با هم خواهیم دید که چطور این زبان از یک سو فرمانروای دنیای بازی‌‎های کامپیوتری (جالب است بدانید که حتی ماین‎کرفت هم محصول جاوا است!) و از سوی دیگر قلب تپنده‌‎ی ربات‌‎های مریخ‌‎نورد است. کمربندهای خود را محکم ببندید تا سفری به عمق خلاقیت را آغاز کنیم و ببینیم که جاوا هنوز هم ستاره‌ی دنیای برنامه‎‌نویسی است. با ما تا انتهای این مقاله از مجله پل استار، همراه باشید.

در  پل استار، ما به قدرت فناوری و برنامه‌نویسی ایمان داریم. مأموریت ما این است که با ارائه‌ی آموزش‌های تخصصی، منابع کاربردی و راهکارهای نوآورانه، شما را در مسیر یادگیری و پیشرفت در دنیای فناوری همراهی کنیم. اگر به دنبال توسعه مهارت‌های برنامه‌نویسی، ورود به بازار کار یا حتی تحقق ایده‌ه‌ای خلاقانه‌ی خود هستید، پل استار بستر مناسبی برای شماست. در کنار ما، دانش خود را ارتقا دهید، با جدیدترین ترفندهای فناوری آشنا شوید و آینده‌ی خود را با زبان‌هایی مانند جاوا بسازید. آینده از آنِ کسانی است که کدنویسی را جدی می‌گیرند.

چرا جاوا یکی از زبان‌های پرکاربرد در دنیای برنامه‌نویسی است؟

جاوا در حقیقت چاقوی همه‌‎کاره‌‎ی دنیای دیجیتال است و از ابتدای توسعه‎‌اش بر یک شعار عملی استوار بوده است: یک‌‎بار کد بزن و همه جا اجرا کن! به بیان دیگر کدهای جاوا روی تمامی وسایل دیجیتال کارایی دارند، از ساعت‎‌های دیجیتال گرفته تا ماهواره‌‎هایی که در مدار زمین و یا حتی دورتر مشغول به کاوش هستند. 

می‎‌توان گفت یادگیری جاوا به معنی یادگیری زبانی است که تمام رایانه‎‌های روی زمین آن را درک می‎‌کنند. یک نکته جالب! جاوا قلب تپنده‌‎ی بیش از ۳ میلیارد دستگاه دیجیتال است! تصور کنید که برنامه‌‎ی یک بازی را نوشته و به محض تمام شدن، همان لحظه، بازی را روی گوشی همراه، تبلت یا تلویزیون هوشمندتان اجرا کنید.

جاوا این تصور را ممکن می‎کند. کاربردهای برنامه نویسی جاوا محبوب تمام غول‎‌های فناوری جهان است و فقط جنبه‎‌ی سرگرمی ندارد. سیستم عامل اندروید گوگل با میلیون‎‌ها دستگاه فعال، موتورهای توسعه رابط کاربری در نتفلیکس، ماموریت‎‌های فضایی و راهبری مریخ‎‌نوردهای ناسا؛ همگی به لطف جاوا پیاده‎‌سازی و اجرا می‎‌شوند. پس در واقع کاربردهای برنامه‎‌نویسی جاوا است که سریال مورد علاقه بعدی را معرفی کرده و همزمان خاک مریخ را آزمایش می‌‎کند.

چرا جاوا یکی از زبان‌های پرکاربرد در دنیای برنامه‌نویسی است؟

جاوا در برابر سایر زبان‌‎های برنامه‎‌نویسی معروف نظیر پایتون و جاوا اسکریپت مزیت‌‎های قابل توجهی دارد. ساختار‌مندی، سرعت اجرا و تطبیق‌‎پذیری ویژگی‎‌های کلیدی است که این زبان را به بستری مناسب برای خلق اپلیکیشن‎‌های پیچیده و جذاب بدل می‎‌کند. پایتون ترکیب الگوریتمی ساده‎‌تری دارد اما کندتر است، جاوا اسکریپت زبان برنامه‎‌نویسی تحت شبکه بوده و کلید دنیای وب‎ است. جاوا نظم و حل مساله را آموزش می‎‌دهد و این مهارت‌‎ها در یادگیری هر زبان برنامه‌‎نویسی دیگر هم کارآمد است.

بیشتر بخوانید:  پایتون یا جاوا؛ کدام یک زبان برنامه نویسی بهتری است؟

 بررسی کاربرد های زبان جاوا

زبان جاوا به دلیل ویژگی‌هایی همچون قابلیت حمل‌پذیری، امنیت بالا و پشتیبانی از شیءگرایی، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. در این بخش به بررسی مهم‌ترین کاربرد های زبان جاوا در حوزه‌های مختلف، از جمله توسعه نرم‌افزارهای تجاری، اپلیکیشن‌های موبایل، سیستم‌های بزرگ مقیاس و اینترنت اشیاء خواهیم پرداخت.

بازی و سرگرمی

بازی‎‌های رایانه‌‎ای، بازی‌‎های گوشی همراه و به طور کلی حوزه‌‎ی سرگرمی‎‌های دیجیتال؛ جاوا در دنیای بازی‌‎ها مفتخر به تولد ماین‎کرفت است، بازی جذاب و همه‎‌گیری که قابلیت‎‌های درون‌‎برنامه‎‌ای جالبی نظیر ایجاد مد (حالت‎‌های مختلف ظاهری)، طراحی بازی‌‎های کوچک با Redstone، ایجاد سرور میزبان برای بازی با دوستانی از سراسر جهان را با کمک جاوا ممکن کرده است. 

بیشتر بخوانید:   10 بازی برای افزایش مهارت برنامه نویسی

دفعه‎‌ی بعد که خواستید فرزند خود را بابت بازی ماین‎کرفت سرزنش کنید، لطفا به یاد داشته باشید که کمپ‎‌های مُدینگ این بازی، صفحه نمایش را به فضای جهت یادگیری STEM تبدیل می‎‌کند. یادگیری STEM رویکرد آموزشی‎‌ای است که جنبه‌‎های مختلفی نظیر علم، تکنولوژی، مهندسی و ریاضیات را با هم ترکیب می‌‎کند.

علاوه بر ماین‎کرفت بازی‎‌های پرطرفدار دیگری نظیر Runescape نیز بر بستر جاوا اجرا می‎‌شوند. سبک این بازی «نقش‎‌آفرینی آنلاین به صورت چند نفره و گسترده» (یا به اختصار MMORPG) است. بازی‎‌های این سبک، ترکیبی از جنبه‎‌های مطلوب بازی‎‌های نقش‌‎آفرینی و بازی‎‌های چند نفره‌‎ی آنلاین  گسترده (بیش از ۱۰۰۰ نفر بازیکن فعال) هستند که ایجاد چنین ترکیبی با ساختار پرسرعت و نظام‎‌مند جاوا ممکن است.

۷۰ درصد از بازی‎‌هایی که در فهرست ۱۰۰ بازی برتر گوگل‎‌پلی وجود دارند با این زبان برنامه‎‌نویسی توسعه یافته‌‎اند و این تنها بخشی از کاربرد های زبان جاوا است. چارچوب‎‌ها و قالب‎‌های جاوا نظیر LibGDX موتور محرکه و قلب تپنده‎‌ی بازی‎‌های مبتنی بر واقعیت مجازی هستند.

 بررسی کاربرد های زبان جاوا

آموزش و یادگیری

تا همین چند سال گذشته و یا حتی همین الان، یادگیری زبان دوم یکی از دغدغه‎‌های اصلی افراد در هر گروه سنی بوده و هست. اما تا به حال فکر کرده‌‎اید که شاید بهتر است زبان دوم مدنظرتان را از میان زبان‎‌های برنامه‎‌نویسی انتخاب کنید؟ لگو محصولی با عنوان Mindstorms تولید کرده که به کودکان اجازه می‎‌دهد ربات لوگو ساز را برنامه‌‎نویسی کرده و طرح‎‌های خلاقانه‎‌ی خود را به اجرا درآورند و مدل‎‌های ذهنی‎‌شان را به واقعیت تبدیل کنند. برنامه‎‌نویسی این ربات می‎‌تواند با هدف حل معما یا شرکت در مسابقات بین‌‎المللی Mindstorms باشد. 

لابراتوار تخصصی اپلیکیشن  Code.org، ابزارهایی را برای تازه واردان این عرصه توسعه داده است که همگی مبتنی بر جاوا بوده و با روش کشیدن و رها کردن کار می‎‌کنند و علاوه بر سرعت و سادگی فرایند یادگیری را مطلوب و بهینه می‎‌کنند. پلتفرم‎‌های کدنویسی نظیر Codecademy و Tynker با استفاده از جاوا و کاربرد های برنامه ‎نویسی جاوا منطق کدنویسی را به صورت روایی آموزش می‌‎دهند.

 حوزه سلامت و بهداشت

در نگاه اول باور کردنی نیست، اما در عصری که زندگی می‎‌کنیم، کدها نگهبان جان و سلامت‌‎مان هستند و در این حوزه نیز کاربرد های زبان جاوا و جادوی آن را بررسی خواهیم کرد. گزارش‌های الکترونیکی بهداشت و سلامت (EHR) بر پایه‎‌ی جاوا توسعه یافته و در بیمارستان‎‌ها اطلاعات بیماران را حفظ و حراست می‌‎کند. فناوری‎‌های پوشیدنی‌‎ای نظیر ضربان‎‌شمار قلب و ردیاب‌‎ها و گام‎‌شمارهای حوزه‌‎ی فیتنس به کمک جاوا کار می‎‌کنند. 

در دوران همه‎‌گیری کرونا، عموم مردم بیشتر از هر زمان دیگری با اهمیت «بهداشت از راه دور» آشنا شدند. اپلیکیشن‎‌هایی نظیر Teladoc که برای ارائه‎‌ی مشاوره‎‌های ویدیویی طراحی شده و توسعه یافته‎‌اند، بر بستر جاوا متکی هستند و بدون کاربردهای برنامه‌‎نویسی جاوا و قابلیت‌‎های پرسرعت و منظم آن پیاده‌‎سازی چنین پروژه‎‌هایی، دشوار بنظر می‌‎رسند.

اکتشافات فضایی

یکی دیگر از کاربردهای جاوا که گویی از دنیای داستان‎‌های علمی و تخیلی آمده است، استفاده جاوا از بازیگران اصلیِ تئاترِ اکتشافات فضایی است. بالگردهای بدون سرنشین ناسا به کمک کدهای جاوا موفق به اجرای برنامه‎‌های پرواز در آسمان مریخ شدند. سیستم‎‌های ماهواره‌‎ای که اطلاعات را از مدار زمین ارسال می‌‎کنند، داده‎‌های خود را در اختیار پردازنده‌‎هایی قرار می‌‎دهند که به کمک جاوا کدنویسی و خلق شده‌‎اند. 

علاوه بر این، سایر ابزارهای کاوش‎گر، کنترل‎‌کننده‎‌های فضاپیماها و تجهیزات بصری نیز تحت سیطره‎‌ی جاوا هستند. ربات‎‌های مریخ‎‌نورد ناسا به کمک زبان جاوا نمونه‎‌های خاک مریخ را تحلیل و بررسی می‎‌کنند. کاربردهای برنامه نویسی جاوا چیزی در ورای جهان خاکی ماست!

مدیریت امور مالی

جاوا عابربانک نامرئی ماست، اپلیکیشن‎‌های بانکداری الکترونیک همراه و بسیاری از برنامه‌‎های حسابداری و مدیریت امور مالی و یا حتی سیستم‎‌های مرکزی بانک‎‌های مطرح جهان با جاوا کار می‌‎کنند. آیا شما هم در بازار ارزهای دیجیتال فعالیت دارید؟ آیا می‌‎دانستید که تراکنش‎‌های حوزه ارزهای دیجیتال و بلاک‎چین هم با مدیریت و حراست جاوا ایمن می‎‌مانند؟ 

کاربردهای برنامه‌‎نویسی جاوا در حوزه الگوریتم‎‌های تجارت الکترونیک فارکس نیز قابل توجه است. این الگوریتم‎‌ها برای حل مسائل ریاضیاتی وابسته به جاوا هستند. 

مدیریت امور مالی

چرا جاوا هنوز زبان قدرتمندی است؟

تفکر انتقادی و توانایی حل مسئله، دو رویکرد بسیار گسترده هستند که نه تنها در دنیای کدنویسی بلکه در زندگی فردی و اجتماعی نیز بسیار حیاتی و کارآمد می‎باشند. اشکال‎زدایی (دی‎باگینگ) کدهای جاوا استقامت ذهنی را بالا می‎برد و خلاقیت منطقی را جاری می‎کند. 

از مثال‎‌های خلاقیت منطقی که به کمک این زبان و البته کاربردهای برنامه‌‎نویسی جاوا قابل انجام است و حتی کودکان هم می‎‌توانند آن را طراحی و اجرا کنند، بایستی به اپلیکیشن‎‌های موسیقی (کدنویسی برای پیانو که هر کلید صدای میوی یک گربه خاص باشد) و شبیه‌‎سازی‌‎های دوست‌دار محیط زیست (مدل‎‌سازی از تاثیرات تغییرات آب و هوایی) اشاره کرد.

آینده‌‎ی کاربرد های زبان جاوا: هوش مصنوعی، هولوگرام و متاورس

جاوا بازنشسته نمی‌‎شود، تحول می‌‎یابد؛ قالب‎‌های جاوا نظیر Deeplearning4j امکان ورود به دنیای شگفت‌‎انگیز هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی و داده‌‎کاوی را برای افراد مختلف مهیا می‌‎کند. به واسطه‌‎ی این ابزار قدرتمند می‎‌توانید چت‎بات‎‌هایی را طراحی و آموزش دهید که نحوه و سبک نگارش‎تان را تقلید کند. با استفاده از هوش مصنوعی و مهندسی پرامپ آثار هنری خلق کنید، (شبیه به کارکرد بستر DALL-E) و حتی با استفاده از داده‌کاوی نتیجه‎‌ی مسابقات فوتبال یا سایر رشته‎‌های ورزشی را پیش‎‌بینی کنید.

جاوا ماشین‎‌های خودران را کنترل خواهد کرد و به شکلی بی‌‎درنگ ترافیک را کنترل خواهد کرد. ایجاد تعادل میان شبکه‌‎های انرژی و متعادل‎‌سازی مصرف توان تولیدی حاصل از توربین‎‌های بادی و صفحه‎‌های خورشیدی به عهده‎‌ی جاوا خواهد بود. در آینده با گسترش استفاده از سیستم‌‎های پیک پروازی، به لطف کاربردهای برنامه‎‌نویسی جاوا، پیتزای گرم به دستمان می‎‌رسد.

 متاورس: جبهه‌‎ی آینده‌‎ی دنیای بازی‎خورها

دنیاهای مجازی آینده به چند دلیل محتاج جاوا خواهند بود:

1. خلق محیط‌‎ها و نقشه‌‎های بازی چند نفره به صورت گسترده (بیش از ۱۰۰۰ نفر بازیکن فعال)

2. موتورهای فیزیک حرکتی که فاکتور‌هایی نظیر جاذبه، آب و هوا و انفجار را شبیه‎‌سازی می‎کنند.

3. بازی‎‌های چند پلتفرمی: هدست‌‎ها و عینک‎‌های واقعیت مجازی، کامپیوترهای شخصی و کنسول‎‌های بازی برای متحد شدن به جاوا نیاز دارند.

کاربرد های زبان جاوا در جهان نفس‎‌گیر پردازش کوانتومی

رایانه‎‌های کوانتومی آینده (که بیش از یک میلیون بار سریع‎تر از رایانه‌‎های شخصی امروزی هستند) همچنان محتاج جاوا خواهند بود، می‎‌پرسید چرا؟ جاوا قابلیت ساده‎‌سازی الگوریتم‌‎های پیچیده را داشته و می‎‌تواند واکنش‌‎های شیمیایی را شبیه‎‌سازی نموده و برای کشف داروهای جدید و معالجه‎‌ی بیماری‎‌های خاص و سخت مورد استفاده قرار گیرد. در حقیقت یادگیری کاربرد های زبان جاوا و کدنویسی آن، کودکان و نوجوانان را برای مشاغلی آماده می‎‌کند که هنوز حتی به وجود نیامده‌‎اند!

کاربرد های زبان جاوا در جهان نفس‎‌گیر پردازش کوانتومی

سخن پایانی

کاربرد های زبان جاوا محدود نیست، جاوا فقط یک زبان برنامه‎‌نویسی نیست! بلکه ابزاری برای حل مساله، داستان‎‌گویی و روایت‎‌گری و خلق فردای بهتر است. فرقی نمی‌‎کند که رویای شما یا فرزندتان طراحی بازی، درمان بیماری‎ یا سفر به مریخ باشد، در هر صورت جاوا سکوی پرتاب است. جاوا ابرقدرتی است که به کودکان امروز مجال می‎‌دهد آینده‎‌ی همه ما را تغییر داده و شکل دهند.

جاوا نه تنها جادوی خلق جهان‎‌های مجازی است بلکه بستری سالم و پربار برای یادگیری مهارت‎‌های است که در مواجهه با مشکلات زندگی فردی و اجتماعی و چالش‎‌های مختلف، نقشی حیاتی دارند. یادگیری این زبان قدرتمند و البته درک صحیح کاربردهای زبان جاوا مساوی با در دست داشتن کلید طلایی نوآوری و خلاقیت است. 

شاید سفر شما به دنیای جاوا با یک بازی ساده شروع شده باشد، اما ممکن است مقصد این سفر دستاوردها و اکتشافات بزرگی در آینده‌‎یِ پر از فرصتِ فرزندمان باشد. باید به خود و فرزندانمان یاد آوری کنیم که کدنویسیِ آنان بازی ذهنیِ جذابی است که می‌‎تواند دنیای زمخت‎مان را تغییر دهد. برای ورود به این دنیای جذاب، شرکت در دوره‌های  برنامه نویسی کودکان موسسه شتابدهی استعداد پل استار بهترین انتخاب برای شما است.

 سوالات متداول

بهترین سن برای شروع یادگیری جاوا چند سالگی است؟

حتی بچه‌‎های ده ساله هم می‌‎توانند زبان جاوا را یاد گرفته و استفاده کنند. ابزارهایی نظیر نسخه آموزشی ماین‎کرافت فرایند آموزش فرزند دلبندتان را مطلوب و بازی‎‌محور می‎‌سازد.

آیا کودکان و نوجوانان بدون پیش‌‎زمینه مهارتی در ریاضیات و درک الگوریتم‌‎ها می‎‌توانند جاوا را یاد بگیرند؟

البته! جاوا منطق ریاضی را با تمرین آموزش می‌‎دهد.

آیا هوش مصنوعی جایگزین برنامه‌‎نویس‌‎های جاوا خواهد شد؟

خیر! هوش مصنوعی برای ایجاد و توسعه، آموزش مدل‎‌های زبانی گسترده و رفع اشکال به برنامه ‎نویسان جاوا نیاز خواهد داشت.

 فرق جاوا با جاوا اسکریپت چیست؟

کاربرد های زبان جاوا عمدتا در حوزه‎‌ی نرم‌‎افزارها و اپلیکیشن‌‎های مختلف است. جاوا اسکریپت «تعامل» را به وب‎سایت اضافه می‌‎کند و تجربه‎‌ی کاربری بهتری می‎‌سازد. برای درک بهتر، جاوا را به عنوان اسکلت یک ساختمان و جاوا اسکریپت را به عنوان طراحی داخلی ساختمان در نظر بگیرید.

 منابع:

https://www.coursera.org/articles/what-is-java-used-for

https://pwskills.com/blog/application-of-java-language-best-uses-examples-types-benefits/