Java Schnellstart – Wie funktioniert Java?

Das ist eine optionale Lektion zur Funktionsweise von Java. Falls du direkt mit dem Programmieren loslegen möchtest, kannst du in die nächste Lektion springen. Für mehr Informationen, wie Java eigentlich funktioniert und welche Hintergrundprozesse dafür nötig sind, ist diese kurze Lektion sehr hilfreich.

Wie funktioniert Java eigentlich? Von deinem Java-Code auf das Betriebssystem

Um mit Java zu entwickeln, benötigst du das Java JDK.

"JDK" steht für Java Development Kit und beinhaltet alle Tools und Werkzeuge, die du zum Entwickeln eines lauffähigen Java-Projektes benötigst. Das Herzstück des Java JDK ist der Java Compiler. Dir ist sicherlich bewusst, dass ein Computer folgenden Java-Code nicht direkt versteht:

class Main 
{
       public static void main (String[] args)
       {
             // Ausgabe Hello World!
             System.out.println("Hello World!");
       }
}

Ein Computer versteht nur Einsen (1) und Nullen (0). Deshalb muss dieser Text für den Computer bzw. Prozessor in Einsen und Nullen umgewandelt werden. Eine bestimmte Folge von diesen Einsen und Nullen bildet einen Befehl, den dein Prozessor verstehen kann.

Folgende Grafik veranschaulicht noch mal das eben gesagte:

Das einzige Problem hierbei ist, dass der Maschinencode einerseits für den jeweiligen Prozessor angepasst werden muss (x86, ARM usw.). Andererseits muss das Format auch für das jeweilige Betriebssystem legitim sein. Die Java-Entwickler haben, um die Plattformunabhängigkeit zu gewährleisten, daher auf ein anderes Konzept gesetzt.

Statt den Code direkt in Maschinencode umzuwandeln, wird dieser erst in eine Art Zwischensprache zwischen Programmiersprache und Maschinencode umgewandelt. Diesen "Zwischencode" nennt man Java-Bytecode.

Hier erneut eine grafische Darstellung, diesmal in Bezug auf Java-Code:

Um Java-Bytecode ausführen zu können, benötigt man jedoch einen weiteren Compiler, nämlich den "Just-In-Time Compiler".

Das ist auch der Grund, warum man auf einem System die Java JRE (Java Runtime Environment) installieren muss, bevor man Java-Programme ausführen kann. Denn diese Java JRE beinhaltet den JIT-Compiler, welcher speziell für ein bestimmtes System wie Window oder Linux zu geschnitten ist. Beim Starten einer Java-Anwendung wird dann der JIT-Compiler gestartet und dieser kann dann den Java Bytecode in Echtzeit angepasst auf das jeweilige System übersetzen, sodass wir die Anwendung ausführen können.

Fazit

Du hast jetzt einiges über Java gelernt. Java ist immer noch sehr beliebt, weil es einfach, robust und du vielfältige Einsatzmöglichkeiten hat. Weil Java Plattformunabhängig wird Java-Code vom Compiler in Java Bytecode umgewandelt.

Die Java JRE beinhaltet einen auf das System zugeschnittenen Just-In-Time-Compiler, welcher die Java-Anwendung in Echtzeit in Maschinencode übersetzt und ausführt. Wenn du bisher gekommen bist, dann bist du bereit in der nächsten Lektion deine ersten Zeilen Java-Code zu schreiben.