Java-Plattform
Die Java-Plattform (englisch Java Platform) definiert die Ablaufumgebung (Java Virtual Machine) und Programmierschnittstellen (Java Application Programming Interface) innerhalb der Java-Technologie. Der Kern der Java-Plattform ist die Java-Laufzeitumgebung (englisch Java Runtime Environment).
Durch die Java-Plattform werden Programme weitgehend unabhängig vom darunter liegenden Betriebssystem ausgeführt. Sie definiert die Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) eindeutig und maschinenunabhängig.
Programme für die Java-Plattform werden in der Regel mit Hilfe der Programmiersprache Java erstellt. Die Verwendung anderer Programmiersprachen ist möglich, z. B. Scala oder Groovy.
Einleitung
Seit dem Erscheinen von Java 2 wird die Java-Plattform, in der Form wie sie von Sun zur Verfügung gestellt wird, in drei Editionen unterteilt, um dem Faktum Rechnung zu tragen, dass Java-Anwendungen auf unterschiedlichen Endgeräten mit unterschiedlichen Charakteristiken eingesetzt werden können, von Handys und PDAs über Desktop-Computer bis zu Servern:
- Java Platform Java Card
- Erlaubt es Java-Card-Applets, einem reduzierten Java-Standard folgende Java-Applets, auf Chipkarten auszuführen.
- Java Platform, Micro Edition (Java ME)
- Plattform für sogenannte embedded consumer products wie etwa Mobiltelefone oder PDAs.
- Java Platform, Standard Edition (Java SE)
- Sammlung von Java-Programmierschnittstellen für den generellen Einsatz auf PCs, Servern oder ähnlichen Geräten. Die Java SE dient als Grundlage für die Java-EE- und Java-ME-Technologien.
- Java Platform, Enterprise Edition (Java EE)
- Java SE, angereichert um Programmierschnittstellen für die transaktionsbasierte Ausführung von mehrschichtigen Unternehmens- und Web-Anwendungen.
Die Standard- und die Enterprise-Edition benutzen die gleiche virtuelle Maschine (Java Virtual Machine, JVM), die Programmierschnittstelle ist in der Enterprise-Edition jedoch um zahlreiche Zusatzbibliotheken und Zusatzprogramme (insbesondere für den Application Server) ergänzt. Java EE ist in erster Linie als Spezifikation zu verstehen, für deren Nutzung meist auf kommerzielle Produkte anderer Hersteller oder Open-Source-Software zurückgegriffen wird.
Neben den Implementierungen von Sun Microsystems, die üblicherweise als Referenz herangezogen werden, gibt es allgemeine JVMs von IBM. Für Echtzeit-Java oder für spezielle eingebettete Systeme sind sowohl freie Implementierungen der Java-Plattform (Kaffe) als auch verschiedene Projekte von Firmen und Universitäten bekannt. Die Java-Komponenten der Android-Plattform für mobile Endgeräte bilden eine weitere, nur teilweise aus SUN-Komponenten bestehende Java-Plattform.
Write Once, Run Anywhere
Java funktioniert nach dem Konzept Write Once, Run Anywhere (deutsch: „Einmal schreiben, überall ausführen“). Das bedeutet, dass man ein Programm, das in Java programmiert wurde, theoretisch nur einmal zu kompilieren braucht und es auf allen anderen Systemen läuft, die eine Java-Laufzeitumgebung (Java Runtime Environment bzw. JRE) besitzen. Dies wird dadurch erreicht, dass Java zunächst in Bytecode kompiliert wird, dieser wird von der JRE beim Starten des Programms erst in die Maschinensprache kompiliert (Man spricht hier von einem JIT-Compiler). In der Praxis ist diese Plattformunabhängigkeit allerdings nicht immer gegeben.
Der Bytecode funktioniert also als Zwischencode, zwischen Programmiersprache und Maschinensprache. So ist das Javaprogramm nicht an eine bestimmte Maschine gebunden. Das Java Runtime Environment existiert für weit verbreitete Betriebssysteme wie Microsoft Windows, Linux, Solaris, Mac OS X, AIX und viele andere. Daneben gibt es eine JRE nicht nur für Server- und Desktop-Betriebssysteme, sondern auch für viele eingebettete Systeme wie Mobiltelefone, PDAs, sowie Smartcards und andere technische Plattformen, wie Auto und TV. Die Plattformunabhängigkeit endet jedoch für solche Systeme, für die keine Java Virtual Machine existiert, zumeist ältere oder sehr exotische Systeme.
Es gibt aber auch Compiler, die Java-Quellcode direkt in Maschinencode übersetzen (Java Native Compiler).
Wer von „Plattformunabhängigkeit“ und „Java“ spricht, muss zwischen der Java-VM selbst und den Programmen, die in Java geschrieben sind, unterscheiden. Die Java-VM, die die eigentliche Plattformunabhängigkeit ermöglicht, ist selbst plattformabhängig, da sie auf ein bestimmtes Betriebssystem und eine Rechnerarchitektur angepasst ist. Zum Beispiel ist Suns Java-VM für Windows in C++ geschrieben und durch C++ kompiliert. Andere Komponenten des JDKs wie zum Beispiel der Java-Compiler, sind in purem Java geschrieben und damit wieder plattformunabhängig, das heißt, der Bytecode des Compilers ist auf unterschiedlichen Plattformen identisch. Das Gleiche gilt für den Bytecode von Programmen, die in Java geschrieben und durch einen Java-Compiler kompiliert wurden.