شی گرا Object Oriented :
جاوا یک زبان برنامه نویسی شی گرا است. برای یک برنامه نویس این به این معنا است که به جای فکر کردن به قسمت های رویه برنامه، باید به کاربرد داده ها و روش هایی که روی آن داده ها عمل می کنند، توجه شود.اگر شما به برنامه نویسی با اعلان رویه در C عادت کرده اید، ممکن است دریابید که به هنگام استفاده از جاوا مجبور به تغییر در روش و چگونگی برنامه تان هستید. هنگامی که فهمیدید این الگوی جدید چقدر قدرتمند است، به سرعت با آن هماهنگ می شوید . در یک سیستم شی گرا، یک کلاس مجموعه ای از داده ها و روش هایی است که روی آن داده عمل می کنند. همراه بودن داده ها و متد ها رفتار و حالت یک شی را بیان می دارد. کلاس ها به صورت سلسله مراتبی مرتب شده اند، بنابر این یک زیر کلاس می تواند رفتار هایی را از کلاس بالاتر به ارث ببرد. یک کلاس سلسله مراتبی همیشه یک کلاس ریشه دارد که کلاسی است با رفتار های کاملاً عمومی . جاوا به همراه دسته گسترده ای از کلاس هایی است که در بسته هایی مرتب شده اند و شما می توانید از آنها در برنامه خود استفاده کنید. یک شی کلاس(in the java.lang package) به عنوان ریشه کلاس سلسله مراتبی جاوا انجام وظیفه می کند . درست است که جاوا طوری طراحی شده است که مثل C++ باشد و خاصیت های آن را داشته باشد، اما هنگامی که با آن کار کنید خواهید فهمید که بسیاری از پیچیده گی های آن زبان را از بین برده است . اگر شما یک برنامه نویس C++ هستید حتماً لازم است که ساختار های شی گرایی در جاوا را به دقت مطالعه کنید. اگرچه ترکیب و شیوه دستورات آن تقریباً شبیه C++ است، اما رفتار های آن خیلی مشابه نیست .
● تفسیر شدهInterpreted :
جاوا یک زبان تفسیر شده است. کامپایلر جاوا به جای ایجاد کد محلی ماشین، کد بایتی برای ماشین مجازی جاوا ایجاد می کند. برای اجرای دقیق برنامه، از مفسر جاوا برای اجرای کد های بایتی کامپایل شده استفاده می شود. به دلیل اینکه کدهای بایتی جاوا به نوع کامپیوتر بستگی ندارند، برنامه های جاوا می توانند روی هر نوع کامپیوتری که JVM (Java )Virtual Machine را دارند، اجرا شوند . در محیط تفسیر شده، مرحله لینک استاندارد توسعه برنامه از دید کاربر پنهان است. اگر جاوا تنها یک مرحله لینک داشت، فقط بارگذاری کلاس جدید به محیط پردازش می شد که این خصوصیت با چرخه کامپایل-لینک-اجرا ی آرام و طاقت فرسای زبان هایی مانند C یا C++ در تضاد است .
● معماری خنثی و قابل حمل:
به دلیل اینکه برنامه های جاوا در فرمت کد بایتی با معماری خنثی کامپایل شده اند، برنامه کاربردی جاوا می تواند در هر سیستمی اجرا شود.البته با این شرط که آن سیستم توانایی پیاده سازی ماشین مجازی جاوا را داشته باشد. این مسأله تقریباً برای کاربردهای توزیع شده روی اینترنت و یا دیگر شبکه های ناهمگن مهم است. اما روش معماری خنثی برای کاربردهای بر مبنای شبکه مفید است . به عنوان یک توسعه دهنده برنامه های کاربردی، در بازار نرم افزاری امروز ممکن است بخواهید مدل های کاربردی خود را توسعه دهید، به طوری که بتواند رویPc، مکینتاش و سیستم عامل Unix اجرا شود .با وجود گونه های مختلف Unix Windows روی Pc و مکینتاش قوی جدید، رفته رفته تولید نرم افزار برای همه انواع این کامپیوتر ها سخت می شود. اگر شما برنامه تان را در جاوا بنویسید می تواند روی همه این کامپیوترها اجرا شود. در حقیقت تفسیر شده بودن جاوا و تعریف یک استاندارد، معماری خنثی داشتن و فرمت کد بایتی آن از بزرگترین دلایل قابل حمل بودن آن به شمار می آیند .
اما جاوا باز از این هم بیشتر گام برمی دارد، با اطمینان حاصل کردن از اینکه هیچیک از جنبه های وابستگی اجرایی زبان را ندارد. برای مثال جاوا به طور صریح اندازه هریک از انواع داده را تعریف می کند که این با C تفاوت دارد، برای مثال هریک از انواع صحیح می تواند بسته به نوع کامپیوتر۱۶-۳۲ یا ۶۴ بیت طول داشته باشد . هنگامی که به صورت تکنیکی امکان نوشتن برنامه های غیر قابل حمل در جاوا فراهم شد، جلوگیری از چند خاصیت وابسته به نوع کامپیوتر که توسط جاوا API تولید شده و به طور قطع قابل حمل نوشته شده است، آسان است . یک برنامه جاوا به تولید کنندگان نرم افزار کمک می کند تا از قابل حمل بودن کد هایشان اطمینان حاصل کنند. برنامه نویسان فقط برای پرهیز از دام غیر قابل حمل بودن برنامه احتیاج به یک تلاش ساده دارند که شعار تجارتی شرکتSun را زنده نگهدارند و آن شعار این است : « یک بار بنویس، همه جا اجرا کن» .
● پویا و توزیع شده: Dynamic and Distributed
جاوا یک زبان پویا است. هر کلاس جاوا می تواند در هر زمانی روی مفسر جاوا بارگذاری شود. سپس این کلاس های بارگذاری شده پویا می توانند به صورت پویا معرفی شوند. حتی کتابخانه کدهای محلی می تواند به طور پویا بارگذاری شود. کلاس ها در جاوا با کلاس Class فراخوانی می شوند؛ شما می توانید به طور پویا در مورد یک کلاس در زمان اجرا اطلاعاتی بدست بیاورید. این خصوصیت در جاوا به طور درستی موجود است. با وجود بازتاب API اضافه شده (Application Program Interface) که به برنامه ساز امکان می دهد که با برنامه از طریق یک برنامه کاربردی دیگر ارتباط برقرار کند . جاوا حتی با نام زبان توزیع شده نیز خوانده می شود. به طور ساده این به این معنا است که این زبان پشتیبانی سطح بالایی برای شبکه به وجود می آورد. برای مثال کلاس URL و کلاس های مرتبط با آن در بسته ava.net، خواندن فایل های دوردست را به همان سادگی خواندن فایل های محلی کرده است. به طور مشابه در جاوا ۱‎/،۱ احضار روش کنترلی RMI (RemoteMethod Invocation)، API به یک برنامه جاوا اجازه می دهد که روش هایی از اشیاء دور دست جاوا را به همان صورتی که اگر آن اشیاء محلی بودند آنها را می خواند، بخواند .(جاوا حتی از سیستم شبکه ای سطح پایین که شامل آدرس مقصد و مسیر جریانی که توسط سوکت ها متصل شده است، نیز پشتیبانی می کند). طبیعت توزیع شده جاوا زمانیکه با امکانات پویای بارگذاری کلاس همراه می شود، واقعاً درخشنده است. این خصوصیات با هم این امکان را برای مفسر جاوا به وجود می آورند که کدها را از اینترنت بارگذاری و اجرا کند. (همان طور که بعداً خواهیم دید جاوا باعث می شود که با وجود ابزار قدرتمند و ایمن این کار به طور مطمئن انجام شود). این چیزی است که در هنگام بارگذاری و اجرای یک برنامه کاربردی از اینترنت توسط مرورگر وب، اتفاق می افتد. اما داستان پیچیده تر از این هم می تواند باشد. تصور کنید یک پردازشگر کلمه چند رسانه ای در جاوا نوشته شده است. وقتی از این برنامه پرسیده می شود که چند نوع از داده هایی را که قبلاً هرگز وارد نشده را نمایش دهد، ممکن است به طور دینامیکی یک کلاس را که می تواند داده را شناسایی کند، از شبکه بارگذاری کند و بعد کلاس دیگری را که بتواند داده را از درون یک پوشه ترکیبی بخواند ، باز به طور دینامیکی بارگذاری می کند.
● ساده Simple :
جاوا یک زبان ساده است. طراحان جاوا سعی در این داشتند تا زبانی به وجود بیاورند که برنامه نویسان بتوانند به سرعت آن را یاد بگیرند. بنابراین تعداد ساختارهای این زبان تقریباً کم است. هدف دیگر طراحی این زبان این بود که به منظور راحتی انتقال آن، آن را طوری طراحی کنند که برای عده زیادی از برنامه نویسان آشنا باشد. اگر شما یک برنامه نویس C یا C++ هستید، خواهید فهمید که جاوا از بسیاری از ساختار های C و C++ استفاده می کند . برای اینکه این زبان را هم به طور ساده و هم آشنا و ملموس و هم کوچک نگه دارند بسیاری از خصوصیات C و C++ را در آن حذف کردند. اینها خصوصیاتی بودند که باعث می شدند برنامه نویسی ضعیفی صورت بگیرد یا آنهایی بودند که به ندرت در برنامه استفاده می شدند. برای مثال جاوا از دستور goto استفاده نمی کند، در عوض از دستورهای break، continue در مواقع نیاز استفاده می کند. جاوا از سر فایل ها(header files) استفاده نمی کند و پردازشگر C را هم حذف کرده است. به این دلیل که جاوا یک زبان شی گرا است، ساختارهای C مثل struct، union از آن برداشته شده است. جاوا حتی بارگذاری مجدد و خواص چندگانه ارث بری از C++ را هم حذف کرده است. شاید مهم ترین پارامتر ساده بودن جاوا عدم استفاده این زبان از اشاره گرها باشد. اشاره گرها یکی از بیشترین موجودیت های دردسرساز در C، C++ هستند. چون جاوا ساختمان ندارد و آرایه ها و رشته ها اشیاء آن هستند، بنابراین احتیاجی به اشاره گر نیست. جاوا به طور خودکار آدرس دهی و دسترسی به محتوای موجود در یک آدرس را برای شما انجام می دهد.
● قدرتمند Robust:
جاوا برای نوشتن نرم افزارهای قدرتمند و بسیار ایمن ساخته شده است. جاوا هنوز هم به طور قطع نرم افزار ها را تضمین نمی کند. تقریباً هنوز هم امکان نوشتن برنامه های مشکل ساز در جاوا وجود دارد، هرچند که جاوا برخی از انواع مشخص خطاهای برنامه نویسی را حذف کرده که به طرز چشمگیری نوشتن نرم افزارهای ایمن را آسان تر کرده است . جاوا یک زبان تایپ شده قدرتمند است، که اجازه چک شدن مشکلات و خطاهای تایپی را در زمان کامپایل می دهد. جاوا بسیار قویتر از C++ تایپ شده است که بسیاری از خصوصیات انعطاف پذیر در زمان کامپایل را از C به ارث برده است. مخصوصاً هنگام اعلان توابع، جاوا به مدل اعلان صریح احتیاج دارد. این مسأله ما را از اینکه کامپایلر می تواند خطاهای زمان اعلان را بدست آورد، مطمئن می کند. مسأله ای که منجر به ایجاد برنامه های ایمن تری می شود. یکی از چیزهایی که باعث شده که جاوا ساده باشد عدم وجود اشاره گر ها ومحاسبات بر روی آنها است. این ویژگی حتی قدرت جاوا را هم با از میان بردن یک کلاس سراسری اشاره گر افزایش می دهد.
● ایمن Secure:
یکی از دلایل پرطرفدار بودن جاوا این است که یک زبان ایمن است. این ویژگی مخصوصاً به خاطر طبیعت توزیع شده آن بسیار مهم است. بدون وجود امنیت شما قطعاً نمی خواهید که یک کد را از یک سایت تصادفی اینترنت بارگذاری کنید و به آن اجازه اجرا شدن روی کامپیوتر خودتان را هم بدهید. این دقیقاً همان چیزی است که مردم هرروز با یک کد جاوا انجام می دهند. جاوا به صورت ایمن طراحی شده و چندین لایه کنترل امنیت به وجود می آورد که شما را در برابر کد های خطرساز محافظت می کنند و به کاربر اجازه می دهد که برنامه های ناشناخته را با خیال راحت اجرا کند . کدهای بایتی خراب یا خطرساز ممکن است از ضعف های اجرایی در مفسر جاوا سوءاستفاده کنند. لایه ای که در اینجا ما را به طور ایمن محافظت می کند، مدل جعبه شنی (Sand box) است: کدهای ناشناخته در یک جعبه شنی قرار می گیرند جایی که می توانند به صورت ایمن اجرا شوند، بدون اینکه هیچ صدمه ای به بقیه اجزا یا محیط جاوا بزنند . وقتی یک برنامه کاربردی یا دیگر کدهای ناشناخته در جعبه شنی در حال اجرا است، چند محدودیت در مورد کاری که می تواند انجام دهد، وجود دارد. واضح ترین این محدودیت ها این است که هیچ دسترسی به هیچ یک از فایل های محلی سیستم وجود ندارد. در جعبه شنی محدودیت دیگری هم وجود دارد که به وسیله کلاس مدیریت امنیت اعمال می شود. این مدل در ابتدا از اینکه سیستم های امنیتی را نصب کرده اید یا نه، مطمئن می شود، چرا که همه کلاسهای جاوا نیاز به عملیات حساسی مانند دسترسی به سیستم فایل را دارند. اگر فراخوانی به وسیله یک کد ناشناخته به صورت مستقیم یا غیر مستقیم انجام شد، مدیر امنیت مورد استثنا را می فرستد و عملیات صورت نمی گیرد . و سرانجام در جاوا ۱‎/۱ یک راه حل ممکن دیگر برای مشکلات امنیتی وجود دارد، به وسیله ضمیمه کردن یک امضای دیجیتالی به کد جاوا که اصل آن کد می تواند به صورت پنهانی و نهفته ساخته شود. اگر شما اعتماد خود را به یک شخص یا یک سازمان مشخص کرده باشید، کدی که امضای آن هویت مورد اعتماد روی آن قرار دارد، ایمن و مطمئن است. حتی زمانیکه در حال بارگذاری شدن در شبکه است و ممکن است حتی بدون جلوگیری توسط جعبه شنی اجرا شود.
● عملکرد سطح بالا High Performance :
جاوا یک زبان تفسیر شده است، بنابر این هرگز به سرعت زبان کامپایل شده ای مثل C نخواهد بود. کد C کامپایل شده ۱۰ برابر سریع تر از کد های تفسیر شده جاوا اجرا می شود. اما قبل از اینکه به خاطر این موضوع مأیوس شوید، آگاه باشید که این سرعت بیشتر از آن چیزی است که برای برنامه های پرسرعت، کاربردهایGUI (Graphical User Interface)، برنامه های برمبنای شبکه، جایی که برنامه کاربردی معمولاً آماده برای اجرا شدن است، انتظار برای کاربر که یک دستوری اعمال کند و یا انتظار برای دریافت از شبکه، لازم است. به علاوه قسمت هایی که به سرعت های بالا نیاز دارند، که کارهایی از قبیل الحاق رشته ها و مقایسه را انجام می دهند، با کد محلی جاوا اجرا می شوند . علاوه بر این کارایی، بسیاری از مفسرهای جاوا اکنون شامل کامپایلرهای فقط در زمان « just in time » نیز هستند که می تواند کدهای بایتی جاوا را برای هر نوعCPU در زمان اجرا به کد ماشین ترجمه کند. اگر شما خواهان این هستید که قابل حمل بودن کد ها را قربانی بهبود در سرعت آن کنید، می توانید بخش قابل توجهی از برنامه خود را در C و C++ بنویسید و از روش های مخصوص جاوا برای مشترک کردن با این کد محلی جاوا استفاده کنید.
● چند نخ کشی شده Multitbreaded:
در یک برنامه کاربردی بر مبنای GUI شبکه ای، مثل مرورگر وب، تصور اینکه چند چیز بتوانند به طور همزمان اجرا شوند، آسان است. یک کاربر می تواند همزمان با اینکه دارد یک صفحه وب را می خواند به یک کلیپ صوتی گوش دهد و همزمان در پس زمینه مرورگر یک عکس را بارگذاری کند. جاوا یک زبان چندنخ کشی شده است، که از چندین رشته اجرایی (گاهی پردازش سبک وزن خوانده می شود) پشتیبانی می کند و می تواند چندین کار را انجام دهد. یکی از مزیت های چندنخ کشی شده این است که عملکرد سطح بالایی برای کاربردهای گرافیکی برای کاربر فراهم می کند. اگر شما سعی کرده اید که با نخ ها در C و C++ کار کنید، می دانید که کمی مشکل است. جاوا برنامه نویسی با نخ را بسیار آسان کرده است، با به وجود آوردن زبان درون ساخته شده که از نخ ها پشتیبانی می کند. بسته jana.lang یک کلاس بوجود آورده است که از روش هایی برای شروع و پایان یک نخ و مرتب کردن ترتیب گره ها در میان چیزهای دیگر، پشتیبانی می کند.به دلیل اینکه جاوا استفاده از نخ ها را بسیار ساده می کند، کلاس جاوا در شماری از جاها از این نخ ها استفاده می کند. برای مثال هر برنامه کاربردی که انیمیشن اجرا می کند، از نخ ها استفاده کرده است.

۱٫۶- استفاده از فرمتهای از پیش تعریف شده
با فراخوانی متدهای موجود در کلاس NumberFormat می‌توان رشته‌های حاوی اعداد، مقادیر پولی و علامت درصد را برای یک منطقه جغرافیایی خاص نمایش داد.

۱٫۱٫۶- اعداد
با استفاده از متدهای کلاس NumberFormat می‌توان چگونگی نمایش اعداد از نوع double را تعریف کرد. مثال زیر یک عدد اعشاری را با توجه به منطقه تعریف شده نمایش میدهد:

Double amount = new Double(345987.246);
NumberFormat numberFormatter;
String amountOut;

numberFormatter = NumberFormat.getNumberInstance(currentLocale);
amountOut = numberFormatter.format(amount);
System.out.println(amountOut + " " + currentLocale.toString());

متد getNumberInstance الگوی نمایش منطقه مورد نظر را در صورت وجود برمیگرداند. خروجی مثال برای چندین منطقه مختلف:

۳۴۵ ۹۸۷,۲۴۶  fr_FR
345.987,246  de_DE
345,987.246  en_US

2.1.6- پول
اگر برنامه شما تجاری باشد، شما ممکن است نیاز داشته باشید اعداد یا مقادیر پولی را نمایش دهید. مشابه اعداد، مقادیر پولی را نیز می‌توان با توجه به یک منطقه خاص نمایش داد، با این تفاوت که متد getCurrencyInstance الگوی نمایش منطقه مورد نظر را برمی‌گرداند.

Double currency = new Double(9876543.21);
NumberFormat currencyFormatter;
String currencyOut;

currencyFormatter = NumberFormat.getCurrencyInstance(currentLocale);
currencyOut = currencyFormatter.format(currency);
System.out.println(currencyOut + " " + currentLocale.toString());

خروجی مثال برای چندین منطقه مختلف:

۹ ۸۷۶ ۵۴۳,۲۱ F   fr_FR
9.876.543,21 DM  de_DE
$9,876,543.21    en_US

در نگاه اول ممکن است خروجی برنامه اشتباه به نظر برسد، چراکه مقادیر عددی با هم یکسانند، البته ۹۸۷۶۵۴۳,۲۱F و ۹٫۸۷۶٫۵۴۳٫۲۱ DM یکی نیست. بخاطر داشته باشید که کلاس NumberFormat از نرخهای ارزی بی اطلاع است. بنابراین متدهای کلاس NumberFormat تنها نمایش مقادیر را برعهده دارند و عمل تبدیل ارزها به یکدیگر را انجام نمی‌دهند.

۳٫۱٫۶- درصد
برای نمایش علامت درصد (%) برای یک منطقه خاص در کلاس NumberFormat متد getPercentInstance تعریف شده است. برای مثال مقدار ۰٫۷۵ بصورت ۷۵% نمایش داده می شود. مثال:

Double percent = new Double(0.75);
NumberFormat percentFormatter;
String percentOut;

percentFormatter = NumberFormat.getPercentInstance(currentLocale);
percentOut = percentFormatter.format(percent);

2.6- فرمتهای سفارشی
از کلاس DecimalFormat می‌توان برای تعریف چگونگی نمایش اعداد برای یک منطقه یا کشور خاص استفاده کرد. این کلاس امکان تعریف صفرهای قبل و بعد از اعداد، جداکننده دسیمال (،)، علامت درصد (%)، علامت نقطه اعشاری (/)، علامت پول و هر پسوند یا پیشوند دیگر را به شما می دهد. البته برای تغییر علامت جداکننده ها می‌توان از کلاس DecimalFormatSymbols نیز در کنار DecimalFormat کمک گرفت.

۳٫۶- ساختن الگو
با تعریف الگو می‌توان چگونگی نمایش اعداد را کنترل نمود، این الگو در قالب یک رشته تعریف می شود. جدول زیر لیستی از کاراکترهای مورد نیاز برای تعیین الگو را نشان می دهد.

کد زیر چگونگی تعریف الگو برای کلاس DecimalFormat را نشان میدهد:

DecimalFormat myFormatter = new DecimalFormat(pattern);
String output = myFormatter.format(value);
System.out.println(value + " " + pattern + " " + output);

جدول زیر چند نمونه از تعریف الگو و خروجی آن را نشان می دهد:

7- فارسی سازی در جاوا

۱٫۷- تاریخ هجری شمسی
تقویم هجری شمسی در ایران و نواحی اطراف مانند افغانستان، جمهوری های آسیای مرکزی و کردهای بین النهرین به طور رسمی استفاده میگردد. تقویم جلالی بخاطر اقدام جلال الدین ملکشاه سلجوقی که توسط شاعر و ریاضیدان بزرگ ایرانی عمر خیام در اواخر قرن پنجم به تصحیح تقویم هجری شمسی همت گمارد، نامگذاری شد. تقویم گریگوری نیز از نام پاپ گریگوری هشتم که آخرین تغییرات را در سال ۱۵۸۲ ب.م. در تقویم میلادی ایجاد کرد، گرفته شده است. طول سال در این دو تقویم کم و بیش به یک اندازه است، اما براساس روش‌های کاملا متفاوتی پایه گذاری شده‌اند.

تقویم جلالی دارای خصوصیتی طبیعی وکلی است. این تقویم تمام چهار فصل سال را با آغازی مصادف با اولین روز بهار (در نیمکره شمالی) در بر میگیرد. همچنین این تقویم دارای یک قانون منظم (نه یکنواخت) برای روزهای ماه است. شش ماه اول هر سال ۳۱ روز و شش ماه دوم در سال‌های کبیسه ۳۰ روز میباشد، در غیر اینصورت ماه آخر سال ۲۹ روزه خواهد بود. تقویم جلالی تقریبا” با سیستم رایج زودیاک (Zodiac System) غرب تطابق دارد.

در این دو مورد تقویم گریگوری با تقویم جلالی دارای اختلافاتی است. در این تقویم ارتباطی بین سال و فصل‌ها وجود ندارد. به طور قراردادی، تعداد روزها در هفت ماه سال ۳۱ روز، در چهار ماه ۳۰ روز و یک ماه در سال به طور نامنظم ۲۸ یا ۲۹ روز است.

علاوه بر این، تقویم جلالی از حرکت وضعی زمین (حرکت زمین به دور خورشید) تبعیت میکند. یک سال خورشیدی تقریبا معادل ۳۶۵ روز، ۵ ساعت و ۴۹ دقیقه است. بر اساس تقویم جلالی، آغاز سال (تحویل سال) زمانی است که خورشید از نیمکره جنوبی به سمت نیمکره شمالی از روی خط استوا میگذرد. حال اگر لحظه تحویل سال قبل از ظهر (به وقت تهران) باشد، سال جدید (اول فروردین ماه) از همان روز آغاز میشود. در غیر اینصورت، آغاز سال نو روز بعد خواهد بود. در این روش (به طور تقریبی) در هر ۳۳ سال، ۸ سال کبیسه تعیین میگردد. سالهای کبیسه، سال‌هایی هستند که پس از تقسیم بر ۳۳ باقیمانده آنها ۶، ۲۲، ۱۷، ۱۳، ۹، ۵، ۱ و ۳۰ باشد. بعنوان مثال، چنانچه ۱۳۷۰ را به ۳۳ تقسیم کنیم، باقیمانده ۱۷ خواهد بود پس سال ۱۳۷۰ سال کبیسه است. سال کبیسه بعدی سال ۱۳۷۵ میباشد –با چهار فاصله– در صورتیکه به طور معمول فاصله بین دو سال کبیسه ۳ سال است.

تقویم گریگوری از روش ساده‌ای استفاده کرده که دارای اختلافاتی با سال طبیعی میباشد. در این روش هر چهار سال یکبار سال کبیسه خواهد بود، مگر سال‌هایی که قابل قسمت به ۱۰۰ باشند، اما بر ۴۰۰ نباشند. در نتیجه سال ۲۰۰۰ سال کبیسه است (از آنجایی که بر ۴۰۰ قابل قسمت است) اما سال ۲۱۰۰ کبیسه نیست.

مواردیکه در مبحث تاریخ هجری شمسی بایستی در نظر گرفته شوند عبارتند از:

• محاسبه سالهای کبیسه
• تبدیل تاریخ میلادی به تاریخ هجری شمسی
• تبدیل تاریخ هجری شمسی به تاریخ میلادی
• نمایش تاریخ شمسی به شکلهای مختلف (کوتاه، کامل)
• تابع چک کننده تاریخ هجری شمسی
• Persian Date Taglib

2.7- تقویم هجری شمسی
مواردیکه در مبحث تقویم هجری شمسی بایستی لحاظ شود عبارتست از:

• تفکیک مقادیر سال، روز، ماه برای تاریخ تعیین شده
• مشخص کردن روز هفته/ اولین روز هفته / اولین روز ماه
• قابلیت تغییر تاریخ با متدهای roll و add
• Persian Calendar Taglib

3.7- نمایش اعداد
همانطور که قبلا” گفته شد می‏توان از متدهای تعریف شده در کلاسهای NumberFormat و DecimalFormat برای نمایش اعداد، مقادیر پولی و درصد استفاده کرد.

۴٫۷- بانک اطلاعاتی

• Database Character-Set (1252, 1256)
• Sorting (Sequence Order)
• JDBC Driver
• Middle Conversion
• Communication with Application Server

5.7- صفحات HTML/JSP

• Character Encoding
• Page Direction (Right to Left / Left to Right)
• Text Wrapping
• Language

مثالهای کاربردی
۱- استفاده از Resource Bundle برای فارسی سازی
۱٫۱- تعریف MessagesBundle_ar_SA.properties

label.login.userName=شناسه کاربر
label.login.password=رمزعبور

button.login=ورود
button.cancel=انصراف

label.calendar.date=تاریخ
label.calendar.year=سال
label.calendar.month=ماه
label.calendar.day=روز

label.calendar.pm= ب.ظ
label.calendar.am= ق.ظ

۱٫۲- استفاده از Resource Bundle در JSP

<%@ page contentType="text/html;charset=1256"
         import="java.util.Locale,
         java.util.ResourceBundle"
%>

<%
   Locale locale = new Locale("ar", "SA");
   ResourceBundle msgs = ResourceBundle.getBundle("MessagesBundle", locale);
%>

<HTML lang="ar">
  <HEAD>
    <TITLE>Login Form </TITLE>
    <META http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=windows-1256">
   </HEAD>
  <BODY>

    <%=msgs.getString("label.login.userName")%>
    <%=msgs.getString("label.login.password")%>

  </BODY>
</HTML>

3.1- استفاده از Resource Bundle در Servlet

import java.io.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;

import java.util.ResourceBundle;
import java.util.Locale;

public class I18NServlet extends HttpServlet {

  public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
    throws ServletException, IOException {

    Locale locale = new Locale("ar", "SA");
    ResourceBundle msgs = ResourceBundle.getBundle("MessagesBundle", locale);

    PrintWriter out = response.getWriter();
    out.println(msgs.getString("label.calendar.date")
      + ":" +  new java.util.Date());

    out.close();
  }
}

2- نمایش مقادیر عددی
۱٫۲- استفاده از فرمتهای از پیش تعریف شده

static public void displayNumber(Locale currentLocale) {

  Integer quantity = new Integer(123456);
  Double amount = new Double(345987.246);
  NumberFormat numberFormatter;
  String quantityOut;
  String amountOut;

  numberFormatter = NumberFormat.getNumberInstance(currentLocale);
  quantityOut = numberFormatter.format(quantity);
  amountOut = numberFormatter.format(amount);
  System.out.println(quantityOut + " " + currentLocale.toString());
  System.out.println(amountOut + " " + currentLocale.toString());
}

static public void displayCurrency(Locale currentLocale) {

  Double currency = new Double(9876543.21);
  NumberFormat currencyFormatter;
  String currencyOut;

  currencyFormatter = NumberFormat.getCurrencyInstance(currentLocale);
  currencyOut = currencyFormatter.format(currency);
  System.out.println(currencyOut + " " + currentLocale.toString());
}

static public void displayPercent(Locale currentLocale) { 

  Double percent = new Double(0.75);
  NumberFormat percentFormatter;
  String percentOut;

  percentFormatter = NumberFormat.getPercentInstance(currentLocale);
  percentOut = percentFormatter.format(percent);
  System.out.println(percentOut + " " + currentLocale.toString());
}

2.2- تعریف الگوی جدید

static public void customFormat(String pattern, double value) {
  DecimalFormat myFormatter = new DecimalFormat(pattern);
  String output = myFormatter.format(value);
  System.out.println(value + " " + pattern + " " + output);
} 

customFormat("###,###.###", 123456.789);
customFormat("###.##", 123456.789);
customFormat("000000.000", 123.78);
customFormat("$###,###.###", 12345.67);
customFormat("\u00a5###,###.###", 12345.67);
customFormat("###,###/###\ue816", 12345.67);

3- تنظیمات فارسی در صفحات HTML
3.1- تعریف زبان و Code Page

<HTML lang="fa">
  <HEAD>
    <META content="text/html; charset=windows-1256" http-equiv="Content-Type">
    <META content="fa" http-equiv="Content-Language">
  </HEAD>

  ...
</HTML>

<HTML>
  <HEAD>
    <META content="text/html; charset=UTF-8" http-equiv="Content-Type">
    <META content="fa" http-equiv="Content-Language">
  </HEAD>

  ...
</HTML>

2.3- راست به چپ صفحات

<HTML dir="rtl">
   ...
</HTML>

3.3- Text Wrapping

<TD nowrap>
...
</TD>

• در کنار یکسری اطلاعات بومی شده، برنامه می تواند در هر کشور و به هر زبانی اجرا شود.
• عناصر متنی مانند پیغامها و عنوان اجزا رابط کاربر، در داخل کد برنامه (hard coding) مشخص نمی‌شوند، بلکه در یک منبع خارج از کد برنامه ذخیره و بصورت دینامیک بازیابی می‌شوند.
• پشتیبانی از زبانهای جدید بدون نیاز به کامپایل مجدد برنامه.
• اطلاعات حساس به منطقه جغرافیایی از قبیل تاریخ، پول و اعداد مطابق با استانداردهای تعریف شده در کشور کاربر نهایی نمایش داده می‌شود.
• به آسانی قابل بومی سازی است.

بومی سازی به فرآیند تطبیق نرم افزار برای یک منطقه یا زبان خاص با اضافه کردن اجزا مربوط به آن منطقه و نیز ترجمه پیغامها گفته می‌شود. معمولا” بیشترین زمان فاز بومی سازی صرف ترجمه متن می‌شود . سایر اطلاعات از قبیل صدا و تصویر در صورت نیاز بومی سازی می‌شود. تیم بومی ساز نرم افزار همچنین امکان نمایش اطلاعاتی از قبیل تاریخ، اعداد و پول را برای یک منطقه خاص فراهم می آورند.

۱٫۱- Internationalization
عمومی سازی در حوزه برنامه نویسی عبارتست از فرآیند طراحی و نوشتن یک برنامه بطوریکه بتوان بصورت سراسری و در کشورهای مختلف از آن استفاده کرد.

یک برنامه عمومی شده قابلیت پشتیبانی زبانهای مختلف و پارامترهای وابسته مانند تاریخ، زمان، پول و… را بدون نیاز به تغییر کد برنامه دارا می‌باشد. این ایده تحت عنوان (soft coding) یا جداسازی اجزاء رابط کاربر از کد منطق برنامه نیز مطرح می‌شود.

به جای کلمه Internationalization از مخفف آن I18N استفاده می‌شود. توضیح اینکه بین کاراکترهای شروع و پایان این کلمه ۱۸ کاراکتر وجود دارد. بنابراین برای سهولت از کلمه I18N و همچنین از I18N’d به جای Internationalizationed استفاده می‌شود.

۲٫۱- Localization
بومی‌سازی به فرآیند طراحی و پیاده‌سازی یک نرم افزار با قابلیت تطابق با یک زبان، فرهنگ، کشور و منطقه خاص گفته می‌شود. بسیاری از برنامه‌های نوشته شده برای یک کشور یا منطقه خاصی تنها در آن محدوده جغرافیائی قابل استفاده‌ می‌باشند.

به جای کلمه Localization از مخفف آن L10N نیز استفاده می‌شود.

برای مثال یک بسته نرم افزاری حسابداری یا مالی که برای کشورهای آمریکا، کانادا، مکزیک و برزیل نوشته می‌شود، بایستی قابلیت بومی سازی برای پشتیبانی نوع نمایش و گزارشات، قوانین و پارامترهای مرتبط مانند تاریخ، زمان و پول هر کشور را داشته باشد.

۲- عمومی سازی و بومی سازی در زبان جاوا
برخلاف سایر زبانهای برنامه‌نویسی، برنامه‌نویسان جاوا از امکانات و قابلیت‌های خوبی برای I18N برخوردار هستند.

۱٫۲- پشتیبانی یونی‌کد (Unicode Support)
کاراکترست (Character Set) زبان جاوا بر مبنای یونی‌کد (Unicode) است، بدین منظور نوع داده‌ای char برای تطابق با یونی‌کد، دو بایتی (۱۶ بیت) در نظر گرفته شده است. بنابراین نوع داده‌ای String که با استفاده از char ساخته می‌شود نیز یونی‌کد را پشتیبانی می‌کند. یونی‌کد طوری تعریف شده است که مقادیر ۰ تا ۱۲۷ برای استاندارد ASCII و ۰ تا ۲۵۵ برای استاندارد ISO 8859-1 (Latin-1) را در برمی‌گیرد. به دلیل شروع شدن دو استاندارد با عدد صفر، برنامه‌نویسانی که از قابلیت‌های I18N استفاده نمی‌کنند یا آشنا نیستند نیز می‌توانند بدون نیاز به شناخت یونی‌کد، برنامه‌هایی بنویسند که یونی‌کد را پشتیبانی کند، اما برنامه‌نویسانی که در محیط ویندوز برنامه می‌نویسند بایستی از تفاوت‌های استاندارد ISO 8859-1 و Windows Latin-1 (CP1252) آگاهی داشته باشند.

طول ۱۶ بیتی نوع داده‌ای char امکان ذخیره سازی مقادیر ۰ تا ۶۵۵۳۵ را فراهم می‌سازد. یک مقدار یونی‌کد با ‘\u’ شروع و یک مقدار هگزادسیمال (مبنای ۱۶) از ۰۰۰۰ تا FFFF پس از آن قرار می‌گیرد. دو خط مثال زیر، کاراکتر a را تعریف می‌کند:

char c1 = 'a'
char c2 = '\u0061'

نسخه JDK 1.3 یونی‌کد ۲٫۱ و نسخه JDK 1.4 یونی‌کد ۳٫۰ را پشتیبانی می‌کند.

سؤالی که مطرح می‌شود این است که آیا همه پلاتفرم‌ها یونی‌کد را پشتیبانی می‌کنند؟ جواب: در جاوا تمام استریم‌ها (Stream) که کاراکترها را پشتیبانی می‌کنند (java.io.Reader و java.io.Writer) به صورت اتوماتیک یک لایه مخفی که وظیفه تبدیل یونی‌کد به Encoding خاص سیستم عامل و بالعکس را انجام می‌دهند را فراخوانی می‌سازند. از طرف دیگر کلاسهای java.io.InputStreamReader و java.io.OutputStreamWriter دارای متدهایی برای تبدیل Encoding می‌باشند.

۲٫۲- Locale
Locale در زبان جاوا مجموعه‌ای از کلاسها برای سفارشی کردن، تغییر، نمایش و شکل دهی اطلاعات است. این کلاسها روی انتخاب زبان، تقویم، تاریخ و زمان تأثیر می‌گذارند. یک شیء از کلاس java.util.Locale نشان‌دهنده یک ناحیه جغرافیائی خاص با زبان آن ناحیه می‌باشد.

۳٫۲- Language
زبانهای قابل استفاده در Locale طبق استاندارد ISO 639 می‌باشد. جدول زیر چند مثال از نام زبان و کد تعریف شده را نشان می‌دهد. یک کد زبان با جزئیات آن زبان در نواحی مختلف استفاده نمی‌شود، برای مثال ممکن است Canadian French و Swiss French دارای گرامر و قوانین و واژه‌های متفاوت باشند ولی برای هر دو این زبانها کد fr در نظر گرفته می‌شود. به همین دلیل تنها زبانهای عمومی تعریف شده‌اند:

4.2- Country
کشورهای قابل استفاده در Locale طبق استاندارد ISO 3165 می‌باشد. کد کشور در این استاندارد ۲ رقمی و با حروف بزرگ تعریف شده است. جدول زیر تعدادی از کشورهای تعریف شده را نشان می‌دهد.

5.2- Variant
Variant یک پسوند اختیاری برای یک Locale می‌باشد. Variant یک Locale سفارشی تعریف می‌کند که با Language و Country قابل ساخت نیست. از Variant می‌توان برای اضافه کردن یک مشخصه اضافی برای تعریف Locale استفاده کرد. برای مثال en _ us نشاندهنده English (United States) است اما en_us_ca برای تعریف English (U.S.A, California) یا en_us_mac برای تعریف English (U.S.A, Macintosh) می‌باشد.

۳- استفاده از Locale در جاوا
کلاس Locale دو سازنده (Constructor) دارد:

Locale (String language, String country)
Locale (String language, String country, String variant)

مثال:

در مثال بالا en زبان انگلیسی و US کشور آمریکا را تعریف می‌کند.

۱٫۳- Number
عبارت ۱,۲۳۴ چه عددی را نشان می‌دهد؟ جواب به منطقه و کشور بستگی دارد. در آمریکا این عبارت معنی “یک هزار و دویست و سی و چهار” را دارد اما در فرانسه این عبارت به معنی “یک و دویست و سی و چهار هزارم” است. بنابراین در نظر گرفتن قوانین نمایش اعداد و جدا کننده‌ها بسیار مهم بنظر می‌رسد. کلاس java.text.NumberFormat تعریف چگونگی نمایش اعداد برای یک منطقه خاص را به عهده دارد.

۲٫۳- Currency
هر کشور یا منطقه دارای واحد پولی جداگانه است. علاوه بر این مواردی از قبیل علامت اعداد منفی، صفر، جداکننده رقم‌ها، علامت نقطه اعشاری و مکان قرار گرفتن علامت پول ($۱۰، ۱۰ ریال) نیز در کشورها متفاوت است. متد getCurrencyInstance در کلاس java.text.NumberFormat امکان پرداختن به جزئیات شکل دهی اعداد پولی یک کشور خاص را فراهم می‌سازد.

۳٫۳- Date
مشابه سایر ساختارهای حساس به موقعیت جغرافیایی، فیلد تاریخ نیز جزئیات خاص خود را دارد. کوتاه یا کامل بودن تاریخ، جدا کننده روز، ماه و سال و نیز ترتیب آنها در کشورهای مختلف با یکدیگر متفاوت است.

۴٫۳- Calendar
کلاس java.text.Calendar بسیار نزدیک به کلاس java.util.Date است و اجازه می‌دهد سال، ماه، روز و زمان را از یک تاریخ استخراج نمایند. متد getCalendarInstance یک Calendar برای کشور مورد نظر بر می‌گرداند. تنها تقویم پیاده‌سازی توسط شرکت سان میکرو سیستم تقویم Gregorian می‌باشد. برای ساختن تقویم‌های محلی توصیه می‌شود از کلاس Calendar جاوا استفاده شود.

۵٫۳- Resource Bundle
ویژگی عمومی ساختن در JDK، مکانیزمی برای جداسازی عناصر رابط کاربر و سایر اطلاعات حساس به منطقه جغرافیایی از منطق برنامه است. این جداسازی انتقال فرآیند و تبدیل را آسان می‌سازد. بدین معنی که یک کد واحد نوشته می‌شود، در حالیکه ممکن است ۳۰ نسخه به زبان‌های مختلف از آن تولید شود.

Resource Bundle شامل یک فایل با فرمت ASCII است. نام این فایل شامل دو قسمت، نام اصلی و یک پسوند است. برای مثال برای ایجاد یک Resource Bundle با نام MyBundle برای زبانهای ژاپنی و فرانسوی دو فایل بنام‌های MyBundle_ja_JP و MyBundle_fr_FR با پسوند properties تعریف می‌شود. هر فایل Resource Bundle شامل یکسری زوج کلید / مقدار است. در هر خط بایستی یک زوج کلید / مقدار تعریف شود. مثال:

#MyResource.properties
#<key>=<value>
Text_not_found=The file could not be found
Text_Hello=Hello, world!

متد getBundle در کلاس java.util.ResourceBundle امکان دسترسی به یک Resource Bundle را فراهم می‌سازد. مثال کاملی از تعریف Locale برای زبان فارسی در انتهای این مقاله ذکر شده است.

۶٫۳- Character Sets
زبان جاوا با استفاده از یونی‌کد برای نمایش متن، فرآیند ذخیره سازی، دستکاری و نمایش کاراکترها را آسان ساخته است. یونی‌کد یک کارکترست ۱۶ بیتی است بدین معنی که می‌تواند ۲^۱۶ کاراکتر تعریف کند. هر کاراکتر در این مجموعه منحصر بفرد است.

۷٫۳- Layout Manager
Layout Manager در یک برنامه چند زبانه بدلیل دو مشکل اساسی در هنگام ترجمه رابط کاربر بسیار مهم است:

• افزایش و کاهش طول متن ترجمه شده
• موقعیت اجزاء رابط کاربر

متن ترجمه شده اغلب کوتاه‌تر یا بلندتر از متن اصلی است. Layout Manager نقش بسیار مهمی دارد چون اندازه اجزاء رابط کاربر را با توجه به طول متن استفاده شده در عنوان آن تغییر می‌دهد و همچنین جابجایی اجزاء رابط کاربر را بدلیل تغییر اندازه متن کنترل می‌کند.

۴- یک مثال ساده
در این قسمت یک مثال ساده که پیغام‌هایی را به چندین زبان نمایش می‌دهد توضیح داده می‌شود. در این مثال با کلاسهای Locale و ResourceBundle جاوا آشنا می‌شوید.

۱٫۴- قبل از Internationalization
در نظر بگیرید که یک برنامه نوشته اید که چند پیغام را نمایش می‌دهد:

public class NotI18N {
    static public void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello.");
        System.out.println("How are you?");
        System.out.println("Goodbye.");
    }
}

حال شما تصمیم گرفته اید که برنامه را طوری تغییر دهید که پیغام‌ها را به زبانهای فرانسه، آلمانی و فارسی نمایش دهد. متاسفانه تیم برنامه نویس با زبانهای دیگر آشنایی چندانی ندارد، بنابراین شما به یک مترجم برای ترجمه پیغامها به زبانهای ذکر شده نیاز دارید. از آنجاییکه مترجم شما برنامه نویس نیست، شما مجبور هستید این پیغامها را از داخل کد برنامه خارج و در یک فایل متن ذخیره نمایید تا مترجم آن را ترجمه کند. علاوه بر این برنامه بایستی انعطاف پذیر باشد و قابلیت اضافه کردن یک زبان جدید را نیز داشته باشد.

۲٫۴- بعد از Internationalization
کد زیر تغییر یافته برنامه شما را نشان می‌دهد. توجه کنید که متن پیغامها از داخل کد برنامه خارج شده است:

import java.util.*;

public class I18NSample {

    static public void main(String[] args) {

        String language;
        String country;

        if (args.length != 2) {
            language = new String("en");
            country = new String("US");
        } else {
            language = new String(args[0]);
            country = new String(args[1]);
        }

        Locale currentLocale;
        ResourceBundle messages;

        currentLocale = new Locale(language, country);

        messages = ResourceBundle.getBundle("MessagesBundle", currentLocale);
        System.out.println(messages.getString("greetings"));
        System.out.println(messages.getString("inquiry"));
        System.out.println(messages.getString("farewell"));
    }
}

برای کامپایل و اجرای برنامه به فایلهای زیر نیاز دارید:

3.4- اجرای برنامه
برنامه عمومی شده انعطاف پذیر است: این برنامه به کاربر نهایی اجازه می‌دهد کشور و زبان را بصورت پارامتر به برنامه وارد کند.

مثال زیر نتیجه اجرای برنامه را برای زبان فرانسوی (French) fr و کشور فرانسه (France) FR نشان می‌دهد:

greetings = Bonjour
farewell = Au revoir
inquiry = Comment allez-vous?

فایل MessageBundle_fr_FR.properties

% java I18NSample fr FR

Bonjour.
Comment allez-vous?
Au revoir.

خروجی برنامه

مثال بعدی نتیجه اجرای برنامه را برای زبان انگلیسی (English) en و کشور آمریکا (United States) US نشان می‌دهد:

greetings = Hello
farewell = Goodbye
inquiry = How are you?

فایل MessageBundle.properties

% java I18NSample en US

Hello.
How are you?
Goodbye.

خروجی برنامه

۵- اقدامات لازم برای I18N
بسیاری از برنامه‌ها از ابتدا عمومی و چند زبانه نیستند. این برنامه ها ممکن است از یک Prototype شروع شوند و یا قابلیت چند زبانه بودن در آنها در نظر گرفته نشده باشد. برای I18N ساختن یک برنامه موجود، بایستی مراحل زیر طی شده باشد:

۱٫۵- شناسایی اطلاعات حساس به زبان و منطقه
پیغامهای متنی صریح ترین فرم اطلاعاتی هستند که به زبان و منطقه جغرافیایی وابستگی دارند. بهرحال سایر اطلاعات نیز ممکن است به این دو عامل وابستگی داشته باشند. لیست زیر اطلاعات حساس به ملیت را نشان می‌دهد:

• پیغامها
• عنوان اجزای رابط کاربر
• صداها
• رنگها
• گرافیک و تصاویر
• تاریخ
• زمان
• پول
• واحدهای اندازه گیری
• شماره تلفن
• آدرسهای پستی
• طراحی صفحات

۲٫۵- جداسازی متنهای قابل ترجمه و انتقال به Resource Bundles
فرآیند ترجمه هزینه بر و گران است. شما می توانید این هزینه را با جداسازی متنهای نیازمند ترجمه و قرار دادن آنها در یک Resource Bundle کاهش دهید.

متنهای قابل ترجمه شامل پیغامهای وضعیت، پیغامهای خطا، فایلهای log و عنوان اجزا GUI می‌باشند. ضمن جداسازی این اطلاعات از کد برنامه، متغیرهایی که از این عنوانها استفاده می کنند بایستی بطور صریح و جداگانه تعریف شوند:

String buttonLabel = "OK";
...
JButton okButton = new JButton(buttonLabel);

3.5- پیغامهای ترکیبی (Compound Messages)
پیغامهای ترکیبی حاوی اطلاعات متغیر است. برای مثال در پیغام “.The disk contains 1100 files” عدد ۱۱۰۰ می تواند متغیر باشد. ترجمه این نوع پیغام بسیار مشکل است، زیرا برای مثال محل قرار گرفتن عدد ۱۱۰۰ در این عبارت در زبانهای مختلف با یکدیگر متفاوت است. پیغام زیر قابل ترجمه نیست چون ترتیب قرار گرفتن قسمتهای این جمله در داخل کد برنامه مشخص شده است.

Integer fileCount;
...
String diskStatus = "The disk contains " + fileCount.toString() + " files.";

4.5- نمایش اعداد و پول
اگر برنامه اعداد یا پول را نمایش می‌دهد، بایستی این اطلاعات به روشی مستقل از کشور یا منطقه خاص نمایش داده شود. کد زیر عمومی نیست چرا که نمی تواند اعداد را بصورت صحیح در تمام کشورها نمایش دهد:

Double amount;
TextField amountField;
...
String displayAmount = amount.toString();
amountField.setText(displayAmount);

در جاوا کلاس NumberFormat برای تغییر نمایش اعداد به زبانهای مختلف در نظر گرفته شده است.

۵٫۵- نمایش تاریخ و زمان
نمایش تاریخ و زمان نیز مشابه اعداد با توجه به زبان و کشور متفاوت است. اگر شما کدی مشابه زیر در برنامه دارید، بایستی آنرا تغییر دهید:

Date currentDate = new Date();
TextField dateField;
...
String dateString = currentDate.toString();
dateField.setText(dateString);

در زبان جاوا کلاس DateFormat وظیفه تنظیم چگونگی نمایش تاریخ و زمان را بر عهده دارد.

۶٫۵- استفاده از قابلیتهای یونی‌کد
کد زیر سعی می‌کند کاراکتر بودن یک حرف را بررسی کند:

char ch;
...
if ((ch >= 'a' && ch <= 'z') ||
    (ch >= 'A' && ch <= 'Z'))       // WRONG!

این کد تنها برای زبان انگلیسی قابل استفاده است. برای مثال این کد، حرف ü در کلمه آلمانی Grün را یا حرف پ در کلمه پارس را کاراکتر تشخیص نمی‌دهد.

متدهای مقایسه موجود در کلاس Character از استاندارد یونی‌کد برای شناسایی کاراکترها استفاده می‌کند. بنابراین کد بالا را می توان بصورت زیر تغییر داد:

char ch;
...
if (Character.isLetter(ch))

7.5- مقایسه رشته‌ها
معمولا هنگام مرتب سازی متن، رشته ها با یکدیگر مقایسه می‌شوند. یک برنامه معمولی برای مقایسه دو رشته ممکن است از کدی بصورت زیر استفاده کند:

String target;
String candidate;
...
if (target.equals(candidate)) {
...
if (target.compareTo(candidate) < 0) {
...

متدهای String.equals و String.compareTo عمل مقایسه را بصورت باینری انجام می دهند که برای بیشتر زبانهای موجود ناکارآمد است. برای مقایسه دو رشته بهتر است از کلاس Collator استفاده شود.

۸٫۵- تبدیل متنهای غیر یونی‌کد
کاراکترها در زبان برنامه نویسی جاوا بصورت یونی‌کد ذخیره می‌شود. اگر برنامه شما از اطلاعات غیر از یونی‌کد استفاده می‌کند، بایستی اطلاعات را به یونی‌کد تبدیل نمایید.

اپلت‌ها:
اپلت‌ها برنامه‌های جاوا هستند که در داخل سرویس دهنده وب اجرا می شوند و از کلاس java.applet.Applet یا javax.swing.JApplet ارث می‌گیرند. در مقایسه با صفحات HTML، اپلتها می‌توانند رابط کاربر قدرتمندتر و پویاتری تولید نمایند. از اپلت‌ها می‌توان در برنامه‌های بزرگ برای مشاهده یا تغییر اطلاعات ارسالی از سمت سرویس دهنده استفاده کرد. برای مثال از یک اپلت می‌توان برای مشاهده یا تغییر رکوردهای بانک اطلاعاتی یا کنترل وضعیت سرویس دهنده یا برنامه‌های در حال اجرای روی آن استفاده کرد.

یک اپلت می‌تواند دارای یک کلاس منفرد یا چندین کلاس باشد. برای تسریع در انتقال کلاس‌ها به سرویس گیرنده از حالت فشرده کلاس‌ها در قالب Java Archive File) JAR) می‌توان استفاده کرد. در نتیجه کد اپلت هر زمان که در سمت سرویس دهنده تغییر کند، با اولین مراجعه مجدد کاربر به سایت بروزرسانی می‌شود.

از آنجاییکه اپلت‌ها در سمت سرویس گیرنده اجرا می‌شوند، یکسری تدابیر امنیتی برای اپلتها در نظر گرفته شده است که نواقص و ایرادهای Microsoft ActiveX را برطرف می‌کند. از جمله محدودیت‌های اپلتها این است که به منابع سرویس گیرنده دسترسی ندارند و در روی سرویس گیرنده نمی‌توانند فایلی را بخوانند یا بنویسند و یا برنامه‌ای را اجرا نمایند.

Servletها:
Java Servletها اجزاء نرم‌افزاری سمت سرویس دهنده هستند که مشابه برنامه‌های CGI کنترل درخواستهای وب، برگرداندن اطلاعات پویا برای سرویس گیرنده، دسترسی به بانک اطلاعاتی و ارتباط با سایر اجزاء نرم‌افزاری موجود روی سرویس دهنده را انجام می‌دهند. بر خلاف CGI که به ازای هر درخواست سرویس گیرنده یک کپی از برنامه در سمت سرویس دهنده بارگذاری و اجرا می شود، Servletها تنها یکبار در سرویس دهنده بارگذاری و به ازای هر درخواست سرویس گیرنده فراخوانی می‌شوند. شکل زیر تفاوت بین Srevlet و CGI را نشان می‌دهد.

معماری‌های موجود
چندین معماری برای روش Applet-to-Servlet وجود دارد که در ادامه سه مورد از آن بررسی می‌شود.

• معماری دو لایه (Two-Tier)
  در این معماری تنها از اپلت در سمت سرویس گیرنده استفاده می‌شود و اپلتها از طریق پروتکلهایی مانند JDBC و (Remote Method Invocation) RMI به منابع سیستم -بانکهای اطلاعاتی، دایرکتوریهای Light Weight Directory Access Protocol) LDAP) و EJB Component- مستقیما” دسترسی پیدا می‌کنند. شکل زیر این معماری را نشان می‌دهد:

  

  اگر چه این معماری ساده به نظر می‌رسد، اما دارای مشکلات و معایبی است که عبارتند از:

  • در این روش تمام اطلاعات دسترسی به سرویس دهنده و منابع آن شامل شناسه کاربر، رمز عبور، مشخصات بانک اطلاعاتی، مشخصات سرویس دهنده و هر چیز دیگری بایستی در داخل کد اپلت تعریف شود. در نتیجه احتمال دسترسی کاربر به این اطلاعات وجود دارد. (برای مثال استفاده از یک De-Compiler)
  • بانک اطلاعاتی یا هر سیستمی که اپلت به آن نیاز دارد روی همان ماشین سرویس دهنده وب قرار می‌گیرد و در نتیجه سرویس دهنده همزمان بعنوان سرویس دهنده بانک اطلاعاتی و سرویس دهنده وب عمل می کند. در اینصورت اگر دسترسی به یکسری از اطلاعات توسط Firewall محدود شده باشد، اپلت‌ها نمی‌توانند به این منابع دسترسی پیدا کنند.
  • مکانیزم Clustering و Pooling روی سرویس دهنده بسیار مشکل و حتی ناممکن می‌باشد.
• معماری سه لایه (Three-Tier)
  یک راه حل بهتر نسبت به معماری دو لایه، استفاده از Servlet برای کپسوله کردن ارتباط با منابع سرویس دهنده می‌باشد. در این معماری Servlet مشکلات امنیتی حاصل از محدودیت‌های اپلت را برطرف می‌کند و همچنین دسترسی اپلت‌ها را به Business Logic و Enterprise Information Systems کنترل می‌کند. در این روش اپلت درخواست را به Servlet می‌فرستد و Servlet پس از برقراری ارتباط با بانک اطلاعاتی یا هر منبع مورد نیاز دیگر و انجام محاسبات، نتیجه را برای اپلت ارسال می‌نماید.

  

  مزایا و معایب این معماری عبارتند از:

  • در این معماری لایه‌های سیستم می‌توانتد روی چندین سرویس دهنده توزیع شوتد و تمام لایه‌ها با یک بانک اطلاعاتی واحد ارتباط برقرار می‌کنتد.
  • استفاده از این معماری باعث قابلیت گسترش (Scalability) و ماژوله بودن سیستم می شود‌.
  • قرار گرفتن لایه منطق برنامه در Servlet که پیچیدگی برنامه را افزایش داده و قابلیت حمل (Portability) را کاهش می‌دهد.
• معماری چند لایه (N-Tier)
  اگر از تکنولوژی Enterprise Java Beans استفاده ‌شود، Servlet بعنوان یک میانجی عمل می‌کند. استفاده از EJB باعث حذف Business Logic و انتقال آن به EJB می‌شود. در این روش اپلت با Servlet تماس می‌گیرد و Servlet اطلاعات را به EJB می‌فرستد و بالعکس. استفاده از EJB ،Servlet ،HTML و اپلت حداکثر انعطاف پذیری و کارایی را درکنار پیچیدگی و هزینه بیشتر به همراه دارد.

  

جاوا یک زبان ساده ، شی گرا ،‌توزیع شده ، تفسیر شده ، قدرتمند ، ایمن ، با معماری خنثی ، قابل حمل ، با عملکرد سطح بالا چند نخ کشی شده و پویا است .

Sun تصدیق میکند که به طور قطع این کلمات رشته هایی از واژه های متداول در زبان برنامه نویسی هستند ، اما حقیقت این است که این واژه ها به طور ماهرانه ای خصوصیات این زبان را شرح میدهند .

حال به برخی از خصلت های جاوا در پشت این واژه ها میپردازیم .

شی گرا :Object Oriented

جاوا یک زبان برنامه نویسی شی گرا است . برای یک برنامه نویس این به این معنا است که به جای فکر کردن به قسمت های رویه برنامه ، باید به کاربرد داده ها و روش هایی که روی آن داده ها عمل میکنند ، توجه شود.

اگر شما به برنامه نویسی با اعلان رویه در C عادت کرده اید ،ممکن است دریابید که به هنگام استفاده از جاوا مجبور به تغییر در روش و چگونگی برنامه تان هستید . هنگامی که فهمیدید این الگوی جدید چقدر قدرتمند است ، به سرعت با آن هماهنگ میشوید .

در یک سیستم شی گرا ، یک کلاس مجموعه ای از داده ها و روش هایی است که روی آن داده عمل میکنند. همراه بودن داده ها و متد ها رفتار و حالت یک شی را بیان می دارد . کلاس ها به صورت سلسله مراتبی مرتب شده اند ، بنابر این یک زیر کلاس میتواند رفتار هایی را از کلاس بالاتر به ارث ببرد . یک کلاس سلسله مراتبی همیشه یک کلاس ریشه دارد که کلاسی است با رفتار های کاملا عمومی .

جاوا به همراه دسته ی گسترده ای از کلاس هایی است که در بسته هایی مرتب شده اند و شما می توانید از آنها در برنامه ی خود استفاده کنید . برای مثال جاوا کلاس هایی را ایجاد میکند که :

بخش های رابط گرافیکی را میسازند (the java.awt package) ،کلاس هایی که عملیات ورودی و خروجی را به عهده دارند(the java.io package) و کلاس هایی که از شبکه پشتیبانی میکنند (the java.net package ) .

یک شی کلاس(in the java.lang package) به عنوان ریشه کلاس سلسله مراتبی جاوا انجام وظیفه میکند .

جاوا بر خلاف C++ طوری طراحی شده است که از همان ابتدا به صورت شی گرا باشد . اکثر چیز ها در جاوا اشیا هستند . ارقام ابتدایی ، کاراکترها و مدل های منطقی تنها استثناء ها هستند . حتی رشته ها هم در جاوا به وسیله اشیا حاضر میشوند ،همان طور که ساختمان های مهم دیگر این زبان ، مثل نخ ها احضار میشوند . یک کلاس یک واحد پایه برای کامپایل و اجرا شدن در جاوا است . تمام برنامه های جاوا متشکل از کلاس ها است .

درست است که جاوا طوری طراحی شده است که مثل C++ باشد و خاصیت های آن را داشته باشد ، اما هنگامی که با آن کار کنید خواهید فهمید که بسیاری از پیچیده گی های آن زبان را از بین برده است .

اگر شما یک برنامه نویس C++ هستید حتما لازم است که ساختار های شی گرایی در جاوا را به دقت مطالعه کنید . اگرچه ترکیب و نحوه دستورات آن تقریبا شبیه C++ است ،‌اما رفتار های آن خیلی مشابه نیست .

تفسیر شده :Interpreted

جاوا یک زبان تفسیر شده است . کامپایلر جاوا به جای ایجاد کد محلی ماشین ، کد بایتی برای ماشین مجازی جاوا ایجاد میکند . برای اجرای دقیق برنامه ، از مفسر جاوا برای اجرای کد های بایتی کامپایل شده استفاده میشود . به دلیل اینکه کد های بایتی جاوا به نوع کامپیوتر بستگی ندارند ، برنامه های جاوا میتوانند روی هر نوع کامپیوتری که JVM (Java Virtual Machine) را دارند ، اجرا شوند .

در محیط تفسیر شده ، مرحله لینک استاندارد توسعه برنامه از دید کاربر پنهان است . اگر جاوا تنها یک مرحله لینک داشت ، فقط بارگذاری کلاس جدید به محیط پردازش میشد که یک پردازش نموی سبک وزن است که در زمان اجرا مشاهده میشود . که این خصوصیت با چرخه کامپایل-لینک-اجرا ی آرام و طاقت فرسای زبان هایی مانند C یا C++ در تضاد است .

معماری خنثی و قابل حمل :

Architecture Neutral and Portable

به دلیل اینکه برنامه های جاوا در فرمت کد بایتی با معماری خنثی کامپایل شده اند ، برنامه کاربردی جاوا میتواند در هر سیستمی اجرا شود.

البته با این شرط که آن سیستم توانایی پیاده سازی ماشین مجازی جاوا را داشته باشد . این مسئله تقریبا برای کاربرد های توزیع سده روی اینترنت و یا دیگر شبکه های ناهمگن مهم است . اما روش معماری خنثی برای کاربرد های بر مبنای شبکه مفید است .

به عنوان یک توسعه دهنده برنامه های کاربردی در بازار نرم افزاری امروز ممکن است بخواهید مدل های کاربردی خود را توسعه دهید ، به طوری که بتواند روی Pc ، مکینتاش و سیستم عامل Unix اجرا شود .با وجود گونه های مختلف Unix ، Windows روی Pc و مکینتاش قوی جدید ، رفته رفته تولید نرم افزار برای همه انواع این کامپیوتر ها سخت می شود . اگر شما برنامه تان را در جاوا بنویسید میتواند روی همه ی این کامپیوترها اجرا شود .

در حقیقت تفسیر شده بودن جاوا وتعریف یک استاندارد ، معماری خنثی داشتن و فورمت کد بایتی آن از بزرگترین دلایل قابل حمل بودن آن به شمار می آیند .

اما جاوا باز از این هم بیشتر گام برمیدارد ،‌ با اطمینان حاصل کردن از اینکه هیچیک از جنبه های وابستگی اجرایی زبان را ندارد . برای مثال جاوا به طور صریح اندازه هریک از انواع داده را تعریف میکند که این با C تفاوت دارد ، برای مثال هریک از انواع صحیح می تواند بسته به نوع کامپیوتر۱۶-۳۲ یا ۶۴ بیت طول داشته باشد .

هنگامی که به صورت تکنیکی امکان نوشتن برنامه های غیر قابل حمل در جاوا فراهم شد ، جلوگیری از چند خاصیت وابسته به نوع کامپیوتر که توسط جاوا API تولید شده و به طور قطع قابل حمل نوشته شده است ، آسان است .

یک برنامه جاوا به تولید کنندگان نرم افزار کمک میکند تا از قابل حمل بودن کد هایشان اطمینان حاصل کنند . برنامه نویسان فقط برای پرهیز از دام غیر قابل حمل بودن برنامه احتیاج به یک تلاش ساده دارند که شعار تجارتی شرکتSun را زنده نگهدارند و آن شعار این است :

« یک بار بنویس ، همه جا اجرا کن » .

پویا و توزیع شده :Dynamic and Distributed

جاوا یک زبان پویا است . هر کلاس جاوا میتواند در هر زمانی روی مفسر جاوا بارگذاری شود . سپس این کلاس های بارگذاری شده ی پویا میتوانند به صورت پویا معرفی شوند . حتی کتابخانه کد های محلی میتواند به طور پویا بارگذاری شود .کلاس ها در جاوا با کلاس Class فراخوانی میشوند ؛ شما میتوانید به طور پویا در مورد یک کلاس در زمان اجرا اطلاعاتی بدست بیاورید . این خصوصیت در جاوا ۱-۱ به طور درستی موجود است . با وجود بازتاب API اضافه شده (Application Program Interface ) که به برنامه ساز امکان میدهد که با برنامه از طریق یک برنامه کاربردی دیگر ارتباط برقرار کند .

جاوا حتی با نام زبان توزیع شده نیز خوانده میشود . به طور ساده این به این معنا است که این زبان پشتیبانی سطح بالایی برای شبکه به وجود می آورد . برای مثال کلاس URL و کلاس های مرتبط با آن در بسته ی Java.net ، خواندن فایل های دوردست را به همان سادگی خواندن فایل های محلی کرده است . به طور مشابه در جاوا ۱-۱ ، احضار روش کنترلی RMI

(Remote Method Invocation ) ، API به یک برنامه جاوا اجازه میدهد که روش هایی از اشیاء دور دست جاوا را به همان صورتی که اگر آن اشیاء محلی بدند آنها را میخواند ، بخواند .( جاوا حتی از سیستم شبکه ای سطح پایین که شامل آدرس مقصد و مسیر جریانی که توسط سوکت ها متصل شده است ، نیز پشتیبانی میکند .)

طبیعت توزیع شده ی جاوا زمانیکه با امکانات پویای بارگذاری کلاس همراه میشود ، واقعا درخشنده است . این خصوصیات با هم این امکان را برای مفسر جاوا به وجود می آورند که کد ها را از اینترنت بارگذاری و اجرا کند . ( همان طور که بعدا خواهیم دید جاوا باعث میشود که با وجود ابزار قدرتمند و ایمن این کار به طور مطمئن انجام شود .) این چیزی است که در هنگام بارگذاری و اجرای یک برنامه کاربردی از اینترنت توسط مرورگر وب ، اتفاق می افتد . اما داستان پیچیده تر از این هم میتواند باشد . تصور کنید یک پردازشگر کلمه چند رسانه ای در جاوا نوشته شده است . وقتی از این برنامه پرسیده میشود که چند نوع از داده هایی را که قبلا هرگز وارد نشده را نمایش دهد ، ممکن است به طور دینامیکی یک کلاس را که میتواند داده را شناسایی کند ، از شبکه بارگذاری کند و بعد کلاس دیگری را که بتواند داده را از درون یک پوشه ترکیبی بخواند ، باز به طور دینامیکی بارگذاری میکند . برنامه ای مانند این از منابع توزیع شده در شبکه برای رشد و سازگاری خودکار کاربران استفاده میکند .

ساده :Simple

جاوا یک زبان ساده است . طراحان جاوا سعی در این داشتند تا زبانی بوجود بیاورند که برنامه نویسان بتوانند به سرعت آن را یاد بگیرند . بنابراین تعداد ساختار های این زبان تقریبا کم است . هدف دیگر طراحی این زبان این بود که به منظور راحتی انتقال آن ، آن را طوری طراحی کنند که برای عده ی زیادی از برنامه نویسان آشنا باشد . اگر شما یک برنامه نویس C یا C++ هستید ، خواهید فهمید که جاوا از بسیاری از ساختار های C و ‍ C++ استفاده میکند .

برای اینکه این زبان را هم به طور ساده و هم آشنا و ملموس و هم کوچک نگه دارند بسیاری از خصوصیات C و C++ را در آن حذف کردند . اینها خصوصیاتی بودند که باعث می شدند برنامه نویسی ضعیفی صورت بگیرد یا آنهایی بودند که به ندرت در برنامه استفاده می شدند . برای مثال جاوا از دستور goto استفاده نمی کند ، در عوض از دستورهای break , continue در مواقع نیاز استفاده می کند .

جاوا از سر فایل ها(header files) استفاده نمی کند و پردازشگر C را هم حذف کرده است . به این دلیل که جاوا یک زبان شی گرا است ، ساختار های C مثل struct , union از آن برداشته شده است . جاوا حتی بارگذاری مجدد و خواص چندگانه ارث بری از C++ را هم حذف کرده است . شاید مهمترین پارامتر ساده بودن جاوا عدم استفاده این زبان از اشاره گر ها باشد . اشاره گر ها یکی از بیشترین موجودیت های دردسرساز در C , C++ هستند . چون جاوا ساختمان ندارد و آرایه ها و رشته ها اشیاء آن هستند ، بنابراین احتیاجی به اشاره گر نیست .جاوا به طور خودکار آدرس دهی و دستذسی به محتوای موجود در یک آدرس را برای شما انجام میدهد .

جاوا حتی زباله های حافظه ای را هم به طور خودکار جمع آوری میکند .(Garbage Collectin) (* جمع آوری آشغال فرایندی است برای ترمیم خودکار حافظه انباشته شده . بلوک هایی از حافظه که زمانی به فایل ها اختصاص داشتند اما مدتی است که از آنها استفاده نمی شود و بلوک هایی از حافظه که هنوز مورد استفاده قرار میگیرند ممکن است حرکت داده شوند تا از به هم پیوستن فضاهای خالی حافظه بلوک های خالی بزرگتری بدست آید .

[ از کتاب : Microsoft computer dictionary] * ) بنابراین لازم نیست که نسبت به موضوع مدیریت حافظه نگران باشید ، همه اینها شما را از نگرانی در مورد اشاره گر های بی ارزش ، خطرناک و هرز های حافظه رها میکنند . بنابر این شما میتوانید وقت خود را صرف بهبود برنامه تان کنید .

قدرتمند :Robust

جاوا برای نوشتن نرم افزارهای قدرتمند و بسیار ایمن ساخته شده است . جاوا هنوز هم به طور قطع نرم افزار ها را تضمین نمیکند . تقریبا هنوز هم امکان نوشتن برنامه های مشکل ساز در جاوا وجود دارد ، هرچند که جاوا برخی از انواع مشخص خطاهای برنامه نویسی را حذف کرده که به طرز چشمگیری نوشتن نرم افزار های ایمن را آسان تر کرده است .

جاوا یک زبان تایپ شده قدرتمند است ،‌ که اجازه چک شدن مشکلات و خطاهای تایپی را در زمان کامپایل می دهد . جاوا بسیار قویتر از C++ تایپ شده است که بسیاری از خصوصیات انعطاف پذیر در زمان کامپایل را از C به ارث برده است . مخصوصا هنگام اعلان توابع .جاوا به مدل اعلان صریح احتیاج دارد ، زیرا که از مدل اعلان صریح C پشتیبانی نمیکند . این مسئله مارا از اینکه کامپایلر میتواند خطاهای زمان اعلان را بدست آورد ، مطمئن میکند . مسئله ای که منجر به ایجاد برنامه های ایمن تری میشود .

یکی از چیزهایی که باعث شده که جاوا ساده باشد عدم وجود اشاره گر ها ومحاسبات بر روی آنها است . این ویژگی حتی قدرت جاوا را هم با از میان بردن یک کلاس سراسری اشاره گر افزایش میدهد .

به طور مشابه تمام دسترسی به آرایه ها و رشته ها در زمان اجرا چک می شوند تا از قطعی بودن آنها اطمینان حاصل شود .با از بین بردن امکان دوباره نویسی حافظه و داده های هرزه ، تعویض نقش اشیاء از نوعی به نوع دیگر هم در زمان اجرا کنترل میشود تا از مجاز بودن آن اطمینان حاصل شود .

سرانجام زباله جمع کن خودکار جاوا بسیاری از عملیات پاکسازی مرتبط با معماری حافظه را راه اندازی میکند . چیزی که از خطاهای خطر ساز مرتبط با تخصیص و آزاد سازی حافظه جلوگیری میکند .

ایمن : Secure

یکی از دلایل پرطرفدار بودن جاوا این است که یک زبان ایمن است . این ویژگی مخصوصا به خاطر طبیعت توزیع شده ی آن بسیار مهم است .بدون وجود امنیت شما قطعا نمیخواهید که یک کد را از یک سایت تصادفی اینترنت بارگذاری کنید و به آن اجازه اجرا شدن روی کامپیوتر خودتان را هم بدهید . این دقیقا همان چیزی است که مردم هرروز با یک کد جاوا انجام میدهند . جاوا به صورت ایمن طراحی شده و چندین لایه کنترل امنیت به وجود می آورد که شما را در برابر کد های خطرساز محافظت می کنند و به کاربر اجازه میدهد که برنامه های ناشناخته را با خیال راحت اجرا کند .

همان طور که دیدیم ، برنامه جاوا نمیتواند اشاره گر ها را به حافظه یا آرایه های سرریز یا حافظه خواندنی خارج از محدوده یک آرایه یا رشته اشاره ، اشاره دهد. این خصوصیت یکی از اصلی ترین وسایل دفاع جاوا در برابر کدهای خطرساز است . دومین راه دفاع در برابر کد های خطرساز ، پردازش کدهای بایتی به صورت قابل تصدیق و تایید است که مفسر جاوا به روی هر کدی که در حال بار گذاری باشد اعمال میکند . این مراحل تایید از اینکه کد به صورت درستی ساخته شده اطمینان حاصل میکنند ، که برای مثال پشته سرریزی یا زیرریزی نداشته باشد ، یا شامل کد های بایتی غیر مجاز نباشد .

کدهای بایتی خراب یا خطرساز ممکن است از ضعف های اجرایی در مفسر جاوا سوء‌ استفاده کنند . لایه ای که در اینجا ما را به طور ایمن محافظت میکند ، مدل جعبه شنی (Sand box) است : کدهای ناشناخته در یک جعبه شنی قرار میگیرند جایی که میتوانند به صورت ایمن اجرا شوند ، بدون اینکه هیچ صدمه ای به بقیه اجزاء یا محیط جاوا بزنند .

وقتی یک برنامه کاربردی یا دیگر کدهای ناشناخته در جعبه شنی در حال اجرا است ،‌ چند محدودیت در مورد کاری که میتواند انجام دهد ، وجود دارد . واضح ترین این محدودیت ها این است که هیچ دسترسی به هیچ یک از فایل های محلی سیستم وجود ندارد . در جعبه شنی محدودیت دیگری هم وجود دارد که به وسیله کلاس مدیریت امنیت اعمال میشود . این مدل در ابتدا از اینکه سیستم های امنیتی را نصب کرده اید یا نه ، مطمئن میشود ، چرا که همه کلاس های جاوا نیاز به عملیات حساسی مانند دسترسی به سیستم فایل را دارند . اگر فراخوانی به وسیله یک کد ناشناخته به صورت مستقیم یا غیر مستقیم انجام شد ،‌ مدیر امنیت مورد استثناء‌ را می فرستد و عملیات صورت نمی گیرد .

و سرانجام در جاوا ۱-۱ یک راه حل ممکن دیگر برای مشکلات امنیتی وجود دارد ، به وسیله ضمیمه کردن یک امضاء دیجیتالی به کد جاوا که اصل آن کد میتواند به صورت پنهانی و نهفته ساخته شود . اگر شما اعتماد خود را به یک شخص یا یک سازمان مشخص کرده باشید ، کدی که امضاء آن هویت مورد اعتماد روی آن قرار دارد ،‌ ایمن و مطمئن است . حتی زمانیکه در حال بارگذاری شدن در شبکه است و ممکن است حتی بدون جلوگیری توسط جعبه شنی اجرا شود .

عملکرد سطح بالا :High Performance

جاوا یک زبان تفسیر شده است ، بنابر این هرگز به سرعت زبان کامپایل شده ای مثل C نخواهد بود . گفته میشود که جاوا ۰-۱ به اندازه ۲۰ برابر از C کند تر است . جاوا ۱-۱ تقریبا سرعتی دو برابر جاوا ۱-۱ دارد . بنابراین ممکن است عاقلانه باشد اینکه بگوییم کد C کامپایل شده ۱۰ برابر سریع تر از کد های تفسیر شده ی جاوا اجرا میشود . اما قبل از اینکه به خاطر این موضوع مایوس شوید ، آگاه باشید که این سرعت بیشتر از آن چیزی است که برای برنامه های پرسرعت ، کاربردهای GUI (Graphical User Interface ) ، برنامه های برمبنای شبکه ، جایی که برنامه کاربردی معمولا آماده برای اجرا شدن است ، انتظار برای کاربر که یک دستوری اعمال کند و یا انتظار برای دریافت از شبکه ، لازم است .

به علاوه قسمت هایی که به سرعت های بالا نیاز دارند ، که کارهایی از قبیل الحاق رشته ها و مقایسه را انجام میدهند ، با کد محلی جاوا اجرا میشوند .

علاوه بر این کارایی ، بسیاری از مفسر های جاوا اکنون شامل کامپایلر های فقط در زمان ” just in time “ نیز هستند که میتواند کدهای بایتی جاوا را برای هر نوعCPU در زمان اجرا به کد ماشین ترجمه کند . فرمت کد بایتی جاوا با این کامپایلر های در زمان در مرکز کافی و مناسب است و انصافا کدهای خوبی تولید میکند . در حقیقت Sun ادعا میکند که کارایی کد های بایتی که به کد ماشین تبدیل شده اند ، تقریبا به خوبی کارآیی آن در C و C++ است .

اگر شما خواهان این هستید که قابل حمل بودن کد ها را قربانی بهبود در سرعت آن کنید ، میتوانید بخش قابل توجهی از برنامه خود را در C و C++ بنویسید و از روش های مخصوص جاوا برای مشترک کردن با این کد محلی جاوا استفاده کنید .

چند نخ کشی شده :Multitbreaded

در یک برنامه کاربردی بر مبنای GUI شبکه ای ، مثل مرورگر وب ، تصور اینکه چند چیز بتوانند به طور همزمان اجرا شوند ، آسان است . یک کاربر میتواند همزمان با اینکه دارد یک صفحه وب را میخواند به یک کلیپ صوتی گوش دهد و همزمان در پس زمینه مرورگر یک عکس را بارگذاری کند .

جاوا یک زبان چندنخ کشی شده است ، که از چندین رشته اجرایی (گاهی پردازش سبک وزن خوانده میشود) پشتیبانی میکند و میتواند چندین کار را انجام دهد . یکی از مزیت های چندنخ کشی شده این است که عملکرد سطح بالایی برای کاربردهای گرافیکی برای کاربر فراهم میکند .

اگر شما سعی کرده اید که با نخ ها در C و C++ کار کنید ، میدانید که کمی مشکل است . جاوا برنامه نویسی با نخ ها را بسیار آسان تر کرده است ، با به وجود آوردن زبان درون ساخته شده ای که از نخ ها پشتیبانی میکند . بسته jana.lang یک کلاس بوجود آورده است که از روش هایی برای شروع و پایان یک نخ ، و مرتب کردن ترتیب گره ها در میان چیز های دیگر ، پشتیبانی میکند .

حتی دستورات زبان جاوا از نخ ها پشتیبانی میکنند ، که با استفاده از کلمات کلیدی مطابق شده . این کلمات کلیدی علامت گذاری بخش های کد یا تمامی روش هایی را که باید فقط با یک نخ در یک زمان اجرا شوند را به شدت آسان کرده است .

به دلیل اینکه جاوا استفاده از نخ ها را بسیار ساده میکند ، کلاس جاوا در شماری از جاها از این نخ ها استفاده میکند . برای مثال هر برنامه کاربردی که انیمیشن اجرا میکند ، از نخ ها استفاده کرده است .

به طور مشابه جاوا از برنامه های نا همگام ، ورودی ها و خروجی های بلاک نشده با اخطاری به وسیله سیگنال ها یا وقفه ها پشتیبانی نمیکند ، در این صورت شما باید یک نخ بسازید که روی هر کانال ورودی خروجی که با آن کار میکنید بلاک شده باشد .