Pengenalan Bahasa JAVA

Pengenalan Bahasa JAVA

2.1 Tujuan
Pada bab ini akan dibahas secara singkat tentang sejarah JAVA dan definisi teknologi JAVA. Bab ini juga akan sedikit menyinggung tentang fase – fase dalam program JAVA.
Pada akhir pembahasan, diharapkan pembaca dapat :
11. Menjelaskan fitur – fitur teknologi dari Java meliputi Java Virtual Machine (JVM), garbage collection, dan code security.
22. Menjelaskan perbedaan fase pada pemrograman JAVA

2.2 Latar Belakang JAVA
2.2.1 Sejarah Singkat JAVA
Pada 1991, sekelompok insinyur Sun dipimpin oleh Patrick Naughton dan James Gosling ingin merancang bahasa komputer untuk perangkat konsumer seperti cable TV Box. Karena perangkat tersebut tidak memiliki banyak memori, bahasa harus berukuran kecil dan mengandung kode yang liat. Juga karena manufaktur – manufaktur berbeda memilih processor yang berbeda pula, maka bahasa harus bebas dari manufaktur manapun. Proyek diberi nama kode ”Green”.
Kebutuhan untuk fleksibilitas, kecil, liat dan kode yang netral terhadap platform mengantar tim mempelajari implementasi Pascal yang pernah dicoba. Niklaus Wirth, pencipta bahasa Pascal telah merancang bahasa portabel yang menghasilkan intermediate code untuk mesin hipotesis. Mesin ini sering disebut dengan mesin maya (virtual machine). Kode ini kemudian dapat digunakan di sembarang mesin yang memiliki interpreter. Proyek Green menggunakan mesin maya untuk mengatasi isu utama tentang netral terhadap arsitektur mesin.
Karena orang – orang di proyek Green berbasis C++ dan bukan Pascal maka kebanyakan sintaks diambil dari C++, serta mengadopsi orientasi objek dan bukan prosedural. Mulanya bahasa yang diciptakan diberi nama ”Oak” oleh James Gosling yang mendapat inspirasi dari sebuah pohon yang berada pada seberang kantornya, namun dikarenakan nama Oak sendiri merupakan nama bahasa pemrograman yang telah ada sebelumnya, kemudian SUN menggantinya dengan JAVA. Nama JAVA sendiri terinspirasi pada saat mereka sedang menikmati secangkir kopi di sebuah kedai kopi yang kemudian dengan tidak sengaja salah satu dari mereka menyebutkan kata JAVA yang mengandung arti asal bijih kopi. Akhirnya mereka sepakat untuk memberikan nama bahasa pemrograman tersebut dengan nama Java. Produk pertama proyek Green adalah Star 7 (*7), sebuah kendali jarak jauh yang sangat cerdas. Dikarenakan pasar masih belum tertarik dengan produk konsumer cerdas maka proyek Green harus menemukan pasar lain dari teknologi yang diciptakan. Pada saat yang sama, implementasi WWW dan Internet sedang mengalami perkembangan pesat. Di lain pihak, anggota dari proyek Green juga menyadari bahwa Java dapat digunakan pada pemrograman internet, sehingga penerapan selanjutnya mengarah menjadi teknologi yang berperan di web.

Java telah mengakomodasi hampir seluruh fitur penting bahasa – bahasa pemrograman yang ada semenjak perkembangan komputasi modern manusia :
11. Dari SIMULA, bahasa pada tahun 65-an, bahasa yang paling mempengaruhi Java sekaligus C++. Dari bahasa ini diadopsi bentukan – bentukan dasar dari pemrograman berorientasi objek.
22. Dari LISP – bahasa tahun 55-an. Diadopsi fasilitas garbage collection, serta kemampuan untuk meniru generic list processing, meski fasilitas ini jarang yang memanfaatkannya.
33. Dari Algol – bahasa pada tahun 60-an, diambil struktur kendali yang dimilikinya.
44. Dari C++, diadopsi sintaks, sebagian semantiks dan exception handling
55. Dari bahasa Ada, diambil strongly type, dan exception handling.
66. Dari Objective C, diambil fasilitas interface.
77. Dari bahasa SmallTalk, diambil pendekatan single-root class hiérarchie, dimana objek adalah satu kesatuan hirarki pewarisan
88. Dari bahasa Eiffel, fasilitas assertion yang mulai diterapkan di sebagian
9
2.2.2 Apa itu Teknologi JAVA?
2.2.2.1 Sebuah Bahasa Pemrograman
Sebagai sebuah bahasa pemrograman, Java dapat membuat seluruh bentuk aplikasi, desktop, web dan lainnya, sebagaimana dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman konvensional yang lain.
Java adalah bahasa pemrograman yang berorientasi objek (OOP) dan dapat dijalankan pada berbagai platform sistem operasi. Perkembangan Java tidak hanya terfokus oada satu sistem operasi, tetapi dikembangkan untuk berbagai sistem operasi dan bersifat open source.

2.2.2.2 Sebuah Development Environment
Sebagai sebuah peralatan pembangun, teknologi Java menyediakan banyak tools : compiler, interpreter, penyusun dokumentasi, paket kelas dan sebagainya.

2.2.2.3 Sebuah Aplikasi
Aplikasi dengan teknologi Java secara umum adalah aplikasi serbt a guna yang dapat dijalankan pada seluruh mesin yang memiliki Java Runtime Environment (JRE).

2.2.2.4 Sebuah Deployment Environment
Terdapat dua komponen utama dari Deployment Environment. Yang pertama adalah JRE, yang terdapat pada paket J2SDK, mengandung kelas – kelas untuk semua paket teknologi Java yang meliputi kelas dasar dari Java, komponen GUI dan sebagainya. Komponen yang lain terdapat pada Web Browser. Hampir seluruh Web Browser komersial menyediakan interpreter dan runtime environment dari teknologi Java.

2.2.5 Mengapa Mempelajari JAVA?
Berdasarkan white paper resmi dari SUN, Java memiliki karakteristik berikut :
1. Sederhana (Simple)
Bahasa pemrograman Java menggunakan Sintaks mirip dengan C++ namun sintaks pada Java telah banyak diperbaiki terutama menghilangkan penggunaan pointer yang rumit dan multiple inheritance. Java juga menggunakan automatic memory allocation dan memory garbage collection.
2. Berorientasi objek (Object Oriented)
Java mengunakan pemrograman berorientasi objek yang membuat program dapat dibuat secara modular dan dapat dipergunakan kembali. Pemrograman berorientasi objek memodelkan dunia nyata kedalam objek dan melakukan interaksi antar objek-objek tersebut.
3. Terdistribusi (Distributed)
Java dibuat untuk membuat aplikasi terdistribusi secara mudah dengan adanya libraries networking yang terintegrasi pada Java.



4. Interpreted
Program Java dijalankan menggunakan interpreter yaitu Java Virtual Machine (JVM). Hal ini menyebabkan source code Java yang telah dikompilasi menjadi Java bytecodes dapat dijalankan pada platform yang berbeda-beda.
5. Robust
Java mempuyai reliabilitas yang tinggi. Compiler pada Java mempunyai kemampuan mendeteksi error secara lebih teliti dibandingkan bahasa pemrograman lain. Java mempunyai runtime-Exception handling untuk membantu mengatasi error pada pemrograman.
6. Secure
Sebagai bahasa pemrograman untuk aplikasi internet dan terdistribusi, Java memiliki beberapa mekanisme keamanan untuk menjaga aplikasi tidak digunakan untuk merusak sistem komputer yang menjalankan aplikasi tersebut.
7. Architecture Neutral
Program Java merupakan platform independent. Program cukup mempunyai satu buah versi yang dapat dijalankan pada platform berbeda dengan Java Virtual Machine.
8. Portable
Source code maupun program Java dapat dengan mudah dibawa ke platform yang berbeda-beda tanpa harus dikompilasi ulang.
9. Performance
Performance pada Java sering dikatakan kurang tinggi. Namun performance Java dapat ditingkatkan menggunakan kompilasi Java lain seperti Inprise, Microsoft ataupun Symantec yang menggunakan Just In Time Compilers (JIT).

10. Multithreaded
Java mempunyai kemampuan untuk membuat suatu program yang dapat melakukan beberapa pekerjaan secara sekaligus dan simultan.
11. Dynamic
Java didesain untuk dapat dijalankan pada lingkungan yang dinamis. Perubahan pada suatu class dengan menambahkan properties ataupun method dapat dilakukan tanpa menggangu program yang menggunakan class tersebut.


2.2.4 Sebagian Fitur dari JAVA
2.2.4.1 Java Virtual Machine (JVM)
JVM adalah sebuah mesin imajiner (maya) yang bekerja dengan menyerupai aplikasi pada sebuah mesin nyata. JVM menyediakan spesifikasi hardware dan platform dimana kompilasi kode Java terjadi. Spesifikasi inilah yang membuat aplikasi berbasis Java menjadi bebas dari platform manapun karena proses kompilasi diselesaikan oleh JVM.
Aplikasi program Java diciptakan dengan file teks berekstensi .java. Program ini dikompilasi menghasilkan satu berkas bytecode berekstensi .class atau lebih. Bytecode adalah serangkaian instruksi serupa instruksi kode mesin. Perbedaannya adalah kode mesin harus dijalankan pada sistem komputer dimana kompilasi ditujukan, sementara bytecode berjalan pada java interpreter yang tersedia di semua platform sistem komputer dan sistem operasi.

2.2.4.2 Garbage Collection
Banyak bahasa pemrogaman lain yang mengijinkan seorang pemrogram mengalokasikan memori pada saat dijalankan. Namun, setelah menggunakan alokasi memori tersebut, harus terdapat cara untuk menempatkan kembali blok memori tersebut supaya program lain dapat menggunakannya. Dalam C, C++ dan bahasa lainnya, adalah pemrogram yang mutlak bertanggung jawab akan hal ini. Hal ini dapat menyulitkan bilamana pemrogram tersebut alpa untuk mengembalikan blok memori sehingga menyebabkan situasi yang dikenal dengan nama memory leaks.
Program Java melakukan garbage collection yang berarti program tidak perlu menghapus sendiri objek – objek yang tidak digunakan lagi. Fasilitas ini mengurangi beban pengelolaan memori oleh pemrogram dan mengurangi atau mengeliminasi sumber kesalahan terbesar yang terdapat pada bahasa yang memungkinkan alokasi dinamis.

2.2.4.3 Code Security
Code Security terimplementasi pada Java melalui penggunaan Java Runtime Environment (JRE). Java menggunakan model pengamanan 3 lapis untuk melindungi sistem dari untrusted Java Code.
11. Pertama, class-loader menangani pemuatan kelas Java ke runtime interpreter. Proses ini menyediakan pengamanan dengan memisahkan kelas – kelas yang berasal dari local disk dengan kelas – kelas yang diambil dari jaringan. Hal ini membatasi aplikasi Trojan karena kelas – kelas yang berasal dari local disk yang dimuat terlebih dahulu.
22. Kedua, bytecode verifier membaca bytecode sebelum dijalankan dan menjamin bytecode memenuhi aturan – aturan dasar bahasa Java.
33. Ketiga, manajemen keamanan menangani keamanan tingkat aplikasi dengan mengendalikan apakah program berhak mengakses sumber daya seperti sistem file, port jaringan, proses eksternal dan sistem windowing.
Setelah seluruh proses tersebut selesai dijalankan, barulah kode program di eksekusi.
Java juga menyediakan beragam teknik pengamanan lain :
11. Bahasa dirancang untuk mempersulit eksekusi kode perusak. Peniadaan pointer merupakan langkah besar pengamanan. Java tidak mengenal operasi pointer. Di tangan pemrogram handal, operasi pointer merupakan hal yang luar biasa untuk optimasi dan pembuatan program yang efisien serta mengagumkan. Namun mode ini dapat menjadi petaka di hadapan pemrogram jahat. Pointer merupakan sarana luar biasa untuk pengaksesan tak diotorisasi. Dengan peniadaan operasi pointer, Java dapat menjadi bahasa yang lebih aman.
22. Java memiliki beberapa pengaman terhadap applet. Untuk mencegah program bertindak mengganggu media penyimpanan, maka applet tidak diperbolehkan melakukan open, read ataupun write terhadap berkas secara sembarangan. Karena Java applet dapat membuka jendela browser yang baru, maka jendela mempunyai logo Java dan teks identifikasi terhadap jendela yang dibuka. Hal ini mencegah jendela pop-up menipu sebagai permintaan keterangan username dan password.
3
2.2.5 Fase – fase Pemrograman JAVA
Gambar dibawah ini menjelaskan aliran proses kompilasi dan eksekusi sebuah program Java :
Langkah pertama dalam pembuatan sebuah program berbasis Java adalah menuliskan kode program pada text editor. Contoh text editor yang dapat digunakan antara lain : notepad, vi, emacs dan lain sebagainya. Kode program yang dibuat kemudian tersimpan dalam sebuah berkas berekstensi .java.
Setelah membuat dan menyimpan kode program, kompilasi file yang berisi kode program tersebut dengan menggunakan Java Compiler. Hasil dari adalah berupa berkas bytecode dengan ekstensi .class.

Berkas yang mengandung bytecode tersebut kemudian akan dikonversikan oleh Java Interpreter menjadi bahasa mesin sesuai dengan jenis dan platform yang digunakan.
Kelebihan Java
Bahasa pemrograman lain yang telah ada sebelum Java lahir sudah merupakan bahasa yang baik dan mudah dipelajasi oleh programmer profesional. Akan tetapi para programmer ini menginginkan sesuatu yang baru yang memiliki banyak hal yang menyelesaikan masalah mereka. Utamanya adalah keamanan kode mereka. Hal ini melahirkan pikiran yang revolusioner untuk menemukan bahasa pemrograman lain yang disebut Java. Tidak hanya keamanan tapi juga beberapa hal yang sering disebut sebagai Java-Buzzwords. Kata-kata ini menjelaskan berbagai fitur tambahan dan beberapa hal yang membuat Java demikian sukses dan diterima oleh dunia perangkat lunak. Berikut ini adalah penjelasan serta keuntungan dari kata-kata tersebut.
Sederhana dan Berorientasi Objek
Seperti diuraikan sebelumnya, Java lahir dari suatu pemikiran mendalam akan bahasa pemrograman yang ada pada saat itu, seperti C dan C++. Hal ini akan memudahkan programmer profesional untuk dapat mengerti lebih jelas tentang Java, fungsionalitas, dan lain sebagainya apabila ia memiliki pengetahuan dasar tentang C++ dan konsep pemrograman berorientasi objek. Tujuannya agar konsep dasar dari teknologi Java dapat dimengerti dengan mudah, dan programmer dapat segera menghasilkan sesuatu sedini mungkin. Tidak hanya ini, penemu Java memastikan bahwa Java juga bermula dari bahasa pemrograman dasar yang sudah ada pada saat itu. Kemudian mereka membuang berbagai fitur yang rumit dan membingungkan.
Bahasa pemrograman Java didesain sejak awal untuk menjadi bahasa yang berorientasi objek. Setelah kira-kira 30 tahun, akhirnya teknologi objek menjadi kenyataan dan diterima oleh sebagian besar komunitas pemrograman. Konsep berorientasi objek memungkinkan pembuatan software yang kompleks, berbasis network, sehingga dapat disimpulkan bahwa teknologi Java menghasilkan platform pembuatan perangkat lunak yang baik dan efisien serta berorientasi objek.
Perbedaan Java dengan c++
Mulai dengan cepat: Java merupakan bahasa pemrograman berorientasi objek, mudah dipelajari, terutama untuk programmer yang sudah menguasai C atau C++
Tulis lebih sedikit program: Jumlah kelas, jumlah metode, dll, menunjukkan bahwa program yang ditulis dalam bahasa pemrograman Java memiliki jumlah 4 kali lipat lebih kecil dari program sama yang ditulis dalam bahasa C++
Tulis program lebih baik: Bahasa pemrograman Java menganjurkan praktek membuat program yang baik, dan automatic garbage collection membantu Anda untuk menghindari kebocoran memori. Orientasi objeknya, arsitektur komponen JavaBeans, dan jangkauannya yanga luas, API yang mudah diperluas, memungkinkan Anda menggunakan kode yang ada.
Membuat program dengan lebih cepat: Bahasa pemrograman Java lebih mudah dari C++, pemrograman akan menjadi 2 kali lipat lebih cepat, dengan jumlah baris yang jauh lebih sedikit.
Menghindari kebergantungan pada platform tertentu: Anda dapat menjalankan program Anda pada banyak platform dengan TIDAK menggunakan library yang ditulis spesifik untuk platform tertentu.
Tulis sekali, jalankan di mana saja: Karena aplikasi yang ditulis dalam bahasa Java dikompilasi ke dalam kode byte yang bebas platform, aplikasi yang ditulis dapat jalan secara konsisten pada platform apa saja.
Distribusikan software Anda dengan mudah: Dengan Java Web Start, pengguna program Anda akan dapat menggunakan aplikasi Anda dengan mudah. Sistem pengecekan versi otomatis pada saat program dimulai menjamin pengguna Anda selalu menjalankan versi terkini. Apabila versi baru tersedia, Java Web Start akan melakukan instalasi secara otomatis.
Karakteristik Java
Berdasarkan white paper resmi dari SUN, Java memiliki karakteristik berikut :

1.Sederhana
Bahasa pemrograman Java menggunakan sintaks mirip dengan C++ namun sintaks pada Java telah banyak diperbaiki terutama menghilangkan penggunaan pointer yang rumit dan multiple inheritance. Java juga menggunakan automatic memory allocation dan memory garbage collection.

2.Berorientasi objek (Objec tOriented)
Java mengunakan pemrograman berorientasi objek yang membuat program dapat dibuat secara modular dan dapat dipergunakan kembali. Pemrograman berorientasi objek memodelkan dunia nyata kedalam objek dan melakukan interaksi antar objek-objek tersebut.

3.Dapat didistribusi dengan mudah
Java dibuat untuk membuat aplikasi terdistribusi secara mudah dengan adanya libraries networking yang terintegrasi pada Java.

4.Interpreter
Program Java dijalankan menggunakan interpreter yaitu Java Virtual Machine (JVM). Hal ini menyebabkan source code Java yang telah dikompilasi menjadi Java bytecodes dapat dijalankan pada platform yang berbeda-beda.

5. Robust
Java mempuyai reliabilitas yang tinggi. Compiler pada Java mempunyai kemampuan mendeteksi error secara lebih teliti dibandingkan bahasa pemrograman lain. Java mempunyai runtime-Exception handling untuk membantu mengatasi error pada pemrograman.


6.Aman
Sebagai bahasa pemrograman untuk aplikasi internet dan terdistribusi, Java memiliki beberapa mekanisme keamanan untuk menjaga aplikasi tidak digunakan untuk merusak sistem komputer yang menjalankan aplikasi tersebut.

7.Architecture Neutral
Program Java merupakan platform independent. Program cukup mempunyai satu buah versi yang dapat dijalankan pada platform yang berbeda dengan Java Virtual Machine.

8.Portabel
Source code maupun program Java dapat dengan mudah dibawa ke platform yang berbeda-beda tanpa harus dikompilasi ulang.

9.Performance
Performance pada Java sering dikatakan kurang tinggi. Namun performance Java dapat ditingkatkan menggunakan kompilasi Java lain seperti buatan Inprise, Microsoft ataupun Symantec yang menggunakan Just In Time Compilers (JIT).


10.Multithreaded
Java mempunyai kemampuan untuk membuat suatu program yang dapatmelakukan beberapa pekerjaan secara sekaligus dan simultan.

11.Dinamis
Java didesain untuk dapat dijalankan pada lingkungan yang dinamis. Perubahan pada suatu class dengan menambahkan properties ataupun method dapatdilakukan tanpa menggangu program yang menggunakan class tersebut.