Читать книгу Algorithmen und Datenstrukturen - Gunter Saake - Страница 18

Autocode Fortran Algol Lisp COBOL

Bevor wir näher auf die in diesem Buch verwendete Programmiersprache Java eingehen, lohnt es sich, einen Blick in die Geschichte zu werfen. Die Ursprünge höherer Programmiersprachen reichen zurück an den Anfang der fünfziger Jahre, als erste Sprachen wie Autocode vorgeschlagen wurden, die bereits arithmetische Ausdrücke, Schleifen, bedingte Sprünge und Prozeduren umfassten. Daraus wurde dann Fortran (FORmula TRANslator) entwickelt, deren erste Fassung 1954 vorgestellt wurde und die auch heute noch speziell im wissenschaftlich-technischen Bereich zum Einsatz kommt. Anfang der sechziger Jahre wurden dann Algol (ALGOrithmic Language), eine Sprache, die u.a. Pascal nachhaltig beeinflusst hat, Lisp, als die Grundlage aller funktionalen Programmiersprachen und im Bereich der künstlichen Intelligenz immer noch häufig eingesetzt, und die vielleicht noch am weitesten verbreitete Programmiersprache COBOL (COmmon Business Oriented Language) entwickelt. Auch die Entwicklung von BASIC geht auf die Mitte der sechziger Jahre zurück.

Pascal

Die Methode der strukturierten Programmierung wurde wesentlich durch Pascal begründet, eine Entwicklung von Niklaus Wirth zu Beginn der siebziger Jahre. Mit Pascal wurden nicht nur Sprachmittel eingeführt, die heute in allen modernen Programmiersprachen zu finden sind, sondern es wurde auch erstmals die Programmausführung durch die Interpretation von Zwischencode (sogenannten P-Code) verwirklicht. Dieses Verfahren wurde dann beispielsweise für Java »wiederentdeckt« und hat wesentlich zur Verbreitung der Sprache beigetragen.

C

Ebenfalls Anfang der siebziger Jahre wurde ausgehend von Sprachen wie CPL und BCPL die Programmiersprache C entwickelt und zur Implementierung des Betriebssystems UNIX eingesetzt. Damit wurde erstmals eine höhere Programmiersprache für die Betriebssystementwicklung verwendet. Der sich daraus ergebenden weitgehenden Maschinenunabhängigkeit ist es letztendlich zu verdanken, dass UNIX und die Vielzahl der Derivate (wie u.a. Linux) heute auf nahezu allen Hardwareplattformen zu finden sind.

Modula

Die Idee modularer Programmiersprachen wurde ab Mitte der siebziger Jahre wiederum von Wirth mit Modula entwickelt und speziell auch in Ada umgesetzt.

Simula-67 Smalltalk C++

Objektorientierte Programmiersprachen wie Smalltalk, C++ oder Java haben ihren Ursprung in Simula-67, die um 1967 in Norwegen als eine Sprache für die ereignisorientierte Simulation entstanden ist. Das Potenzial objektorientierter Programmierung wurde zu dieser Zeit jedoch noch nicht wirklich erkannt. Erst mit der Entwicklung von Smalltalk durch Xerox PARC Ende der siebziger Jahre fanden Konzepte wie »Klasse« oder «Vererbung« Einzug in die Programmierung. Ausgehend vom objektorientierten Paradigma einerseits und der Systemprogrammiersprache C andererseits wurde 1983 bei AT&T die Programmiersprache C++ entworfen, die nicht zuletzt wegen der »Abwärtskompatibilität« zu C schnell eine weite Verbreitung fand.

Eiffel

Als Entwicklungen der letzten Jahre vor Java sind insbesondere Eiffel von Bertrand Meyer mit dem neuen Konzept der Zusicherungen bzw. des vertraglichen Entwurfs (design by contract), Oberon von Wirth mit dem Ziel einer Rückbesinnung auf einen einfachen, kompakten und klaren Sprachentwurf sowie die Vielzahl von Skriptsprachen wie Perl, Tcl oder Python zu nennen.

Java

Die Arbeiten zu Java lassen sich bis in das Jahr 1990 zurückverfolgen, als bei Sun Microsystems eine Sprache für den Consumer-Electronics-Bereich unter dem Namen Oak entwickelt werden sollte. Entwurfsziele dieser Sprache waren bereits Plattformunabhängigkeit durch Verwendung von Zwischencode und dessen interpretative Ausführung, Objektorientierung und die Anlehnung an C/C++, um so den Lernaufwand für Kenner dieser Sprachen gering zu halten. Mit der Entwicklung des World Wide Web um 1993 fand im Entwicklerteam eine Umorientierung auf Webanwendungen und damit eine Umbenennung in Java – die bevorzugte Kaffeesorte der Entwickler – statt.

HotJava Netscape Java Development Kit J2SE 5.0 Java SE 6.0 Java SE 7.0 Java SE 8

1995 wurde die Sprache dann zusammen mit einer Referenzimplementierung und dem HotJava-Browser der Öffentlichkeit vorgestellt. Dieser Browser ermöglichte erstmals aktive Webinhalte – durch sogenannte Applets. Hinter diesem Begriff verbergen sich kleine Java-Programme, die als Teil eines Webdokumentes von einem Server geladen und in einem geschützten Bereich des Browsers ausgeführt werden können. Da der HotJava-Browser selbst in Java geschrieben wurde, war dies gleichzeitig die Demonstration der Eignung von Java für größere Projekte. Als Netscape – damals unbestrittener Marktführer bei Webbrowsern – kurz darauf die Unterstützung von Java-Applets in der nächsten Version des Navigators bekannt gab, fand Java in kürzester Zeit eine enorme Verbreitung. Dies wurde auch noch dadurch verstärkt, dass die Entwicklungsumgebung für Java von Sun kostenlos über das Web zur Verfügung gestellt wurde. Im Jahre 1997 wurde dann die Version 1.1 des Java Development Kit (JDK) freigegeben und alle großen Softwarefirmen wie IBM, Oracle oder Microsoft erklärten ihre Unterstützung der Java-Plattform. Mit der Veröffentlichung von Java 2 im Jahr 1998 und der Folgeversionen des JDK hat sich dann nicht nur die Anzahl der Systemplattformen, auf denen Java-Programme lauffähig sind, vergrößert, sondern insbesondere auch die Zahl der Klassenbibliotheken, die für Java verfügbar sind. In der im Sommer 2005 freigegebenen Version J2SE 5.0 (Java 2 Platform Standard Edition) wurden schließlich auch einige neue Sprachkonzepte wie Generics und variable Parameterlisten eingeführt, auf die wir an geeigneter Stelle eingehen werden. Die Nachfolgeversion Java SE 6.0 erschien im Dezember 2006 und hat seitdem einige Updates erfahren. Wesentliche Änderungen an der Sprache selbst bietet diese Version jedoch nicht. Seit 2006 ist Java auch als Open-Source-Software – das OpenJDK – verfügbar. 2009/2010 wurde die Firma Sun Microsystems, und damit auch die Java-Technologien, vom Datenbankhersteller Oracle gekauft. Die Weiterentwicklung von Java, die im sogenannten Java Community Process (JCP) stattfindet, wird nun also von Oracle geleitet. Die nächste Version Java SE 7.0 wurde im Juli 2011 veröffentlicht und enthält neben API-Erweiterungen nur einige kleinere Spracherweiterungen. 2014 wurde Java SE 8 veröffentlicht. In dieser Version wurde mit den Lambda-Ausdrücken ein sehr interessantes Konzept aus dem Bereich funktionaler Programmiersprachen in die Sprache aufgenommen, das wir ebenfalls kurz vorstellen werden.

Java SE 9 Java SE 14

Nach einer dreijährigen Pause wurde 2017 die Version Java SE 9 freigegeben, mit der u.a. die Java-Shell eingeführt wurde. Die aktuelle Version ist die im März 2020 veröffentlichte Version Java SE 14.

Geblieben sind die ursprünglichen Ansprüche: eine leicht erlernbare, klare und kompakte Sprache, die die Komplexität beispielsweise von C++ vermeidet, aber dennoch das objektorientierte Paradigma umsetzt. Gleichzeitig ist Java architekturneutral, d.h., durch Verwendung eines plattformunabhängigen Zwischencodes sind Programme auch in kompilierter Form portabel – eine Eigenschaft, die für eine moderne Internet-Programmiersprache fundamental ist. Über die Sprache selbst hinaus spielt die Java Virtual Machine (JVM) eine wichtige Rolle als Plattform für andere Sprachen. Neben Umsetzungen anderer Sprachen auf die JVM wie JRuby oder JPython zählen hierzu insbesondere neue Sprachen wie Scala, Groovy, Clojure oder Kotlin.