Proses kerja bahasa ini dimulai dengan penulisan kode sumber dalam file berekstensi “.java,” yang selanjutnya dikompilasi menggunakan kompiler Java menjadi bytecode. Bytecode ini, yang terdiri dari instruksi-instruksi tingkat tinggi, disimpan dalam file dengan ekstensi “.class.” Saat program dijalankan, Java Virtual Machine (JVM) memuat kelas-kelasnya ke dalam memori melalui Class Loader, kemudian Execution Engine menerjemahkan bytecode menjadi instruksi mesin.

JVM memiliki komponen seperti Heap untuk menyimpan objek, Stack untuk variabel lokal dan pemanggilan metode, serta PermGen (Metaspace) untuk metadata kelas. Terdapat dua jenis Execution Engine: Interpreter yang menerjemahkan bytecode satu per satu saat program dijalankan, dan Just-In-Time (JIT) Compiler yang menerjemahkan bytecode menjadi kode mesin sebelum eksekusi. Selama eksekusi program, JVM mengelola alokasi memori, garbage collection, dan eksekusi instruksi program. Keuntungan utamanya terletak pada portabilitasnya, di mana bytecode dapat dijalankan di berbagai platform yang memiliki JVM yang sesuai, memungkinkan pengembang untuk menulis kode sekali dan menjalankannya di mana saja.

Kelebihan dan Kekurangan Java

Kelebihan Java

Portabilitas

Hal ini memiliki keunggulan besar dalam portabilitas. Kodenya dapat dijalankan di berbagai platform tanpa perlu dimodifikasi ulang, berkat penggunaan Java Virtual Machine (JVM).

Keamanan

Bahasa pemrograman ini memiliki fitur keamanan bawaan, seperti sandboxing, yang membantu melindungi sistem dari ancaman keamanan. Pengelolaan memori otomatis juga membantu mengurangi risiko kesalahan memori.

Bahasa Berorientasi Objek

Bahasa ini adalah bahasa pemrograman berorientasi objek, memungkinkan pengembangan kode yang modular, fleksibel, dan mudah dimengerti. Konsep seperti pewarisan, enkapsulasi, dan polimorfisme mendukung paradigma pemrograman objek.

Ekosistem dan Komunitas Yang Kuat

Hal ini memiliki ekosistem pengembangan yang kaya, dengan berbagai framework, library, dan alat pengembangan. Komunitasnya yang besar dan beragam berkontribusi pada pertumbuhan dan inovasi dalam dunia pengembangan perangkat lunak.

Performa Tinggi

Meskipun diinterpretasikan oleh JVM, bahasa ini memiliki kinerja yang tinggi. Pengenalan Just-In-Time (JIT) Compiler membantu meningkatkan eksekusi kode dengan menerjemahkan bytecode menjadi kode mesin sebelum eksekusi.

Pergantian dan Evolusi Terus-Menerus

Bahasa ini terus berkembang dengan rilis reguler, memperkenalkan fitur-fitur baru dan meningkatkan kinerja. Proses pergantian yang teratur membantu menjaganya tetap relevan dan modern.

Kekurangan Java

Konsumsi Memori yang Tinggi

Aplikasi yang memakai bahasa pemrograman ini cenderung menggunakan lebih banyak memori dibandingkan dengan beberapa bahasa pemrograman lainnya. Hal ini dapat menjadi masalah terutama pada perangkat dengan sumber daya terbatas.

Kompilasi dan Eksekusi Lambat

Meskipun JIT Compiler meningkatkan performa, proses kompilasi dan interpretasi bytecode oleh JVM dapat membuat waktu eksekusi lebih lambat dibandingkan dengan bahasa yang dikompilasi langsung menjadi kode mesin.

Tidak Cocok untuk Pengembangan Aplikasi Tertentu

Bahasa ini mungkin tidak menjadi pilihan terbaik untuk pengembangan aplikasi yang membutuhkan kontrol tinggi terhadap perangkat keras atau memerlukan performa yang sangat tinggi, seperti dalam pengembangan game dengan grafika intensif.

Kompleksitas untuk Aplikasi Ringan

Untuk aplikasi kecil atau sederhana, hal ini mungkin dianggap terlalu berat dan kompleks. Pemilihan bahasa yang lebih ringan dan spesifik dapat lebih sesuai.

Lisensi dan Model Bisnis Oracle

Sejak akuisisi Sun Microsystems oleh Oracle, model lisensi dan bisnis Oracle JDK (Java Development Kit) telah berubah, memerlukan perhatian khusus dalam penggunaan komersial. Beberapa aspek ini dapat menciptakan hambatan bagi organisasi yang mencari solusi sumber terbuka dan gratis.

Struktur dan Elemen Java

Struktur Dasar Program Java

Programnya memiliki struktur dasar yang terdiri dari satu atau lebih kelas. Setiap kelas diwakili oleh satu file dengan ekstensi “.java.” Berikut adalah struktur dasar dari sebuah programnya:

// Nama kelas harus sesuai dengan nama file
public class NamaKelas {
// Metode utama (entry point) program
public static void main(String[] args) {
// Kode program dimulai di sini
System.out.println(“Hello, World!”);
}
}

• public class NamaKelas: Mendefinisikan kelas utama dalam program. Nama kelas harus sesuai dengan nama file.
• public static void main(String[] args): Metode utama (entry point) yang akan dieksekusi saat program dijalankan.
• {}: Kurung kurawal digunakan untuk menandai blok kode, yang mengelompokkan pernyataan-pernyataan yang harus dieksekusi bersama-sama.

Elemen-elemen Utama dalam Program Java

Variabel

Variabel digunakan untuk menyimpan data. Dalam Java, variabel harus dideklarasikan dengan jenis data tertentu sebelum digunakan.

int angka = 10;

Tipe Data

Bahasa ini memiliki berbagai tipe data, seperti int, double, boolean, dan lain-lain, yang menentukan jenis nilai yang dapat disimpan dalam variabel

double nilai = 3.14;

Pernyataan Percabangan (if-else)

Pernyataan ini memungkinkan program untuk memilih tindakan yang berbeda berdasarkan kondisi tertentu.

if (kondisi) {
// Blok kode jika kondisi benar
} else {
// Blok kode jika kondisi salah
}

Perulangan (for, while, do-while)

Pernyataan ini memungkinkan program untuk mengulang eksekusi blok kode tertentu.

for (int i = 0; i < 5; i++) {
// Blok kode yang diulang
}

Fungsi (Metode)

Metode digunakan untuk mengelompokkan serangkaian pernyataan menjadi satu blok, yang dapat dipanggil dari bagian lain dalam program.

public static int tambah(int a, int b) {
return a + b;
}

Array

Array adalah struktur data yang menyimpan elemen-elemen sejenis. Dalam bahasa pemrograman ini, ukuran array harus ditentukan saat deklarasi.

int[] angkaArray = {1, 2, 3, 4, 5};

Objek dan Kelas

Dalam pemrograman berorientasi objek, program bahasa ini terdiri dari kelas dan objek-objek yang merupakan instance dari kelas tersebut.

class Mahasiswa {
String nama;
int umur;
}

Mahasiswa mahasiswa1 = new Mahasiswa();
mahasiswa1.nama = “John”;
mahasiswa1.umur = 20;

Input dan Output

Bahasa ini menyediakan pustaka java.util.Scanner untuk membaca input dari pengguna dan menggunakan System.out.println untuk menampilkan output.

import java.util.Scanner;

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print(“Masukkan angka: “);
int inputAngka = scanner.nextInt();
System.out.println(“Angka yang dimasukkan: ” + inputAngka);

Framework Java

Java memiliki sejumlah framework yang kuat dan populer yang digunakan untuk mempercepat pengembangan perangkat lunak, meningkatkan produktivitas, dan menyediakan solusi untuk berbagai kebutuhan. Berikut adalah beberapa frameworknya yang signifikan:

Spring Framework

Spring adalah framework Java paling populer dan luas digunakan. Ini menyediakan pendekatan komprehensif untuk pengembangan aplikasi Java dengan fitur-fitur seperti Inversion of Control (IoC), Dependency Injection (DI), dan modul-modul seperti Spring MVC untuk pengembangan web.

Hibernate

Hibernate adalah framework ORM (Object-Relational Mapping) untuk Java yang menyederhanakan interaksi dengan database. Ini memungkinkan pengembang untuk mengakses dan mengelola data dengan cara objek-oriented, mengurangi kompleksitas pertukaran data antara aplikasi dan database.

Apache Struts

Struts adalah framework pengembangan web yang membantu dalam membangun aplikasi web berbasis Model-View-Controller (MVC). Ini menyediakan seperangkat komponen dan aturan konvensi untuk pengembangan aplikasi web yang efisien.

JavaServer Faces (JSF)

JSF adalah framework pengembangan web yang menyederhanakan pembuatan antarmuka pengguna web dengan menggunakan komponen UI dan manajemen status siklus hidup. JSF dapat diintegrasikan dengan baik dengan teknologi Java EE lainnya.

Apache Wicket

Wicket adalah framework pengembangan web yang memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi web dengan menggunakan Java dan HTML secara bersamaan. Hal ini mempromosikan pengembangan yang bersih dan mudah dipelihara.

Play Framework

Play adalah framework web yang ringan dan tangguh, ideal untuk membangun aplikasi web skala kecil hingga besar. Hal ini menggunakan paradigma pemrograman fungsional dan reaktif, yang memberikan kinerja tinggi dan skalabilitas.

Vaadin

Vaadin adalah framework pengembangan web yang memungkinkan pengembangan antarmuka pengguna web secara berbasis komponen. Dengan menggunakan Java dalam server dan JavaScript di sisi klien, Vaadin menyederhanakan pembuatan aplikasi web yang kaya fitur.

Apache Camel

Camel adalah framework integrasi yang memfasilitasi pertukaran pesan dan integrasi sistem. Camel menyediakan berbagai pola integrasi dan komponen untuk memudahkan pengembangan integrasi aplikasi.

Quarkus

Quarkus adalah frameworknya yang dirancang untuk mendukung pengembangan aplikasinyayang ringan, responsif, dan hemat energi. Hal ini optimal untuk pengembangan aplikasi cloud-native dan serverless.

Grails

Grails adalah framework pengembangan web berbasis Groovy yang berjalan di atas platformnya (Java Virtual Machine). Hal ini menggunakan konvensi lebih dari konfigurasi untuk mempercepat pengembangan.