تاریخچه‌ کامل سیستم‌ عامل اندروید
سیستم‌عامل اندروید گوگل در این چهار سالی که از تولد آن گذشته، مراحل رشد و دگردیسی متعددی را پشت سر گذاشته است. از اولین تجربه‌ی آن در گوشی G1 گرفته تا حضور در گوشی‌های هوشمند و تبلت‌های رنگارنگ امروزی که همه جا می‌توان نشان سبز رنگ و دوست‌داشتنی اندروید را مشاهده کرد. بیایید به روند توسعه اندروید نگاهی بیاندازیم.





این سیستم‌عامل در سه سال گذشته نُه نسخه مهم را ارائه کرده است: نُه! جالب اینکه سیستم‌عامل ویندوز در این 25 سال تنها ده نسخه مهم را عرضه کرده است. باید این نکته را بپذیریم که در دنیای فناوری هیچ سیستم‌عامل یا نرم‌افزار کاربردی این چنین روند پرسرعتی را در تکوین، تجربه نکرده است و اندروید در مرکز این دگرگونی، سریع‌تر از همه بوده است. در این مقاله می‌خواهیم به سیستم‌عامل اندروید و تاریخچه آن نگاه موشکافانه‌تری داشته باشیم. با زومیت همراه باشید.






کیت‌کت

گوگل در نوامبر سال 2005 شرکتی به نام Android را خرید، شرکت کوچکی که نرم افزار برای تلفن های همراه می‌ساخت، اما این موضوع را اعلام نکرد تا در نیمه دوم سال 2007 که رسما اعلام کرد، قرار است سیستم عامل متن باز برای تلفن‌های همراه منتشر کند.

کمپانی گوگل در سال ۲۰۰۸ اولین نسخه اندروید را ارائه نمود. شاید دست‌اندرکاران این کمپانی در آن زمان خودشان نیز تصور نمی‌کردند که روزی این محصول متن‌باز به فراگیرترین سیستم‌عامل موبایل تبدیل شود. در این مقاله نگاهی تقریبا مفصل به روند توسعه اندروید خواهیم داشت و سیر تکامل قابلیت‌های آن را از اولین تا آخرین نسخه آن یعنی آبنبات پاستیلی 4.2 شرح خواهیم داد. لازم به ذکر است که منبع اصلی تا نسخه 4.1 را پوشش داده بود و بخش مربوط به نسخه 4.2 توسط تیم زومیت گردآوری شده است. تلاش خواهیم کرد تا در آینده نیز با معرفی نسخه‌های جدید اندروید، این مقاله را بروزرسانی کنیم. پس بیایید ببینیم که چطور ایده‌ی کودکی اندی روبین سر از دنیای فناوری و گوشی‌های تلفن‌ همراه درآورده است.






نقطه آغاز
دوران اندروید به طور رسمی از 22 اکتبر 2008 میلادی، زمانی که گوشی T-Mobile G1 در ایالات متحده عرضه شد، آغاز گردید. در ابتدای امر، بسیاری از قابلیت‌هایی که نمی‌توان اندروید را بدون آنها متصور بود در این گوشی وجود نداشت. برای نمونه می‌توان به فقدان صفحه کلید مجازی (لمسی)، قابلیت چند لمسی، برنامه‌های کاربردی حرفه‌ای و... اشاره کرد، اما همین گوشی سنگ‌بنایی شد تا امروزه با اندرویدی چنین پیشرفته سروکار داشته باشیم.







ویژگی‌های اولیه این نسخه از اندروید عبارتند از:
پنجره‌ی اعلانات:

گرچه این گوشی فاقد تمامی قابلیت‌های اندروید امروزی است، با این حال از همان روزها نیز کادر پایین‌رونده‌ی اعلانات (Notifications) را داشته است. نوار وضعیت گوشی G1 را می‌توان یکی از قابلیت‌های منحصر به فرد آن به شمار آورد، که کاربر می‌تواند آن را به پایین کشیده و از جزئیات بیشتر اطلاع حاصل کند، این موارد عبارت بودند از پیامک، پست صوتی، هشدارها و سایر اطلاعاتی از این قبیل. این امکان همچنان در نسخه‌های جدیدتر اندروید نیز وجود دارد.






ویجت‌های صفحه خانه:

یکی از تفاوت‌های عمده سیستم‌عامل اندروید با وجود رقبای سرسختی چون iOS یا ویندوز فون این است که این سبزک دوست‌داشتنی از ویجت به طرز بسیار خوبی پشتیبانی می‌کند. گوگل از همان روزهای آغازین برای این موضوع برنامه‌ریزی خوبی کرده بود، گرچه در ابتدا توسعه‌دهندگان نرم‌افزاری قادر به تهیه ویجت‌های مورد نظر خود نبودند!






یکپارچه‌سازی با سرویس پست الکترونیکی جیمیل:

زمانی که گوشی G1 عرضه شد، سرویس پست‌الکترونیکی جیمیل از پروتکل‌های POP و IMAP برای یکپارچه‌سازی در ابزارهای گوناگون دیگر پشتیبانی می‌کرد. اما مشکل آنجا بود که هیچ یک از این پروتکل‌ها قادر به استفاده از دو قابلیت اختصاصی جیمیل یعنی برچسب‌زنی و آرشیو قدرتمند آن نبودند. موردی که اندروید 1.0 توانست آن را به طرز خوبی حل و فصل نماید و یکی از بهترین تجربه‌های کار با جیمیل در بستر گوشی‌های موبایل را فراهم آورد.






فروشگاهی به نام اندروید مارکت:

این روزها تصور یک گوشی هوشمند بدون دسترسی به یک فروشگاه متمرکز نرم‌افزاری غیرممکن است. این موضوع در حالی است که اندروید 1.0 فاقد چنین قابلیتی بود و ضرورت وجود چنین بازارچه‌ای از همان زمان به خوبی حس می‌شد. گفتنی است گوشی G1 به همراه مجموعه‌ای از نرم‌افزارهای کاربردی عرضه ‌شد تا این که بعدها گوگل، مارکت معروف خود را تهیه و تدارک دید. یکی دیگر از نقایص اندروید در آن دوران، فقدان پشتیبانی از سیستم پرداخت بود، که یک سال بعد این مورد نیز مرتفع شد.

جالب است بدانید که رابط‌ کاربری توسعه‌یافته‌ی گوگل برای اندروید 1.0 ماحصل همکاری آنها با شرکت‌ سوئدی Astonishing Tribe بوده است. شرکت مزبور در زمینه‌ی ارائه‌ی طراحی‌های چشمگیر نرم‌افزاری مشغول به فعالیت بود و سال‌های سال رابط‌های کاربری قابل توجهی را تهیه و ارائه کرد. اگر با دقت بیشتری نگاه کنید، می‌توانید نشان TAT را به خوبی در این پلتفرم ملاحظه نمایید؛ به خصوص در ساعت آنالوگ که از اندروید 1.0 تا 2.2 با نشان کوچک Malmo قابل رویت بود. گفتنی است Malmo نام شهری است که این شرکت سوئدی در آن قرار داشت. بعدها این شرکت توسط کمپانی RIM خریداری شد و تمرکز اصلی‌اش بر توسعه‌ی گوشی‌های بلک‌بری و پلتفرم BBX قرار گرفت.






اندروید 1.1

نخستین بروزرسانی اندروید سه ماه پس از عرضه گوشی G1 در فوریه 2009 میلادی صورت پذیرفت. نسخه 1.1 را نمی‌توان به هیچ وجه محصولی نوآورانه دانست؛ بلکه بیشتر به مثابه وصله‌های نرم‌افزاری برای بهینه‌سازی سیستم و رفع باگ‌های آن بود. از طرف دیگر این نسخه توانایی اندروید را برای بروزرسانی بی دردسر به خوبی نشان داد. همین قابلیت پیش‌پا افتاده در زمان عرضه نسخه‌ی 1.1 یکی از نقاط قوت اندروید به حساب می‌آمد که تا به امروز نیز همچنان ادامه دارد، چرا که سایر سیستم‌عامل‌های موبایل فاقد قابلیت مشابهی بودند.






وقت دسر فرارسید: نسخه 1.5 یا «کیک یزدی»

بسیاری از ما اندروید 1.5 را بیشتر به نام کیک‌یزدی (Cupcake) می‌شناسیم، سیستم‌عاملی که حقیقتاً نقطه‌ی عطفی در تاریخچه‌ی اندروید به شمار می‌رود. در این نسخه برخی از قابلیت‌های کلیدی به اندروید افزوده شد. از این گذشته اندروید 1.5 اولین نسخه از این سیستم‌عامل بود که از روش نامگذاری ویژه‌ی گوگل بهره‌مند گردید. از آن پس بود که هر بروزرسانی کلی با نام یکی از شیرینی‌جات (البته به ترتیب حروف الفبای لاتین) همراه می‌شد تا بر دلچسبی اندروید بیافزاید.

از جنبه‌های گوناگون اندروید کیک یزدی را می‌توان گامی بزرگ در جهت اصلاح و بهبود این سیستم عامل دانست. هم از نظر تکنیکی-فنی و هم از منظر زیبایی‌شناختی که رابط‌کاربری آن با تغییرات مثبتی همراه شد. بسیاری از این تغییرات آنچنان محسوس نبودند، برای نمونه ویجت جستجوی گوگل از این پس از ظاهری شفاف بهره‌مند شد.
از جنبه‌های گوناگون اندروید کیک یزدی را می‌توان گامی بزرگ در جهت اصلاح و بهبود این سیستم عامل دانست. هم از نظر تکنیکی-فنی و هم از منظر زیبایی‌شناختی که رابط‌کاربری آن با تغییرات مثبتی همراه شد

تغییرات صورت گرفته در نسخه جدید اندروید آنچنان نامحسوس بودند که اگر کاربر یک دستگاه مجهز به اندروید 1.1 را به 1.5 ارتقا می‌داد، هیچ تغییر چشمگیر خاصی را احساس نمی‌کرد. در حالی که همه چیز از چینش متون گرفته تا سایه‌های نوار وضعیت همه دستخوش تغییر و دگرگونی اساسی شده بودند. و اغلب کاربران گوشی G1 بدون آنکه این تغییرات را متوجه شوند، از آنها گذشتند. البته موارد مهم ذیل غیر قابل انکار می‌نمود:






صفحه‌کلید مجازی:

شاید به نظر شما عجیب و غیرممکن برسد که گوگل اندروید خود را بدون هیچ صفحه‌کلید مجازی عرضه کرده باشد، اما واقعیت همین است! شاید به همین خاطر بود که آنها نخستین میزبان سخت‌افزاری خود را گوشی G1 انتخاب کردند، چرا که این گوشی دارای یک صفحه‌کلید از نوع QWERTY بود که به صورت کشویی باز می‌شد و کاربر را قادر می‌ساخت تا به تایپ متون بپردازد. این وضعیت تا عرضه‌ی نسخه‌ی کیک یزدی در آوریل 2009 میلادی (یعنی بیش از 6 ماه پس از عرضه‌ی G1) همچنان ادامه داشت. از آن پس بود که گوگل از قابلیت‌های سخت‌افزاری گوشی HTC Magic بهره‌ برد و نخستین گوشی را به بازار عرضه کرد که تنها دارای صفحه کلید مجازی بود.

از ارائه‌ی صفحه کلید مجازی که بگذریم، گوگل حرکت بارز دیگری نیز صورت داد. مهندسان گوگل بالاخره موفق شدند اقدامات لازم برای پذیرش صفحه‌کلیدهای ثالث را میسر سازند، قابلیتی که به کمک آن می‌توان صفحه‌کلیدی خارج از مورد پیش‌بینی شده‌ی سیستم‌عامل اندروید را فعال کرده و به کار گرفت. موردی که به خصوص برای کاربران سایر زبان‌ها بسیار مورد توجه قرار گرفت. جالب است بدانید حتی امروزه نیز رقبای سرسختی چون iOS یا ویندوز فون از چنین ویژگی مهمی بی‌بهره هستند. متاسفانه در زمان عرضه‌ی اندروید کیک یزدی صفحه کلید عرضه شده در این سیستم عامل نسبت به iOS از دقت و سرعت بسیار پایینی برخوردار بود. موردی که بالاخره مشارکت شرکای سخت‌افزاری نظیر HTC را طلبید و به کمک آنها این مشکل در محصولات اختصاصی این شرکت‌ها رفع گردید.






ویجت‌های قابل توسعه:

در حالی که اندروید 1.0 و 1.1 از نظر فنی دارای قابلیت تازه‌ای به نام ویجت یا ابزارک بودند، پتانسیل کامل آنها همچنان غیر قابل دسترس بود و شرکت‌های ثالث می‌بایست تا عرضه‌ی SDK مربوطه از سوی گوگل صبر بیشتری می‌کردند. در آن دوران تنها ابزارک موجود کادرهایی بودند که در اندروید پیش‌بینی شده بود. خوشبختانه این مورد با عرضه‌ی اندروید 1.5 مرتفع شد و امروزه شاهدیم که بسیاری از نرم‌افزارهای ثالث از قابلیت ابزارک بهره‌مند هستند. در حقیقت می‌توان وجود صفحه‌های خانگی انعطاف‌پذیر را یکی دیگر از خصوصیات بی‌نظیر این سیستم‌عامل تلفن‌های هوشمند به حساب آورد.






بهبود کلیپ‌بورد (Clipboard):

اندروید راهی دشوار را برای دست یابی به قابلیت کپی و چسباندن (Copy & Paste) طی کرده است. از نظر تکنیکی چنین قابلیتی از روز نخست در این پلتفرم پیش‌بینی شده بود، اما تا حد زیادی به کادرهای متنی و لینک‌ها محدود شده بود. بدین معنی که کاربر نمی‌توانست متن‌های دلخواه را از داخل پنجره‌ی مرورگر یا برنامه‌ی مدیریت پست‌الکترونیکی جیمیل کپی نماید و اغلب اوقات این نیاز حس می‌شد. گرچه قابلیت‌های کامل کپی و چسباندن تا سال‌ها به برنامه جیمیل راه پیدا نکرد، از نسخه کیک یزدی پشتیبانی از این قابلیت در برنامه‌ی مرورگر افزوده شد و بدین ترتیب کاربر می‌توانست متن مورد نظر را از این برنامه بیرون بکشد.






ضبط و بازپخش ویدئویی:

این روزها تصور یک گوشی هوشمند بدون توانایی ضبط و پخش ویدئویی بسیار مشکل است، اما این وضعیتی است که کاربران گوشی G1 آن را تجربه کرده‌اند. گرچه کیک یزدی کوشید تا این نقیصه را رفع کند، ولی صفحه‌کلید اندروید و رابط ویژه‌ای که برای بخش دوربین آن در نظر گرفته بودند خالی از اشکال نبود. موضوعی که دوباره با همت OEMها یا همان شرکای سخت‌افزاری سریعاً رفع و رجوع شد و با ارتقای رابط کاربری، شاهد پشتیبانی خوبی از قابلیت‌های لمسی گوشی‌ها بودیم.
و قابلیت‌های بیشتر:

بروزرسانی موارد جزئی‌تر شامل عملیات‌های دسته‌ای در جیمیل (پیشتر کاربران نمی‌توانستند چندین نامه را با هم حذف یا آرشیو نمایند)، بروزرسانی پشتیبانی از سرویس‌های یوتیوب و پیکاسا و دسترسی به وضعیت کاربر در Google Talk در همه جا، برنامه پیغام رسان و غیره را می‌توان از دیگر قابلیت‌های این نسخه برشمرد.






نسخه 1.6 یا «پیراشکی»
گرچه اندروید 1.6 پیراشکی یا Donut به اندازه‌ی کیک یزدی متفاوت نبود، با این حال می‌توان پیراشکی را نیز نسخه‌ای متفاوت دانست که خیلی بیشتر از آن عدد 0.1 ارتقا با کیک یزدی تفاوت داشت! در این نسخه شاهد بروز بهبودهای جزئی دیگری در کل پلتفرم هستیم که قابلیت‌های جدیدی را برای کاربران به ارمغان آورد. البته بخش بزرگی از این تغییرات مربوط به مواردی بود که در پشت‌پرده اتفاق می‌افتاد. برای نمونه نخستین بار در تاریخ اندروید پشتیبانی از CDMA از این نسخه میسر گردید و بدین ترتیب شرکت‌هایی همچون Verizon توانستند به بازار امریکا و آسیا دست یافته و سود سرشاری را نصیب خود و گوگل کنند.
می‌توان پیراشکی را نیز نسخه‌ای متفاوت دانست که خیلی بیشتر از آن عدد 0.1 ارتقا با کیک یزدی تفاوت داشت!

از سوی دیگر یکی از مهمترین اصلاحات در این نسخه را می‌توان بهیه و مستقل شدن وضوح صفحه نمایش دانست. پیراشکی برای نخستین بار موفق شد اندروید را قادر سازد تا در انواع صفحات با وضوح و نسبت نمایش گوناگون ظاهر شود، بدین ترتیب درهای بسته به روی اندروید گشوده شد تا نه تنها در گوشی هایی با صفحه نمایش 480×320 پیکسلی ظاهر شود بلکه انواع صفحات نمایش از QVGA ،HVGA و WVGA گرفته تا FWVGA ،qHD و حتی 720p را به زیر سیطره خویش کشد.

در اندروید پیراشکی قابلیت کادر جستجوی سریع نیز ارائه گردیده است، مفهومی که در دنیای رایانه از آن با عنوان «جستجوی کلی» نیز یاد می‌شود. پیش از پیراشکی اگر کاربر در صفحه آغازین بود، با فشردن دکمه جستجو گوشی به کادر جستجوی گوگل هدایت می‌شد و می‌توانست از آنجا اینترنت را بکاود به گونه‌ای که همه‌ی جستجوها به سایت google.com هدایت می‌شد. از نسخه 1.6 (پیراشکی) به بعد، کاربر می‌توانست بجز اینترنت حتی بخش‌هایی از گوشی خود را نیز به طور محلی جستجو نماید که شامل برنامه‌ها، اطلاعات تماس‌ها و موارد دیگری از این دست می‌شد. از این گذشته در پیراشکی قابلیتی تعریف شده بود که به کمک آن برنامه‌نویسان می‌توانستند برنامه‌ی خود را جزء موارد جستجو شونده‌ی محلی قرار دهند.
پیراشکی برای نخستین بار موفق شد اندروید را قادر سازد تا در انواع صفحات با وضوح و نسبت نمایش گوناگون ظاهر شود

از دیگر خصوصیات پیراشکی می‌توان به طراحی مجدد فروشگاه اندروید در رنگ‌بندی سفید و سبز معروف دانست. از این گذشته این برنامه قادر بود تا فهرستی از برترین برنامه‌های رایگان و قابل خریداری را نمایش دهد، موضوعی که با گسترش عرضه برنامه‌های ثالث بر روی این پلتفرم به خوبی نیازش حس می‌شد. از سویی دیگر رابط‌کاربری ابزار دوربین نیز تغییر کرد و بجز یکپارچگی بهتر با گالری، مشکلات شاتر آن نیز تا حد زیادی رفع شد. با این حال نتوانست آنچنان که باید و شاید ظاهر شود و همچنان ایرادات زیادی متوجه دوربین بود، موضوعی که تا اندروید 2.3 ادامه داشت.






نسخه 2.0 یا «نان خامه‌ای»
در اوایل نوامبر 2009 میلادی، تقریباً یک سال پس از عرضه گوشی G1، اندروید 2.0 عرضه شد. «بزرگ» صفت خوبی برای توصیف نان خامه‌ای یا Eclair گوگل بود چرا که این نسخه از سیستم‌عامل اندروید دستاوردی بزرگ با وعده‌هایی بزرگ بود که بر روی گوشی‌های بزرگ کمپانی‌های بزرگ عرضه می‌شد!
«بزرگ» صفت خوبی برای توصیف نان خامه‌ای یا Eclair گوگل بود چرا که این نسخه از سیستم‌عامل اندروید دستاوردی بزرگ با وعده‌هایی بزرگ بود که بر روی گوشی‌های بزرگ کمپانی‌های بزرگ عرضه می‌شد!

در ابتدا نان خامه‌ای به صورت اختصاصی بر روی گوشی‌های Verizon عرضه شد و یکی از بهترین تجربه‌های همکاری در این زمینه را رقم زد. اما چه عواملی موجب شد تا نان خامه‌ای این چنین موفق باشد؟ در این نسخه بیشترین تغییرات بر روی سیستم‌عامل گوگل هم از نظر بصری و هم معماری داخلی صورت گرفت.

در ذیل برخی از مهمترین این تغییرات را برشمرده‌ایم:
پشتیبانی از حساب‌های چندگانه:

برای نخستین بار کاربران قادر بودند تا حساب‌های چندگانه‌ی خود در گوگل را در یک ابزار واحد وارد کنند و با وجود جداسازی موارد کاری و شخصی از آن به خوبی بهره ببرند. از این پس کاربران می‌توانستند چندین حساب پست الکترونیکی خود نزد جیمیل را چک کرده و از قابلیت پشتیبانی از تبادل حساب‌ها بهره‌مند شوند.

از این گذشته نان خامه‌ای این امکان را به شرکت‌های ثالث می‌داد تا ابزار لازم برای استفاده از این قابلیت‌ها را داشته باشند و از روند همگامسازی خودکار بهره ببرند. یکی از مزیت‌های کلیدی اشتراک‌گذاری اطلاعات بین حساب شما و برنامه‌ی تماس‌های گوشی بود، بدین ترتیب می‌شد با یک حرکت، کلیه اطلاعات تماس موجود در حساب کاربری را در گوشی نیز داشته باشیم. فیس‌بوک یکی از نخستین شرکت‌هایی بود که این قابلیت را مغتنم شمرد و از آن استفاده کرد.
برنامه‌ی رایگان ناوبری به همراه اندروید 2.0 عرضه شد که از اطلاعات نقشه گوگل برای راهنمایی و هدایت کاربر استفاده می‌کرد.






قابلیت ناوبری نقشه گوگل:

این مورد یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های اندروید نان خامه‌ای بود که همچنان محبوب است. این برنامه‌ی رایگان ناوبری به همراه اندروید 2.0 عرضه شد که از اطلاعات نقشه گوگل برای راهنمایی و هدایت کاربر استفاده می‌کرد. این برنامه مجهز به بسیاری از قابلیت‌هایی بود که از یک برنامه ناوبری خودرو انتظار می‌رود! نمایش نمایی سه‌بعدی مسیر پیش رو، راهنمای صوتی (شامل نام خیابان‌ها) و اطلاعات ترافیکی مسیر.

پیش از این رانندگان می‌بایست هزینه‌ی سنگین اشتراک ماهانه یا خریداری کلی یک برنامه اینچنینی را می‌پرداختند. البته نسخه‌های اولیه خالی از اشکال نبود و از آنجایی که قادر به کش کردن اطلاعات نبود، نیازمند اتصال دائمی به شبکه اینترنت داشت. البته ایرادات برنامه به مرور مرتفع شدند و گوگل این امکان رایگان را برای کاربران هدیه کرد.






دسترسی سریع به اطلاعات تماس:

از اندروید کیک یزدی به بعد دسترسی اطلاعات تماس سرویس Google Talk در تمامی گوشی‌ها میسر شد و در نسخه نان خامه‌ای نیز قابلیت تازه‌ی افزودن نوار دسترسی سریع به اطلاعات تماس ارائه گردید. بدین ترتیب کاربر قادر بود تا برای رفع نیاز‌های مختلفی از قبیل ایمیل، پیامک، تماس تلفنی و غیره به این موارد دسترسی داشته باشد.






ارتقای صفحه کلید مجازی:

گوشی Droid نیز همچون گوشی D1 دارای یک صفحه کلید فیزیکی QWERTY بود و گوگل می‌کوشید تا در کنار وجود چنین سخت‌افزاری از نظر نرم‌افزاری نیز صفحه کلید مجازی مناسبی را برای سیستم عامل خود مهیا سازد. از آنجایی که قابلیت چند لمسی هنوز در همه جای این پلتفرم پشتیبانی نمی‌شد، کار کردن در برنامه‌های مرورگر و نقشه قدری دشوار بود. به همین خاطر از نان خامه‌ای به بعد تشخیص داده‌های چند لمسی از طریق صفحه‌کلید میسر گردید و بر دقت و سرعت تایپ داده‌های ورودی افزوده شد.






بازسازی برنامه مرورگر:

همانطور که پیشتر ذکر آن رفت، مرورگر اندروید نان خامه‌ای با وجود پیشرفت در زمینه‌های گوناگون، هنوز از قابلیت بزرگنمایی چند لمسی پشتیبانی نمی‌کرد. از آنجایی که اندروید 2.0 بر روی دستگاهی عرضه می‌شد که دارای صفحه نمایش WVGA بود، لازم بود تا مرورگر قادر به نمایش درست اطلاعات سایت‌های اینترنتی باشد. به همین خاطر، گوگل پشتیبانی از زبان HTML5 و تصاویر ویدئویی را به آن اضافه کرد. از سوی دیگر در این نسخه از اندروید بود که برنامه مرورگر مجهز به نوار نشانی شد و شباهت بسیار بالایی به مرورگر اینترنت گوگل کروم پیدا کرد. همچنین برای رفع مشکل چند لمسی، در این نسخه از مرورگر قابلیت بزرگنمایی با دو بار ضربه زدن بر روی صفحه میسر شد، که جایگزین خوبی برای بزرگنمایی و کوچکنمایی سریع در برنامه به حساب می‌آمد.






نسخه 2.1 با همان نام «نان خامه‌ای»

تغییرات گسترده دیگری در نسخه 2.1 اندروید صورت گرفت. این نسخه از سیستم عامل گوگل آنچنان در زمان خود خوب بود که بسیاری از گوشی‌های جدید به آن مجهز شدند. از این گذشته بسیاری از ایرادات نرم‌افزاری دیگر نیز در این نسخه رفع گردیدند، با این حال همانند اندروید 2.0 نسخه 2.1 نیز از همان نام نان خامه‌ای بهره می‌برد. برخی از قابلیت‌های اندروید 2.1 عبارتند از:






کاغذ دیواری‌های زنده (Live Wallpapers):

یکی دیگر از ویژگی‌های این نسخه از اندروید مجهز شدن آن به قابلیت نمایش کاغذ دیواری‌های تعاملی (زنده) بود. این ایده بسیار ساده و در عین حال جذابی است که تصاویر متحرکی که قادر باشند حتی به صورت تعاملی نیز از خود واکنش نشان دهند به جای یک تصویر ثابت در پس زمینه به نمایش درآیند. گوگل برای نمایش این قابلیت، نقشه خود را به صورت کاغذ دیواری تعاملی درآورد که نظر بسیاری از کاربران را به خود جلب نمود، گرچه از نظر مصرف انرژی قدری به باتری‌ها فشار وارد می‌کرد.






قابلیت تبدیل گفتار به متن:

گوگل از توانایی‌های قابلیت تبدیل گفتار به متن (TTS) در سیستم عامل تلفن‌همراه خود نیز بهره گرفته است و از اندروید پیراشکی، فریم‌ورک توسعه‌ای ویژه‌ای برای این منظور در نظر گرفته شده بود و از این نسخه به بعد کاربران می‌توانستند با گوشی خود صحبت کنند و متون به جای تایپ با صفحه کلید، به این صورت وارد می‌شوند. برای تسهیل این قابلیت، از اندروید 2.1 به بعد دکمه کاما در صفحه‌کلید مجازی با دکمه مخصوص میکروفون عوض شد، و کاربر می‌توانست به سرعت با زدن بر روی این دکمه و صحبت با گوشی، متون دلخواه خویش را وارد نماید. جالب است بدانید از iOS 5 به بعد تازه این قابلیت به صفحه‌کلید سیستم‌عامل اپل اضافه شده است.






قفل جدید صفحه‌:
اندروید 2.0 به قفل صفحه نمایش جدیدی مجهز گردید که به کمک آن کاربر قادر بود از یک طرف گوشی را به حالت بی‌صدا (سایلنت) تنظیم کرده و در سوی دیگر صفحه نیز با تغییر وضعیت قفل به صفحه نمایش برسد. از این گذشته گوگل در طراحی خود از فونت‌های Sans serif استفاده کرد و آن را با اعمال تغییراتی برای سیستم خود نیز شخصی سازی نمود که ماحصل این کار فونتی بسیار زیبا و مناسب بود.
اگر چه به روزرسانی‌های اندروید 2.1 چندان چشمگیر نبود، ولی برای گوگل یک تغییر استراتژیک به حساب می‌آمد. شاید این موضوع ارتباط مستقیمی با دستکاری ظاهر اصلی اندروید و عرضه نسخه‌های سفارشی برای شرکای تجاری این شرکت در محصولات‌شان داشته است.

گوگل کوشید تا با همکاری مستقیم با شرکت HTC محصول اختصاصی خود را روانه بازار کند، گوشی تلفن همراهی که تجربه‌ای ناب از اندروید 2.1 باشد و هیچ دستکاری در سیستم‌عامل آن روی نداده باشد، و درست همان اندروید ایده‌آلی باشد که در ذهن گوگل نقش بسته است.
اگر چه به روزرسانی‌های اندروید 2.1 چندان چشمگیر نبود، ولی برای گوگل یک تغییر استراتژیک به حساب می‌آمد

بدین ترتیب بود که گوشی Nexus One متولد شد، ابزاری نازک و بدون صفحه‌کلید فیزیکی که به نخستین پردازنده‌های یک گیگاهرتزی کوآلکام (Qualcomm Snapdragon) تجهیز شده بود و دارای صفحه نمایش AMOLED با وضوح WVGA بود. این گوشی که در دوره خود یک ابزار پیشرو به حساب می‌آمد، توانست به یکی از گوشی‌های خوش ساخت اندرویدی بدل شود.

گوگل این رویکرد خود را با گوشی Motorola Droid نیز ادامه داد. بدین ترتیب گوگل و موتورولا همکاری نزدیکی را با یکدیگر آغاز کردند گرچه این گوشی به سیستم عامل نان خامه‌ای مجهز شده بود، اما به اندازه‌ی Nexus One اصیل نبود.

در این گوشی تغییراتی لحاظ شده بود که در نسخه‌ی اصلی اندروید بازار موجود نبود. از این گذشته گوگل هرگز این گوشی را به صورت مستقیم به فروش نرساند در حالی که عرضه Nexus One را شخصاً بر عهده گرفته بود.






نسخه 2.2 یا «ماست بستنی»
اندروید 2.2 معروف به ماست بستنی یا همان Froyo در اواسط سال 2010 میلادی عرضه شد. از این پس بود که مزایای پروژه Nexus خود را نشان می‌داد و Nexus One نخستین گوشی بود که به این سیستم عامل به روزرسانی شد.گوگل در نسخه ماست بستنی قابلیت‌های بیشتری را به نمایش گذاشت. از همان ابتدا که کاربر گوشی را روشن می‌کند، صفحه‌ی خانگی با طراحی جدید چشم‌نواز است و سه پنل سنتی اندروید (که به اندروید 1.1 باز می‌گردد) با پنج پنل تعویض شده است. در پایین صفحه نیز میانبرهایی به منوی کلیه برنامه‌ها، و برنامه مرورگر وجود داشت. از این گذشته نقطه‌هایی که در گوشه‌های پایینی صفحه نمایش قرار داشت، به کاربر نشان می‌داد که در کدامیک از این پنل‌ها قرار دارد. جالب اینکه پوسته‌های سفارشی شرکت‌ها چون HTC Sense نیز حاوی همین موارد بودند.

بخش گالری اندروید ماست بستنی به طور کامل بازطراحی شده بود و برای نخستین بار قابلیت‌های سه‌بعدی این پلتفرم را به نمایش گذاشته بود. برای نمونه با کج کردن صفحه یا حرکت بین آلبوم‌های گوناگون و عکس‌ها، انیمیشن‌های با کیفیتی نمایش داده می‌شد.

از دیگر ویژگی‌های متمایز این نسخه سیستم‌عامل، می‌توان به پشتیبانی از نقاط دسترسی (Hotspot) و قابلیت پیشرفته‌ی کپی/چسباندن آن اشاره کرد. گوگل همچنین صفحه سنتی قفل PIN را در این نسخه ارائه نمود و بدین ترتیب کاربرانی که شیوه قفل الگویی اندروید (Pattern lock) را دوست نداشتند یا بنا به مقتضیات سیاست‌های کاری شرکت متبوعشان لازم بود تا از شیوه‌ای ایمن‌تر استفاده کنند، می‌توانستند از این شیوه‌ی سنتی بهره ببرند. از نظر کلی از نسخه 2.2 به بعد گوگل کوشید تا گوشی‌های مجهز به اندروید را به گونه‌ای آماده سازی نماید که بتوان از آن در محیط‌های شرکتی به عنوان ابزار کار بهره بُرد، تا بدین ترتیب با گوشی‌های بلک‌بری به رقابت بپردازد.






نسخه 2.3 یا «نان زنجبیلی»
حدوداً شش ماه پس از عرضه ماست یخ‌زده بر بستر گوشی Nexus One، گوگل وارد فاز بعدی از برنامه Nexus خود شد و کوشید تا نسخه 2.3 این سیستم عامل را با نام نان زنجبیلی یا Gingerbread عرضه نماید. این مرتبه، نوبت سامسونگ بود تا با گوگل همکاری نماید. در همین راستا شرکت سامسونگ گوشی Nexus S را در خط تولید گوشی موفق Galaxy S به تولید انبوه رسانید. گر چه این گوشی از نظر فنی چندان از گوشی پیشین Nexus One سرتر نبود، اما از نظر ظاهری تفاوت زیادی با نخستین عضو خانواده نکسوس داشت و با بهره از صفحه نمایش لبه گرد و بدنه شفاف و تیره رنگ ویژه‌اش، طرفداران بسیاری پیدا کرد.

نان زنجبیلی از جنبه‌های گوناگون یک بروزرسانی کوچک به حساب می‌آمد ولی تعدد این تغییرات کوچک تمایزات بسیار زیادی را موجب شدند. نان زنجبیلی را می‌توان حائز بیشترین تغییرات ظاهری از نسخه نان خامه‌ای به حساب آورد. اغلب ابزارک‌ها (ویجت‌ها) تغییر کرده‌اند (بخصوص ساعت آنالوگ که عبارت Malmo از آن حذف گردید)، صفحه‌ی خانگی و اجزای رابط کاربری از تم رنگی سبز بهره‌مند شده‌اند و نوار وضعیت نیز با زمینه‌ی تیره و نوشته‌های روشن، زیبایی بیشتری را از خود نشان می‌دهد. این تغییرات به ظاهر کوچک تاثیر بسیار بزرگی بر ظاهر این پلتفرم داشتند. نسبت به نسخه‌های قبلی، نان زنجبیلی تمیزتر و مدرن‌تر به نظر می‌آمد، اما در حقیقت این ترفند هوشمندانه‌ی گوگل برای کاهش مصرف باتری بود چرا که آن همه اجزای روشن در صفحه نمایش AMOLED انرژی زیادی را طلب می‌کردند.
نان زنجبیلی را می‌توان حائز بیشترین تغییرات ظاهری از نسخه نان خامه‌ای به حساب آورد







اندروید 2.3 شامل ترکیبی خوب از قابلیت‌های جدید ذیل بود:
کنترل بیشتر بر قابلیت کپی/چسباندن:

پشتیبانی اندروید از اقدامات مبتنی بر کلیپ‌بورد بهبود یافته اما نسبت به سیستم عامل iOS اپل که مجهز به قابلیت انتخاب کاراکتر به کاراکتر متن بود، این توانایی هنوز در اندروید وجود نداشت. پیش از این نیز در نسخه‌های قبلی اندروید کاربر تنها می‌توانست کل محتوای یک کادر را انتخاب و کپی نماید، که شاید همیشه اوقات به کار نمی‌آمد. اما بالاخره گوگل این نقیصه را در نان زنجفیلی حل کرد؛ از این نسخه به بعد شاهد قابلیت انتخاب کلمه به کلمه متون و تسهیل روند این امور هستیم. همانطور که در نسخه ماست یخ‌زده شاهد ارتقای صفحه خانگی بودیم، این مشکل نیز پیشتر توسط شرکای سخت‌افزاری رفع و رجوع شد و گوگل کوشید تا در نسخه جدید این قابلیت را به اندروید خام نیز بیافزاید. گفتنی است کمپانی HTC پیش از این مشکل کپی/چسباندن را در مدل‌های پیشین خود رفع کرده بود.
10:46 am
برنامه‌نویسی

برنامه‌نویسی رایانه در فرهنگ واژه غیر متخصّصین ممکن است به تمام پروژه ساخت نرم‌افزار یا برنامهٔ رایانه‌ای گفته شود. با این همه برنامه‌نویسی تنها بخشی از فرایند توسعهٔ نرم‌افزار یا برنامه رایانه‌ای است. اهمیت، توجه و منابع اختصاص داده شده به برنامه‌نویسی، بسته به ویژگی‌های مشخص شده محصول و خواست افراد درگیر در پروژه و کاربران و در نهایت شیوهٔ انتخاب شده مهندسی نرم‌افزار متغیر است.

برنامه‌نویسی کامپیوتر (که اغلب در انگلیسی programming یا coding گفته می‌شود) فرایند نوشتن، اشکال زدایی(debug) و نگهداری کد منبع (source code) برنامه کامپیوتر می‌باشد. این کد منبع با یک زبان برنامه نویسی نوشته شده است. این کد منبع ممکن است تغییر داده شده یک کد قبلی و یا یک کد کاملاً جدید باشد. هدف برنامه نویسی ساختن یک برنامه می‌باشد که یک رفتار خواسته شده را به نمایش بگذارد.






تاریخچه
موضوع دستگاه‌هایی که به دنباله‌ای از دستورالعمل‌های از قبل تعریف شده عمل می‌کند بر می‌گردد به Greek Mythology.

برنامه نویسی مدرن
اندازه گیری کاربرد زبان

تعیین اینکه محبوب‌ترین زبان برنامه نویسی مدرن کدام است کار بسیار مشکلی است. بعضی از زبان‌ها در کاربردهای خاصی محبوب است و بعضی دیگر مرتباً در نوشتن کاربردهای گوناگون استفاده می‌شود. روش‌های اندازه گیری محبوبیت زبان شامل موارد زیر می‌باشد: شمردن تعداد آگهی‌های اشتغال و توجه به یک زبان، تعداد کتاب‌های آموزشی فروخته شده در مورد یک زبان، تخمین تعداد خطوط کد نوشته شده در یک زبان


پارادایم‌ها
زبان‌های برنامه‌نویسی گوناگون براساس قابلیت‌های درنظر گرفته شده از شیوهٔ خط‌های مختلف استفاده می‌کنند. موارد ریزتری مانند چگونگی برخورد با نیازهای پشت پردهٔ ماشین مانند مدیریت حافظه و مدیریت زباله نیز در زبان‌های مختلف متفاوت است. علاوه بر این‌ها، مفاهیمی متفاوت از (اجرای) یک برنامه تصور شده‌اند که پارادایم یا الگو نام دارند.



برنامه‌نویسی دستوری

برنامه‌نویسی دستوری (به انگلیسی: Imperative programming) در علوم رایانه یکی از شیوه‌های برنامه‌نویسی است که در آن مراحل اجرای یک برنامه کامپیوتری قدم به قدم توسط برنامه نویس بیان می‌شود. این بر خلاف زبانهای اعلانی است که در آنها تنها نتیجه انجام دستورات بیان می‌شود. به بیان دیگر در زبانهای دستوری چگونگی اجرای برنامه بیان می‌شود اما در زبانهای اعلانی چیستی نتیجه بیان می‌شود.

به عنوان مثال اگر قصد باز کردن دری را داشته باشیم و با زبان اعلانی این را بخواهیم بیان کنیم خواهیم گفت در را باز کن اما اگر با زبان دستوری بیان کنیم خواهیم گفت بلند شو، به طرف در نردیک شو، دستگیره را بگیر و در را به طرف بیرون هل بده.





زبان برنامه‌نویسی

زبان‌های برنامه‌نویسی ساختارهای زبانی دستورمداری در رایانه‌ها هستند که به‌وسیلهٔ آنها می‌توان یک الگوریتم را به‌وسیلهٔ ساختارهای دستوری متفاوت برای اجرای رایانه توصیف کرد و با این روش امکان نوشتن برنامه جهت تولید نرم‌افزارهای جدید بوجود می‌آید. معمولاً هر زبان برنامه‌نویسی دارای یک محیط نرم‌افزاری برای وارد کردن متن برنامه، اجرا، همگردانی و رفع اشکال آن هستند. عموماً زبانهای برنامه نویسی را به پنج نسل تقسیم می‌کنند:

نسل اول زبان ماشین - زبان صفرو یک
نسل دوم زبانهایی مانند اسمبلی -قابل فهم تر برای انسان
نسل سوم زبانهایی مانند کوبول و پی ال وان و... -دستورات قابل فهم تر برای انسان و نیاز به کمپایلرها
نسل چهارم مثل زبانهای اوراکل و فاکس پرو و اس کیو الها - نزدیک به محاوره‌های انسانی
نسل پنج زبانهایی مانند prolog , ops5 - تمرکز بر حل مسئله و استفاده از الگوریتمهای نوشته شده توسط

برنامه نویس

یک زبان برنامه نویسی یک زبان مصنوعی است که برای بیان محاسباتی که توسط یک ماشین (مخصوصا رایانه) قابل انجام است، طراحی شده‌است.زبان‌های برنامه نویسی برای ایجاد برنامه‌هایی به کار می‌روند که رفتار یک ماشین را مشخص می‌کنند، الگوریتم دقیق را بیان می‌کنند، و یا روشی برای ارتباط انسانند. بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی تعدادی قالب از ویژگی‌های نوشته شده دستوری(syntax) و معناشناسی (semantics) دارند، چرا که رایانه‌ها دستورات دقیقاً مشخص نیاز دارند. برخی توسط سند خصوصیات (specification document) تعیین شده‌اند. (برای مثال یک استاندارد ISO)، در حالی که برخی دیگر دارای پیاده سازی غالبی می‌باشند.(مانند Perl) اولین زبان برنامه نویسی به قبل از اختراع رایانه باز می‌گردد، و برای هدایت رفتار ماشین‌هایی مانند دستگاه‌های نساجی اتوماتیک و نوازنده‌های پیانو به کار می‌رفت. هزاران زبان برنامه نویسی خلق شده‌اند، بیشتر در زمینهٔ رایانه، زمینه‌ای که هر ساله بسیاری دیگر ایجاد می‌شوند.


تقسیم‌بندی
زبان‌های برنامه نویسی را می‌توان از چهار دیدگاه متفاوت مورد بررسی قرار داده و تقسیم بندی کرد: الف)روش‌های برنامه نویسی ۱-زیر روالی ۲-ساخت یافته ۳-مدولار ۴-شئ گرا ب)نزدیکی به زبان ماشین ۱-سطح پایین ۲-سطح میانی ۳-سطح بالا ج)نوع ترجمه ۱-مفسری ۲-کامپایلری د)رابط برنامه نویسی ۱-مبتنی بر متن ۲-مبتنی بر گرافیک (ویژوال)



تعاریف

ویژگی‌هایی که غالباً برای تشکیل یک زبان برنامه نویسی مهم شمرده می‌شوند:

تابع :یک زبان برنامه نویسی، زبانی است که برای نوشتن برنامه‌های رایانه‌ای به کار می‌رود که رایانه‌ای را برای انجام محاسبات یا اجرای الگوریتم و یا احتمالاً کنترل دستگاه‌های خارجی مثل چاپگر، ربات و... درگیر می‌کنند.





هدف: زبان‌های برنامه نویسی با زبان‌های طبیعی تفاوت دارند و آن اینکه زبان‌های طبیعی فقط برای فعل و انفعالات بین مردم به کار می‌روند، در حالیکه زبان‌های برنامه نویسی همچنین به انسانها اجازه می‌دهد که از طریق دستورات با ماشین‌ها ارتباط برقرار کنند. برخی زبان‌های برنامه نویسی بوسیله یک دستگاه استفاده می‌شوند تا دستگاه دیگری را کنترل کند. برای مثال برنامه‌های پست اسکریپت(post script) غالباً توسط برنامه دیگری برای کنترل یک چاپگر و یا نمایشگر ایجاد می‌شوند.
ساختارها: زبان‌های برنامه نویسی ممکن است ساختارهایی برای تعریف و تغییر داده ساختارها یا کنترل جریان اجرا داشته باشند.
توان بیانگر: نظریه محاسبات، زبان‌ها را بوسیله محاسباتی که توان بیان آنها را دارند طبقه بندی می‌کند. تمام زبان‌های "کامل تورینگ" می‌توانند مجموعه یکسانی از الگوریتم‌ها را پیاده سازی کنند.ANSI/ISO SQL و Charity مثال‌هایی هستند از زبان‌هایی که کامل تورینگ نیستند، ولی غالباً زبان برنامه نویسی نامیده می‌شوند.

برخی مولفین اصطلاح" زبان برنامه نویسی" را محدود به آنهایی می‌کنند که می‌توانند تمام الگوریتم‌های ممکن را پیاده سازی کنند، گاهی اوقات اصطلاح" زبان رایانه" برای زبان‌های برنامه نویسی محدودتر به کار می‌رود. زبان‌های غیر محاسباتی، مانند زبان‌های مارک آپ(markup) HTML یا گرامرهای قراردادی مثل BNF، معمولاً زبان برنامه نویسی محسوب نمی‌شوند. یک زبان برنامه نویسی(که می‌تواند کامل تورینگ نباشد) ممکن است در این زبان‌های غیر محاسباتی (میزبان) تعبیه شوند.


کاربرد

زبان برنامه نویسی یک مکانیزم ساخت یافته برای تعریف داده‌ها، و عملیات یا تبدیل‌هایی که ممکن است بطور اتوماتیک روی آن داده انجام شوند، فراهم می‌کند. یک برنامه نویس از انتزاعات آماده در زبان استفاده می‌کند تا مفاهیم به کار رفته در محاسبات را بیان کند. این مفاهیم به عنوان یک مجموعه از ساده‌ترین عناصر موجود بیان می‌شوند(مفاهیم ابتدایی نامیده می‌شوند). زبان‌های برنامه نویسی با غالب زبان‌های انسانی تفاوتی دارد و آن این است که نیاز به بیان دقیق تر و کامل تری دارد. هنگام استفاده از زبان‌های طبیعی برای ارتباط با دیگر انسان‌ها، نویسندگان و گویندگان می‌توانند مبهم باشند و اشتباهات کوچک داشته باشند، و همچنان انتظار داشته باشند که مخاطب آنها متوجه شده باشد. اگرچه، مجازا، رایانه‌ها "دقیقاً آنچه که به آنها گفته شده را انجام می‌دهند." و نمی‌توانند "بفهمند" که نویسنده دقیقاً چه کدی مد نظر نویسنده بوده‌است] البته امروزه برنامه‌هایی برای انجام این کار تولید شده‌اند و تلاش‌های بسیاری در این زمینه انجام شده ولی هنوز به نتیجهٔ رضایت بخشی نرسیده است[. ترکیب تعریف زبان، یک برنامه، و ورودی برنامه بطور کامل رفتار خروجی را به هنگام اجرای برنامه (در محدوده کنترل آن برنامه) مشخص می‌کند. برنامه‌های یک رایانه ممکن است در یک فرایند ناپیوسته بدون دخالت انسان اجرا شوند، یا یک کاربر ممکن است دستورات را در یک مرحله فعل و انفعال مفسر تایپ کند.در این حالت "دستور"ها همان برنامه‌ها هستند، که اجرای آنها زنجیروار به هم مرتبطند.به زبانی که برای دستور دادن به برنامه‌ای استفاده می‌شود، زبان اسکریپت می‌گویند. بسیاری از زبان‌ها کنار گذاشته شده‌اند، برای رفع نیازهای جدید جایگزین شده‌اند، با برنامه‌های دیگر ترکیب شده‌اند و در نهایت استعمال آنها متوقف شده‌است. با وجود اینکه تلاش‌هایی برای طراحی یک زبان رایانه" کامل" شده‌است که تمام اهداف را تحت پوشش قرار دهد، هیچ یک نتوانستند بطور کلی این جایگاه را پر کنند. نیاز به زبان‌های رایانه‌ای گسترده از گستردگی زمینه‌هایی که زبان‌ها استفاده می‌شوند، ناشی می‌شود:

محدوده برنامه‌ها از متون بسیار کوچک نوشته شده توسط افراد عادی تا سیستم‌های بسیار بزرگ نوشته شده توسط صدها برنامه نویس است
توانایی برنامه نویس‌ها: از تازه کارهایی که بیش از هر چیز به سادگی نیاز دارند تا حرفه‌ای‌هایی که با پیچیدگی قابل توجهی کنار می‌آیند.
برنامه‌ها باید سرعت، اندازه و سادگی را بسته به سیستم‌ها از ریزپردازندها تا ابر رایانه‌ها متناسب نگه دارند.
برنامه‌ها ممکن است یک بار نوشته شوند و تا نسل‌ها تغییر نکنند، و یا ممکن است پیوسته اصلاح شوند.
در نهایت، برنامه نویس‌ها ممکن است در علایق متفاوت باشند: آنها ممکن است به بیان مسائل با زبانی خاص خو گرفته باشند.

یک سیر رایج در گسترش زبان‌های برنامه نویسی این است که قابلیت حل مسائلی با درجات انتزاعی بالاتری را اضافه کنند. زبان‌های برنامه نویسی اولیه به سخت‌افزار رایانه گره خورده بودند. همانطور که زبان‌های برنامه نویسی جدید گسترش پیدا کرده‌اند، ویژگی‌هایی به برنامه‌ها افزوده شده که به برنامه نویس اجازه دهد که ایده‌هایی که از ترجمه ساده به دستورات سخت‌افزار دورتر هستند نیز استفاده کند. چون برنامه نویس‌ها کمتر به پیچیدگی رایانه محدود شده‌اند، برنامه‌های آنها می‌تواند محاسبات بیشتری با تلاش کمتر از سوی برنامه نویس انجام دهند. این به آنها این امکان را می‌دهد که کارایی بیشتردر واحد زمان داشته باشند. "پردازنده‌های زبان طبیعی" به عنوان راهی برای ازبین بردن نیاز به زبان‌های اختصاصی برنامه نویسی پیشنهاد شده‌اند. هرچند، این هدف دور است و فواید آن قابل بحث است. "ادسگر دیجسترا" موافق بود که استفاده از یک زبان رسمی برای جلوگیری از مقدمه سازی ساختارهای بی معنی واجب است، و زبان برنامه نویسی طبیعی را با عنوان "احمقانه" رد کرد، "آلن پرلیس" نیز مشابها این ایده را رد کرد. مطابق با متدولوژی نامتجانس استفاده شده توسط langpop.com در سال ۲۰۰۸، ۱۲ زبان پرکاربرد عبارتند از: C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, PHP, Python, Ruby, Shell, SQL, and Visual Basic.




معناشناسی ایستا
معناشناسی ایستا محدودیت‌هایی بر روی ساختار مجاز متن‌ها تعیین می‌کند که بیان آنها در فرمول دستوری استاندارد مشکل و یا غیر ممکن است. مهمترین این محدودیت‌ها به وسیله سیستم نوع گذاری انجام می‌شود.


سیستم نوع گذاری
یک سیستم نوع گذاری مشخص می‌کند که یک زبان برنامه نویسی چگونه مقادیر و عبارات را در نوع(type) دسته بندی می‌کند، چگونه می‌تواند آن نوع‌ها را تغییر دهد و رفتار متقابل آن‌ها چگونه‌است. این کارعموما توضیح داده ساختارهایی که می‌توانند در آن زبان ایجاد شوند را شامل می‌شود. طراحی و مطالعه سیستم‌های نوع گذاری بوسیله ریاضیات قراردادی را تئوری نوع گذاری گویند.
زبان‌های نوع گذاری شده و بدون نوع گذاری

یک زبان نوع گذاری شده‌است اگر مشخصات هر عملیات، نوع داده‌های قابل اجرا توسط آن را با نشان دادن نوع‌هایی که برای آنها قابل اجرا نیست، تعیین کند. برای مثال، "این متن درون گیومه قرار دارد" یک رشته‌است. در غالب زبان‌های برنامه نویسی، تقسیم یک رشته با یک عدد معنایی ندارد. در نتیجه غالب زبان‌های برنامه نویسی مدرن ممکن است اجرای این عملیات را توسط برنامه‌ها رد کنند. در برخی زبان‌ها، عبارات بی معنی ممکن است هنگام ترجمه(compile) پیدا شود(چک کننده نوع ایستا)، و توسط کامپایلر رد شود، در حالی که در سایر برنامه‌ها، هنگام اجرا پیدا شود.(چک کننده نوع دینامیک) که به استثنای در حال اجرا منتج شود(runtime exception). حالت خاص زبان‌های نوع دار زبان‌های تک نوعند. این زبان‌ها غالباً اسکریپتی و یا مارک آپ هستند، مانند rexx وSGML و فقط یک داده گونه دارند—غالباً رشته‌های کاراکتری که هم برای داده‌های عددی و هم برای داده‌های سمبلی کاربرد دارند. در مقابل، یک زبان بدون نوع گذاری، مثل اکثر زبان‌های اسمبلی، این امکان را می‌دهد که هر عملیاتی روی هر داده‌ای انجام شود، که معمولاً دنباله‌ای از بیت‌ها با طول‌های متفاوت در نظر گرفته می‌شوند. زبان‌های سطح بالا که بی نوع هستند شامل زبان‌های ساده رایانه‌ای و برخی از انواع زبان‌های نسل چهارم.

در عمل، در حالیکه تعداد بسیار کمی از دیدگاه نظریه نوع، نوع گذاری شده تلقی می‌شوند(چک کردن یا رد کردن تمام عملیات‌ها)، غالب زبان‌های امروزی درجه‌ای از نوع گذاری را فراهم می‌کنند. بسیاری از زبان‌های تولیدکننده راهی را برای گذشتن یا موقوف کردن سیستم نوع فراهم می‌کنند.



نوع گذاری قوی و ضعیف

نوع گذاری ضعیف این امکان را ایجاد می‌کند که با متغیری به جای متغیری دیگر برخورد شود، برای مثال رفتار با یک رشته به عنوان یک عدد. این ویژگی بعضی اوقات ممکن است مفید باشد، اما ممکن است باعث ایجاد برخی مشکلات برنامه شود که موقع کامپایل و حتی اجرا پنهان بمانند.

نوع گذاری قوی مانع رخ دادن مشکل فوق می‌شود. تلاش برای انجام عملیات روی نوع نادرست متغیر منجر به رخ دادن خطا می‌شود. زبان‌هایی که نوع گذاری قوی دارند غالباً با نام "نوع-امن" و یا امن شناخته می‌شوند. تمام تعاریف جایگزین برای "ضعیف نوع گذاری شده" به زبان‌ها اشاره می‌کند، مثل perl, JavaScript, C++، که اجازه تعداد زیادی تبدیل نوع داخلی را می‌دهند. در جاوااسکریپت، برای مثال، عبارت ۲*x به صورت ضمنی x را به عدد تبدیل می‌کند، و این تبدیل موفقیت آمیز خواهد بود حتی اگر x خالی، تعریف نشده، یک آرایه، و یا رشته‌ای از حروف باشد. چنین تبدیلات ضمنی غالباً مفیدند، اما خطاهای برنامه نویسی را پنهان می‌کنند.

قوی و ایستا در حال حاضر عموماً دو مفهوم متعامد فرض می‌شوند، اما استفاده در ادبیات تفاوت دارد، برخی عبارت "قوی نوع گذاری شده" را به کار می‌برند و منظورشان قوی، ایستایی نوع گذاری شده‌است، و یا، حتی گیچ کننده تر، منظورشان همان ایستایی نوع گذاری شده‌است. بنابراین C هم قوی نوع گذاری شده و هم ضعیف و ایستایی نوع گذاری شده نامیده می‌شود.



معناشناسی اجرا

وقتی که داده مشخص شد، ماشین باید هدایت شود تا عملیات‌ها را روی داده انجام دهد. معناشناسی اجرا ی یک زبان تعیین می‌کند که چگونه و چه زمانی ساختارهای گوناگون یک زبان باید رفتار برنامه را ایجاد کنند.

برای مثال، معناشناسی ممکن است استراتژی را که بویسله آن عبارات ارزیابی می‌شوند را تعریف کند و یا حالتی را که ساختارهای کنترلی تحت شرایطی دستورها را اجرا می‌کنند.


کتابخانه هسته
اغلب زبان‌های برنامه نویسی یک کتابخانه هسته مرتبط دارند(گاهی اوقات "کتابخانه استاندارد" نامیده می‌شوند، مخصوصا وقتی که به عنوان قسمتی از یک زبان استاندارد ارائه شده باشد)، که به طور قراردادی توسط تمام پیاده سازی‌های زبان در دسترس قرار گرفته باشند. کتابخانه هسته معمولاً تعریف الگوریتم‌ها، داده ساختارها و مکانیزم‌های ورودی و خروجی پرکاربرد را در خود دارد. کاربران یک زبان، غالباً با کتابخانه هسته به عنوان قسمتی از آن رفتار می‌کنند، اگرچه طراحان ممکن است با آن به صورت یک مفهوم مجزا رفتار کرده باشند. بسیاری از خصوصیات زبان هسته‌ای را مشخص می‌کنند که باید در تمام پیاده سازی‌ها موجود باشند، و در زبان‌های استاندارد شده این کتابخانه هسته ممکن است نیاز باشد. بنابراین خط بین زبان و کتابخانه هسته آن از زبانی به زبان دیگر متفاوت است. درواقع، برخی زبان‌ها به گونه‌ای تعریف شده‌اند که برخی از ساختارهای دستوری بدون اشاره به کتابخانه هسته قابل استفاده نیستند. برای مثالف در جاوا، یک رشته به عنوان نمونه‌ای از کلاس “java.lang.String” تعریف شده است؛ مشابها، در سمال تاک(smalltalk) یک تابع بی نام(یک "بلاک") نمونه‌ای از کلاس BlockContext کتابخانه می‌سازد. بطور معکوس، Scheme دارای چندین زیرمجموعه مرتبط برای ایجاد سایر ماکروهای زبان می‌باشد، و در نتیجه طراحان زبان حتی این زحمت را نیز تحمل نمی‌کنند که بگویند کدام قسمت زبان به عنوان ساختارهای زبان باید پیاده سازی شوند، و کدام یک به عنوان بخشی ازکتابخانه.


عمل
طراحان زبان و کاربران باید مصنوعاتی ایجاد کنند تا برنامه نویسی را در عمل ممکن سازند و کنترل کنند. مهمترین این مصنوعات خصوصیات و پیاده سازی‌های زبان هستند.



خصوصیات

یک زبان برنامه نویسی باید تعریفی فراهم کند که کاربران و پیاده کننده‌های زبان می‌توانند از آن استفاده کنند تا مشخص کنند که رفتار یک برنامه درست است. با داشتن کد منبع: خصوصیات یک زبان برنامه نویسی چندین قالب می‌تواند بگیرد، مانند مثال‌های زیر:

تعریف صریح دستور، معناشناسی ایستا، ومعناشناسی اجرای زبان. درحالیکه دستور معمولاً با یک معناشناسی قراردادی مشخص می‌شود، تعاریف معناشناسی ممکن است در زبان طبیعی نوشته شده باشند (مثل زبان C)، یا معناشناسی قراردادی(مثل StandardML ,Scheme)
توضیح رفتار یک مترجم برای زبان(مثل C,fortran). دستور و معناشناسی یک زبان باید از این توضیح استنتاج شوند، که ممکن است به زبان طبیعی یا قراردادی نوشته شود.
پیاده سازی منبع یا مدل. گاهی اوقات در زبان‌های مشخص شده(مثل: prolog,ANSI REXX).دستور و معناشناسی صریحاً در رفتار پیاده سازی مدل موجودند.


پیاده سازی

پیاده سازی یک زبان برنامه نویسی امکان اجرای آن برنامه را روی پیکربندی مشخصی از سخت‌افزار و نرم‌افزار را فراهم می‌کند. بطور وسیع، دو راه رسیدن به پیاده سازی زبان برنامه نویسی وجود دارد. کامپایل کردن و تفسیر کردن. بطور کلی با هر بک از ابن دو روش می‌توان یک زبان را پیاده سازی کرد.

خروجی یک کامپایلر ممکن است با سخت‌افزار و یا برنامه‌ای به نام مفسر اجرا شود. در برخی پیاده سازی‌ها که از مفسر استفاده می‌شود، مرز مشخصی بین کامپایل و تفسیر وجود ندارد. برای مثال، برخی پیاده سازی‌های زبان برنامه نویسی بیسیک کامپایل می‌کنند و سپس کد را خط به خط اجرا می‌کنند.

برنامه‌هایی که مستقیماً روی سخت‌افزار اجرا می‌شوند چندین برابر سریعتر از برنامه‌هایی که با کمک نرم‌افزار اجرا می‌شوند، انجام می‌شوند.

یک تکنیک برای بهبود عملکرد برنامه‌های تفسیر شده کامپایل در لحظه آن است. در این روش ماشین مجازی، دقیقاً قبل از اجرا، بلوک‌های کدهای بایتی که قرار است استفاده شوند را برای اجرای مستقیم روی سخت‌افزار ترجمه می‌کند.



تاریخچه
پیشرفت‌های اولیه

اولین زبان برنامه نویسی به قبل از رایانه‌های مدرن باز می‌گردد. قرن ۱۹ دستگاه‌های نساجی و متون نوازنده پیانو قابل برنامه نویسی داشت که امروزه به عنوان مثال‌هایی از زبان‌های برنامه نویسی با حوزه مشخص شناخته می‌شوند. با شروع قرن بیستم، پانچ کارت‌ها داده را کد گذاری کردند و پردازش مکانیکی را هدایت کردند. در دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، صورت گرایی حساب لاندای آلونزو چرچ و ماشین تورینگ آلن تورینگ مفاهیم ریاضی بیان الگوریتم‌ها را فراهم کردند؛ حساب لاندا همچنان در طراحی زبان موثر است.

در دهه ۴۰، اولین رایانه‌های دیجیتال که توسط برق تغذیه می‌شدند ایجاد شدند. اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا طراحی شده برای کامپیوتر پلانکالکول بود، که بین سال‌های ۱۹۴۵ و ۱۹۴۳ توسط کنراد زوس برای ز۳ آلمان طراحی شد.

کامپیوترهای اوایل ۱۹۵۰، بطور خاص ÜNIVAC ۱ و IBM ۷۰۱ از برنامه‌های زبان ماشین استفاده می‌کردند. برنامه نویسی زبان ماشین نسل اول توسط نسل دومی که زبان اسمبلی نامیده می‌شوند جایگزین شد. در سال‌های بعد دهه ۵۰، زبان برنامه نویسی اسمبلی، که برای استفاده از دستورات ماکرو تکامل یافته بود، توسط سه زبان برنامه نویسی سطح بالا دیگر: FORTRAN,LISP , COBOL مورد استفاده قرار گرفت. نسخه‌های به روز شده این برنامه‌ها همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرند، و هر کدام قویا توسعه زبان‌های بعد را تحت تاثیر قرار دادند. در پایان دهه ۵۰ زبان algol ۶۰ معرفی شد، و بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی بعد، با ملاحظه بسیار، از نسل algol هستند. قالب و استفاده از زبان‌های برنامه نویسی به شدت متاثر از محدودیت‌های رابط بودند.



پالایش

دوره دهه ۶۰ تا اواخر دهه ۷۰ گسترش مثال‌های عمده زبان پرکاربرد امروز را به همراه داشت. با این حال بسیاری از جنبه‌های آن بهینه سازی ایده‌های اولیه نسل سوم زبان برنامه نویسی بود:

APL برنامه نویسی آرایه‌ای را معرفی کرد و برنامه نویسی کاربردی را تحت تاثیر قرار داد.
PL/i(NPL) دراوایل دهه ۶۰ طراحی شده بود تا ایده‌های خوب فورترن و کوبول را بهم پیوند دهد.
در دهه ۶۰، Simula اولین زبانی بود که برنامه نویسی شئ گرا را پشتیبانی می‌کرد، در اواسط دهه۷۰. Smalltalk به دنبال آن به

عنوان اولین زبان کاملاً شئ گرا معرفی شد.

C بین سال‌های ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۳ به عنوان زبان برنامه نویسی سیستمی طراحی شد و همچنان محبوب است.
Prolog، طراحی شده در ۱۹۷۲، اولین زبان برنامه نویسی منطقی بود.
در ۱۹۷۸ ML سیستم نوع چند ریخت روی لیسپ ایجاد کرد، و در زبان‌های برنامه نویسی کاربردی ایستا نوع گذاری شده پیشگام شد.

هر یک از این زبان‌ها یک خانواده بزرگ از وارثین از خود به جای گذاشت، و مدرنترین زبان‌ها از تبار حداقل یکی از زبان‌های فوق به شمار می‌آیند.

دهه‌های ۶۰ و ۷۰ مناقشات بسیاری روی برنامه نویسی ساخت یافته به خود دیدند، و اینکه آیا زبان‌های برنامه نویسی باید طوری طراحی شوند که آنها را پشتیبانی کنند.

"ادسگر دیکسترا" در نامه‌ای معروف در ۱۹۶۸ که در ارتباطات ACM منتشر شد، استدلال کرد که دستورgoto باید از تمام زبان‌های سطح بالا حذف شود.

در دهه‌های ۶۰ و ۷۰ توسعهٔ تکنیک‌هایی صورت گرفت که اثر یک برنامه را کاهش می‌داد و در عین حال بهره وری برنامه نویس و کاربر را بهبود بخشید. دسته کارت برای ۴GL اولیه بسیار کوچکتر از برنامهٔ هم سطح بود که با ۳GL deck نوشته شده بود.




یکپارچگی و رشد

دهه ۸۰ سال‌های یکپارچگی نسبی بود. C++ برنامه نویسی شئ گرا و برنامه نویسی سیستمی را ترکیب کرده بود. ایالات متحده ایدا(زبان برنامه نویسی سیستمی که بیشتر برای استفاده توسط پیمان کاران دفاعی بود) را استاندارد سازی کرد. در ژاپن و جاهای دیگر، هزینه‌های گزافی صرف تحقیق در مورد زبان نسل پنجم می‌شد که دارای ساختارهای برنامه نویسی منطقی بود. انجمن زبان کاربردی به سمت استانداردسازی ML و Lisp حرکت کرد. به جای ایجاد مثال‌های جدید، تمام این تلاش‌ها ایده‌هایی که در دهه‌های قبل حلق شده بودند را بهتر کرد.

یک گرایش مهم در طراحی زبان در دهه ۸۰ تمرکز بیشتر روی برنامه نویسی برای سیستم‌های بزرگ از طریق مدول‌ها، و یا واحدهای کدهای سازمانی بزرگ مقیاس بود. مدول-۲، ایدا. و ML همگی سیستم‌های مدولی برجسته‌ای را در دهه ۸۰ توسعه دادند. با وجود اینکه زبان‌های دیگر، مثل PL/i، پشتیبانی بسیار خوبی برای برنامه نویسی مدولی داشتند. سیستم‌های مدولی غالباً با ساختارهای برنامه نویسی عام همراه شده‌اند.

رشد سریع اینترنت در میانه دهه ۹۰ فرصت‌های ایجاد زبان‌های جدید را فراهم کرد. Perl، در اصل یک ابزار نوشتن یونیکس بود که اولین بار در سال ۱۹۸۷ منتشر شد، در وب‌گاه‌های دینامیک متداول شد. جاوا برای برنامه نویسی جنب سروری مورد استفاده قرار گرفت. این توسعه‌ها اساساً نو نبودند، بلکه بیشتر بهینه سازی شده زبان و مثال‌های موجود بودند، و بیشتر بر اساس خانواده زبان برنامه نویسی C بودند. پیشرفت زبان برنامه نویسی همچنان ادامه پیدا می‌کند، هم در تحقیقات و هم در صنعت. جهت‌های فعلی شامل امنیت و وارسی قابلیت اعتماد است، گونه‌های جدید مدولی(mixin، نماینده‌ها، جنبه‌ها) و تجمع پایگاه داده.

۴GLها نمونه‌ای از زبان‌هایی هستند که محدوده استفاده آنها مشخص است، مثل SQL. که به جای اینکه داده‌های اسکالر را برگردانند، مجموعه‌هایی را تغییر داده و بر می‌گردانند که برای اکثر زبان‌ها متعارفند. Perl برای مثال، با "مدرک اینجا" خود می‌تواند چندین برنامه ۴GL را نگه دارد، مانند چند برنامه جاوا سکریبت، در قسمتی از کد پرل خود و برای پشتیبانی از چندین زبان برنامه نویسی با تناسب متغیر در "مدرک اینجا" استفاده کند.
ساعت :