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Lenguaje Java

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Herramienta de programación orientada a objetos y desarrollado por Sun Microsystems …

Herramienta de programación orientada a objetos y desarrollado por Sun Microsystems

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  • 1. LENGUAJE JAVA Integrantes del Grupo: • Cristian Alexis Ortega • Julián Mauricio Castro
  • 2. Java es un lenguaje de programación orientado a objetos, desarrollado por Sun Microsystems a principios de los años 90. El lenguaje en sí mismo toma mucha de su sintaxis de C y C++, pero tiene un modelo de objetos más simple y elimina herramientas de bajo nivel, que suelen inducir a muchos errores, como la manipulación directa de punteros o memoria. Con respecto a la memoria, su gestión no es un problema ya que ésta es gestionada por el propio lenguaje y no por el programador.
  • 3. Las aplicaciones Java están típicamente compiladas en un bytecode, aunque la compilación en código máquina nativo también es posible. En el tiempo de ejecución, el bytecode es normalmente interpretado o compilado a código nativo para la ejecución, aunque la ejecución directa por hardware del bytecode por un procesador Java también es posible. La implementación original y de referencia del compilador, la máquina virtual y las bibliotecas de clases de Java fueron desarrolladas por Sun Microsystems en 1995. Desde entonces, Sun ha controlado las especificaciones, el desarrollo y evolución del lenguaje a través del Java Community Process, si bien otros han desarrollado también implementaciones alternativas de estas tecnologías de Sun, algunas incluso bajo licencias de software libre.
  • 4. Las diferencias entre el C + + y Java de programación se puede remontar a su patrimonio , ya que tienen diferentes objetivos de diseño. C + + fue diseñado para los sistemas y la programación de aplicaciones, extendiendo el lenguaje de programación C . Para este procedimiento de programación de lenguaje diseñado para una ejecución eficiente, C + + ha añadido soporte para el tipo estático programación orientada a objetos , el manejo de excepciones , manejo de recursos de ámbito , y la programación genérica , en particular. También se agregó una biblioteca estándar que incluye contenedores genéricos y algoritmos. Java fue creado inicialmente como un intérprete para los sistemas de impresión, pero creció para apoyar la computación en red . Sun Microsystems se utiliza para la base de su "HotJava" sistema de cliente ligero. Se basa en una máquina virtual para ser segura y altamente portátil. Que viene con una extensa biblioteca diseñada para proporcionar una completa abstracción de la plataforma subyacente. Java es una de tipo estático lenguaje orientado a objetos que utiliza una sintaxis similar a C + +, pero no es compatible con ella. Fue diseñado desde cero con el objetivo de ser fácil de usar y accesible a un público más amplio.
  • 5. Un applet Java es un applet escrito en el lenguaje de programación Java. Los applets de Java pueden ejecutarse en un navegador web utilizando la Java Virtual Machine (JVM), o en el AppletViewer de Sun. Entre sus características podemos mencionar un esquema de seguridad que permite que los applets que se ejecutan en el equipo no tengan acceso a partes sensibles (por ej. no pueden escribir archivos), a menos que uno mismo le dé los permisos necesarios en el sistema; la desventaja de este enfoque es que la entrega de permisos es engorrosa para el usuario común, lo cual juega en contra de uno de los objetivos de los Java applets: proporcionar una forma fácil de ejecutar aplicaciones desde el navegador web.
  • 6. El bytecode es un código intermedio más abstracto que el código máquina. Habitualmente es tratado como un fichero binario que contiene un programa ejecutable similar a un módulo objeto, que es un fichero binario producido por el compilador cuyo contenido es el código objeto o código máquina. El bytecode recibe su nombre porque usualmente cada código de operación tiene una longitud de un byte, si bien la longitud del código de las instrucciones varía. Cada instrucción tiene un código de operación entre 0 y 255 seguido de parámetros tales como los registros o las direcciones de memoria. Esta sería la descripción de un caso típico, si bien la especificación del bytecode depende ampliamente del lenguaje.
  • 7. CARACTERISTICAS DEL LENGUAJE JAVA: Lenguaje simple Java posee una curva de aprendizaje muy rápida. Resulta relativamente sencillo escribir applets interesantes desde el principio. Todos aquellos familiarizados con C++ encontrarán que Java es más sencillo, ya que se han eliminado ciertas características, como los punteros. Debido a su semejanza con C y C++, y dado que la mayoría de la gente los conoce aunque sea de forma elemental, resulta muy fácil aprender Java. Los programadores experimentados en C++ pueden migrar muy rápidamente a Java y ser productivos en poco tiempo. Orientado a objetos Java fue diseñado como un lenguaje orientado a objetos desde el principio. Los objetos agrupan en estructuras encapsuladas tanto sus datos como los métodos (o funciones) que manipulan esos datos. La tendencia del futuro, a la que Java se suma, apunta hacia la programación orientada a objetos, especialmente en entornos cada vez más complejos y basados en red.
  • 8. Distribuido Java proporciona una colección de clases para su uso en aplicaciones de red, que permiten abrir sockets y establecer y aceptar conexiones con servidores o clientes remotos, facilitando así la creación de aplicaciones distribuidas. Interpretado y compilado a la vez Java es compilado, en la medida en que su código fuente se transforma en una especie de código máquina, los bytecodes, semejantes a las instrucciones de ensamblador. Por otra parte, es interpretado, ya que los bytecodes se pueden ejecutar directamente sobre cualquier máquina a la cual se hayan portado el intérprete y el sistema de ejecución en tiempo real (run-time).
  • 9. Robusto Java fue diseñado para crear software altamente fiable. Para ello proporciona numerosas comprobaciones en compilación y en tiempo de ejecución. Sus características de memoria liberan a los programadores de una familia entera de errores (la aritmética de punteros), ya que se ha prescindido por completo los punteros, y la recolección de basura elimina la necesidad de liberación explícita de memoria. Seguro (?) Dada la naturaleza distribuida de Java, donde las applets se bajan desde cualquier punto de la Red, la seguridad se impuso como una necesidad de vital importancia. A nadie le gustaría ejecutar en su ordenador programas con acceso total a su sistema, procedentes de fuentes desconocidas. Así que se implementaron barreras de seguridad en el lenguaje y en el sistema de ejecución en tiempo real.
  • 10. Indiferente a la arquitectura Java está diseñado para soportar aplicaciones que serán ejecutadas en los más variados entornos de red, desde Unix a Windows Nt, pasando por Mac y estaciones de trabajo, sobre arquitecturas distintas y con sistemas operativos diversos. Para acomodar requisitos de ejecución tan variopintos, el compilador de Java genera bytecodes: un formato intermedio indiferente a la arquitectura diseñado para transportar el código eficientemente a múltiples plataformas hardware y software. El resto de problemas los soluciona el intérprete de Java. Portable La indiferencia a la arquitectura representa sólo una parte de su portabilidad. Además, Java especifica los tamaños de sus tipos de datos básicos y el comportamiento de sus operadores aritméticos, de manera que los programas son iguales en todas las plataformas. Estas dos últimas características se conocen como la Máquina Virtual Java (JVM).
  • 11. Alto rendimiento Hoy en día ya se ven como terriblemente limitadas las aplicaciones que sólo pueden ejecutar una acción a la vez. Java soporta sincronización de múltiples hilos de ejecución (multithreading) a nivel de lenguaje, especialmente útiles en la creación de aplicaciones de red distribuidas. Así, mientras un hilo se encarga de la comunicación, otro puede interactuar con el usuario mientras otro presenta una animación en pantalla y otro realiza cálculos. Dinámico El lenguaje Java y su sistema de ejecución en tiempo real son dinámicos en la fase de enlazado. Las clases sólo se enlazan a medida que son necesitadas. Se pueden enlazar nuevos módulos de código bajo demanda, procedente de fuentes muy variadas, incluso desde la Red. Produce applets Java puede ser usado para crear dos tipos de programas: aplicaciones independientes y applets. Las aplicaciones independientes se comportan como cualquier otro programa escrito en cualquier lenguaje, como por ejemplo el navegador de Web HotJava, escrito íntegramente en Java.
  • 12. Programación orientada a objetos La programación orientada a objetos o POO (OOP según sus siglas en inglés) es un paradigma de programación que usa objetos y sus interacciones, para diseñar aplicaciones y programas informáticos. Está basado en varias técnicas, incluyendo herencia, abstracción, polimorfismo y encapsulamiento. Su uso se popularizó a principios de la década de los años 1990. En la actualidad, existe variedad de lenguajes de programación que soportan la orientación a objetos.
  • 13. Conceptos fundamentales La programación orientada a objetos es una forma de programar que trata de encontrar una solución a estos problemas. Introduce nuevos conceptos, que superan y amplían conceptos antiguos ya conocidos. Entre ellos destacan los siguientes: Clase: definiciones de las propiedades y comportamiento de un tipo de objeto concreto. La instanciación es la lectura de estas definiciones y la creación de un objeto a partir de ellas. Herencia: (por ejemplo, herencia de la clase C a la clase D) Es la facilidad mediante la cual la clase D hereda en ella cada uno de los atributos y operaciones de C, como si esos atributos y operaciones hubiesen sido definidos por la misma D. Por lo tanto, puede usar los mismos métodos y variables publicas declaradas en C. Los componentes registrados como "privados" (private) también se heredan, pero como no pertenecen a la clase, se mantienen escondidos al programador y sólo pueden ser accedidos a través de otros métodos públicos. Esto es así para mantener hegemónico el ideal de OOP.
  • 14. Objeto: entidad provista de un conjunto de propiedades o atributos (datos) y de comportamiento o funcionalidad (métodos) los mismos que consecuentemente reaccionan a eventos. Se corresponde con los objetos reales del mundo que nos rodea, o a objetos internos del sistema (del programa). Es una instancia a una clase. Método: Algoritmo asociado a un objeto (o a una clase de objetos), cuya ejecución se desencadena tras la recepción de un "mensaje". Desde el punto de vista del comportamiento, es lo que el objeto puede hacer. Un método puede producir un cambio en las propiedades del objeto, o la generación de un "evento" con un nuevo mensaje para otro objeto del sistema. Evento: Es un suceso en el sistema (tal como una interacción del usuario con la máquina, o un mensaje enviado por un objeto). El sistema maneja el evento enviando el mensaje adecuado al objeto pertinente. También se puede definir como evento, a la reacción que puede desencadenar un objeto, es decir la acción que genera.
  • 15. Mensaje: una comunicación dirigida a un objeto, que le ordena que ejecute uno de sus métodos con ciertos parámetros asociados al evento que lo generó. Propiedad o atributo: contenedor de un tipo de datos asociados a un objeto (o a una clase de objetos), que hace los datos visibles desde fuera del objeto y esto se define como sus características predeterminadas, y cuyo valor puede ser alterado por la ejecución de algún método. Estado interno: es una variable que se declara privada, que puede ser únicamente accedida y alterada por un método del objeto, y que se utiliza para indicar distintas situaciones posibles para el objeto (o clase de objetos). No es visible al programador que maneja una instancia de la clase.
  • 16. Características de la POO: Existe un acuerdo acerca de qué características contempla la "orientación a objetos", las características siguientes son las más importantes: Abstracción: denota las características esenciales de un objeto, donde se capturan sus comportamientos.Cada objeto en el sistema sirve como modelo de un "agente" abstracto que puede realizar trabajo, informar y cambiar su estado, y "comunicarse" con otros objetos en el sistema sin revelar cómo se implementan estas características. Los procesos, las funciones o los métodos pueden también ser abstraídos y cuando lo están, una variedad de técnicas son requeridas para ampliar una abstracción.El proceso de abstracción permite seleccionar las características relevantes dentro de un conjunto e identificar comportamientos comunes para definir nuevos tipos de entidades en el mundo real. La abstracción es clave en el proceso de análisis y diseño orientado a objetos, ya que mediante ella podemos llegar a armar un conjunto de clases que permitan modelar la realidad o el problema que se quiere atacar. Encapsulamiento: Significa reunir a todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción. Esto permite aumentar la cohesión de los componentes del sistema. Algunos autores confunden este concepto con el principio de ocultación, principalmente porque se suelen emplear conjuntamente.
  • 17. Modularidad: Se denomina Modularidad a la propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí y de las restantes partes. Estos módulos se pueden compilar por separado, pero tienen conexiones con otros módulos. Al igual que la encapsulación, los lenguajes soportan la Modularidad de diversas formas. Principio de ocultación: Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una interfaz a otros objetos que especifica cómo pueden interactuar con los objetos de la clase. El aislamiento protege a las propiedades de un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellas, solamente los propios métodos internos del objeto pueden acceder a su estado. Esto asegura que otros objetos no pueden cambiar el estado interno de un objeto de maneras inesperadas, eliminando efectos secundarios e interacciones inesperadas. Algunos lenguajes relajan esto, permitiendo un acceso directo a los datos internos del objeto de una manera controlada y limitando el grado de abstracción. La aplicación entera se reduce a un agregado o rompecabezas de objetos.
  • 18. Polimorfismo: comportamientos diferentes, asociados a objetos distintos, pueden compartir el mismo nombre, al llamarlos por ese nombre se utilizará el comportamiento correspondiente al objeto que se esté usando. O dicho de otro modo, las referencias y las colecciones de objetos pueden contener objetos de diferentes tipos, y la invocación de un comportamiento en una referencia producirá el comportamiento correcto para el tipo real del objeto referenciado. Cuando esto ocurre en "tiempo de ejecución", esta última característica se llama asignación tardía o asignación dinámica. Algunos lenguajes proporcionan medios más estáticos (en "tiempo de compilación") de polimorfismo, tales como las plantillas y la sobrecarga de operadores de C++. Herencia: las clases no están aisladas, sino que se relacionan entre sí, formando una jerarquía de clasificación. Los objetos heredan las propiedades y el comportamiento de todas las clases a las que pertenecen. La herencia organiza y facilita el polimorfismo y el encapsulamiento permitiendo a los objetos ser definidos y creados como tipos especializados de objetos preexistentes. Estos pueden compartir (y extender) su comportamiento sin tener que volver a implementarlo. Esto suele hacerse habitualmente agrupando los objetos en clases y estas en árboles o enrejados que reflejan un comportamiento común. Cuando un objeto hereda de más de una clase se dice que hay herencia múltiple.
  • 19. Números enteros Tipo Descripción Tamaño/Formato Byte Entero byte 8-bit 2's Short Entero corto 16-bit 2's Int Entero 32-bit 2's Long Entero largo 64-bit 2's Números reales Float Punto flotante 32-bit IEEE 754 Doublé Punto flotante de 64-bit IEEE 754 doble precisión Otros tipos Char Un solo carácter 16-bit caracteres Unicode Boolean Un valor booleano true o false
  • 20. Tipo primitivo. Una variable de tipo primitivo contiene un solo valor del tamaño y formato apropiado de su tipo: un número, un carácter, o un valor booleano. En Java, cualquier numérico con punto flotante automáticamente se considera double. Para que sea considerado float se agrega una letra "f" o "F" al final del valor. double d = 10.50; float f = 10.50F;
  • 21. Los operadores son muy similares a los de C++, ya lo advertimos en su momento. Operadores Aritméticos: Los habituales •Suma +. •Resta - . •Multiplicación *. •División /. •Resto de la División %. Operadores de Asignación: El principal es '=' pero hay más operadores de asignación con distintas funciones que explicamos brevemente ahora. •'+=' : op1 += op2 à op1 = op1 + op2 •'-=' : op1 -= op2 à op1 = op1 - op2 •'*=' : op1 *= op2 à op1 = op1 * op2 •'/=' : op1 /= op2 à op1 = op1 / op2 •'%=' : op1 %= op2 à op1 = op1 % op2
  • 22. Operadores Unarios: El mas (+) y el menos (-). Para cambiar el signo del operando. Operador Instanceof: Nos permite saber si un objeto pertenece a una clase o no. NombreObjeto instanceof NombreClase Operadores Incrementales: Son los operadores que nos permiten incrementar las variables en una unidad. Se pueden usar delante y detrás de la variable dependiendo de lo que queramos, es decir, si queremos que incremente o viceversa antes de utilizar o lo contrario. •'++' •'--'
  • 23. Operadores Relacionales: Permiten comparar variables según relación de igualdad/desigualdad o relación mayor/menor. Devuelven siempre un valor boolean. •'>': Mayor que •'<': Menor que •'==': Iguales •'¡=': Distintos •'>=': Mayor o igual que •'<=': Menor o igual que Operadores Lógicos: Nos permiten construir expresiones lógicas. •'&&’: devuelve true si ambos operandos son true. •'||’: devuelve true si alguno de los operandos son true. •'!’: Niega el operando que se le pasa. •'&’: devuelve true si ambos operandos son true, evaluándolos ambos. •'|’: devuelve true uno de los operandos es true, evaluándolos ambos.
  • 24. Operador de concatenación con cadena de caracteres '+': •Por Ejemplo: System.out.println("El total es"+ result +"unidades"); Operadores que actúan a nivel de bits: Son mucho menos utilizados por eso los explicamos mas por encima. •'>>': desplazamiento a la derecha de los bits del operando •'<<': desplazamiento a la izquierda de los bits de operando •'&': operador and a nivel de bit. •'|': operador or a nivel de bit
  • 25. En Java es... if switch while do while for Estructura Selección Simple Selección Múltiple Iteración con control previo (Mientras) Iteración con control posterior (Repetir) Iteración por sub rangos (Para Cada)
  • 26. Selección Simple if (condición) { instrucciones } else { instrucciones } Selección Múltiple switch (expresión) { case valor1: instrucciones break; case valor2: instrucciones break; ...
  • 27. Iteración con Control Previo (mientras) while (condición) { instrucciones } Iteración con Control Posterior (repetir) do { instrucciones } while (condición); Iteración por Sub Rangos (para cada) for (inicialización; continuación; desplazamiento) { instrucciones }
  • 28. Java Development Kit Java Development Kit o (JDK), es un software que provee herramientas de desarrollo para la creación de programas en Java. Puede instalarse en una computadora local o en una unidad de red. En la unidad de red se pueden tener las herramientas distribuidas en varias computadoras y trabajar como una sola aplicación.
  • 29. JDK en Windows En los sistemas operativos Microsoft Windows sus variables de entorno son: JAVAPATH: es una ruta completa del directorio donde está instalado JDK. CLASSPATH: son las bibliotecas o clases de usuario. PATH: variable donde se agrega la ubicación de JDK. Los programas más importantes que se incluyen son: Appletviewer: es un visor de applets para generar sus vistas previas, ya que un applet carece de método main y no se puede ejecutar con el programa java. Javac: es el compilador de Java. java: es el intérprete de Java. javadoc: genera la documentación de las clases Java de un programa.
  • 30. NetBeans es un entorno de desarrollo integrado libre, hecho principalmente para el lenguaje de programación Java. Existe además un número importante de módulos para extenderlo. NetBeans IDE[1] es un producto libre y gratuito sin restricciones de uso. NetBeans es un proyecto de código abierto de gran éxito con una gran base de usuarios, una comunidad en constante crecimiento, y con cerca de 100 socios en todo el mundo. Sun MicroSystems fundó el proyecto de código abierto NetBeans en junio de 2000 y continúa siendo el patrocinador principal de los proyectos.