Unidade iii aula 02 - introdução ao java

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Unidade iii aula 02 - introdução ao java

  1. 1. Introdução à Plataforma Java Nécio de Lima Veras necioveras@gmail.com necio@ifpiparnaiba.edu.br1
  2. 2. Royalties Estes slides foram inicialmente criados pelo prof.  Régis Pires (IFPI­Parnaíba) que gentilmente cedeu   para que algumas adaptações fossem feitas. Ass. Nécio de Lima Veras (IFPI­Parnaíba).2
  3. 3. Visão Geral3
  4. 4. Principais Características Orientada a Objetos Sintaxe e semântica herdada do C/C++, porém com menos recursos (C--); Simples; A linguagem possui apenas os mecanismos necessários para implementar seu conjunto de funcionalidades; Códigos limpos, claros e de alto nível; Dinâmica; Robusta: Tipagem de dados forte; Checagem automática; Tratamento de exceções; Independente da arquitetura;4
  5. 5. Principais Características Portável: Não existem comportamentos específicos da implementação do compilador ou do interpretador. Tipos fixos e de tamanhos definidos: Tipos inteiros byte, short, int, long => 8, 16, 32, 64 bits respectivamente Tipos de ponto flutuante float e double => 32 e 64 bits Seguem o padrão IEEE 754 Tipo caractere char é de 16 bits Unicode Strings usam um formato Unicode padrão. Multi-threaded nativo: Torna o desenvolvimento do lado servidor mais atrativo;5
  6. 6. Principais Características Segura Java foi projetada tendo em mente a transmissão de código através de uma rede; O sistema de execução (runtime) faz as checagens necessárias para garantir a integridade do sistema; Rápida O código de bytes Java pode ser traduzido em tempo de execução em código de máquina nativo. Possui compilador just-in-time; Em comparação com outras linguagens interpretadas é bem mais rápida; Coleta de lixo automática;6
  7. 7. Principais Características Distribuída A linguagem possui um vasto conjunto de classes para o gerenciamento de comunicação de rede de baixo nível; Permite o acesso a objetos remotos através da rede como se fossem objetos locais(RMI); Rica A linguagem possui um vasto conjunto de APIs padronizadas para as mais diversas funções. Acesso a bancos de dados; Interface gráfica; Acesso ao sistema de arquivos; Compressão, E-mail, ...7
  8. 8. Plataformas Java Epa! Plataforma? Não é uma linguagem? A plataforma Java é somente de software! Plataformas Java JME – Java Platform, Micro Edition Plataforma de desenvolvimento para dispositivos com suporte à Java como Palms, celulares, pagers, etc. JSE – Java Platform, Standard Edition Contém serviços padrão para aplicações e applets. JEE – Java Platform, Enterprise Edition Plataforma de desenvolvimento completa para aplicações empresariais robustas e escaláveis.8
  9. 9. Componentes da plataforma Java Java Virtual Machine (Java VM ou JVM) Java Application Programming Interface (Java API) Provê suporte para programação de aplicações em geral Vasta gama de componentes de software prontos para uso para as mais diversas funcionalidades9
  10. 10. Plataforma J2SE JRE – Java Runtime Environment SDK – Software Development Kit10
  11. 11. Entendendo o Java11
  12. 12. Java Virtual Machine (JVM) Java Virtual Machine (JVM) É um computador de mentira. :) É o interpretador de código binário java. Utilizada para executar o programa já compilado. Compilação => Interpretação Fonte: Tutorial da Sun12
  13. 13. Java Virtual Machine (JVM) Há implementações da JVM para as mais diversas plataformas Provê independência de plataforma Fonte: Tutorial da Sun13
  14. 14. Como o Java funciona Código-fonte Saída Compilador (código) Máquinas Virtuais14
  15. 15. Como o Java funciona Compilador Máquinas Virtuais Código-fonte Saída (código)15
  16. 16. Funcionamento sem Máquina Virtual16
  17. 17. Funcionamento com Máquina Virtual A aplicação roda sem envolvimento com o Sistema Operacional. Conversa apenas com a Máquina Virtual.17
  18. 18. Java Virtual Machine (JVM) Mas o que são Bytecodes? Código binário gerado pelo compilador Java. A origem do nome decorre do fato de que cada código de operação da máquina virtual gasta apenas um byte. São códigos binários independentes de plataforma e executados pela Máquina Virtual Java (JVM). Texto contendo código escrito em linguagem Java é traduzido em bytecode através do processo de compilação e armazenado em um arquivo .class chamado de classe Java. Detalhe importante: Cada arquivo .class é nomeado de acordo com o nome correspondente no arquivo .java.18
  19. 19. Java Virtual Machine (JVM) Fonte: argonavis.com.br19
  20. 20. Java Virtual Machine (JVM) Observe as etapas: Loader, Verifier e Run Fonte: argonavis.com.br20
  21. 21. Carregador de classes (ClassLoader) e CLASSPATH ClassLoader Realiza o carregamento das classes necessárias para rodar a aplicação. CLASSPATH Variável de ambiente que contém os caminhos onde o ClassLoader pode localizar classes. Pode ser definido através de parâmetros do comando java. Verificação de Bytecodes Antecede a execução do código em classes carregadas através da rede. Usado para verificação de applets e de aplicativos que baixam bytecodes de uma rede. Testa o formato dos fragmentos de código e verifica a existência de algum código ilegal.21
  22. 22. Hotspot e JIT Hotspot Tecnologia para detecção de “pontos quentes” da aplicação, ou seja, código que é bastante executado. JIT – Just In Time Compiler Compilador que é usado “bem na hora” que precisamos, ou seja, quando um “ponto quente” é detectado. Pode-se durante a execução, mudar a estratégia de compilação para melhorar a performance. É possível que, em aplicações que rodem por um certo tempo, tenhamos compilações Java com performance melhor que compilações em C.22
  23. 23. Estrutura do programa Java Pode conter os seguintes elementos: Especificação de pacote (package); Especificação de importação (import); Declaração de classe (class); Declaração de interface (interface). // HelloWorld.java public class HelloWorld { public static void main(String args[]) { System.out.println("Hello, World!"); } }23
  24. 24. Estrutura do programa Java Classe Classe é uma coleção de dados e métodos que operam sobre esses dados Palavra reservada class seguida do nome da classe O arquivo .java deve ter nome idêntico ao de uma classe contida nele Classes não são os objetos que representam A planta de uma casa não é uma casa // Loja.java class Loja Classe { // Atributos Atributos ... // Métodos Métodos ... }24
  25. 25. Estrutura do programa Java Atributos class Loja Loja { // Atributos id : int int id; sigla : String String sigla, descricao; descricao : String // Métodos stringLoja() : String String stringLoja() { ... } }25
  26. 26. Estrutura do programa Java Métodos Tipo de retorno do método seguido do nome do método e, então, de sua lista de parâmetros Class Loja Loja { id : int // Atributos sigla : String int id; descricao : String String sigla, descricao; // Métodos stringLoja() : String String stringLoja() { return id + " " + sigla + " " + descricao; } }26
  27. 27. Estrutura do programa Java Método main( ) Permite execução direta através da linha de comando; Deve obrigatoriamente ter a assinatura: public static void main(String[] args) O retorno do método main é do “tipo” void. O argumento é um Array formado por Strings passadas na linha de comando:27
  28. 28. Estrutura do programa Java Método main( ) Exemplo: public class OlaMundo { public static void main(String[] args) { System.out.println("Olá, Mundo!"); } }28
  29. 29. Compilando e executando o programa Compilando: Use o java compiler (javac) javac NomedaClasse.java Executando: Use o interpretador java (faz parte do JRE) java NomedaClasse29
  30. 30. Coleta de Lixo Conhecida como garbage collection. Ao contrário de C++, em Java o programador não precisa destruir de forma explícita os objetos que não serão mais necessários. Gerenciamento de memória explícito é tedioso e muito suscetível a erros. Garbage collection é responsável pela destruição de todos os objetos que não estão sendo utilizados. Um objeto está pronto para a coleta de lixo quando não existir mais nenhuma referência para ele. A capacidade de desalocar memória automaticamente exige uma complexidade muito superior à de gerenciadores manuais.30
  31. 31. Funcionamento da Coleta de Lixo O interpretador verifica periodicamente quais objetos alocados não estão mais sendo referenciados e os destrói; É capaz de detectar e destruir ciclos de objetos que se referenciam mutuamente, mas que não são referenciados por nenhum outro objeto; É executado como uma thread de baixa prioridade. Geralmente realiza sua tarefa quando o sistema está ocioso; Exceto quando o interpretador fica sem memória.31
  32. 32. Coleta de Lixo (imagens valem mais que mil palavras) ... m = "A"; ... n = m; m = "A"; p = "B"; n = m; n = null; p = "B"; p = "C"; ... ...32 Fonte: argonavis.com.br
  33. 33. Exercício Vamos preparar nosso ambiente de desenvolvimento! É preciso instalar: Nosso SDK (JDK) – Que já vem com: JRE e JVM; http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp Nosso ambiente (IDE) – Para isso temos duas grandes opções: Netbeans (Sun); Eclipse (Eclipse Foundation); http://www.eclipse.org/downloads/33

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