Unidade 1 Java – Visão Geral Regis Pires Magalhães [email_address]

Regis Pires Magalhães

[email_address]

Roteiro Histórico Mitos Principais características Componentes da plataforma Java

Histórico

Mitos

Principais características

Componentes da plataforma Java

Histórico 1991 – O projeto Green Projeto conduzido por: Mike Sheridan (negócio), Patrick Naughton (sistema gráfico) and James Gosling (linguagem de programação). O objetivo do projeto descobrir a “nova onda” da computação. Eles chegaram a conclusão de que uma das ondas seria a convergência entre dispositivos eletrônicos “inteligentes” e computadores. O projeto vislumbrou a criação de um ambiente de execução flexível Capaz de rodar nos mais diversos tipos de dispositivos Primariamente em pequenos dispositivos (móveis ou não) A implementação inicial do runtime era em C++ James Gosling viu que C++ não era adequada para o projeto e suas extensões e modificações ao C++ foram os primeiros passos para o desenvolvimento de uma linguagem independente apropriada ao projeto. A linguagem foi inicialmente chamada Oak, mas o nome foi mudado devido à existência de uma patente já registrada para outra linguagem de programação. Para dispositivos com pouca memória era necessária uma linguagem pequena com código bastante otimizado para poupar espaço. Como os fabricantes de dispositivos poderiam usar diferentes CPUs era importante não ficar preso a nenhuma arquitetura em particular.

1991 – O projeto Green

Projeto conduzido por: Mike Sheridan (negócio), Patrick Naughton (sistema gráfico) and James Gosling (linguagem de programação).

O objetivo do projeto descobrir a “nova onda” da computação.

Eles chegaram a conclusão de que uma das ondas seria a convergência entre dispositivos eletrônicos “inteligentes” e computadores.

O projeto vislumbrou a criação de um ambiente de execução flexível

Capaz de rodar nos mais diversos tipos de dispositivos

Primariamente em pequenos dispositivos (móveis ou não)

A implementação inicial do runtime era em C++

James Gosling viu que C++ não era adequada para o projeto e suas extensões e modificações ao C++ foram os primeiros passos para o desenvolvimento de uma linguagem independente apropriada ao projeto.

A linguagem foi inicialmente chamada Oak, mas o nome foi mudado devido à existência de uma patente já registrada para outra linguagem de programação.

Para dispositivos com pouca memória era necessária uma linguagem pequena com código bastante otimizado para poupar espaço.

Como os fabricantes de dispositivos poderiam usar diferentes CPUs era importante não ficar preso a nenhuma arquitetura em particular.

Histórico 1991 – O projeto Green Os requisitos de código pequeno e independente de plataforma fez a equipe ressuscitar o modelo de algumas implementações do Pascal dos primeiros dias do PC, baseadas em um código intermediário para uma máquina virtual. A inspiração do nome Java surgiu em uma cafeteria local, cujo conteúdo do café vinha de uma ilha da Indonésia chamada Java. O projeto Green ainda criou o personagem Duke, que seria o ajudante usado na interface gráfica. O projeto estava à beira do cancelamento. Não conseguiu vender nada em 93 e até metade de 94. O mercado de dispositivos “inteligentes” não estava se desenvolvendo como a Sun previa. O rápido crescimento da Internet por volta de 1994 deu um novo impulso ao projeto. A Sun voltou seus esforços para acelerar a conclusão da sua linguagem. O objetivo era aproveitar a flexibilidade da linguagem para prover maior dinamismo na Web. Não havia nenhum concorrente no horizonte na nova era digital que se abria com a Web.

1991 – O projeto Green

Os requisitos de código pequeno e independente de plataforma fez a equipe ressuscitar o modelo de algumas implementações do Pascal dos primeiros dias do PC, baseadas em um código intermediário para uma máquina virtual.

A inspiração do nome Java surgiu em uma cafeteria local, cujo conteúdo do café vinha de uma ilha da Indonésia chamada Java.

O projeto Green ainda criou o personagem Duke, que seria o ajudante usado na interface gráfica.

O projeto estava à beira do cancelamento. Não conseguiu vender nada em 93 e até metade de 94. O mercado de dispositivos “inteligentes” não estava se desenvolvendo como a Sun previa.

O rápido crescimento da Internet por volta de 1994 deu um novo impulso ao projeto. A Sun voltou seus esforços para acelerar a conclusão da sua linguagem.

O objetivo era aproveitar a flexibilidade da linguagem para prover maior dinamismo na Web.

Não havia nenhum concorrente no horizonte na nova era digital que se abria com a Web.

Histórico 1994 – Browser Na metade de 94 a equipe percebeu que um browser independente de arquitetura, confiável e seguro seria importante e, então, construiu um browser. O browser HotJava foi feito para mostrar o poder do Java, mas os idealizadores também tinham em mente o poder do que chamamos applets. Assim, fizeram um browser capaz de executar código Java em páginas web. 1995 – Lançamento da tecnologia Java Em 23 de maio de 95 o browser com suporte a applets foi apresentado na SunWorld. Jan/1996 – Netscape decide dar suporte a Java ao seu browser Navigator 1996 – Disponibilização da primeira release Java Development Kit (JDK) 1.0 1997 – JDK 1.1

1994 – Browser

Na metade de 94 a equipe percebeu que um browser independente de arquitetura, confiável e seguro seria importante e, então, construiu um browser.

O browser HotJava foi feito para mostrar o poder do Java, mas os idealizadores também tinham em mente o poder do que chamamos applets. Assim, fizeram um browser capaz de executar código Java em páginas web.

1995 – Lançamento da tecnologia Java

Em 23 de maio de 95 o browser com suporte a applets foi apresentado na SunWorld.

Jan/1996 – Netscape decide dar suporte a Java ao seu browser Navigator

1996 – Disponibilização da primeira release

Java Development Kit (JDK) 1.0

1997 – JDK 1.1

Histórico 1998 – Java Community Process (JCP) Especificação da tecnologia Java passa a ser conduzida através de processo aberto formado pela Sun e usuários Java 1999 Fevereiro Java 1.2, renomeado para Java 2. Junho Ramificação da plataforma: J2SE, J2ME e J2EE Dezembro Primeira release J2EE Primeira release J2SE para Linux 2000 – J2SE 1.3 2002 – J2SE 1.4 2004 – J2SE 1.5 – Java 5

1998 – Java Community Process (JCP)

Especificação da tecnologia Java passa a ser conduzida através de processo aberto formado pela Sun e usuários Java

1999

Fevereiro

Java 1.2, renomeado para Java 2.

Junho

Ramificação da plataforma: J2SE, J2ME e J2EE

Dezembro

Primeira release J2EE

Primeira release J2SE para Linux

2000 – J2SE 1.3

2002 – J2SE 1.4

2004 – J2SE 1.5 – Java 5

Mitos Java é lento A distância entre Java e C/C++ está diminuindo graças a melhores máquinas virtuais e compiladores JIT que convertem bytecode para código nativo em tempo de execução. Java só serve para rodar em geladeira Java só serve para programação WEB Java só roda em browser Applets são programas Java executados em browsers. No entanto, Java permite aplicações empresariais robustas WEB (com ou sem o uso de applets) e desktop, bem como jogos e outras aplicações. Java e JavaScript são a mesma coisa São linguagens bem diferentes. JavaScript é uma linguagem de script que pode ser usada em páginas Web e tem uma sintaxe baseada na sintaxe de Java. Um applet pode ler o disco rígido e apagar arquivos Um applet comum não pode acessar o HD. Um applet com assinatura digital pode permitir tal acesso para usuários com esse privilégio.

Java é lento

A distância entre Java e C/C++ está diminuindo graças a melhores máquinas virtuais e compiladores JIT que convertem bytecode para código nativo em tempo de execução.

Java só serve para rodar em geladeira Java só serve para programação WEB Java só roda em browser

Applets são programas Java executados em browsers.

No entanto, Java permite aplicações empresariais robustas WEB (com ou sem o uso de applets) e desktop, bem como jogos e outras aplicações.

Java e JavaScript são a mesma coisa

São linguagens bem diferentes. JavaScript é uma linguagem de script que pode ser usada em páginas Web e tem uma sintaxe baseada na sintaxe de Java.

Um applet pode ler o disco rígido e apagar arquivos

Um applet comum não pode acessar o HD. Um applet com assinatura digital pode permitir tal acesso para usuários com esse privilégio.

Principais Características Orientada a Objetos Implementa os conceitos definidos no paradigma de Programação Orientada a Objetos (POO); Foco nos dados (objetos) e métodos utilizados para manipulá-los; Sintaxe e semântica herdadas de C e C++. Simples A linguagem possui apenas os mecanismos necessários para implementar seu conjunto de funcionalidades; A forma com que o código é escrito é muito clara e de fácil aprendizado; Omite características raramente usadas e/ou que causam confusão do C++ (arquivos header, aritmética de ponteiros, sobrecarga de operadores, etc.). Dinâmica Permite a carga de classes em tempo de execução; Permite a criação dinâmica de objetos.

Orientada a Objetos

Implementa os conceitos definidos no paradigma de Programação Orientada a Objetos (POO);

Foco nos dados (objetos) e métodos utilizados para manipulá-los;

Sintaxe e semântica herdadas de C e C++.

Simples

A linguagem possui apenas os mecanismos necessários para implementar seu conjunto de funcionalidades;

A forma com que o código é escrito é muito clara e de fácil aprendizado;

Omite características raramente usadas e/ou que causam confusão do C++ (arquivos header, aritmética de ponteiros, sobrecarga de operadores, etc.).

Dinâmica

Permite a carga de classes em tempo de execução;

Permite a criação dinâmica de objetos.

Principais Características Robusta A tipagem de dados é forte, fazendo com que os tipos devam ser declarados no código fonte e checados em tempo de compilação; Também faz checagem dinâmica em tempo de execução. Não possui ponteiros, evitando a corrupção de dados em memória; Possui um mecanismo que libera automaticamente a memória que não é mais utilizada; Tem mecanismo para tratamento de exceções, evitando, por exemplo, términos abruptos da aplicação. Independente de arquitetura Qualquer que seja a plataforma em que o compilador Java é executado, o formato do código de bytes gerado é independente de arquitetura de hardware e software. O conjunto de instruções da máquina virtual Java funciona para a maioria das arquiteturas de computadores.

Robusta

A tipagem de dados é forte, fazendo com que os tipos devam ser declarados no código fonte e checados em tempo de compilação;

Também faz checagem dinâmica em tempo de execução.

Não possui ponteiros, evitando a corrupção de dados em memória;

Possui um mecanismo que libera automaticamente a memória que não é mais utilizada;

Tem mecanismo para tratamento de exceções, evitando, por exemplo, términos abruptos da aplicação.

Independente de arquitetura

Qualquer que seja a plataforma em que o compilador Java é executado, o formato do código de bytes gerado é independente de arquitetura de hardware e software.

O conjunto de instruções da máquina virtual Java funciona para a maioria das arquiteturas de computadores.

Principais Características Portável Tanto a sintaxe quanto a semântica da linguagem são muito bem definidas. Não existem comportamentos específicos da implementação do compilador ou do interpretador. Todas implementações devem seguir exatamente as regras da linguagem. Ter tamanhos fixos para os tipos evita muita dor de cabeça em termos de portabilidade. 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.

Portável

Tanto a sintaxe quanto a semântica da linguagem são muito bem definidas.

Não existem comportamentos específicos da implementação do compilador ou do interpretador.

Todas implementações devem seguir exatamente as regras da linguagem.

Ter tamanhos fixos para os tipos evita muita dor de cabeça em termos de portabilidade.

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.

Principais Características Multi-threaded Threads são uma parte integrante da linguagem Java; Permite a execução concorrente de código; Essencial para processamento em segundo plano; Implementação muitíssimo mais simples que em outras linguagens; Torna Java muito atrativa para desenvolvimento no lado servidor. 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; Pontos clássicos de vulnerabilidade explorados por vírus e cavalos de tróia não podem ser atingidos.

Multi-threaded

Threads são uma parte integrante da linguagem Java;

Permite a execução concorrente de código;

Essencial para processamento em segundo plano;

Implementação muitíssimo mais simples que em outras linguagens;

Torna Java muito atrativa para desenvolvimento no lado servidor.

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;

Pontos clássicos de vulnerabilidade explorados por vírus e cavalos de tróia não podem ser atingidos.

Principais Características Rápida O código de bytes Java pode ser traduzido em tempo de execução em código de máquina nativo. O compilador just-in-time pode monitorar código freqüentemente usado e otimizá-lo para ficar extremamente veloz. Apesar de ser uma linguagem interpretada, Java possui um desempenho muito melhor do que outras linguagens interpretadas e de alto nível, como TCL e Perl. Existem compiladores de runtime que compilam o código de bytes Java, gerando um código nativo da plataforma em que a aplicação é executada. Com o uso de compiladores JIT, a performance é muito superior a um código exclusivamente interpretado. Com coleta de lixo automática A coleta de lixo permite que a memória alocada para objetos seja recuperada. Java faz isso automaticamente, aumentando a produtividade e reduzindo o número de bugs .

Rápida

O código de bytes Java pode ser traduzido em tempo de execução em código de máquina nativo.

O compilador just-in-time pode monitorar código freqüentemente usado e otimizá-lo para ficar extremamente veloz.

Apesar de ser uma linguagem interpretada, Java possui um desempenho muito melhor do que outras linguagens interpretadas e de alto nível, como TCL e Perl.

Existem compiladores de runtime que compilam o código de bytes Java, gerando um código nativo da plataforma em que a aplicação é executada.

Com o uso de compiladores JIT, a performance é muito superior a um código exclusivamente interpretado.

Com coleta de lixo automática

A coleta de lixo permite que a memória alocada para objetos seja recuperada. Java faz isso automaticamente, aumentando a produtividade e reduzindo o número de bugs .

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. 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, ...

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.

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, ...

Plataformas Java Plataforma Ambiente de hardware e/ou software no qual um programa é executado A plataforma Java é somente de software Esta plataforma de execução funciona sobre outras plataformas de hardware e 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.

Plataforma

Ambiente de hardware e/ou software no qual um programa é executado

A plataforma Java é somente de software

Esta plataforma de execução funciona sobre outras plataformas de hardware e 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.

Plataformas Java * Connected Limited Device Configuration ** Mobile Information Device * **

Componentes da plataforma Java Java Virtual Machine (Java VM ou JVM) Provê suporte para independência de plataforma Máquina virtual que interpreta código Java compilado Java é uma linguagem compilada e interpretada!!! 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 funcionalidades

Java Virtual Machine (Java VM ou JVM)

Provê suporte para independência de plataforma

Máquina virtual que interpreta código Java compilado

Java é uma linguagem compilada e interpretada!!!

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 funcionalidades

Plataforma J2SE JRE – Java Runtime Environment SDK – Software Development Kit

JRE – Java Runtime Environment

SDK – Software Development Kit

Resumo Plataforma Java Principais Características Orientada a Objeto Simples Dinâmica Robusta Independente de Plataforma Portável Multi-threaded Segura Rápida Distribuída Rica Arquitetura JVM + Java API

Plataforma Java

Principais Características

Orientada a Objeto

Simples

Dinâmica

Robusta

Independente de Plataforma

Portável

Multi-threaded

Segura

Rápida

Distribuída

Rica

Arquitetura

JVM + Java API

Referências e Recursos Web The Source for Java Technology (Sun) http://java.sun.com http://java.sun.com/j2se http://java.sun.com/j2ee http://java.sun.com/j2me http://java.sun.com/features Tutorials & Short Courses by Sun http://developer.java.sun.com/developer/onlineTraining Documentation, Tutorials & Courses http://java.web.cern.ch/java/tutorials.html Jguru: Your view of the Java universe http://www.jguru.com argonavis.com.br http://www.argonavis.com.br Java Myths http://cdsmith.twu.net/professional/java/myths.html http://www.javacoffeebreak.com/articles/inside_java/insidejava-may00.html

Web

The Source for Java Technology (Sun)

http://java.sun.com

http://java.sun.com/j2se

http://java.sun.com/j2ee

http://java.sun.com/j2me

http://java.sun.com/features

Tutorials & Short Courses by Sun

http://developer.java.sun.com/developer/onlineTraining

Documentation, Tutorials & Courses

http://java.web.cern.ch/java/tutorials.html

Jguru: Your view of the Java universe

http://www.jguru.com

argonavis.com.br

http://www.argonavis.com.br

Java Myths

http://cdsmith.twu.net/professional/java/myths.html

http://www.javacoffeebreak.com/articles/inside_java/insidejava-may00.html

Referências e Recursos Livros Core Java 2 – Volume I – Cay S. Horstmann e Gary Cornell. Thinking in Java (3rd Edition) http://www.bruceeckel.com Java in a Nutshell (4th Edition) – David Flanagan Java – Como Programar (4ª Edição) – Deitel & Deitel

Livros

Core Java 2 – Volume I – Cay S. Horstmann e Gary Cornell.

Thinking in Java (3rd Edition)

http://www.bruceeckel.com

Java in a Nutshell (4th Edition) – David Flanagan

Java – Como Programar (4ª Edição) – Deitel & Deitel