Aula 2 - POO: Fundamentos da linguagem Java

Prof. Daniel Brandão
Programação Orientada a
Objetos

• Graduado em Sistemas para Internet
• Especialista em Tecnologias Para Aplicações
Web
• Na Informática (desde 2004)
• Programador Web (desde 2006)
• Professor em Informática (desde 2011)
• Professor Universitário (desde 2013)
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• Graduado em Sistemas para Internet
• Especialista em Tecnologias Para Aplicações Web
• Na Informática (desde 2004)
• Programador Web (desde 2006)
• Professor em Informática (desde 2011)
• Professor Universitário (desde 2013)
• Contatos:
3
DanielBrandao.com.br
Daniel85br
professor@danielbrandao.com.br

Objetivos
 Embasamento teórico e Histórico da Linguagem
 Características da linguagem e ambiente de Programação
 Etapas da criação à execução de um programa em Java
4

Perguntas
 Como surgiu a linguagem de programação Java ?
 Qual a origem do nome Java ?
 Qual foi seu primeiro nome ?
 Surgiu com que função ? Para que cenário de atuação ?
 O que é uma linguagem de alto nível ? Vantagens ?
Desvantagens ?
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Perguntas
 Java é interpretada ou compilada ?
 O que são tradutores ?
6

“Computadores são inúteis, eles
apenas dão respostas”
Pablo Picasso
7

Mas qual é o problema ?
Ponteiros ?
Gerenciamento de memória ?
Organização ?
Falta de bibliotecas ?
Reescrever parte do código se mudar o SO ?
Custo financeiro de utilizar uma determinada
tecnologia ?
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Linguagens de programação
Tipos de linguagens de programação:
Linguagem de Máquina
Linguagem de Baixo Nível
Linguagem de Alto Nível
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0010 0100 0000 0010 0000
0001 0001 1010 0000 0011
0000 0001
– add ecx, ecx
– sub eax, ecx
contador := 0;
a := 3 * a;

Linguagens de máquina
• São linguagens voltadas para a máquina
• São baseadas no código binário utilizado diretamente
pelo computador
• As instruções variam de processador para processador
– Vantagens: programas são executados com maior
velocidade de processamento e ocupam menos espaço de
memória
– Desvantagens: pouca portabilidade (em geral, um programa
para um processador não serve para outro)
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Linguagens de baixo nível
• As instruções são simplificações da linguagem de
máquina que usam códigos mnemônicos;
• Usualmente recebem a denominação de
Assembly;
• São linguagens intermediárias entre a linguagem
de máquina e a linguagem de alto nível;
– Vantagens: comandos com sintaxe mais inteligível que
nas linguagens de máquina
– Desvantagens: alguns mnemônicos ainda são de difícil
compreensão
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Linguagens de Alto Nível
 Existem programas especiais (compiladores ou
interpretadores) para traduzir o código para linguagem de
máquina
• Os comandos apresentam um nível mais alto de abstração e
próximos da linguagem humana
– Vantagens: Um programa escrito para uma plataforma
pode ser recompilado para outra plataforma, desde que
exista o compilador adequado para esta outra plataforma.
– Desvantagens: Em virtude da distância que existe entre
linguagens de máquina e linguagens de alto nível, os
compiladores podem gerar código de máquina que é pouco
eficiente e ocupa mais memória do que deveria.
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Tradutores
• São programas conversores de linguagens:
 Montadores - traduzem um programa codificado em
linguagem de baixo nível para linguagem de máquina.
São chamados de Assembler;
 Interpretadores - transformam instrução por instrução
de um programa em linguagem de máquina, cada
instrução transformada é executada;
 Compiladores - transformam automaticamente a
totalidade de um programa escrito em uma linguagem
de alto nível para um programa que possa ser executado
pela máquina
(programa em linguagem de máquina);
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A Tecnologia Java
O nome “Java” é utilizado para referir-se:
Uma linguagem de programação de alto nível e
orientada a objetos
Ao ambiente que oferece suporte ao desenvolvimento
e execução de aplicações escritas nessa linguagem
Uma biblioteca de classes que podem ser
reaproveitadas durante desenvolvimento de
aplicações
Java foi anunciada pela Sun Microsystems em
1995
Hoje é proprietária da Oracle Inc. desde 2009
14

A Tecnologia Java – Histórico
1991 – Grupo de funcionários da Sun (James
Gosling, Patrick Naughton e Mike Sheridan)
criam o Projeto Green:
Projeto Green – Criação de uma plataforma de
software para aparelhos eletrônicos
Desenvolvimento do Sistema Operacional GreenOS
Criação da linguagem de programação Oak para
operar sob o GreenOS
O projeto não obteve sucesso! O mercado para
aparelhos eletrônicos não cresceu tanto quanto a Sun
esperava.
15

A Tecnologia Java – Histórico
 1993 – Direcionamento de aplicações Oak para a
Internet, com a intenção de substituir as aplicações em
CGI (Common Gateway Interface).
A CGI permite que um navegador execute programas
residentes no servidor web, que podem processar
dados recebidos de formulários de páginas HTML
1994 – Oak é rebatizado como Java (cidade de origem
de um tipo de café).
1995 – A Sun anuncia o lançamento da tecnologia.

Características da linguagem Java
 Compilada:
Um programa em Java é compilado para o chamado
bytecode, que é próximo as instruções de máquina,
mas não de uma máquina real.
O bytecode é um código de uma máquina virtual
idealizada pelos criadores da linguagem, sendo
interpretado e executado pela JVM (Máquina Virtual
Java).
Java pode ser mais rápida do que se fosse apenas
interpretada. Um compilador just-in-time(JIT) pode
produzir código de máquina para os bytecode
enquanto eles são interpretados, isso elimina a
necessidade de reinterpretá-los futuramente.

 Portável (Independente de Plataforma):
O bytecode gerado pelo compilador pode ser
transportado entre plataformas distintas que suportam
Java (Solaris, Windows-NT, Windows-XP, Mac/Os, etc).
Esta portabilidade é importante para a criação de
aplicações para a Internet.
O próprio compilador Java é escrito em Java, de modo
que ele é portável para qualquer sistema que possua o
interpretador de bytecodes.

 Programas Tradicionais Compilados

Programas Tradicionais Compilados

 Programas Java

 Vantagens de Sistemas Multiplataforma:
Não há necessidade de mudanças nos programas
para funcionamento em diferentes plataformas
Apenas uma versão do programa é suficiente para
distribuição multiplataforma.
Software para Internet

 Desvantagens de Sistemas Multiplataforma:
Muitas vezes é necessário renunciar à algumas
instruções particulares de um ambiente em específico
Interpretação pode ter desempenho inferior do que
compilação
Em particular, a plataforma Java evoluiu bastante

 Orientada a Objetos:
Objetos e Classes
Encapsulamento de dados e operações
Polimorfismo
Reutilização de código (herança)
Facilidade de extensão e manutenção de código
Provê extensa biblioteca de classes (API)
Applets (java.applet)
Definição de interfaces gráficas (java.awt)
Suporte a objetos distribuídos (java.rmi)

 Segurança:
A máquina virtual oferece um ambiente de
execução seguro.
Os bytecodes são verificados antes de serem
executados.
A coleta automática de lixo evita erros que os
programadores cometem quando são obrigados a
gerenciar diretamente a memória

 Robustez:
A presença de mecanismos de tratamento de
exceções torna as aplicações mais robustas,
permitindo que elas não sejam finalizadas
indevidamente, mesmo quando rodando sob
condições adversas.

 Coleta de Lixo:
Memória alocada em Java não precisa ser liberada
pelo programador.
Quando um objeto não tem mais referências
apontando para ele, seus dados não podem mais
ser usados e, dessa forma, a memória deve ser
liberada.
Sua função é gerenciar a utilização de memória,
procurando áreas de memória que não estejam
mais em uso para realizar a liberação
das mesmas.

 Eficiência:
Java foi criada para ser utilizada em
computadores com pouca capacidade de
processamento.
Java é mais eficiente que grande parte das
linguagens de scripting existentes.
Um compilador just-in-time(JIT).

 Java Standard Edition (JSE): ferramentas e API’s
essenciais para qualquer aplicação Java, possibilita
o desenvolvimento de aplicações
 Java Enterprise Edition (JEE): ferramentas e API’s
para o desenvolvimento de aplicações Web e
distribuídas.
 Java Micro Edition (JME): ferramentas e API’s para
o desenvolvimento de aplicações para equipamentos
eletrônicos (celulares, TV Interativa, etc.)
Ambiente de Programação

 Ambiente Java Sun para Windows:
Java SE Development Kit (JDK)
Endereço: http://Orecle.com/javase
A instalação é simples e intuitiva
Java Runtime Enviroment (JRE)
Tudo que é necessário para executar aplicações
Java;
Este ambiente é um subconjunto do Java SE,
vem sem o compilador e sem as ferramentas
para desenvolvimento;

Sigla Significado
JDK Java Development Kit
JRE Java Runtime Environment
JVM Java Virtual Machine

 Compilador Java: javac
Compila arquivos fonte Java com extensão .java
Gera arquivos de bytecodes com extensão .class
 Interpretador Java (Máquina Virtual): java[JVM]
Interpreta arquivos de bytecodes com extensão
.class
 Documentador Java: javadoc
Aplicativo para geração automática de
documentação em html.

 Arquivos .jar:
JAR é a sigla para Java ARchive, sendo o formato
criado pela SUN, baseado no mesmo formato de
compactação de arquivos ZIP, – Utilizado para
distribuir aplicações, ou bibliotecas, através de
um só arquivo.
Para a criação de arquivos JAR, existe a
ferramenta JAR, incluída no JSDK.
Entre as vantagens: facilidade de transmissão via
web, com possibilidade de assinatura digital,
controle de versão do componente, além da
independência de plataforma.

 Edição – A aplicação é criada em um editor e
armazenada no disco (extensão .java).
Cada programa é considerado uma classe
Nome da classe no programa tem que ser igual ao
nome do arquivo físico .java
A linguagem é “case-sensitive”, letras maiúsculas
diferentes de minúsculas.
 Compilação – O compilador cria bytecodes e os
armazena em disco (extensão .class).
Etapas - Compilação e Execução

 Bytecodes: código que roda em qualquer máquina
através da Máquina Virtual Java.

 Carga – O carregador de classes (classloader)
carrega os bytecodes na memória principal.
 Verificação
O verificador de bytecodes verifica se os mesmos são
válidos e não violam as restrições de segurança de
Java.
 Execução
O interpretador lê os bytecodes e os traduz
para uma linguagem na qual o computador
possa entender.

 Programas Java são compilados e interpretados
 javac – compilador
 java – interpretador

Ambiente de Desenvolvimento
 Eclipse:
 Apoio de gigantes como IBM, HP, Oracle, Borland,
Rational, etc. (http://www.eclipse.org)
 Facilidades de utilização do ambiente
 Plug-in para acréscimo de funcionalidades
 Facilita a criação e refatoramento de código Java

 Criação de um novo Projeto:
File  New  Project
1 2

Onde é solicitado o nome do projeto digite:
– Primeiro Programa

 Para criar uma Classe:
Clique com o botão
direito sobre o projeto
criado
Selecione a opção:
New Class
Onde é solicitado o
nome da classe
digite:
HelloWorld

 Deixe o código de sua classe conforme é mostrado a
seguir:

 Para executar clique com o botão direito sobre o
código da classe e selecione a opção:
Run As  Java Application
 Para gerar a documentação html de seu programa
selecione no menu:
Project Generate Javadoc
Selecione o seu projeto e escolha o local onde a
documentação será salva.
Clique em finish.

 Explicando alguns termos:
import javax.swing.JOptionPane – importa uma
biblioteca da linguagem Java que permite criar caixas
de diálogo.
 public é um especificador de visibilidade, indicando que
este método é acessível externamente a esta classe.
 class é uma palavra reservada que marca o início da
declaração de uma classe.
 BemVindo é o nome dado a classe.
 O "abre chaves" marca o início das declarações da classe
que são os atributos e métodos.
Explicando o Programa

 static é um outro especificador de visibilidade,
indicando que o método deve ser compartilhado
pelos objetos que serão criados a partir desta classe.
 void é uma palavra reservada que indica que o
método main não retorna nenhum valor
 main corresponde a um método especial que indica
para a máquina virtual Java o início da execução do
programa.

 A Estrutura da classe: O método main

 Durante o desenvolvimento, erros podem ocorrer
em dois domínios: tempo de compilação e tempo
de execução.
 É essencial aprender a identificar a causa do erro
 LEIA a mensagem e identifique a linha onde ocorreu o erro
 Corrija os erros na ordem em que eles parecem
 Sempre recompile depois de corrigir os erros
Erros

 Abra o console de linha de comando e digite, compile
e execute o primeiro programa em Java (Olá Mundo!)
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Olá Mundo!");
}
}
Exercício 1

 Abra o Eclipse e digite, compile e execute o segundo programa em
Java (“Operações Matemática”)
int numero1 = <aqui você digita um número>;
int numero2 = <aqui você digita um outro número>;
// Crie variáveis para as quarto operações básicas matemáticas e
imprima o resultado. Ex:
Int soma = numero1 + numero2;
Int subtrai = numero1 – numero2;
Int multiplica = numero1 * numero2;
Int divide = numero1 / numero2;
…
Exercício 2

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