Introdução ao java

Introdução à Plataforma Java

Prof. Nécio de Lima Veras
http://lattes.cnpq.br/8284657916723590

Royalties

Estes slides foram inicialmente criados pelo prof.
Régis Pires (IFPI-Parnaíba) que gentilmente cedeu
para que algumas adaptações fossem feitas.

Ass. Nécio de Lima Veras (IFCE-Tianguá).

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Visão Geral


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; Prof. Nécio Veras


➔ 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;

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➔ 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;

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➔ 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, ...

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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.

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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 funcionalidades

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Plataforma J2SE

JRE – Java
Runtime
Environment

SDK –
Software
Development
Kit

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Entendendo o Java


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 Sun

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Há implementações da JVM para as mais diversas plataformas
Provê independência de plataforma

Fonte: Tutorial da Sun

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Como o Java funciona

Código-fonte Saída
Compilador (código) Máquinas
Virtuais

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Como o Java funciona

Compilador
Máquinas
Virtuais

Código-fonte
Saída
(código)

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Funcionamento sem Máquina Virtual

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Funcionamento com Máquina Virtual

A aplicação roda sem envolvimento com o Sistema
Operacional.
Conversa apenas com a Máquina Virtual.

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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.
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Fonte: argonavis.com.br

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Observe as etapas: Loader, Verifier e Run


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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. Prof. Nécio Veras

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.

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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!");
}
}

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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
...
}

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Atributos

class Loja
Loja {
// Atributos
id : int
int id;
sigla : String
String sigla, descricao;
descricao : String
// Métodos
stringLoja() : String String stringLoja() { ... }

}

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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;
}

} Prof. Nécio Veras


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:

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Método main( )
Exemplo:

public class OlaMundo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Olá, Mundo!");
}
}

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Compilando e executando o programa

➔ Compilando:
Use o java compiler (javac)
javac NomedaClasse.java

➔ Executando:
Use o interpretador java (faz parte do JRE)
java NomedaClasse

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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.
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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.

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Coleta de Lixo
(imagens valem mais que mil palavras)

...
... m = "A";
m = "A"; n = m;
n = m; p = "B";
p = "B"; n = null;
... p = "C";
...

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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/
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