Unidade iii aula 02 - introdução ao java

Introdução à Plataforma Java

Nécio de Lima Veras
necioveras@gmail.com
necio@ifpiparnaiba.edu.br

1

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

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


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


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.

8

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

9

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

10

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

12


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

Fonte: Tutorial da Sun

13

Como o Java funciona

Código-fonte Saída
Compilador (código) Máquinas
Virtuais

14

Como o Java funciona

Compilador
Máquinas
Virtuais

Código-fonte
Saída
(código)

15

Funcionamento sem Máquina Virtual

16

Funcionamento com Máquina Virtual

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

17


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


Fonte: argonavis.com.br

19


Observe as etapas: Loader, Verifier e Run

Fonte: argonavis.com.br

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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.
21

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;
}

}

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

32 Fonte: argonavis.com.br

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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