Material I-Bimestre Fundamentos da linguagem Java (Programação Orientada a Objetos)

Universidade do Vale do ParaíbaColégio Técnico Antônio Teixeira Fernandes

Disciplina Programação Orientada a Objetos - III

Material I-Bimestre

Fundamentos da linguagem Java (Programação Orientada a Objetos)

Site : http://www1.univap.br/~wagner

Prof. Responsável

Wagner Santos C. de Jesus

Introdução a Linguagem Java

Linguagem Java tem origem com nome

Inspirado em uma xícara de café quente por

durante as fases de projeto da linguagem os

programadores tomavam muito café.

Símbolo Mascote

Aplicações

• Genéricas (comercial ou científica)

• Criação de servidores (redes)

• Criação de Interfaces para jogos

• Criação de Framewoks

• Criação de softwares para área de Biociências.

• Criação de softwares para celulares

• Criação de softwares embarcados

A Linguagem Java

• Desenvolvida na década de 90 por uma equipe de programadores chefiada por James Gosling, na empresa Sun Microsystems.

Programador Canadense Foto 2005

Os mentores do projeto eram Patrick Naughton, Mike Sheridan, e James Gosling.

Histórico sobre (Java)

A linguagem Java se tornou oficial a todo o mundo em 1995, depois que a Netscape a licenciou para o uso do navegador Navigator. Atualmente existem outras opções para a Web mais quando a linguagem Java foi criada ela revolucionou a natureza de páginas na web. Os (Applets) Java. Essa linguagem e um produto criado pela empresa norte americana Sun Microsystem.

As ferramentas de programação Rad (Desenvolvimento Rápido de Aplicações) para Java.

Jbuilder empresa (Borland) Forte empresa (Sun) FreeWare SunSoft (Sun) Java WorkShop (sun) JDK, JSDK (Sun) FreeWare (*) Visual Café (Symantec) VisualAge for Java (IBM) LJ-Java (Colégio Técnico A.T.F.) Univap - 2002

Principais Características da Linguagem Java • A linguagem Java foi projetada tendo em vista os seguintes objetivos:• Orientação a objeto - Baseado no modelo de Smalltalk e Simula67; • Portabilidade - Independência de plataforma - "write once run anywhere"; • Recursos de Rede - Possui extensa biblioteca de rotinas que facilitam a

cooperação com protocolos TCP/IP, como HTTP e FTP; • Segurança - Pode executar programas via rede com restrições de execução; • Além disso, podem-se destacar outras vantagens apresentadas pela linguagem:• Sintaxe similar a Linguagem C/C++ e principalmente, a C#. • Facilidades de Internacionalização - Suporta nativamente caracteres Unicode; • Simplicidade na especificação, tanto da linguagem como do "ambiente" de

execução (JVM); • É distribuída com um vasto conjunto de bibliotecas (ou APIs); • Possui facilidades para criação de programas distribuídos e multitarefa

(múltiplas linhas de execução num mesmo programa); • Desalocação de memória automática por processo de coletor de lixo (garbage

collector); • Carga Dinâmica de Código - Programas em Java são formados por uma

coleção de classes armazenadas independentemente e que podem ser carregadas no momento de utilização.

Um programa Java atinge essa independência através de um recurso denominado como Máquina Virtual Java(JVM).

Exemplo : Um programa tradicional Compilado.(Delphi)

----------------

---------------------------

Seu Código(Delphi) Compilador

Windows

Compilador Mact.

CompiladorLinux

Arquivo BinárioWindows

Arquivo BinárioMact.

Arquivo BinárioLinux

O que (JVM)

O termo em Java para representar um processo parecido com o de cima mais de forma que qualquer plataforma consiga entender e executar suas instruções é chamado de ByteCode. (Que vem a ser a máquina virtual Java). Que é conhecida como interpretador Java ou runtime Java.

Javac hello.java

Hello.class

SOByte Code Verifier

Code Generator

hardware

Class Loader

interpretador

RunTime

Compile Runtime

Funcionamento da JVM

O que é o ByteCode

Obs : O bytecode é semelhante ao código de máquina produzido por outras linguagens, mas ele não é específico de nenhum processador. Ele acrescenta um nível entre o código-fonte e o código de Máquina.

Programa Multiplataforma da Linguagem Java.

----------------

---------------------------

Código Java

Compilador Java

Bytecode Java(Independente

da Plataforma)

Interpretador Java(Windows)

Interpretador Java(Mac)

Interpretador Java(Linux)

A linguagem Java é Orientada a Objetos.

A programação Orientada a Objetos - Também chamada(OOP) é um modo de conceituar um programa de computador como um conjunto de objetos que se interagem. Para alguns, ela é apenas um modo de organizar programas em qualquer linguagem pode ser usada para criar programas orientados a objetos.

Introdução ao Conceito de Orientação à

Objetos

Classe

Vem a ser uma estrutura de dados criada para dar origem ou modelar um objeto.

Carro

Propriedades

Marcha

FreioEmbreagemMotor

Método :

Método vem a ser um grupo de instruções em uma classe que define como os objetos da classe se comportarão. Os métodos são análogos às funções em outras linguagens.

Método da classe carro

Devem ser descritos com uma ação (verbo) que podem controlar o estado do objeto.

Exemplo :

Mudar_Marcha(estado_marcha)

Marcha = estado_marcha{0,1,2,3,4....}

Freiar_carro(estado_freio)

Freio = estado_freio{true,false}

Estrutura de uma classe

Carro

Propriedades

Marcha

FreioEmbreagemMotor

Métodos

Mudar_Marcha(..)

Freiar_Carro(..)

Objetos

É uma instância de uma classe. Um objeto é capaz de armazenar estados através de seus atributos e reagir a mensagens enviadas a ele, assim como se relacionar e enviar mensagens a outros objetos.

Exemplo de objeto

Carro obj_carro1 = Carro ()

Carro obj_carro2 = Carro ()

obj_carro1.Freiar_carro(true)

obj_carro1.Mudar_Marcha(3)

obj_carro2.Freiar_carro(false)

Herança

Herança (ou generalização) é o mecanismo pelo qual uma classe (sub-classe) pode estender outra classe (super-classe), aproveitando seus comportamentos (métodos) e variáveis possíveis (atributos). Há Herança múltipla quando uma sub-classe possui mais de uma super-classe. Essa relação é normalmente chamada de relação "é um". Um exemplo de herança: Mamífero é super-classe de Humano. Ou seja, um Humano é um mamífero.

Estrutura de Herança

Veiculo

Propriedades

Marcha

Freio

Métodos

Mudar_Marcha(..)

Freiar_Carro(..)

Exemplo: Herança

Carro

Veiculo

Moto Bicicleta

Polimorfismo

Polimorfismo é o princípio pelo qual duas ou mais classes derivadas de uma mesma superclasse podem invocar métodos que têm a mesma assinatura (lista de parâmetros e retorno) mas comportamentos distintos, especializados para cada classe derivada, usando para tanto uma referência a um objeto do tipo da superclasse. A decisão sobre qual o método que deve ser selecionado, de acordo com o tipo da classe derivada, é tomada em tempo de execução, através do mecanismo de ligação tardia. No caso de polimorfismo, é necessário que os métodos tenham exatamente a mesma identificação, sendo utilizado o mecanismo de redefinição de métodos. Esse mecanismo de redefinição não deve ser confundido com o mecanismo de sobrecarga de métodos.

Exemplo: Polimorfismo

Carro

Métodos

Mudar_Marcha(..)

Freiar_Carro(..)

VeiculoHerda

Polimorfismo

Podem haver implementações diferentes para o mesmo método.

Cachorro

Animal

Gato Cavalo

Barulho()

Barulho()

Latir

Barulho()

Miar

Barulho()

Relinchar

Polimorfismo ou sobrecarga parâmetros

:

:

Mudar_Marcha(bool estado_marcha)

:

:

Mudar_Marcha(char estado_marcha)

:

:

Introdução a Programação em Java

Definindo um programa em Java

Classes :

Todo programa na linguagem Java é uma classe que permite nela atribuir métodos e objetos pertencentes a ela.

Uma classe vem a ser um modelo para o objeto que contém variáveis para descrevê-los e métodos para descrever como eles se comportam. As Classes podem herdar variáveis e métodos de outras classes.

Tipos Básicos

Os tipos básicos de dados em Java são String, (Alfanuméricos), int (números Inteiros) e double (números com casas decimais) boolean(Operadores true, false).

Exemplo de declaração de tipos em Java.

String a = "null"; (Cria a variável a para receber uma String)

int x = 0; (Cria a variável x para receber um inteiro).

boolean teste = true; (Cria a variável teste para receber um boolean).

double lista = 2.3; (Cria a variável lista para receber um número fracionário).

Obs : poderá ser criada a variável sem atribuir valores para a mesma em alguns casos.

Exemplo: String x;

Operadores Aritméticos do Java.

(+) - soma

(-) - Subtração

(*) - Multiplicação

(/) - Divisão

(%) - Módulo (Resto da Divisão)

Exemplo de Operações :

int a=3;

a *= 5; // multiplica o valor da variável a por 5 o resultado será 15.

int k = 3;

int j = 2;

int m = k % j; // O resto da divisão de três por 2 é igual 1 portanto o resultado será 1.

Operadores Relacionais.

>- Maior que

< - Menor que

= = - Igual a ( somente para números)

!= - Diferente de

>= - Maior ou Igual

<= - Menor ou Igual

Operadores Lógicos.

&& - and

|| - or

! - not

? : - Abreviação do if/then/else

Exemplo de Operador ?:

int a = 5;

int b = 7;

boolean valor = b > a ? true : false;

Operadores de Incremento e Decremento.

++ => Equivalente à x++ / x = x + 1

_ _ => Equivalente à y-- / y = y - 1

Estruturas de Controle da linguagem Java.

Em Java como em qualquer linguagem temos as três estruturas básicas de programação são elas.

a) Condição

b) Atribuição

c) Repetição

Se a for igual a 3. Exemplo.

b = a++ (O valor da variável b será 3 e da variável a = 4).

b = ++a ( O valor da variával b será 4 e da variável a = 4).

Obs : Idem para operação de subtração

if( ) - Analisa se uma condição é verdadeira ou falsa.

Sintaxe :

if (<condição>) {

<Bloco de Instruções-1>

}

else { <Bloco de Instruções-2> }

Obs : Em Java o símbolo ( { )- Representa Begin e ( } ) -Representa end

Exemplo : if()

int a = 1;

if( a == 5)

System.out.println("Valor de (a) esta Correto");

else

System.out.println("Valor de (a) esta Invalido !!!!");

Obs : A classe System.out.Println() permite imprimir uma informação no video.(saida padrão)

while( ) - Cria uma repetição condicional.

Sintaxe :

while( <condição> ) {

<Instrução>

}

Exemplo: while()

int a = 1;

while( a <= 5) {

System.out.println(a);

a++;

}

for ( ) - Cria uma repetição sequêncial mediante a uma condição.

Sintaxe :

for (<variável de inicialização>;< condição >;<variável de incremento>) {

<Bloco de Instruções>

}

Exemplo : for()

for(int i=1;i<=5;i++) {

System.out.println(i);

}

Observação Importante : Todos os comandos da linguagem Java devem estar escritos em letras

minúsculas.

Comandos break e continue.

Exemplo do comando break:

int a=1;

while(a <= 5) {

if(a == 3)

break;

System.out.println(a);

a++; }

Exemplo do comando continue:

int a=1;

while(a <= 5) {

if(a = = 3) {

a=1;

continue;

}

System.out.println(a);

a++;

}

Usar a estrutura switch(), que corresponde ao case do delphi o select case VB.

switch(<Varm>) {

case valor1 :

.....................

break;

case valor2 :

........................

break;

case valor3 :

........................

break;

default :

........................

}

Exemplo:

Exemplo. switch

switch(opcao) {

case 1 :

System.out.println("UM");

break;

case 2 :

System.out.println("DOIS");

break;

case 3 :

System.out.println("TRÊS");

break;

default :

System.out.println("Nenhum desses números foi teclado !!!!");

}

Estrutura de um programa em Java

class : Declara uma classe em Java.

Como todo programa em Java vem a ser uma classe então toda a vez que formos escrever um programa Java devemos usar o comando class que declara uma classe.

Exemplo :

class teste {

:

<Bloco de Instruções>

}

Método

Por sua vez toda as classe são composta de métodos que realizam tarefas como no exemplo abaixo.

public static void main(String args[]) {

:

:

}

• public - Onde a palavra chave public significa que esse método será reconhecido por todas as outras classes e métodos. (objetos)

• static - Significa que esse método não será nunca instânciado.

• void - Significa que o método não irá retornar nenhum valor.

• main - Vem a ser o próprio método que é onde toda a aplicação escrita irá funcionar.

• args[] - Vem a ser um vetor criado pelo Java automaticamente com parâmetros passados pela linha de comandos esse vetor será sempre do tipo String.

Exemplo de um programa Java para ser compilado em laboratório.

class exemplo2 {

public static void main(String args[]) {

System.out.println("Alo Mundo!!!!");

}

}

Estudando o Vetor de parâmetros da Linguagem Java

• Em Java o método main() aceita um parâmetro que permite com que informações sejam passadas da linha de comandos direto para o programa esse argumento(Parâmetro) tem o nome simbólico de args[] mais pode ser alterado para qualquer outro nome como qualquer outra variável.

• Obs : Esse argumento que deve ser passado para o método main() deve ser sempre uma String. Como já foi visto.

Exemplo Prático:

public static void main(String args[]) {

System.out.println(args[0])

}

Exemplo de execução de um programa Java com passagem de parâmetros

C:\java\aula\>java exemplo2 Maria Pedro

Na posição 0 como foi ilustrado na figura acima existe a string maria e na posição 1 do vetor a string pedro.

Exemplo : args[0] = "Maria"

args[1] = "Pedro"

Método : parseInt() - Converte uma string em número inteiro.

Exemplo :

String a = "123";

int x = Integer.parseInt(a);

Converte o valor da String a = "123" para um

número inteiro.

Método : parseDouble() - Converte uma string em número ponto flutuante.

• Exemplo :

• String a = "123.75";

• double x = Double.parseDouble(a);

• Converte o valor da String a = "123" para um número de ponto flutuante.

Formatando saídas:

printf ( ) – Método que realiza a formatação dos valores na saída padrão; Por intermédio do símbolo de porcentagem.

Sintaxe :

System.out.printf(“%<formato>”,<Varm>);

Formatos válidosFormato Tipo do Valor

%d Valor inteiro decimal

%f Valor em ponto flutuante

%c Caracter em formato ASCII

%s String de caracteres

%u Inteiro decimal sem sinal

%i Valor inteiro decimal

%o Valor inteiro octal

%x Valor inteiro hexadecimal

%% Caracter %

\n Pula uma linha após impressão

Exemplo :

double a = 2.2;

System.out.printf("%2.3f\n",);

Resultado : 2,200

int b = 255;

System.out.printf("%4d\n",b);

Resultado : b255

b = Espaço em branco

int b = 255;

System.out.printf("%X\n",b);

Resultado : FF

System.out.printf("%o\n",b);

Resultado : 377

int ch = 97;

System.out.printf("%c\n",ch);

Resultado : a

double a = 2.2;

System.out.printf("%e\n",a);

Resultado : 2.20000e+00

System.out.printf("%d %2d %3d\n",3,5,7);

Resultado : 3bb5bbb7

String str1 = “ana”;System.out.printf("%s\n",str1);Resultado : ana

System.out.printf("%S\n",str1);Resultado : ANA

double a = 2.2;String st = “ana”;System.out.printf("%S %1.1f\n",st,a);Resultado : ANA 2,2

Escopo com variáveis

Quando um variável em java é declarada no interior de uma estrutura seus valores e referências serão mantidos durante o momento em que a estrutura estiver sendo executada, depois disso essa variável não mais terá finalidade para o programa devendo ser destruída, caso o programador tente usar essa variável logo após a execução dessa estrutura o compilador irá detectar erro.

Variável : Permanência de valor

Variável

Estrutura de repetição

Estrutura de Condição

Variável

Permanece o valor da variável caso a mesma esteja declarada fora de uma estrutura.

Variável : Não Permanência de valor

Estrutura de repetição

Estrutura de Condição

Variável

Não Permanece o valor da variável caso a mesma esteja declarada fora de uma estrutura.

Variável

Não Existe essa variável

Exemplo : Variável Global

int a = 1;

for( int i=1;i<=10;i++) {

System.out.println(i);

}

System.out.println(i);

System.out.println(a);

Neste exemplo o compilador irá enviar um erro de sintaxe dizendo não reconhecer o símbolo (i), mas para a variável (a) estaria tudo correto.

Exemplo : Variável Globalclass teste{

public static void main(String args[]){

int i=1;

for(;i<=10;i++) {

int a = 1;

System.out.println(i);

}

System.out.println(i);

System.out.println(a);

}}

Neste exemplo o tratamento com a variável (i) estaria correto, o funcionamento do programa estaria comprometido pela variável (a).

Criando Entrada de dados (padrão)

Importar o pacote util, indicando as classe Scanner; Apartir da versão (5.0)

Exemplo :

import java.util.Scanner;

Diagrama UML (associação Scanner)

classe Prog

Scanner

java.util

Exemplo

Cria um objeto da classe Scanner.

Exemplo:

Scanner scan = new Scanner( System.in );

Usando os métodos da classe Scanner.

Métodos Resultado

next() Realiza a leitura de uma string pelo teclado.

nextInt() Realiza a leitura de um inteiro pelo teclado.

nextDouble() Realiza a leitura de um ponto flutuante precisão dupla pelo teclado.

nextBoolean() Realiza a leitura de um boolean pelo teclado.

nextFloat() Realiza a leitura de um float pelo teclado.

Exemplo programa :import java.util.Scanner; public class scan { public static void main( String [] args ) { Scanner scan = new Scanner( System.in );

System.out.print("Qual seu nome: "); String seuNome = scan.next( ); } }