Sumário do Curso. Programação. Orientada a Objetos. Etapas. Colaboração. Software de apoio. Evolução das Linguagens. Programação Principal Modular

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1 Sumário do Curso Programação Orientada a Objetos Alexandre César Muniz de Oliveira 1. Evolução das linguagens 2. A plataforma java 3. A linguagem java: operadores, instruções e funções básicas 4. Orientação a objetos usando java: classes, objetos, métodos, polimorfismo, encapsulação, implementação 5. Aplicações 2 Etapas 1. Introdução à linguagem java 2. Conceitos básicos de POO 3. Herança e reuso 4. Aplicações Colaboração Rafael Fernandes Lopes Helder da Rocha /index.html Programação Orientada a Objetos com Java David J. Barnes & Michael Kölling 3 4 Software de apoio API Java: Eclipse: Evolução das Linguagens Programação Principal Modular Dados módulo 1 Dados + Dados1 módulo 2 Dados + Dados2 Proc 1 Proc 2 Proc

2 Evolução das Linguagens Topologias Evolução das Linguagens Linguagem orientada a objetos Objeto 1 Dados Objeto 2 Dados Objeto 3 Objeto 4 Dados Dados 8 Evolução das Linguagens Java é uma plataforma de software que possibilita que um mesmo programa execute em diversas arquiteturas de hardware/software Bytecodes gerados pela compilação não são específicos de uma determinada máquina Bytecode é um código intermediário interpretável por uma máquina virtual java (JVM) 9 10 Programa Java Programa Java Java Development Kit Compilador Java (javac) Máquina Virtual Java Windows Máquina Virtual Java Linux Interpretador Java - JVM (java) Máquina 1 Máquina

3 13 Compilação just-in-time (tradução dinâmica) Tradução de bytecode em código nativo em tempo de execução. Sistemas que usam bytecode, tais como Perl, GNU CLISP, e as primeiras versões de Java, o bytecode é interpretado e executado em uma máquina virtual. Na compilação dinâmica, o compilador pode ser usado em tempo de execução, traduzindo bytecode em código nativo e melhorando o desempenho do sistema. Compilações de bytecode para código de máquina são fáceis de serem escritos, pois o compilador javac já fez muito do trabalho necessário. 14 Applets Java Development Kit (JDK) AppletViewer (appletviewer) Java Debugger (jdb) Gerador Automático de Documentos (javadoc) Compilador Just-in-Time (JIT) Java Virtual Machine (JVM) Software Development Kit (SDK=JDK) Java versão 1.2+ = Java 2 Java versão 1.5+ = Java 5. Java Runtime Environments (JRE) responsável por criar a JVM Java 2 Standard Edition J2SE se refere aos JDK ou JRE. Java 2 Enterprise Edition (J2EE) permite escrever código servidor mais facilmente Java 2 Micro Edition (J2ME) versão enxuta da JRE para ambientes com poucos recursos

4 HelloWorld Java class HelloWorld { System.out.println ( Alô Mundo Cruel ); HelloWorld Java Assinatura do método: public static void main(string args[]) public - qualificador de acessibilidade do método static - qualificador de compartilhamento void - valor de retorno main - nome do método (String args[]) - argumento do método. Vetor de Strings que representam os argumentos de linha de comando HelloWorld Java HelloWorld Java import javax.swing.*; public class HelloJava { public static void main( String[] args ) { JFrame frame = new JFrame( "Hello Java!" ); JLabel label = new JLabel("Hello Java!", JLabel.CENTER ); frame.getcontentpane( ).add( label ); frame.setsize( 300, 300 ); frame.setvisible( true ); Operadores Operadores Aritméticos Função Sinal Exemplo Adição + X + Y Subtração - X - Y Multiplicação * X * Y Divisão / X / Y Resto da divisão inteira % X % Y Sinal negativo - -X Sinal positivo + +X Incremento unitário ++ ++X ou X++ Decremento unitário -- --X ou X-- Operadores Operadores Aritméticos class Teste { int x = 10; int y = 3; // declaração de variáveis System.out.println ( X = + x); System.out.println ( Y = + y); System.out.println ( -X = + (-x)); System.out.println ( X/Y = + (x/y)); System.out.println ( Resto de X por Y = + (x%y)); System.out.println ( Divisão inteira de X por Y = +(int)(x/y)); System.out.println ( X + 1 = + (++x));

5 Operadores Operadores Relacionais Operadores Lógicos Operadores Função Caractere(s) utilizado(s) Exemplo Igual == X == Y Diferente!= X!= Y Maior que > X > Y Maior ou igual a >= X >= Y Menor que < X < Y Menor ou igual a <= X <=Y Função Caractere utilizado Exemplo E lógico ou AND && X && Y Ou lógico ou OR X Y Negação ou NOT!!X Conversão de Tipos Vetores Conversão de Tipos Supondo a variável x Converter em A variável y recebe o valor convertido int x = 10 float float y = (float) x int x = 10 double double y = (double) x float x = 10.5 int int y = (int) x String x = "10" int int y = Integer.parseInt(x) String x = "20.54" float float y = Float.parseFloat(x) String x = "20.54" double double y = Double.parseDouble(x) String x = "Java" Vetor de bytes byte b[] = x.getbytes() int x = 10 String String y = String.valueOf(x) float x = String String y = String.valueOf(x) double x = String String y = String.valueOf(x) byte x[] - (x é um vetor de bytes) String String y = new String(x) Fornecem capacidade de tratamento de eventos que interrompam o fluxo normal de instruções Eventos esperados ou inesperados que podem ocorrer durante a execução de um programa Vantagens: Tratamento de erro em separado Propagação de erros Agrupamento de erros Programação defensiva Antecipar o que pode sair errado Erros surgem freqüentemente do ambiente: URL incorreto inserido; e interrupção da rede. Processamento de arquivos é particularmente propenso a erros: arquivos ausentes; e falta de permissões apropriadas

6 Vantagens Nenhum valor de retorno especial necessário. Erros não podem ser ignorados no cliente. O fluxo normal de controle é interrompido. Ações específicas de recuperação são encorajadas. Um objeto de exceção é construído: new ExceptionType("..."); O objeto exceção é lançado: throw Lançamento: /** * Pesquisa um nome ou um número de telefone e retorna * os detalhes docontato correspondentes. key O nome ou número a ser pesquisado. Os detalhes correspondentes à chave,ou null * se não houver nenhuma correspondência. NullPointerException se a chave for null. */ public ContactDetails getdetails(string key) { if(key == null){ throw new NullPointerException( Chave nula em getdetails"); return (ContactDetails) book.get(key); 32 classes da biblioteca-padrão classes definidas pelo usu ário verificadas: subclasse de Exception; utilizadas para falhas iniciais; e onde a recuperação talvez seja possível. não-verificadas: subclasse de RuntimeException; utilizadas para falhas não-antecipadas; e onde a recuperação não é possível O método de lançamento termina prematuramente. Nenhum valor de retorno é retornado. Controle não retorna ao ponto da chamada do cliente. Portanto, o cliente não pode prosseguir de qualquer maneira. Um cliente pode apenas capturar uma exceção. Não-verificadas A utilização dessas exceções ocorre de forma não-verificada pelo compilador. Causam o término do programa se não capturadas. Essa é a prática normal. IllegalArgumentException é um exemplo típico

7 public void ContactDetails getdetails(string key) { if(key == null) { throw new NullPointerException( Chave nula em getdetails"); if(key.trim().length() == 0) { throw new IllegalArgumentException( Chave vazia em getdetails"); return (ContactDetails) book.get(key); verificadas devem ser capturadas. O compilador assegura que a utilização dessas exceções seja fortemente controlada. Se utilizadas apropriadamente, é possível recuperar-se das falhas Métodos que lançam uma exceção verificada devem incluir uma cláusula throws (!= throw): public void savetofile(string destinationfile) throws IOException Clientes que capturam uma exceção devem proteger a chamada com um bloco try: Proteja uma ou mais instruções aqui. catch(exception e) { Informe da exceção e recuperação aqui Exceção lançada a partir daqui. try{ addressbook.savetofile(filename); tryagain = false; 2. Controle transferido para cá. catch(ioexception e) { System.out.println("Unable to save to " + filename); tryagain = true; 41 Múltiplas exceções... ref.process();... catch(eofexception e) { // Toma a ação apropriada para uma exceção // de final de arquivo alcançado.... catch(filenotfoundexception e) { // Toma a ação apropriada para uma exceção // de final de arquivo alcançado

8 Múltiplas exceções public class Excecao { int num1 = Integer.parseInt (args[0]); int num2 = Integer.parseInt (args[1]); System.out.println ( Soma = + (num1 + num2)); System.out.println ( Subtração = + (num1 - num2)); System.out.println ( Multiplicação = + (num1 * num2)); System.out.println ( Soma = + (num1 / num2)); catch (ArithmeticException e) { System.out.println ( Erro de divisão por zero ); catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println ( Número de argumentos inválido ); catch (NumberFormatException e) { System.out.println ( Digite apenas valores inteiros ); Proteja uma ou mais instruções aqui. catch(exception e) { Informe e recupere a partir da exceção aqui. finally { Realize quaisquer ações aqui comuns quer ou não uma exceção seja lançada Múltiplas exceções // abre o arquivo // determina o seu tamanho // aloca a memória necessária // lê o arquivo para a memória // fecha o arquivo catch (fileopenfailed) { fazalgo1(); catch (sizedeterminationfailed){fazalgo2(); catch (memoryallocationfailed){fazalgo3(); catch (readfailed) {fazalgo4(); catch (fileclosefailed) {throw new Substitue(); finally {fazalgo5(); 46 Uma clásula finally é executada mesmo se uma instrução de retorno for executada nas cláusulas try ou catch. Ainda há uma exceção não-capturada ou propagada via a cláusula finally. Pode ser usado manter códigos de liberação de recursos Definição de novas execeções Estenda Exception ou Runtime- Exception. Defina novos tipos para fornecer melhores informações diagnósticas. Inclua informações sobre a notificação e/ou recuperação

9 Entrada de Dados Leitura de caracteres: System.in.read() System.in.read(byte[] b) System.in.read(byte[] b, int off, int len) Polimorfismo: Primeiro contato Help: Entrada de Dados System.in.read(byte[] b, int off, int len) public abstract int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException Read characters into a portion of an array. This method will block until some input is available, an I/O error occurs, or the end of the stream is reached. Parameters: cbuf - Destination buffer off - Offset at whichto start storingcharacters len - Maximum number of charactersto read Returns: The number of charactersread, or -1 ifthe endof the stream has been reached Throws: IOException - If an I/O erroroccurs Entrada de Dados Comandos de decisão import java.io.*; class LeTeclado { String s = ; DataInputStream dado; // NECESSÁRIO!!! dado = new DataInputStream (System.in); s = dado.readline(); System.out.println ( Texto: + s); catch (Exception e) { System.out.println ( Houve um erro! ); 51 public class NumArgs { if (args.length == 1) { float x = Float.parseFloat(args[0]); if (x <= 10 && x >= 0) { System.out.println ( Nota = + x + valor válido ); else { System.out.println ( Nota = + x + valor inválido ); catch (NumberFormatException e) { System.out.println ( Digite apenas valores numéricos ); else { System.out.println ( Número de argumentos inválidos ); 52 Comandos de decisão Comandos de decisão switch (<expressão>) { case 1: instruções; break; case 2: instruções; break; case 3: instruções; break; default: instruções; public class NumArgs2 { if (args.length == 1) { int x = Integer.parseInt (args[0]); switch (x) { case 0: System.out.println ( zero ); break; case 1: System.out.println ( um ); break; case 2: System.out.println ( dois ); break; default: System.out.println ( Numero desconhecido ); else { System.out.println ( Numero de argumentos inválido );

10 Laços de repetição Forçam a repetição da execução de um bloco de código até uma determinada condição ocorra São eles: For While Do-while Laços de repetição for (inicialização; condição; inc/decremento) { <conjunto de instruções> Laços de repetição public class LacoFor { public static void main(string args[]) { for (int i = 10; i > 0; i--) { System.out.print (i + ); System.out.println ( Acabou! ); Laços de repetição while (<condição>) { <conjunto de instruções> // do { <conjunto de instruções> while (<condição>); Laços de repetição public class LacoWhile { public static void main(string args[]) { int i = 10; while (i > 0) { System.out.print (i + ); i--; System.out.println ( Acabou! ); 59 Laços de repetição Recuperação de exceção // Tenta salvar o catálogo de endereços. boolean successful = false; int attempts = 0; do { addressbook.savetofile(filename); successful = true; catch(ioexception e) { System.out.println( Impossível salvar em " + filename); attempts++; if(attempts < MAX_ATTEMPTS) { filename = nome_alternativo ; while(!successful && attempts < MAX_ATTEMPTS); if(!successful) { System.out.println( Desisto de salvar em " + filename); 60 10

11 Funções Matemáticas Permitem efetuar diversos tipos de cálculos matemáticos Classe Math Math.<nome do método> (argumentos) Constantes Matemáticas: Math.PI - valor de pi Math.E - valor da base dos logaritmos naturais Funções Matemáticas Método ceil() Arredondar um Double para o seu próximo inteiro Math.ceil (<valor do tipo double>) Exemplo: class Arred1 { double A = 5.2, B = 5.6, C = -5.8; System.out.println ( Arredondando 5.2 = + Math.ceil (A)); System.out.println ( Arredondando 5.6 = + Math.ceil (B)); System.out.println ( Arredondando -5.8 = + Math.ceil (C)); Funções Matemáticas Funções Matemáticas Método floor() Arredondar um Double para o seu inteiro anterior Math.floor (<valor do tipo double>) class Arred2 { double A = 5.2, B = 5.6, C = -5.8; System.out.println ( Arredondando 5.2 = + Math.floor(A)); System.out.println ( Arredondando 5.6 = + Math.floor(B)); System.out.println ( Arredondando -5.8 = + Math.floor(C)); Método max() Retorna o maior valor entre dois números (double, float, int ou long) Math.max (<valor1>, <valor2>) class Compara1 { double A = 10, B = -5.9; System.out.println ( O maior entre 10 e 5.9 é: Math.max (A, B)); Método min() Funções Matemáticas Retorna o menor valor entre dois números (double, float, int ou long) Math.min (<valor1>, <valor2>) class Compara2 { double A = 10, B = -5.9; System.out.println ( O maior entre 10 e 5.9 é: +Math.min (A, B)); Funções Matemáticas Método sqrt() Raiz quadrada de um determinado número Math.sqrt (<valor do tipo double>) class Raiz { double A = 900; System.out.println ( A raiz quadrada de 900 é: + Math.sqrt (A));

12 Funções Matemáticas Funções Matemáticas Método pow() Elevar um número a uma potência Math.pow(<valor da base>, <valor da potência>) class Potencia { double base = 5.5, potencia = 2; System.out.println ( 5.5 elevado a 2 é: + Math.pow (base, potencia)); 67 Método random() Geração de valores randomicos (0 1) Math.random () class Randomico { System.out.println ( Número randômico de 0 a 99: + (int) (Math.random() * 100) ); 68 String = União de um conjunto de caracteres Instâncias da classe String Cadeia de caracteres entre Sintaxe: <nome da string>.<nome do método> (argumentos) 69 Método length() Retorna o tamanho de uma String <string>.length () class TamanhoStr { String A = Aprendendo Java ; System.out.println ( String: + A); System.out.println ( O tamanho da string é: + a.length()); 70 Método charat() Retorna o caractere de uma determinada posição de uma String <string>.charat (<índice>) class StrPosicao { String A = Aprendendo Java ; System.out.println ( String: + A); System.out.println ( Caractere 5: + a.charat(5)); 71 Métodos touppercase e tolowercase() Retorna uma string com caracteres maiúsculos ou minúsculos <string>.touppercase () e <string>.tolowercase () class StrMaiMin { String A = ARROZ, B = batata ; System.out.println ( ARROZ em minúscula: + A.toLowerCase()); System.out.println ( batata em maiúscula: + B.toUpperCase()); 72 12

13 Método substring() Retorna uma parte de uma string <string>.substring (<índice inicial>, [<índice final>]) class StrSub { String A = Aprendendo Java ; System.out.println ( Do 3º caractere até o fim: + A.substring(2)); System.out.println ( Do 1º caractere até o 10º: + A.substring(0, 10)); System.out.println ( Do 12º caractere até o 15º: + A.substring(11, 15)); 73 Método trim() Remove os espaços em branco do início e do final de uma string <string>.trim () class LimpaEspacos { String frase = Cristo: o rei dos reis ; System.out.println ( Com espaços: * + frase + * ); System.out.println ( Sem espaços: * + frase.trim() + * ); 74 Método replace() Substitui caracteres individuais em uma determinada string <string>.replace (<caractere a ser substituído>, <substituição>) 75 Método replace() class Substituicao { String A = banana nanica ; System.out.println ( Troca caractere a por u : + A.replace( a, u )); System.out.println ( Troca caractere n por N : + A.replace( n, N )); System.out.println ( Troca espaço por _ : + A.replace(, _ )); 76 Método String.valueOf() Converte diversos tipos de dados em strings String.valueOf (<nome da variável a ser convertida>) class Substituicao { int a = 11; long b = 222; float c = 3333; double d = 4.444; String s = String.valueOf (a) + + String.valueOf (b) + + String.valueOf (c) + + String.valueOf (d); System.out.println ( Conteúdo de s: + s); 77 13

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