PRDS - Programa de Residência em Desenvolvimento de Software

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1 PRDS - Programa de Residência em Desenvolvimento de Software Laboratório de Engenharia de Software (LES) da PUC-Rio Carlos Lucena Rodrigo Paes Gustavo Carvalho Cidiane Lobato

2 Conteúdo Módulo 1: Java I 4 horas Sintaxe [1] IDE Eclipse [2] Módulo 2: Orientação a Objetos com Java I 8 horas Herança Polimorfismo Associação Delegação Collections Módulo 3: Java II 12 horas Manipulação de arquivos Persistência JDBC Sockets Módulo 4: UML 4 horas Casos de Uso Seqüência Colaboração Classes Módulo 5: Qualidade de Software I 4 horas Teste Assertiva de execução Módulo 6: Orientação a objetos com Java II 8 horas Padrões de projeto Frameworks 2

3 Conteúdo Módulo 7: Java III 12 horas Mapeamento OO --> ER Persistência Hibernate Módulo 8: Desenvolvimento WEB I 16 horas Servlets, JSP, Desenvolvimento de taglibs Arquitetura 3 camadas MVC básico Módulo 9: Desenvolvimento WEB II 20 horas MVC Struts Internacionalização Módulo 10: Desenvolvimento WEB III 28 horas MVC Spring Testes na camada WEB Appfuse 3

4 Visão Geral de Java Linguagem e Plataforma HelloWorldApp

5 Visão Geral: Linguagem e Plataforma Basicamente formada por uma linguagem de programação e uma plataforma, ambas denominadas Java. Como uma linguagem de programação: java javac 5

6 Visão Geral: Linguagem e Plataforma Como plataforma, possui dois componentes: Java Virtual Machine (JVM) e Application Programming Interface (API). A plataforma disponibiliza as seguintes características: Ferramentas de Desenvolvimento: compilação, execução, monitoração, depuração e documentação de aplicações. As principais são o compilador (javac), o interpretador (java) e a ferramenta de documentação (javadoc). API: funcionalidades de Java prontas para uso em aplicações: GUIs, sockets, RMI, segurança, XML e banco de dados. 6

7 Visão Geral: HelloWorldApp (Requisitos) Para escrever uma aplicação Hello World no Windows: J2SE TM Development Kit 5.0 (JDK 5.0, não JRE 5.0); um editor de textos, como o NotePad; em vez de um editor, é possível também utilizar um Integrated Development Environment (IDE): NetBeans, Eclipse, etc. Passos para criar a aplicação HelloWorldApp : criar o código fonte: texto na linguagem Java escrito no editor de textos ou no IDE; compilar o código fonte: o compilador javac traduz o código fonte para bytecodes; executar a aplicação: o interpretador java usa o JVM para executar os bytecodes. 7

8 Visão Geral: HelloWorldApp (Edição) /** * The HelloWorldApp class implements an application that * simply displays "Hello World!" to the standard output. */ class HelloWorldApp { public static void main(string[] args) { //Display "Hello World!" System.out.println("Hello World!"); } } 8

9 Visão Geral: HelloWorldApp (Edição) 9

10 Visão Geral: HelloWorldApp (Comando) 10

11 Visão Geral: HelloWorldApp (Comando) 11

12 Visão Geral: HelloWorldApp (Compilação) Para compilar a aplicação, execute o comando javac HelloWorldApp.java. 12

13 Visão Geral: HelloWorldApp (Compilação) O compilador gera o arquivo HelloWorldApp.class. 13

14 Visão Geral: HelloWorldApp (Execução) Para executar a aplicação, execute o comando java HelloWorldApp. 14

15 Visão Geral: HelloWorldApp (Código) /** * The HelloWorldApp class implements an application that * simply displays "Hello World!" to the standard output. */ class HelloWorldApp { public static void main(string[] args) { //Display "Hello World!" System.out.println("Hello World!"); } } Comentários Classe Variáveis Método main e métodos de classe e de instância 15

16 Visão Geral: HelloWorldApp (Comentários) Comentários utilizados são de dois tipos: /** documentation */ Comentário de documentação, usado pela ferramenta javadoc na geração automática de documentação. // text O compilador ignora tudo a partir de // até o final da linha. Existe ainda o /* text */, significando que o compilador deve ignorar o texto em uma ou mais linhas entre /* e */. 16

17 Visão Geral: HelloWorldApp (Classe) Uma classe é um template de dados e comportamento associado com instâncias da classe, chamadas objetos. Os dados são guardados em variáveis. O comportamento é implementado por métodos, similares a funções C. Por exemplo, a classe Rectangle : Instâncias : piso de um escritório, página de um caderno, etc. Variáveis: origem, largura e altura de um retângulo. Métodos: cálculo e retorno da área de um retângulo. Em Java, a definição começa pela palavra class e é delimitada por { e }. "Hello WorldApp" não possui variáveis e possui um único método denominado main. 17

18 Visão Geral: HelloWorldApp (Main) Toda aplicação (não toda classe!) deve possuir um método public static void main(string[] args) {...}. O argumento pode ter qualquer nome, mas "args" é padrão. Os modificadores public e static podem ser escritos em qualquer ordem, mas public static é padrão. A assinatura do método contém três modificadores: public, pode ser invocado por qualquer objeto; static, método de classe (oposto a método de instância ); void, o método não retorna valor. Quando o interpretador executa a aplicação, começa por chamar o método main ; este chama os outros métodos. 18

19 Visão Geral: HelloWorldApp (System) HelloWorldApp usa System, classe Java que fornece funcionalidades independentes de sistema às aplicações. Em HelloWorldApp, a linha System.out.println() ilustra o uso de uma variável de classe e de um método de instância de System ( out e println, respectivamente). Variáveis ou métodos de classe possuem (API) ou devem possuir (aplicações de usuário) static em sua definição. out é uma variável de classe que se refere a uma instância de PrintStream, classe Java que implementa a saída padrão. out é instanciada por System. 19

20 Sintaxe da Linguagem Java

21 Elementos Básicos da Sintaxe de Java BasicsDemo soma os números de 1 a 10 e mostra a soma: public class BasicsDemo { public static void main(string[] args) { int sum = 0; for (int current = 1; current <= 10; current++) { sum += current; } System.out.println("Sum = " + sum); } } Variáveis? Operadores? Comandos, blocos? args, sum, current =, <=, ++, +=, + ; (seqüência), for (repetição) 21

22 Variáveis: Definições Variável: é um item de dado identificado em um escopo. Identificador: é uma seqüência de tamanho não-limitado de caracteres Unicode começando por uma letra. Para cada variável, nome e tipo devem ser especificados: nome: referência ao dado que uma variável armazena; tipo: determina quais valores podem ser armazenados e quais operações podem ser executadas sobre eles; forma geral de declaração: tipo nome. Escopo: seção de código onde uma variável pode ser referenciada, determinado implicitamente pelo local de declaração da variável. 22

23 Variáveis: Exemplo public class MaxVariablesDemo { public static void main(string args[]) { //integers byte largestbyte = Byte.MAX_VALUE; short largestshort = Short.MAX_VALUE; int largestinteger = Integer.MAX_VALUE; long largestlong = Long.MAX_VALUE; //real numbers float largestfloat = Float.MAX_VALUE; double largestdouble = Double.MAX_VALUE; //other primitive types char achar = 'S'; boolean aboolean = true; //Display them all. System.out.println("The largest byte is " + largestbyte + "."); //... 23

24 Variáveis: Exemplo } System.out.println("The largest short is " + largestshort + "."); System.out.println("The largest integer is " + largestinteger + "."); System.out.println("The largest long is " + largestlong + "."); System.out.println("The largest float is " + largestfloat + "."); System.out.println("The largest double is " + largestdouble + "."); if (Character.isUpperCase(aChar)) { System.out.println("The character " + achar + " is uppercase."); } else { System.out.println("The character " + achar + " is lowercase."); } System.out.println("The value of aboolean is " + aboolean + "."); } 24

25 Variáveis: Exemplo Saída do programa MaxVariablesDemo: The largest byte is 127. The largest short is The largest integer is The largest long is The largest float is E38. The largest double is E308. The character S is uppercase. The value of aboolean is true. 25

26 Variáveis: Tipos Tipo: determina quais valores podem ser armazenados e quais operações podem ser executadas sobre eles. Por exemplo, em MaxVariablesDemo, int largestinteger declara que largestinteger possui um tipo inteiro (int): inteiros podem conter somente valores integrais positivos ou negativos; e ser manipulados em operações aritméticas. Existem duas categorias de tipos de dados: primitivo: contém um único valor de tamanho e formato especificado pela linguagem; referência: um elemento de dado cujo valor é um endereço. 26

27 Variáveis: Tipos Primitivos Data Type Integers byte short int long Real numbers float double Other types char boolean Description Byte-length integer Short integer Integer Long integer Single-precision floating point Double-precision floating point A single character A boolean value (true or false) Size/Format 8-bit two's complement 16-bit two's complement 32-bit two's complement 64-bit two's complement 32-bit IEEE bit IEEE bit Unicode character true or false 27

28 Variáveis: Referências Ex.: collections, classes e interfaces são referências. Variável-referência: é uma referência a (um endereço de) um conjunto de valores representados pela variável. Uma referência é chamada de ponteiro ou endereço de memória em outras linguagens. Java não dá suporte explícito ao uso de ponteiros; em vez disso, é necessário utilizar o nome de uma variável. 28

29 Variáveis: Nomes Nome: referência ao valor que uma variável armazena. Por exemplo, para se referir ao valor de largestbyte, MaxVariablesDemo usa o nome largestbyte. Regras para o nome de uma variável: deve ser um identificador legal, isto é, uma seqüência de caracteres Unicode começando por uma letra; não deve ser uma palavra reservada (true, false, null, etc.); deve ser única dentro de um escopo. Convenções: nomes de variáveis começam com letra minúscula e nomes de classes começam com letra maiúscula; se o nome de uma variável possui mais de uma palavra, cada uma deve começar por uma letra maiúscula, menos a primeira. 29

30 Variáveis: Escopos Escopo é a seção de código onde uma variável pode ser referenciada pelo seu nome: determina os instantes em que o sistema cria e destrói memória para a variável; difere de visibilidade, que é aplicada somente a uma variável de membro a fim de determinar se tal variável pode ser usada fora da classe onde é declarada. A localização da declaração da variável define o escopo: variável de membro; variável local; parâmetro de método ou construtor; parâmetro de tratador de exceção. 30

31 Variáveis: Escopos Variável de Membro: declarada em uma classe, mas fora de qualquer método ou construtor; o escopo é toda a classe, mas a declaração deve aparecer antes da inicialização da variável. Variável Local: declarada dentro de um bloco de código; o escopo se estende desde a declaração até o final do bloco; Parâmetro de método ou construtor: usado para passagem de valor a um método ou construtor; o escopo é todo o método ou construtor onde o parâmetro é declarado. Parâmetro de tratador de exceção: similar ao anterior, mas o valor é passado a um tratador de exceções; o escopo é o bloco de código entre { e } que segue um comando catch. 31

32 Variáveis: Escopos Considere a porção de código seguinte: 1: if (...) { 2: int i = 17; 3:... 4: } 5: System.out.println("The value of i = " + i); Erro de compilação: a variável local i está sendo usada fora de seu escopo na linha 5! Soluções possíveis: ou a declaração da variável deve ser realizada fora do bloco if, ou a chamada ao método println deve ser movida para dentro deste bloco. 32

33 Variáveis: Inicialização Variáveis locais e de membro podem ser inicializadas através de uma atribuição onde são declaradas. Parâmetros de método, construtor e tratador devem ser inicializados pelo chamador. Abaixo, o código de inicialização está em negrito: byte largestbyte = Byte.MAX_VALUE; short largestshort = Short.MAX_VALUE;... float largestfloat = Float.MAX_VALUE; double largestdouble = Double.MAX_VALUE; char achar = 'S'; boolean aboolean = true; 33

34 Variáveis: Modificador final Uma variável é dita final quando seu valor não pode ser alterado após sua inicialização (conceito de constantes). Tentativas de modificação do valor de uma variável final resultam em erro de compilação. Na declaração de uma variável final, a palavra final vem antes antes do tipo: final int afinalvar = 0; É possível postergar a inicialização de uma variável final: final int blankfinal;... blankfinal = 0; 34

35 Variáveis: Sumário A declaração geral de uma variável em Java é tipo name. Uma variável pode ser um tipo primitivo ou uma referência: um tipo primitivo contém um valor único com tamanho e formato pré-definido e uma referência contém um ponteiro para um valor; collections, classes e interfaces são variáveis-referências. A localização da declaração de uma variável define seu escopo: (i) de membro, (ii) local, (iii) de parâmetro de método ou construtor, e (iv) de parâmetro de tratador. A inicialização de uma variável é feita através de atribuição. O valor de uma variável final não pode ser modificado após a inicialização da variável. 35

36 Operadores Operador: função de um, dois ou três operandos. ++ é um operador unário que incrementa o operando em 1. = é um operador binário que atribui o valor do operando do lado direito no operando do lado esquerdo;?: é um operador ternário equivalente ao comando if-else. Operadores unários suportam notação prefixa ou posfixa: prefixa: operador aparece antes do operando. Ex: ++cont; posfixa: operador aparece após o operando. Ex: cont ++. Operadores binários utilizam notação infixa, isto é, o operador aparece entre os operandos. Ex: cont1 + cont2. O operador ternário também é infixo: op1? op2 : op3. 36

37 Operadores Como uma função, um operador retorna um valor. O valor retornado depende do operador e do tipo dos operandos. Por exemplo: operadores aritméticos, como os de adição e substração, retornam números (não letras!); se a adição é de inteiros, retorna um número inteiro; se é de reais, retorna um real, e assim por diante. Operadores são classificados em: aritméticos; relacionais; condicionais; atribuição; outros. 37

38 Operadores Aritméticos Operador + - * / % Uso op1 + op2 op1 - op2 op1 * op2 op1 / op2 op1 % op2 Descrição Adiciona op1 e op2; também usado para concatenação de strings Substrai op2 de op1 Multiplica op1 por op2 Divide op1 por op2 Calcula resto da divisão de op1 por op2 38

39 Operadores Aritméticos: Exemplo (Código) public class ArithmeticDemo { public static void main(string[] args) { //a few numbers int i = 37; int j = 42; double x = ; double y = 7.22; //adding numbers System.out.println("Adding..."); System.out.println(" i + j = " + (i + j)); System.out.println(" x + y = " + (x + y)); 39

40 Operadores Aritméticos: Exemplo (Código) //subtracting numbers System.out.println("Subtracting..."); System.out.println(" i - j = " + (i - j)); System.out.println(" x - y = " + (x - y)); //multiplying numbers System.out.println("Multiplying..."); System.out.println(" i * j = " + (i * j)); System.out.println(" x * y = " + (x * y)); //dividing numbers System.out.println("Dividing..."); System.out.println(" i / j = " + (i / j)); System.out.println(" x / y = " + (x / y)); //... 40

41 Operadores Aritméticos: Exemplo (Código) } } //computing the remainder resulting //from dividing numbers System.out.println("Computing the remainder..."); System.out.println(" i % j = " + (i % j)); System.out.println(" x % y = " + (x % y)); //mixing types System.out.println("Mixing types..."); System.out.println(" j + y = " + (j + y)); System.out.println(" i * x = " + (i * x)); 41

42 Operadores Aritméticos: Exemplo (Saída) Variable values... i = 37 j = 42 x = y = 7.22 Adding... i + j = 79 x + y = Subtracting... i - j = -5 x - y = Multiplying... i * j = 1554 x * y = Dividing... i / j = 0 x / y = Computing the remainder... i % j = 37 x % y = Mixing types... j + y = i * x =

43 Operadores Aritméticos Tipo do Resultado long int double float Tipos dos Operandos Nenhum operando é float ou double (aritmética de inteiros); pelo menos um é long. Nenhum operando é float, double ou long. Pelo menos um operando é double. Pelo menos um operando é float ; nenhum operando é double. Quando O inteiro um é implicitamente inteiro e um real convertido são usados em como um real operandos antes que em uma mesma operação a operação aritmética, seja efetivada. o resultado é um real. 43

44 Operadores Aritméticos Operador Uso op++ ++op op-- --op Descrição Incremento de 1; avalia o valor de op antes do incremento Incremento de 1; avalia o valor de op depois do incremento Decremento de 1; avalia o valor de op antes do incremento Decremento de 1; avalia o valor de op depois do decremento 44

45 Operadores Relacionais Operador Uso Descrição > >= < <= ==!= op1 > op2 op1 >= op2 op1 < op2 op1 <= op2 op1 == op2 op1!= op2 Retorna true se op1 é maior que op2 Retorna true se op1 é maior/igual a op2 Retorna true se op1 é menor que op2 Retorna true se op1 is menor que ou igual a op2 Retorna true se op1 e op2 são iguais Retorna true se op1 e op2 não são iguais 45

46 Operadores Relacionais: Exemplo (Código) public class RelationalDemo { public static void main(string[] args) { //a few numbers int i = 37; int j = 42; int k = 42; System.out.println("Variable values..."); System.out.println(" i = " + i); System.out.println(" j = " + j); System.out.println(" k = " + k); //... 46

47 Operadores Relacionais: Exemplo (Código) //greater than System.out.println("Greater than..."); System.out.println(" i > j = " + (i > j)); //false System.out.println(" j > i = " + (j > i)); //true System.out.println(" k > j = " + (k > j)); //false // they are equal //greater than or equal to System.out.println("Greater than or equal to..."); System.out.println(" i >= j = " + (i >= j)); //false System.out.println(" j >= i = " + (j >= i)); //true System.out.println(" k >= j = " + (k >= j)); //true //... 47

48 Operadores Relacionais: Exemplo (Código) //less than System.out.println("Less than..."); System.out.println(" i < j = " + (i < j)); //true System.out.println(" j < i = " + (j < i)); //false System.out.println(" k < j = " + (k < j)); //false //less than or equal to System.out.println("Less than or equal to..."); System.out.println(" i <= j = " + (i <= j)); //true System.out.println(" j <= i = " + (j <= i)); //false System.out.println(" k <= j = " + (k <= j)); //true //... 48

49 Operadores Relacionais: Exemplo (Código) } } //equal to System.out.println("Equal to..."); System.out.println(" i == j = " + (i == j)); //false System.out.println(" k == j = " + (k == j)); //true //not equal to System.out.println("Not equal to..."); System.out.println(" i!= j = " + (i!= j)); //true System.out.println(" k!= j = " + (k!= j)); //false 49

50 Operadores Relacionais: Exemplo (Saída) Variable values... i = 37 j = 42 k = 42 Greater than... i > j = false j > i = true k > j = false Greater than or equal to... i >= j = false j >= i = true k >= j = true Less than... i < j = true j < i = false k < j = false Less than or equal to... i <= j = true j <= i = false k <= j = true Equal to... i == j = false k == j = true Not equal to... i!= j = true k!= j = false 50

51 Operadores Condicionais Operador &&! Uso op1 && op 2 op1 op2!op Descrição Retorna true se op1 e op2 são ambos verdadeiros; condicionalmente avalia op2 Retorna true se op1 ou op2 é verdadeiro; condicionalmente avalia op2 Retorna true se op é false Por exemplo, no caso de &&, o segundo operando pode não ser avaliado. Avalie a expressão a seguir: (numchars < LIMIT) && (...) 51

52 Operadores Condicionais Se numchars é maior que ou igual a LIMIT, o operando da esquerda é false, e então o retorno de && pode ser determinado sem avaliação do operando da direita. Isto tem importantes implicações no caso de operandos da direita com efeitos colaterais, tais como leitura de arquivo, atualização de um valor, ou cálculo de uma expressão. 52

53 Operadores de Atribuição Operador = += -= *= /= %= Uso op1 = op2 op1 += op2 op1 -= op2 op1 *= op2 op1 /= op2 op1 %= op2 Descrição Atribui o valor da direita à esquerda Equivalente a op1 = op1 + op2 Equivalente a op1 = op1 - op2 Equivalente a op1 = op1 * op2 Equivalente a op1 = op1 / op2 Equivalente a op1 = op1 % op2 &= = ^= op1 &= op2 op1 = op2 op1 ^= op2 Equivalente a op1 = op1 & op2 Equivalente a op1 = op1 op2 Equivalente a op1 = op1 ^ op2 53

54 Outros Operadores Operador?: [] (params) (type) new instanceof Uso op1? op2 : op3 Vetores Métodos (type) op Objetos e Vetores op1 instanceof op2 Descrição Se op1 é true, retorna op2; se não, retorna op3 Usado para criar vetores, bem como acessar seus elementos Delimita um lista de parâmetros separados por vírgula Converte op para o tipo especificado; uma exceção é levantada se o tipo de op é incompatível com type Cria um novo objeto ou vetor Retorna true se op1 é uma instância de op2 54

55 Expressões, Comandos e Blocos Literais, variáveis e operadores podem ser combinados para formar expressões. Expressões são segmentos de código que executam operações e retornam valores. As expressões são invocadas dentro de comandos unidades completas de execução. Pelo agrupamento de comandos entre { e }, são criados blocos de código. 55

56 Expressões, Comandos e Blocos class MaxVariablesDemo { } //... //other primitive types char achar = 'S' ; boolean aboolean = true; //display them all System.out.println("The largest byte value is " + largestbyte); //... if (Character.isUpperCase(aChar)) {... } //... Expressões Comandos Bloco 56

57 Expressões, Comandos e Blocos Em expressões compostas, parênteses devem ser utilizados para indicar qual expressão deve ser avaliada primeiro. Sem o uso de parênteses, Java avalia a expressão composta de acordo com sua própria ordem de precedência. Um comando deve terminar sempre com um ponto-evírgula (;). Mesmo não sendo necessário, recomenda-se o uso de { e } quando um bloco possui somente um comando. 57

58 Comandos de Fluxo de Controle Sem comandos de fluxo, as instruções são executadas: na ordem em que aparecem no código, da esquerda para a direita, de cima para baixo. Comandos de fluxo de controle são usados para especificar: que alguns comandos são executados apenas quando certas condições são verdadeiras; a repetição da execução de um bloco de comandos; a mudança do fluxo de controle seqüencial. char achar;... if (Character.isUpperCase(aChar)) { } System.out.println("The character " + achar + " is uppercase."); 58

59 Comandos de Fluxo de Controle Tipo de Comando Palavra-reservada Repetição while, do-while, for Decisão if-else, switch-case Tratamento de Exceção try-catch-finally, throw Quebra de Fluxo break, continue, label:, return 59

60 Projeto Java no Eclipse

61 Características Gerais do Eclipse Eclipse é um software livre em código aberto desenvolvido pela Eclipse Foundation, com recursos provenientes de empresas como IBM Rational e Borland. Eclipse é um IDE com arquitetura baseada em plugins: o IDE Java é apenas um dos plugins; é possível desenvolver plugins para uso proprietário. 61

62 Criando Projeto: New Project 62

63 Criando Projeto: Java Project 63

64 Criando Projeto: Nome, Localização e Layout 64

65 Visualizando Projeto: Open Perspective 65

66 Configurando Projeto: Properties 66

67 Configurando Projeto: Java Build Path 67

68 Configurando Projeto: Add Library 68

69 Configurando Projeto: JRE System Library 69

70 Configurando Projeto: Installed JRE Environments 70

71 Configurando Projeto: Add JRE 71

72 Configurando Projeto: Select JRE 72

73 Configurando Projeto: JRE Libraries 73

74 Configurando Projeto: JRE Name 74

75 Configurando Projeto: Alternate JRE 75

76 Configurando Projeto: JRE 1.5.0_03 76

77 Configurando Projeto: Libraries 77

78 Criando Pastas: Pasta Existentes 78

79 Criando Pastas: New Folder 79

80 Criando Pastas: Pasta test 80

81 Criando Pastas: Pastas do Projeto 81

82 Criando Pacotes 82

83 Criando Pacotes: Pacote br.pucrio.inf.les.prds 83

84 Criando Pacotes: Pacotes 84

85 Criando Classes 85

86 Criando Classes: Classe Main 86

87 Criando Classes: Código da Classe HelloWorld 87

88 Compilando e Executando o Projeto 88

89 Outline do Projeto 89

90 Exercícios

91 Exercício: Sintaxe e IDE Eclipse Escreva um programa que receba um ano no formato yyyy (ex: 1998, 2006,...) e imprima na tela o calendário daquele ano no seguinte formato: Dia da Semana, dia/mês/ano. Exemplo: Entrada: 2006 Saída: Dom, 01/01/2006 Seg, 02/01/2006 Ter, 03/01/ Sáb, 30/12/2006 Dom, 31/12/

92 Webliografia [1] Tutorial da Sun Microsystems. [2] Pllu, M. Developing open source Java applications with java.net and Eclipse. Available in: [3] web.teccomm.les.inf.puc-rio.br/eclipse [4] Eclipse: 92

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