Java { Conceitos Basicos

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1 Java { Conceitos Basicos I Classes I o que s~ao I constituic~ao I heranca I Metodos I tipos de metodos I sobreposic~ao e sobrecara I Objectos I o que s~ao I criac~ao I cadeias de caracteres I vectores Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Caractersticas do Java I linuaem orientada a objectos I abstracc~ao I heranca I modularidade I encapsulamento I polimorsmo I permite reutilizac~ao de software I independente da plataforma I facilidades racas independentes do dispositivo I e do domnio publico I facilidades para aplicac~oes na Web Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

2 Caractersticas menos positivas do Java I execuc~ao lenta I mecanismos de E/S [razoavelmente] complexos Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Elementos do Java I linuaem de proramac~ao Java I maquina virtual Java (Java Virtual Machine { JVM) maquina virtual executa um codio chamado bytecode I Java Application Proramin Interface (Java API). Dene as classes padr~ao disponveis na linuaem um prorama em Java corre como application ou applet Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

3 Ambiente Java (do livro \Java How to Proram" - H. Deitel & P. Deitel) Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Classes em Java Denem tipos abstractos de dados. Oranizadas hierarquicamente. Os seus membros podem ser: I campos de dados (uardam valores de atributos) I variaveis do tipo primitivo I refer^encias (\apontadores" para objectos) I metodos (implementam comportamentos) I construtores I atribuic~ao de valores (set methods) I inspecc~ao de valores (et methods) I predicados I metodos que implementam comportamentos I nalizador Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

4 Tipos Primitivos I Tipos primitivos n~ao oriinam objectos (eci^encia) I Variaveis automaticas Tipo Tamanho Mnimo Maximo Tipo Primitivo Derivado boolean 1 bit { { Boolean char 16 bit Unicode 0 Unicode Character byte 8 bit Byte short 16 bit Short int 32 bit Inteer lon 64 bit Lon oat 32 bit -3.4E E+38 Float double 64 bit -1.8E E+308 Double Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Proramar em Java Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

5 Operador \." Separa os elementos no caminho ate ao membro a que queremos aceder. exemplo: I classe Pessoa: campo de dados contador; metodo quantassao() I objecto referenciado pela variavel pessoa: campo de dados idade; metodo mostraidade() acesso ao campo de dados da classe ) Pessoa.contador acesso ao campo de dados do objecto ) pessoa.idade Evocac~ao do metodo da classe ) Pessoa.quantasSao(.. ) Evocac~ao do metodo do objecto ) pessoa.mostraidade(.. ) Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Classes em Java { exemplo { /* Esta classe tem dois campos de dados e dois metodos e e uma subclasse da classe Object */ public class Pessoa extends Objectf /* Dados */ int idade; // variavel do tipo primitivo Strin nome; // refer^encia /* Metodos */ public Pessoa(Strin nomepessoa, int idadepessoa)f idade = idadepessoa; nome = nomepessoa; public int idadepessoa()f return idade; Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

6 Classes { heranca simples { exemplo { /* A classe Aluno e subclasse de Pessoa. Herda os campos de dados e os metodos */ public class Aluno extends Pessoaf /* Dados */ int notacpa; /* Metodos */ public Aluno(Strin nome, int idade, int nota)f super(nome, idade); notacpa = nota; public void mostradados()f System.out.println(\idade = \+idade+" nota = \+notacpa); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Metodos { classicac~ao { I Construtores: inicializac~oes aquando da criac~ao de um objecto I Atribuic~ao de valores: alterar os campos de dados quando ha encapsulamento I Inspecc~ao de valores: inspeccionar os campos de dados quando ha encapsulamento I Predicados: testes boleanos aos campos de dados I Metodos que implementam comportamentos: implementac~ao de aloritmos e qualquer outro proposito I nalizador: evocado quando um objecto e removido da memoria. Usado para libertar recursos especcos do objecto a remover Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

7 Metodos { exemplo { public class Pessoaf int idade; /* Construtor */ public Pessoa(int idadepessoa)f idade = idadepessoa; /* Atribuicao de valores */ public void atribuiidade(int idadepessoa)f idade = idadepessoa; /* Metodo de inspeccao */ public int idadepessoa()f return idade; /* Predicado */ public boolean evelho()f return idade >= 80; /* Outros propositos */ public int calculasalario()f... return salario; /* Finalizador */ protected void nalize()f System.out.println(\Objecto termina a sua existencia"); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Metodos { sobrecara { Metodos com o mesmo nome mas com numero de par^ametros diferentes ou mesmo numero de par^ametros mas de tipos diferentes. public class Complexof double partereal, parteimainaria; double modulo, fase; public Complexo()f partereal = parteimainaria = 0.0; modulo = fase = 0.0; public Complexo(double real)f modulo = partereal = real; fase = real >= 0.0? 0.0 : 180.0; parteimainaria = 0.0; public Complexo(double real, double ima)f partereal = real; parteimainaria = ima; modulo = Math.sqrt(real * real + ima * ima); fase = Math.atan(ima / real); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

8 Metodos { sobreposic~ao { Uma subclasse contem um metodo com o mesmo nome, redenindo esse comportamento da classe (codicar uma excepc~ao, por exemplo). public class Avef public boolean voa()f return true; public class Avestruz extends Avef public boolean voa()f return false; Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Reras de nomeac~ao I Variaveis locais e par^ametros: nome curtos em minusculas (ex: int numero, idade;) I Classes e Interfaces: nomes ou frases nominais, 1 a maiuscula. As restantes em minusculas (ex: class PessoaAdulta extends...) letra de cada nome em I Campos de dados (excepto nal): nomes ou frases nominais em que a 1 a letra de cada palavra e maiuscula (ex: class Pessoa f int limitedeidade;... ) I constants em interfaces e variaveis nal: letras maiusculas com palavras separadas por \ " (ex: nal int MAXIMO VALOR;) I Metodos: verbos ou frases verbais em que a 1 a letra de cada palavra e maiuscula (ex: int comparadoisinteiros(... ) Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

9 Suest~oes para escrita de Proramas Generalidades usar: I \proramac~ao estruturada" (metodos pequenos) I campos de dados antes dos metodos I denir TODAS as variaveis antes do codio do metodo I dar nomes inteliveis as variaveis evitar: I usar o qualicador public em dados (e metodos auxiliares) a menos que absolutamente necessario I usar \variaveis lobais" desnecessariamente Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Objectos I Todos os objectos s~ao inst^ancias de uma classe I S~ao criados \a pedido" usando a instruc~ao new. Alo semelhante a est~ao de memoria din^amica em C. I S~ao acedidos atraves de refer^encias (apontadores) I Como arumentos de metodos s~ao passados por refer^encia I Espaco libertado por arbae collection quando n~ao ha nehuma refer^encia para o objecto declarac~ao de refer^encias: Pessoa pessoaref1, pessoaref2; criac~ao de dois objectos do tipo Pessoa: pessoaref1 = new Pessoa(); pessoaref2 = new Pessoa(); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

10 Instanciac~ao Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Objectos (cont.) Inicialmente tr^es objectos s~ao criados automaticamente: I System.out! associado ao ecr~a (\standard output") I System.in! associado ao teclado (\standard input") I System.err! associado ao ecr~a (\standard error") Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

11 Auto-refer^encia (this) I um metodo tem sempre um par^ametro implcito que e o objecto (ou classe) a que se vai aplicar I x.inc() pode ser visto como inc(x) (notac~ao mais corrente) I se se omitir o objecto assume-se que se trata do objecto corrente I para referir explicitamente o objecto corrente usa-se this I uma escolha criteriosa do resultado das func~oes pode permitir um estilo de escrita que use composic~ao de func~oes public class Contadorf private int i = 0; Contador inc()f i++; return this; void print()f System.out.println(\i = "+i); public static void main(strin [] ars)f Contador x = new Contador(); Contador y = new Contador(); x.inc().inc().inc().print(); y.inc().print(); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Refer^encias this e super Para desinar um membro m (atributo ou metodo) de um objecto o, a notac~ao e o.m I na denic~ao dos metodos de uma classe, o objecto corrente esta normalmente implcito (referem-se os membros sem prexo) I se existir uma variavel x num metodo da classe com o mesmo nome de um atributo, este ca escondido; para o aceder usa-se this.x I this referencia o objecto corrente I se existir um metodo local f() com o mesmo nome de um numa superclasse, este ca escondido; para o aceder usa-se super.f() I super pode ser usado para fazer revoac~ao parcial de um metodo: fornecer nova denic~ao que chama metodo da superclasse Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

12 Construtores e this public class Florf private int i = 0; private Strin s = new Strin(null); Flor(int x)f i = x; System.ot.println( \Construtor com int: i = \+i); Flor(Strin ss)f s = ss; System.ot.println( \Construtor com Strin: s = \+ss); Flor(Strin s, int x)f this(x); this.s = s; System.ot.println(\Dois ars\); Flor()f this(\cravo", 47); System.out.println( \Construtor por omissao\); void print()f System.out.println( \i = "+i+ \ s = \+s); public static void main(strin ars[])f Flor x = new Flor(); x.print(); /* RESULTADO: Construtor com int: i = 47 Dois ars Construtor por omissao i=47 s = cravo */ Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Criac~ao e Eliminac~ao I construtor por omiss~ao n~ao tem arumentos I so e sintetizado se n~ao se denir nenhum construtor I um construtor pode usar outro chamando-o com a sintaxe: this(ars) I tem que ser a 1 a instruc~ao I so se pode chamar outro construtor uma vez I n~ao se pode usar esta sintaxe num metodo n~ao construtor I this para referenciar o objecto corrente num construtor, (ex. desambiuar nome de atributo iual a par^ametro (this.s = s)) I n~ao existe destruic~ao explcita de objectos I quando deixam de ser precisos (n~ao ha refer^encias para eles) s~ao eliminados pelo arbae collector I se n~ao se dene o construtor I construtor por omis~ao inicializa tipos primitivos a zero e refer^encias a null Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

13 Cadeias de caracteres (Strin) I imutaveis depois de criadas I concatenac~ao: + constroi Strin se um dos elementos o for I == e!= testam identidade de objectos n~ao a iualdade entre as strins I aluns metodos: I esquerdo.compareto(direito) compara de acordo com ordem lexicoraca I cadeia.lenth() devolve o comprimentos da strin I cadeia.charat(posicao) indexa a partir de 0 I cadeia.substrin(inicio, m) I tostrin() converte tipo primitivo em Strin (e implcito em +) Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Cadeias de caracteres (Strin) criac~ao Declarac~ao de uma refer^encia (n~ao de um objecto) para Strin: Strin cadeia; Declarac~ao de uma refer^encia e criac~ao de um objecto tipo Strin: Strin cadeia = new Strin(\Mensaem"); no caso especial das strins o mesmo pode ser obtido com: Strin cadeia = \Mensaem"; Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

14 Vectores I Colecc~ao de entidades do mesmo tipo I Declarac~ao: int [] vector1; int vector1[]; I Criac~ao: vector = new int[100]; com inicializac~ao int vector[] = 2, 3, 4; I Tamanho: vector.lenth I Criac~ao din^amica I Multi-dimensional: int [][] matriz = new int[10][10]; Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Vectores exemplo public class Vectorf int [] vector; public Vector(int dimensao, int valor)f int i; vector = new int[dimensao]; for(i = 0; i < vector.lenth; i++) vector[i] = valor; void mostravector()f int i; for(i = 0; i < vector.lenth; i ++) System.out.print(vector[i]+\ "); public class TestaVectoresf public static void main(strin [] ars)f Vector vector = new Vector(10, 2); vector.mostravector(); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

15 Vectores outro exemplo public class Matrizf int [][] matriz; public Matriz(int dim1, int dim2, int valor)f int i, j; matriz = new int[dim1][dim2]; for(i = 0; i < matriz.lenth; i++) for(j = 0; j < matriz[i].lenth; j++) matriz[i][j] = valor; void mostramatriz()f int i, j; System.out.println("nnnn matriz "+ matriz.lenth+"x"+matriz[0].lenth); System.out.println("nn"); for(i = 0; i < matriz.lenth; i ++)f for(j = 0; j < matriz[i].lenth; j++) System.out.print(matriz[i][j]+" "); System.out.println(); public class TestaVectoresf public static void main(strin [] ars)f Matriz vect = new Matriz(10, 3, 2); vect.mostramatriz(); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Vectores ainda outro exemplo public class MatrizEsquisitaf int matriz[][] = ff1, 2, 3, 4, f5, f6, 7; void mostramatriz()f int i, j; for(i = 0; i < matriz.lenth; i ++)f for(j = 0; j < matriz[i].lenth; j++) System.out.print(matriz[i][j]+" "); System.out.println(); resultado: public class TestaMatrizEsquisitaf public static void main(strin [] ars)f MatrizEsquisita matriz = new MatrizEsquisita(); matriz.mostramatriz(); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

16 Mini-prorama em Java public class Pessoaf int idade; Strin nome; public Pessoa(Strin nomepessoa, int idadepessoa)f idade = idadepessoa; nome = nomepessoa; System.out.println("Construtor Pessoa"); public int idadepessoa()f return idade; public class Aluno extends Pessoaf int notacpa; public Aluno(Strin nome, int idade, int nota)f super(nome, idade); notacpa = nota; System.out.println("Construtor Aluno"); public void mostradados()f System.out.println("idade = " + idade + " nota = " + notacpa); System.out.println("metodo idade =" + idadepessoa()); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Mini-prorama em Java (cont.) public class TestaPessoaEAlunof public static void main(strin[] ars)f Aluno aluno = new Aluno("Antonio", 21, 15); aluno.mostradados(); Compilar: Resultado da execuc~ao: comando> javac *.java comando> java TestaPessoaEAluno Construtor Pessoa Construtor Aluno idade = 21 nota = 15 metodo idade =21 Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

17 Seundo Mini-prorama em Java public class Complexof double partereal, parteimainaria; double modulo, fase; public Complexo()f partereal = parteimainaria = 0.0; modulo = fase = 0.0; public Complexo(double real)f modulo = partereal = real; fase = real >= 0.0? 0.0 : 180.0; parteimainaria = 0.0; public Complexo(double real, double ima)f partereal = real; parteimainaria = ima; modulo = Math.sqrt(real * real + ima * ima); fase = Math.atan(ima / real); public void mostravalores()f System.out.print(\Re = \+partereal); System.out.println(" Im = \+parteimainaria); System.out.print(\Mod = \+modulo); System.out.println(" Fase = \+fase); Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC Seundo Mini-prorama em Java (cont.) public class TestaComplexof public static void main(strin[] ars)f Complexo complexo1 = new Complexo(2, 2); Complexo complexo2 = new Complexo(4); complexo1.mostravalores(); System.out.println(" \); complexo2.mostravalores(); Compilar: comando> javac *.java comando> java TestaComplexo Resultado da execuc~ao: Re = 2.0 Im = 2.0 Mod = 2.8 Fase = Re = 4.0 Im = 0.0 Mod = 4.0 Fase = 0.0 Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC

18 Realizar um prorama em Java I Identicar as entidades envolvidas no problema I Cada entidade oriina uma classe I Sempre que possvel usar classes da Java API I Codicar cada classe I conceber a estrutura da classe dados metodos I liar a classe na hierarquia de classes I Uma classe com um metodo public static void main() onde o prorama inicia a execuc~ao I Guardar uma classe em cada cheiro.java I Compilar os cheiros: javac *.java I Executar o prorama: java ClassePrincipal Complementos de Proramac~ao e Aloritmos { LEIC