Programação Estruturada e OO Aula 1.2 Introdução a Paradigmas de Programação. Prof. Bruno Moreno

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1 Programação Estruturada e OO Aula 1.2 Introdução a Paradigmas de Programação Prof. Bruno Moreno bruno.moreno@ifrn.edu.br

2 Motivação Por que existe mais de uma LP? Propósitos diferentes; Avanços tecnológicos; Interesses comerciais (linguagens comerciais); Cultura; Background científico; 2

3 Motivação Linguagens de programação e linguagens naturais são análogas? Léxico Conjunto de palavras do idioma; Sintaxe Semântica Regras que constroem as frases; Refere-se ao significado das frases; Estuda a disposição das palavras na frase; Relação lógica das palavras; 3

4 Introdução Uma linguagem de programação possui a parte léxica, sintática e semântica Léxica: o conjunto de palavras-chaves que formam a linguagem, i.e. a gramática da LP; Sintática: o conjunto de regras que determinam quais palavras-chaves podem ser combinadas; Semântica: a lógica representada pelo conjunto de palavras chaves combinadas; 4

5 Introdução Características de um LP Léxico, sintático e semântico bem definidos; Implementável (executável) com eficiência; Universal Expressa todo e qualquer problema computável; 5

6 Introdução O que é um paradigma de programação? Modelo, padrão ou estilo de programação que agrupam características comuns; Diferentes paradigmas de programação: Paradigma Imperativo; Paradigma Funcional; Paradigma Lógico; Paradigma Orientado a Objetos; 6

7 Tipos de Paradigmas Paradigma Imperativo; Paradigma Funcional; Paradigma Lógico; Paradigma Orientado a Objetos; 7

8 Tipos de Paradigmas Paradigma Imperativo; Paradigma Funcional; Paradigma Lógico; Paradigma Orientado a Objetos; 8

9 Paradigma Imperativo Os programas são desenvolvidos de acordo com o conceito de estado (modelado por variáveis) e ações que manipulam-no: Entrada Programa Saída ESTADO 9

10 Paradigma Imperativo Também denominado de procedural, por incluir subrotinas ou procedimentos como mecanismo de estruturação; Primeiro paradigma a surgir e ainda utilizado; Procedural = Imperativo = Procedimental 10

11 Paradigma Imperativo Exemplo: somar os naturais de 1 a 10 (em C): int total = 0; for (int i = 1; i<= 10; ++i) total = total + i; O programa é uma sequência de instruções; O resultado é obtido por diferentes estados das variáveis i e total; 11

12 Paradigma Imperativo Exemplo: somar os naturais de 1 a 10 (em C): int total = 0; for (int i = 1; i<= 10; ++i) total = total + i; Simulação: passo instrução i total 1 total = 0? 0 2 i = total = total + i i total = total + i total = total + i i

13 Tipos de Paradigmas Paradigma Imperativo; Paradigma Funcional; Paradigma Lógico; Paradigma Orientado a Objetos; 13

14 Paradigma Funcional Os programas desenvolvidos são vistos como funções que descrevem uma relação explícita e precisa entre entrada e saída (E/S); Esse estilo de programação evita estados ou dados mutáveis; 14

15 Paradigma Funcional Exemplo: somar os naturais de 1 a 10 (em Haskell): sum[..10] Exemplo: somar os naturais de 1 a 10 (em R): sum(1:10) Basicamente, o programa consiste na aplicação da função sum à lista de inteiros; 15

16 Tipos de Paradigmas Paradigma Imperativo; Paradigma Funcional; Paradigma Lógico; Paradigma Orientado a Objetos; 16

17 Paradigma Lógico Os programas são desenvolvidos de acordo com relações entre E/S; Faz uso da lógica matemática; Na prática inclui características imperativas por questões de eficiência; 17

18 Paradigma Lógico A programação é feita usando inferência lógical: Se declara fatos a respeito de objetos e seus relacionamentos; Define-se regras sobre os objetos e seus relacionamentos; Se faz perguntas sobre os objetos e seus relacionamentos; 18

19 Tipos de Paradigmas Paradigma Imperativo; Paradigma Funcional; Paradigma Lógico; Paradigma Orientado a Objetos; 19

20 Paradigma OO Não é um paradigma no sentido estrito: é uma subclassificacão do imperativo; A diferença é mais de metodologia quanto à concepção e modelagem do sistema; A grosso modo, uma aplicação é estruturada em módulos (classes) que agrupam um estado e operações (métodos) sobre este; Classes podem ser estendidas e/ou usadas como tipos (cujos elementos são objetos). 20

21 Paradigma OO Imperativo: Entrada Saída Programa ESTADO OO: Entrada Programa Saída ESTADO Entrada Programa ESTADO Saída... Entrada Programa ESTADO Saída... Entrada Programa Saída ESTADO 21

22 Histórico das LPs 22

23 Java Popularidade (RedMonk ranking) 23

24 Java Popularidade (TIOBE ranking) 24

25 JAVA: Introdução, Histórico, Conceitos Básicos 25

26 Introdução O que é Java? Linguagem de programação OO Década de 90 Sun Microsystems Multiplataforma: bytecodes Máquina Virtual Java 26

27 Bibliografia 27

28 Histórico Green Project 1991 A Sun decidiu lançar uma nova versão do Oak para a Internet: applets Oak Java JDK JDK 1.1 JDK Java Swing e segurança J2SE, J2EE e J2ME 1999 JDK para linux O *7 foi desenvolvido usando uma linguagem específica: Oak. 28

29 Histórico Robo enviado a Marte com JAVA Abertura do código de Java Mais de 50 milhões de celulares com J2ME IDE Eclipse; J2ME para Linux; J2EE patterns 400 grupos de usuários no mundo; JavaOne com mais de 25 mil desenvolvedores; Netbeans open-source 29

30 Histórico Em 2010, a Oracle comprou a Sun MicroSystems 30

31 Princípios para criação de Java 1. Simples, OO e familiar 2. Robusta e segura 3. Portável e independente de arquitetura 4. Deve ser executável com alta performance 5. Interpretada, multi-tarefa e dinâmica 31

32 Bytecodes 32

33 Bytecodes O código é compilado, gerando um conjunto de instruções chamado de byte-code; O byte-code é aplicado à Máquina Virtual Java (JVM) que se encarrega de interpretar os comandos para o SO onde o programa está rodando; Ou seja, a máquina virtual traduz as instruções do código Java para instruções válidas no SO em que está rodando; Esse byte-code poderá então ser interpretado por qualquer máquina virtual Java (Linux, Windows, Palm OS, Solari, etc) 33

34 Compilação e Execução Você pode usar um arquivo texto normal para programar: 34

35 Compilação e Execução Após isso, erros podem ser detectados por meio do processo de compilação usando o terminal: javac NomeDoSeuArquivoJava.java Esse comando executa o compilador Java; Caso o processo de compilação for OK, o compilador gera os bytecodes (arquivo.class) que pode ser executado em qualquer local que tenha uma JVM; java NomeDoSeuArquivoJava Esse comando chama a JVM para executaro seu programa que foi compilado no passo anterior; 35

36 Compilação e Execução Esse processo pode ser demorado e trabalhoso dependendo da complexidade do sistema sendo desenvolvido; Por isso, existem os IDEs (Integrated Development Environment) É um ambiente integrado de programação; Apresenta erros de compilação em tempo real ; Otimiza o trabalho do compilador; 36

37 IDEs Ambiente de programação Netbeans 37

38 IDEs Ambiente de programação Eclipse 38

39 IDEs Ambiente de programação BlueJ Focado no nível introdutório Ambiente fácil de usar e propício para o aprendizado em Java 39

40 Componentes principais API Java Java tem código aberto e livre API é o conjunto de documentação a respeito do código de Java. No mundo do desenvolvimento, é comum se disponbilizar uma API de determinada linguagem. 40

41 Componentes principais API Java 41

42 Componentes principais JVM: Java Virtual Machine É uma máquina virtual que executa os bytecodes de um sistema em Java Cada SO possui uma máquina virtual Um sistema desenvolvido em Java roda em qualquer máquina virtual É essa arquitetura que proporciona a portabilidade de Java 42

43 Componentes principais JVM: Java Virtual Machine 43

44 Comunidades Grupos de Java guj.com.br soujava.org.br Listas de discussões Grupos no facebook Stackoverflow (em pt e em) stackoverflow.com pt.stackoverflow.com GOOGLE!!! 44