informatica programação orientada a objeto1, Notas de estudo de Programação para Java

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Escola Estadual de

Educação Profissional - EEEP

Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

Curso Técnico em Informática

Programação

Orientada a Objeto I

Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

Apresentação

Autor

Florence Tiu Balagtas

Equipe

Joyce Avestro Florence Balagtas Rommel Feria Reginald Hutcherson Rebecca Ong John Paul Petines Sang Shin Raghavan Srinivas Matthew Thompson

Necessidades para os Exercícios

Sistemas Operacionais Suportados

NetBeans IDE 5.5 para os seguintes sistemas operacionais:

• Microsoft Windows XP Profissional SP2 ou superior
• Mac OS X 10.4.5 ou superior
• Red Hat Fedora Core 3
• Solaris™ 10 Operating System (SPARC® e x86/x64 Platform Edition)

NetBeans Enterprise Pack , poderá ser executado nas seguintes plataformas:

• Microsoft Windows 2000 Profissional SP

• Solaris™ 8 OS (SPARC e x86/x64 Platform Edition) e Solaris 9 OS (SPARC e x86/x64 Pla- tform Edition)
• Várias outras distribuições Linux Configuração Mínima de Hardware

Nota: IDE NetBeans com resolução de tela em 1024x768 pixel

Sistema Operacional Processador Memória HD Livre Microsoft Windows 500 MHz Intel Pentium III workstation ou equivalente 512 MB 850 MB Linux 500 MHz Intel Pentium III workstation ou equivalente 512 MB 450 MB Solaris OS (SPARC) UltraSPARC II 450 MHz 512 MB 450 MB Solaris OS (x86/x Platform Edition) AMD Opteron 100 Série 1.8 GHz 512 MB 450 MB Mac OS X PowerPC G4 512 MB 450 MB Configuração Recomendada de Hardware

Sistema Operacional Processador Memória HD Livre Microsoft Windows 1.4 GHz Intel Pentium III workstation ou equivalente 1 GB 1 GB Linux 1.4 GHz Intel Pentium III workstation ou equivalente 1 GB 850 MB Solaris OS (SPARC) UltraSPARC IIIi 1 GHz 1 GB 850 MB Solaris OS (x86/x Platform Edition) AMD Opteron 100 Series 1.8 GHz 1 GB 850 MB Mac OS X PowerPC G5 1 GB 850 MB Requerimentos de Software NetBeans Enterprise Pack 5.5 executando sobre Java 2 Platform Standard Edition Development Kit 5.0 ou superior (JDK 5.0, versão 1.5.0_01 ou superior), contemplando a Java Runtime Environment, ferramentas de desenvolvimento para compilar, depurar, e executar aplicações escritas em linguagem Java. Sun Java System Application Server Platform Edition 9.

• Para Solaris , Windows , e Linux , os arquivos da JDK podem ser obtidos para sua plataforma em http://java.sun.com/j2se/1.5.0/download.html
• Para Mac OS X , Java 2 Plataform Standard Edition (J2SE) 5.0 Release 4, pode ser obtida diretamente da Apple's Developer Connection, no endereço: http://developer.apple.com/java (é necessário registrar o download da JDK). Para mais informações: http://www.netbeans.org/community/releases/55/relnotes.html

Colaboradores que auxiliaram no processo de tradução e revisão

Alexandre Mori Alexis da Rocha Silva Aline Sabbatini da Silva Alves Allan Wojcik da Silva André Luiz Moreira Andro Márcio Correa Louredo Antoniele de Assis Lima

Hugo Leonardo Malheiros Ferreira Ivan Nascimento Fonseca Jacqueline Susann Barbosa Jader de Carvalho Belarmino João Aurélio Telles da Rocha João Paulo Cirino Silva de Novais João Vianney Barrozo Costa

Mauro Regis de Sousa Lima Namor de Sá e Silva Néres Chaves Rebouças Pedro Antonio Pereira Miranda Pedro Henrique Pereira de Andrade Renato Alves Félix Renato Barbosa da Silva

John Paul Petines – Criador da Iniciativa

Rommel Feria – Criador da Iniciativa

Lição 1

1. Objetivos

Nesta seção, vamos discutir os componentes básicos de um computador, tanto em relação a hardwa- re como a software. Também veremos uma pequena introdução sobre linguagens de programação e sobre o ciclo de vida do desenvolvimento. Por fim, mostraremos os diferentes sistemas numéricos e as conversões entre eles.

Ao final desta lição, o estudante será capaz de:

Identificar os diferentes componentes de um computador.

Conhecer as linguagens de programação e suas categorias.

Entender o ciclo de vida de desenvolvimento de programas e aplicá-lo na solução de problemas.

Conhecer os diferentes sistemas numéricos e as conversões entre eles.

2. Explorando o Java

2.1. Um pouco da história

Java foi criado em 1991 por James Gosling da Sun Microsystems. Inicialmente chamada OAK(Carva- lho), em homenagem à uma árvore de janela do Gosling, seu nome foi mudado para Javadevido a existência de uma linguagem com o nome OAK.

Figura 1: James Gosling criador do Java

A motivação original do Java era a necessidade de uma linguagem indepen- dente de plataformaque podia ser utilizada em vários produtos eletrônicos, tais como torradeiras e refrigeradores. Um dos primeiros projetos desenvo- lvidos utilizando Java era um controle remoto pessoal chamado *7 (Star Seven).

Ao mesmo tempo, a World Wide Web e a Internet foram ganhando popula- ridade. Gosling achava que a linguagem Java poderia ser usada para pro- gramação da Internet.

2.2. O que é uma tecnologia JAVA?

2.2.1. Uma linguagem de programação

Como linguagem de programação, Java pode ser utilizado para criar to- dos os tipos de aplicações existentes, de programas de Inteligência Arti- ficial para Robôs até programas para aparelhos celulares.

O bytecode é uma linguagem de máquina especial que pode ser entendida pela Máquina Virtual Java (JVM). O bytecode é independente de qualquer hardware de computador particular. Assim, qualquer computador com o interpretador Java pode executar um programa Java compilado, não im- portando em que tipo de computador o programa foi compilado.

2.3.2. Garbage Collection

Muitas linguagens de programação permitem ao programador alocar memória durante o tempo de execução. Entretanto, após utilizar a memória alocada, deve existir uma maneira para desalocar o bloco de memória de forma que os demais programas a utilizem novamente. Em C, C++ e outras linguagens o programador é o responsável por isso. Isso, às vezes, pode ser difícil já que instâncias podem ser esquecidas de serem desalocadas da memória pelos programadores e resultar no que chamamos de escapes da memória.

Em Java, o programador não possui a obrigação da retirar uma variável criada das áreas de memó- ria, isto é feito por uma parte da JVM específica que chamamos de Garbage Collection. O Garbage Collection é o grande responsável pela liberação automática do espaço em memória.

Isso acontece automaticamente durante o tempo de vida do programa Java.

2.3.3. Segurança de código

Segurança do Código é alcançada em Java através da implementação da Java Runtime Environment ( JRE ). A JRE roda códigos compilados para a JVM e executa o carregamento de classes (através do Class Loader ), verificação de código (através do verificador de bytecode ) e finalmente o código exe- cutável.

O Class Loader é responsável por carregar todas as classes necessárias ao programa Java. Isso adi- ciona segurança através da separação do namespace entre as classes do sistema de arquivos local e aquelas que são importadas pela rede. Isso limita qualquer ação de programas que podem causar danos, pois as classes locais são carregadas primeiro. Depois de carregar todas as classes, a quanti- dade de memória que o executável irá ocupar é determinada. Isto acrescenta,

novamente, uma proteção ao acesso não autorizado de áreas restritas ao código pois a quantidade de memória ocupada é determinada em tempo de execução.

Após carregar as classes e definir a quantidade de memória, o verificador de bytecode verifica o for- mato dos fragmentos de código e pesquisa nestes fragmentos por códigos ilegais que possam violar o direito de acesso aos objetos.

Depois que tudo isso tiver sido feito, o código é finalmente executado.

2.4. Fases do Java programa

A figura seguinte descreve o processo de compilação e execução de um programa Java. O primeiro passo para a criação de um programa Java é escrever os programas em um editor de texto. Exem-

plos de editores de texto que podem ser utilizados: bloco de notas, vi, emacs, etc.Esses arquivos são armazenados no disco rígido com a extensão .java.

Figura 1: Fases de um Programa Java.

Após o programa Java ter sido criado e salvo, compile o programa utilizando o Compilador Java. A saída desse processo é um arquivo de bytecode com extensão .class. O arquivo .class é então lido pelo Interpretador Java que converte os bytecodes em linguagem de máquina do computador que se está usando.

Tarefa Ferramenta utilizada Saída

Escrever o programa Qualquer editor de texto Arquivo com extensão .java Compilar o programa Compilador Java Arquivo com extensão .class (Java bytecode). Executar o programa Interpretador Java Saída do programa

Tabela 1: Resumo das fases de um programa Java.

3. Primeiro Programa Java

Antes de explicar o que o programa significa, vamos escrevê-lo e executá-lo.

3.1. Utilizando a Console e um editor de texto

da como myJavaPrograms para entrar nela. A pasta deve estar vazia porque ainda não salvamos nada dentro dela.

Na caixa de texto "Name", digite o nome do programa (Hello.java), e depois clique no botão salvar.

ATENÇÃO: Para o Notepad no Windows, mude o Tipo para "All Files" (em Save as Type).

Após salvar o arquivo observe que o título da janela mudou de "Untitled" para "Hello.java", caso de- seje alterar novamente o arquivo basta editá-lo e depois salvá-lo novamente clicando em File

Save.

Passo 5: Entrar na pasta que contém o programa

O próximo passo deve ser o de compilar o programa. Inicialmente, precisamos entrar na pasta que o contém. Retorne à janela do terminal.

Em Linux :

Normalmente, quando abrimos uma janela terminal, ela vai diretamente para sua pasta home (iden- tificada por $). Para ver o que tem dentro do diretório digite ls (LS em minúscula, significando "List Sources") e pressione ENTER. Isso fará com que sejam listados os arquivos e pastas da pasta home. Verifique a existência de uma pasta chamada "myJavaPrograms", criada a pouco, sendo esta olocal em que foi salvo o programa "Hello.java". Mudaremos o contexto para esta pasta.

Para entrar nesta pasta devemos utilizar o comando: cd [nome da pasta]. O comando "cd" significa "Change Directory". Digitaremos:

$ cd myJavaPrograms

Agora que estamos dentro da pasta onde o arquivo do programa está, poderemos então compilá-lo. Certifique-se de que o arquivo está realmente dentro desta, executando o comando ls (LS em mi- núscula) novamente.

Em Windows :

Normalmente, quando abrimos uma janela terminal ela vai diretamente para sua pasta raiz (identificada por C:). Para conhecer o conteúdo do diretório digite dir (significando "directory") e pressione ENTER. Isso fará com que sejam listados os arquivos e pastas da pasta principal. Verifique a existência de uma pasta chamada "myJavaPrograms", criada a pouco, sendo esta o local em que foi salvo o programa "Hello.java". Mudaremos o contexto para esta pasta.

Para entrar nesta pasta devemos utilizar o comando: cd [nome da pasta]. O comando "cd" significa "Change Directory". Digitaremos:

C:>cd myJavaPrograms

Agora que estamos dentro da pasta onde o arquivo do programa está, poderemos então compilá-lo. Certifique-se de que o arquivo está realmente dentro desta, executando o comando dir novamente.

Passo 6: Compilar o programa

Para compilar o programa, utilizamos o comando: javac [Nome do Arquivo]. Ou seja:

javac Hello.java

Durante a compilação, é criado o arquivo: [Nome do Arquivo].class, neste caso, Hello.class , que contém o código em linguagem de máquina (chamado de bytecode ).

Passo 7: Executar o programa

Assumindo que não ocorreu problemas na compilação (caso tenha ocorrido qualquer problema refa- ça os passos realizados), estamos prontos para executar o programa.

Para executar o programa, utilizamos o comando: java [nome do arquivo sem a extensão].

No caso do exemplo, digite:

java Hello

Veremos na mesma tela, em que foi executado o comando, a seguinte mensagem:

Hello world!

3.2. Erros

Vimos um pequeno programa Java, geralmente não encontraremos qualquer problema para compilar e executar esses programas, entretanto nem sempre este é o caso, como mencionamos na primeira parte deste curso, ocasionalmente encontramos erros durante esse processo.

Como mencionamos antes, há dois tipos de erros: o primeiro pode ocorrer durante a compilação, chamado de erro de sintaxe, o segundo pode ocorrer durante a execução, chamado runtime error.

3.2.1 Erros de Sintaxe

Os erros de sintaxe normalmente são erros de digitação, ocasionados pelo programador que podeter se equivocado e digitar uma instrução errada, ou por esquecimento de alguma parte da instrução, por exemplo, um ponto e vírgula. O Compilador tenta isolar o erro exibindo a linha de instrução e mostrando o primeiro caractere incorreto naquela linha, entretanto, um erro pode não estar exata- mente neste ponto. Outros erros comuns são a troca de letras, troca de letras maiúscula por minús- cula (a linguagem Java é completamente case-sensitive , ou seja, o caractere "a" é completamente diferente do caractere "A", e o uso incorreto da pontuação.