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Apostilas de Ciência da Computação sobre o estudo da Linguagem JAVA E Aplicações com NetBeans, Histórico da Linguagem, Inicialização de variáveis.
Tipologia: Notas de estudo
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E
PRODUZIDA PELA A TURMA DE COMPUTAÇÃO BLOCO V – ANO 2007 CAMPUS OEIRAS OEIRAS (PI), DEZEMBRO DE 2007
Histórico da Linguagem Java é uma linguagem de programação ideal para aplicativos para a Internet. Mostraremos a seguir as origens da linguagem, e porque ela é tão apropriada para ser usada na Internet, particularmente na WorldWide Web. Embora as papplets Java sejam escritas na linguagem Java, não é necessário saber programar em Java para usá-las. Se você está interessado em usar applets sem realmente programar em Java, pode pular esta parte, que introduz a linguagem. Você pode ler a definição da linguagem Java (em inglês), no site Java/HotJava da Web. http://www.javasoft.com/hooked/language-ref.html A História da Linguagem Java A história de uma linguagem de programação pode contar muita coisa sobre a linguagem em si. Durante a fase de projeto, é importante usar a linguagem em aplicativos reais. Do contrário, a linguagem não será tão útil quando for lançada, e não será tão divertido programar nela. A linguagem de programação Java foi usada no desenvolvimento de diversos aplicativos enquanto estava sendo projetada. Originalmente, pretendia-se que a Java fosse usada na programação de produtos eletrônicos de consumo (eletrodomésticos, eletroeletrônicos). Entretanto, ela se transformou em uma grande linguagem para programação para a WorldWide Web. As Origens da Java A linguagem de programação Java foi projetada e implementada por uma pequena equipe de pessoas coordenada por James Gosling na Sun Microsystems em Mountain View, Califórina. Além de seu trabalho com a Java, James Gosling é o autor do emacs do Unix e do sistema de janelas neWs. http://ww.javasoft.com/people/jag/index.html. A equipe Java original trabalhava no projeto de software para produtos eletrônicos de consumo. Rapidamente, eles descobriram que as linguagens de programação existentes, como C e C++, não eram adequadas. Programas escritos em C e C++ têm de ser compilados para cada tipo específico de processador (chip de CPU). Quando um novo processador é lançado, a maior parte do software tem de ser recompilada, para aproveitar os novos recursos do processador. Depois de compilados, os programas em C e C++ não são facilmente adaptáveis ao uso de novas bibliotecas de software. Os programas têm de ser totalmente recompilados quando a biblioteca muda. Entretanto, softwares para produtos de eletrônica de consumo devem funcionar em novos processadores, porque os fabricantes têm como restrição o custo dos componentes. Se o preço de um processador fica muito alto, eles o substituirão imediatamente por um mais novo, de custo-benefício mais atraente. Mesmo pequenas variações de preço podem fazer diferença, quando se pensa em termos de vendas de milhões de unidades. Outro problema no uso de linguagens de programação tradicionais para o software de produtos eletrônicos de consumo está em que o consumidor quer uma vida útil longa para seu produto. Há torradeiras funcionando que têm 50 anos de idade. O plugue ainda se encaixa na tomada e as fatias de pão ainda se encaixam nas aberturas. Os Software normalmente tem uma vida útil bem mais curta, o que tornaria difícil construir uma torradeira com um computador embutido. Sempre que novos programas para torradeiras fossem escritos, eles teriam de apresentar compatibilidade retroativa, pois o software das torradeiras antigas teria de ser substituído. O software usado em produtos eletrônicos de consumo também precisa ser muito confiável, muito mais do que o software para computadores. Se um eletrodoméstico ou eletroeletrônico falha, o fabricante geralmente tem de substituir todo o aparelho.
Em 1990, James Gosling começou a projetar uma linguagem de programação nova, que seria mais apropriada para produtos eletrônicos de consumo, sem os problemas de linguagens tradicionais como C e C++. O resultado é Java, uma linguagem muito rápida, pequena e confiável, que rodará em todos os tipos de processadores. Inicialização de variáveis No Java não é permitido o uso de variáveis indefinidas. Variáveis definidas dentro do método são chamadas de variáveis automáticas, locais, temporárias ou estáticas e devem ser inicializadas antes do uso. Quando um objeto é criado, as variáveis membro são inicializadas com os seguintes valores em tempo de alocação: Tipo de variável Valor inicial Tamanho byte 0 8 bits short 0 16 bits Int 0 32 bits long 0L 64 bits float 0.0f 32 bits Double 0.0d 64 bits Char ‘\u0000’ (Null) 64 bits Boolean false Operadore s No Java os operadores são muito similares ao estilo e funcionalidade de outras linguagens como por exemplo o C e o C++. Pré-incremento: x = 10; x = x + 1; O valor da variável x é 11 ou x = 10;
Instruções de controle: Declarações de Fluxos If, else if (expressão) // expressão cujo retorno é um valor do tipo boolean { Declarações ou blocos } else // caso a condição anterior não seja satisfeita { Declarações ou blocos } switch switch (expressão) // Esta expressão deve ser do tipo int ou char { case cond01: declarações; break; // usado para sair do case. case cond02: declarações; break; case cond03: declarações; break; } for Loops for (expr_inicial; condição_boolean; incremento) { Declarações ou blocos; } w hile Loops while(condição_boolean) { Declarações ou blocos; } do Loops do { Declarações ou blocos; } while(condição_boolean); Palavras Reservadas abstract do implements private throw boolean double import protected throws breaak else instanceof public true transient byte extends int return case false interface short try catch final long static void char finally native super volatile
class float new switch while continue for null synchronized default if package this Estruturação teórica da linguagem: Classes e objetos: 1º Nível 2º Nível 3º Nível Veículos de Passeio Veículos de Transporte Fabricante Veículos n Níveis Abstração de Tipos de Dados Quando itens de dados são compostos para tipos de dados, semelhante a uma data, você pode definir um número de bits de programas que especifica a operação do tipo de dados. Em Java você pode criar uma associação entre o tipo data e a operação tomorrow a seguir: public class Date { private int day, month, year; public void tomorrow( ) { // código que incrementa o dia } } Definição de Métodos Em Java, métodos são definidoss usando uma aproximação que é muito similar à usada em outras linguagens, como por exemplo C e C++. A declaração é feita da seguinte forma: < modifiers >
rigoroso para quando estivermos suficientemente maduros. Ao compreender as diversas partes componentes do exemplo, já teremos dado um grande passo para podermos escrever qualquer programa. Seguindo essa linha, apresentamos nosso primeiro programa, o clássico "Alô pessoal!". O objetivo deste programa é simplesmente escrever na tela a frase "Alô pessoal!". Vejamos como é o código fonte: public class AloPessoal { public static void main(String args[]) { System.out.println("Alo pessoal!"); } } Digitando o programa Que tal colocarmos a mão na massa e digitarmos esse programinha? Para isso, é recomendável utilizar um editor de texto simples como o Notepad ou Bloco de Notas do Windows. Se estiver no Unix, use preferencialmente o TextEdit ou o vi. O nome do arquivo deve ser exatamente igual ao nome que aparece após a palavra class na primeira linha do programa e dever ter .java como sufixo. Assim sendo, o nome deverá ser "AloPessoal.java". Cuidado para digitar corretamente as maiúsculas e minúsculas, pois a linguagem Java é sensível ao tipo de caixa das letras. Compilando o código fonte Para criar o código binário, chamamos o compilador Java através da linha de comando, do seguinte modo: javac AloPessoal.java Com isso, será criado um arquivo binário (desde que tudo corra bem) com mesmo nome do arquivo original, mas com sufixo .class no lugar de .java. No nosso caso, teríamos um arquivo AloPessoal.class. Entre as (muitas) coisas que poderiam dar errado nesse momento, o código fonte pode conter erros. Esse não deverá ser o caso, se tiver digitado o programa exatamente como aparece acima. Se, porém, o compilador emitir mensagens de erro, será preciso identificar as linhas que estão incorretas, corrigí-las no editor, e chamar o compilador novamente. As linhas que contém algum tipo de incorreção são listadas pelo compilador juntamente com seu número, facilitando sua localização no editor. Executando o código
Para podermos executar o programa é necessário chamar o interpretador Java, pois, como vimos, os bytecodes foram feitos para rodar em uma Java Virtual Machine. Podemos fazê- lo do seguinte modo: java [nome da classe] onde [nome da classe] é o nome do arquivo sem o sufixo .class. Em nosso caso, este será AloPessoal. Ao executar o programa, ele deverá exibir na tela a frase: Alo pessoal! Se isto não ocorrer, volte atrás e verifique se o programa foi digitado exatamente como aparece na listagem acima. Este é um programa muito simples. Porém, a boa compreensão das estruturas presentes nele deverá permitir a programação fluente em Java em pouco tempo. Entendendo a estrutura do programa Todo programa Java, deve conter ao menos uma declaração da forma public class [nome] { public static void main(String args[]) { ... } } Onde [nome] é o nome da classe e a parte "..." é o código Java válido, a ser executado no programa. O nome de uma classe é um identificador, como qualquer outro presente no programa, porisso não deve conter espaços ou outros caracteres gráficos, isto é, deve ser um nome composto de uma seqüência de caracteres que seja válida para um identificador. Outros exemplos de identificadores são nomes de variáveis, nomes de comandos, etc. Vamos adiar um pouco a complicação sobre o que vem a ser uma classe, pois isso depende de alguns conceitos da programação orientada a objetos. Por hora, vamos apenas aceitar que todo programa Java deve conter ao menos uma classe, e que é dentro de uma classe que vão os dados e os procedimentos. Notemos ainda que todo programa Java (mas não as applets) deve ter uma classe dotada de um procedimento chamado main. Os procedimentos em Java são chamados métodos. Os métodos encerram um conjunto de declarações de dados e de comandos que são executados mediante a chamada do método por seu nome. Vamos estudar os métodos em detalhe mais adiante. O método main é o ponto onde se dá o início da execução do programa, isto é, um método chamado automaticamente pela JVM.
public class Numero { public static void main(String args[]) { System.out.println("O valor é " + 29); } } Como o lado esquerdo da expressão é um string, 29 é convertido para string "29" e é concatenado com "O valor é ". Compilando e executando esse exemplo como fizemos anteriormente, devemos obter na tela: O valor é 29 Observemos que os comandos System.out.print e System.out.println escrevem uma informação de cada vez. Desta forma, precisamos usar "+" para unir "O valor e " com 29 para formar uma única string. No exemplo acima, nada impede que os dados sejam escritos em duas etapas: primeiro, "O valor e " e depois, 29. Neste caso, teríamos: public class Numero { public static void main(String args[]) { System.out.print("O valor e "); System.out.println(29); } } Entretanto, a primeira abordagem parece mais razoável pois torna a programação mais clara e concisa, além de economizar comandos. Usando variáveis Uma variável é simplesmente um espaço vago, reservado e rotulado para armazenar dados. Toda variável tem um nome que a identifica univocamente e um valor, que corresponde à informação a ela atribuida. Por exemplo, int n; especifica que n é o nome de uma variável que pode armazenar um número inteiro como valor. Em geral, num contexto onde aparece o nome de uma variável ocorre a substituição por seu valor. O valor de uma variável pode mudar muitas vezes durante a execução de um programa, por meio de atribuições de valor. Há diversos tipos de variáveis em Java, correspondendo aos vários tipos de dados aceitos. A discussão sobre esses tipos de dados será feita no próximo capítulo. Antes porém, vamos fazer um pequeno programa que declara uma variável interira, atribui a ela uma constante, e imprime seu valor na tela. public class Numero { public static void main(String args[]) {
int n; n = 17+21; System.out.println("O valor numérico é " + n); } } O local onde uma variável está declarada é extremamente importante. Uma variável é conhecida apenas dentro de algum escopo. Por exemplo, uma variável declarada no escopo de uma classe (fora de um método) é conhecida por qualquer método que esteja declarado dentro dessa mesma classe, enquanto uma variável declarada no escopo de um procedimento é conhecida apenas por esse procedimento. Há ainda outros tipos de escopo, como veremos mais adiante. O sinal "=" é um operador, utilizado para atribuir um valor a uma variável. Por exemplo, n = 1; faz com que o valor 1 seja armazenado na variável n. Há também os operadores usuais de adição, subtração, multiplicação e divisão de números. Estes são representados pelos símbolos " + ", " - ", " ***** " e " / ", respectivamente. Ao executar o programa acima (claro, depois de compilá-lo), ele escreve O valor numerico é 38 Introduzindo comentários no código Um comentário é uma porção de texto que não tem função para o compilador Java, mas é útil ao leitor humano. Assim sendo, um comentário é identificado mas ignorado completamente pelo compilador Java. A utilidade dos comentários é óbvia: deve conter explicações sobre um particular desenvolvimento do código, permitindo ao leitor compreender claramente o que se deseja realizar. Os comentários são introduzidos no código Java de duas formas distintas:
Compilação e execução de um programa em Java Ficheiro Hello.java // Java Hello World class Hello { public static void main ( String [] args ) { System. out. println ( "Hello World !" ); } }
Aplicações Com o Netbeans O Netbeans é um ambiente integrado de desenvolvimento (IDE) que permite ao programador criar programas utilizando recursos gráficos. Para trabalhar com o NetBeans é necessário ter instalado, anteriormente em sua máquina uma das versões do JDK (Java), preferencialmente uma versão igual ou superior a J2SDK1.3.1. NOTA: Antes de iniciar a construção dos exemplos é interessante conhecer um pouco da sintaxe básica da linguagem para facilitar o seu entendimento. Conhecendo a IDE
criado tem como padrão o Layout BorderLayout que trabalha de forma diferente. Mais a frente será abordado de uma forma melhor sobre os Layout.
Nova família de componentes com funcionalidade ampliada e grande capacidade de configuração. O seu propósito é permitir a criação de interfaces versáteis e sofisticadas. Surgiu em 1997 com a JFC (Java Foundation Classes), com o Java 2, que engloba:
Drag and Drop Principais Componentes Os seus componentes são semelhantes ao da AWT (Abstract Window Toolkit), pois o modelo de eventos é o mesmo. Diferenças: Componentes Swing são mais flexíveis e mais numerosos não utilizam código nativo, seus nomes iniciam com um J. A base para uma aplicação é o JFrame ou JWindow ( janela) ou a classe JApplet (miniapplicativos). JFrame não é um mero container, mas um painel especial que agrega três outros componentes em camadas destes o que nos interessa é o ContentPane (painel de conteúdo), onde vamos inserir os demais componentes: Container conteudo= getContePane(); a) JLabel: rótulo de texto. Métodos específicos: String getText() retorna o texto do label void setText(String lbl) ajusta o texto do label para lbl b) JButton: é um botão simples que pode ser criado com ou sem rótulo. Métodos específicos: String getText() retorna o label(etiqueta) do botão void setText(String etiq) ajusta label do botão para o conteúdo de etiq