PDF de programación - Apuntes del curso Programación orientada a objetos I

Universidad Autónoma de Baja California
Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería
Ingeniería en Computación

Apuntes del curso Programación
orientada a objetos I

Basados en los libros “Object-Oriented Technology” de David A.
Taylor, Addison-Wesley, 1990 y “Programming with Java” de John R.
Hubbard, Serie Schaum’s, McGraw Hill, 1999.

Dr. Guillermo Licea Sandoval
Profesor titular de tiempo completo

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Contenido del curso

1. Aspectos básicos de Java

1.1. ¿ Que es el lenguaje Java ?
1.2. ¿ Donde conseguir y como instalar el JDK ?
1.3. ¿ Como crear y ejecutar el programa Hola Mundo con el JDK bajo Windows de

Microsoft ?

1.4. Los comentarios en Java
1.5. La entrada de datos
1.6. La entrada numérica
1.7. Las variables y los objetos
1.8. La aritmética y los operadores

2. Las cadenas de caracteres

2.1. La clase String
2.2. Utilizando la clase String
2.3. Los métodos de la clase String
2.4. La clase StringBuffer
2.5. Utilizando la clase StringBuffer
2.6. Los métodos de la clase StringBuffer

3. Las estructuras de control de programa

3.1. La selección

3.1.1. El enunciado if … else
3.1.2. El operador condicional
3.1.3. El enunciado switch

3.2. La iteración

3.2.1. El enunciado for
3.2.2. El enunciado while
3.2.3. El enunciado do … while
3.2.4. Ciclos anidados

4. Conceptos de orientación a objetos

4.1. Introducción
4.2. Los objetos
4.3. Los mensajes
4.4. Las clases
4.5. la herencia
4.6. Las jerarquías de clases
4.7. Los lenguajes de programación orientados a objetos

5. Los métodos

5.1. ¿ Que es un método y como se define ?
5.2. Un par de ejemplos sencillos
5.3. Las variables locales

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5.4. Métodos que se invocan a si mismos
5.5. Métodos booleanos
5.6. Métodos nulos
5.7. Sobrecargado de nombres de métodos

6. Las clases

6.1. ¿ Que es una clase ?
6.2. Declaración de clases
6.3. Los modificadores
6.4. Los constructores

6.4.1. Definición de constructor
6.4.2. Constructores copia (copy constructors)
6.4.3. Constructores por omisión (default constructors)

6.5. Clases de envoltura (wrapper clases)

7. La composición, la herencia y las interfaces

7.1. La composición de clases
7.2. Clases recursivas
7.3. La herencia
7.4. Sobreescritura de campos y métodos
7.5. La palabra reservada super
7.6. Herencia contra composición
7.7. Las jerarquías de clases
7.8. La clase Object y la jerarquía de clases de Java
7.9. Los métodos clone() y equals()
7.10. Las interfaces

7.10.1. ¿ Que es una interfaz ?
7.10.2. Diferencias entre interfaz y clase
7.10.3. Jerarquías de clases entre interfaces

8. Arreglos y vectores

8.1. ¿ Que es un arreglo ?
8.2. Arreglos de caracteres
8.3. Propiedades de los arreglos en Java
8.4. Copia de arreglos
8.5. La clase Vector
8.6. Arreglos bidimensionales

Bibliografía

Object-oriented technology. David A. Taylor. Addison-Wesley, 1990.
Programming with Java. John R. Hubbard. Mc Graw-Hill, 1999.
Data Structures with Java. John R. Hubbard. McGraw-Hill, 2001.
Java in a nutshell, second edition. O’Reilly, 1999.
Java 2 complete. Sybex, 1999.

Software

Java Development Kit (JDK), versión 1.2 o mayor y editor de textos (Notepad, Win edit, etc.)

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1. Aspectos básicos de Java

1.1.¿ Qué es el lenguaje Java ?

El lenguaje Java fue desarrollado por James Gosling en la compañía Sun
Microsystems a partir de 1991. El nombre del lenguaje proviene de un populismo para
nombre el café. Cuando apareció la World Wide Web tuvo su auge en 1993, el lenguaje fue
mejorado para facilitar la programación en la Web y fue lanzado al mercado a finales de
1995. Desde entonces se ha convertido en uno de los lenguajes más populares,
especialmente para la programación de aplicaciones de redes.

Para entender porque Java es el lenguaje que eligen los programadores de

aplicaciones para redes, imaginemos una red de computadoras heterogéneas.

Estación de trabajo
IBM con AIX

PC Dell con
Windows NT

PC Macintosh
con Mac OS

PC Laptop Toshiba
con Linux

Red

PC Compaq
con Windows 2000

Estación de trabajo
Sun Blade con Solaris

PC para red Sony
con Windows 98

Estación de trabajo
Silicon Graphics
con IRIX

Las computadoras que se muestran en la figura anterior podrían estar en una red
local, o tal vez en diferentes ciudades, países o continentes. Lo principal es que funcionan
con diferentes sistemas operativos y posiblemente con diferentes microprocesadores.

Si escribiéramos un programa para la estación de trabajo IBM, este programa no
funcionaría en las otras computadoras debido a que el programa es traducido por un
compilador al lenguaje máquina de la computadora, este lenguaje esta relacionado con el
microprocesador y por tanto varía de una computadora a otra.

Para resolver este problema, el lenguaje Java provee un compilador y un sistema
llamado la máquina virtual de Java (JVM) para cada tipo de computadora. El compilador de
Java traduce el código Java a un lenguaje intermedio llamado código de bytes (bytecode). El
código de bytes es independiente del tipo de computadora, el mismo código de bytes puede
ser utilizado por cualquier computadora que pueda ejecutar la máquina virtual de Java.

La figura siguiente muestra la misma red de computadoras heterogéneas. Aquí se
muestra como un programa escrito para la estación de trabajo IBM puede ser ejecutado en
una PC para red Sony aun cuando funcionan con diferente sistema operativo.

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Estación de trabajo IBM con AIX
Hola.java  javac (compilador)  Hola.class

Red

PC para red Sony con Windows 98
Hola.class  java (máquina virtual de Java)

1.2.¿ Dónde conseguir y como instalar el JDK ?

El JDK (Java Development Kit) es una colección de programas para ayudar a los
programadores a compilar, ejecutar y depurar programas escritos en Java. No es tan bueno
como un ambiente integrado de desarrollo (IDE), pero contiene lo suficiente para iniciar con
la programación en Java. El JDK es distribuido gratuitamente por Sun Microsystems. La
dirección del sitio es http://www.sun.com. Sólo se necesita presionar en la liga Products &
APIs y después presionar en la versión del JDK que se quiere obtener. Una vez que se tiene
el archivo con el JDK se requiere ejecutar el archivo para realizar la instalación.

1.3.¿ Cómo crear y ejecutar el programa hola mundo con el JDK bajo Windows ?

Para crear un programa en Java se requiere un editor de textos:

1) Se escribe el programa
2) Se escribe un archivo por cada clase
3) El nombre de la clase y del archivo deben ser iguales
4) La extensión del archivo debe ser .java

Ejemplo 1.1: el programa Hola.java

public class Hola {

public static void main(String[] args) {

System.out.println(“Hola mundo”);

}

}

La primera línea declara una clase llamada Hola. Cualquier programa en Java inicia
así, el nombre de la clase puede ser cualquiera que cumpla con la sintaxis. El nombre de la
clase debe ser igual al del archivo y debe tener la extensión .java. Al final de la primera
línea se encuentra una llave {, está debe aparecer inmediatamente después del nombre de
la clase.

La segunda línea contiene las palabras public, static, void y main. La palabra
public significa que el contenido del siguiente bloque está accesible para las otras clases.
La palabra static significa que el método que se está definiendo pertenece a la clase
misma y no a los objetos de la clase. La palabra void indica que el método que se define no
regresará ningún valor. La palabra main indica el nombre del método.

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La cadena que aparece entre paréntesis al final de la segunda línea es la lista de
parámetros del método main(). Esta lista declara los parámetros que son variables locales
usadas para transmitir datos al método desde el exterior. La lista de parámetros para el
método main() siempre es igual.

La tercera línea contiene un enunciado que indica al sistema que despliegue en la
pantalla el mensaje Hola mundo. Este mensaje es una cadena de caracteres y por eso debe
ser escrito entre comillas. La palabra println() es el nombre del método que indica al
sistema como desplegar.

System.out es el nombre de un objeto que pertenece a la clase donde fue definido el

método println(). Este objeto es quien recibe la petición de despliegue.

Para crear el archivo


que contendrá el programa
Java se puede utilizar la
aplicación N o t e p a d de
Windows, cuidando de darle al
archivo el mismo nombre que
tenga la clase principal.
Una vez creado el o los
archivos que contienen las
clases que componen el
programa,
compila
utilizando el compilador del
JDK.

compilación se abre una
ventana de comandos de DOS
y se teclea:

se

Para llevar a cabo la

javac Hola.java

Si existen errores en el programa aparecerán inmediatamente y se requerirá
corregirlos para volver a compilar. Cuando ya no existan errores se podrá ejecutar el
programa a través del interprete (máquina virtual de Java):

java Hola

1.4. Los comentarios en Java

Hay dos maneras de escribir comentarios en Java. Un comentario al estilo de C
empieza con los símbolos /* y termina con */. Un comentario estilo C++ empieza con los
símbolos // y termina al finalizar la línea.

Los comentarios estilo C pueden utilizarse en la misma línea como:

public /* acceso / class /* declaración */ Hola

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Lo convencional es utilizar los comentarios estilo C para comentarios que requieren
varias líneas. Los comentarios estilo C++ se utilizan para hacer anotaciones al final de una
línea de código.

Por ejemplo en el programa anterior podríamos agregar comentarios.

/* Este programa despliega una linea con el mensaje
Hola mundo */

public class Hola { // Declaracion de la clase

public static void main(String[] args