PDF de programación - Introducción a la programación con JAVA

Introducción a la
programación con JAVA

Elena Hernández Pereira
Óscar Fontenla Romero

Antonio Fariña

Tecnología de la Programación

― Octubre 2007 ―

Departamento de Computación
Facultad de Informática
Universidad de A Coruña

Sumario

Programación orientada a objetos (POO)

Encapsulación
Herencia
Polimorfismo

Lenguaje de programación Java

Introducción a la programación con JAVA

2

Programación orientada a
objetos (POO)

Programación orientada a objetos: POO (I)

La programación orientada a objetos se basa en la programación

de clases

Un programa se construye a partir de un conjunto de clases

Clase: una agrupación de datos (variables) y de funciones

(métodos) que operan sobre los datos

A estos datos y funciones pertenecientes a una clase se les

denomina variables y métodos o funciones miembro

Todos los métodos y variables se definen dentro del bloque de la

clase

Introducción a la programación con JAVA

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Programación orientada a objetos: POO (II)

Conceptos importantes de la POO:

Encapsulación:

Las estructuras de datos y los detalles de la

implementación de una clase se hallan ocultos de
otras clases del sistema

Control de acceso a variables y métodos

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Programación orientada a objetos: POO (III)

Conceptos importantes de la POO:

Herencia:

Una clase (subclase) puede derivar de otra

(superclase)

La subclase hereda todas las variables y métodos de

la superclase

Las subclase puede redefinir y/o añadir variables y

métodos

Fomenta la reutilización de código

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Programación orientada a objetos: POO (IV)

Ejemplo herencia:

Clase PERSONA

Clase ALUMNO (SUBCLASE)

NIF
NIF
Nombre
Nombre
Apellidos
Apellidos
Edad
Edad

Titulación
Curso

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Programación orientada a objetos: POO (V)

Polimorfismo:

Es la capacidad de tener métodos con el mismo

nombre y diferente implementación

Una operación puede tener más de un método que la

implementa

CLASE

INSTRUMENTO

Método tocar

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Clases y objetos

Una vez definida e implementada una clase, es posible

declarar elementos de esta clase: objetos

De una única clase se pueden declarar o crear numerosos

objetos.

La clase es lo genérico: es el patrón o modelo para crear

objetos.

Cada objeto tiene sus propias copias de las variables

miembro, con sus propios valores

Vista externa de una clase: interfaz

Variables y métodos visibles por otras clases

Introducción a la programación con JAVA

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Programación con Java

Bibliografía (I)

B. Eckel. Piensa en Java (4ª edición). Prentice Hall. 2007

H.M. Deitel, P.J. Deitel. Cómo programar en Java (5ª

edición). Pearson Prentice-Hall. 2004

D. Arnow, G. Weiss, C.-Brooklyn. Introducción a la
programación en Java. Un enfoque orientado a
objetos. Pearson Addison Wesley. 2000

K. Arnold, J. Gosling, D. Holmes. El lenguaje de

programación JAVA (3ª edición). Pearson Addison
Wesley. 2001

Introducción a la programación con JAVA

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Bibliografía (II)

J. Jalón, J.I. Rodríguez, I. Mingo, A. Imaz, A. Brazález, A.

Larzabal, J. Calleja, J. García. Aprenda java como si
estuviese en primero. Escuela Superior de Ingenieros
Industriales. Universidad de Navarra
http://mat21.etsii.upm.es/ayudainf/

Fco. J. Ceballos, Java 2. Curso de programación, Ra-Ma,

2000

Introducción a la programación con JAVA

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Introducción (I)

Desarrollado por Sun Microsystems en 1995
Características:

Simple

Código similar a C/C++ pero eliminando algunos elementos

conflictivos: punteros, herencia múltiple, etc.

Portable

Representación y comportamiento único para los tipos

primitivos

Sistema abstracto de ventanas que presenta el mismo

comportamiento en distintos entornos

Multiplataforma

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Introducción (II)

Características (continuación):

Robusto

Fuerte comprobación de tipos y de límites de los arrays
Ausencia de punteros
Manejo de errores (excepciones)

Seguro

No se puede acceder a memoria directamente mediante

punteros

Gestor de seguridad (Security Manager) para los bytecodes

Orientado a objetos puro

Obliga a trabajar en términos que facilitan la reutilización

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Introducción (III)

Características (continuación):

Orientado a Internet
Multihilo (multi-thread)

Da soporte a la programación de procesos concurrentes

Dinámico

Permite la carga dinámica de clases
Búsqueda de nuevos objetos o clases en entornos

distribuidos

Lenguaje interpretado

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Introducción (IV)

Inconvenientes:

Amplio número de plataformas a soportar

No todas soportan la misma versión del lenguaje
Sun sólo soporta las versiones de MS Windows y

Solaris

Lentitud y amplio consumo de recursos

La máquina virtual está interpretando continuamente

el ByteCode

Utilización de los elementos avanzados de la

plataforma:
Recolector de basura, gestor de seguridad, carga
dinámica de clases, comprobaciones en tiempo de
ejecución, etc.

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Java Development Kit (JDK)

Versiones:

1995 - JDK 1.0
1997 - JDK 1.1
1998 - JDK 1.2 (Java 2)
2000 - JDK 1.3
2002 - JDK 1.4
2004 - JDK 1.5

Java Runtime Environment (JRE)

Java Virtual Machine (JVM)
Java API: lenguaje básico + biblioteca estándar de clases

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Modelo de ejecución

APLICACIONES JAVA

API

JAVA VIRTUAL MACHINE (JVM)

APLICACIONES

NO JAVA

SISTEMA OPERATIVO
SISTEMA OPERATIVO

HARDWARE
HARDWARE

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Compilación y ejecución (I)

Compilador: javac

Código fuente extensión .java
Ficheros compilados (bytecodes) extensión .class

Ejecución: java

Ejecuta los ficheros .class

Herramienta de compresión: jar

Permite comprimir los ficheros compilados extensión

.jar

Variable de entorno CLASSPATH: determina dónde se

encuentran las clases de Java (del API)

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Compilación y ejecución (II)

Entorno de

compilación de Java

Código fuente
Código fuente
Java (.java)
Java (.java)

Bytecode
de Java

Compilador
Compilador

de Java
de Java
(javac)
(javac)

ByteCode de
ByteCode de
Java (.class)
Java (.class)

Bytecodes locales
Bytecodes locales

Compilador
Bytecodes
o enviados a
o enviados a
través de la red
través de la red

Código máquina

nativo

Entorno de ejecución de Java
(Java Runtime Environment)

Cargador de
Cargador de

Clases
Clases

Librerías de
Librerías de
clases de Java
clases de Java

Intérprete
Intérprete
de Java
de Java

Compilador
Compilador
(Just-In-Time
(Just-In-Time
Compiler)
Compiler)

Máquina
virtual
de Java
(JVM)

Sistema de ejecución
Sistema de ejecución

Sistema operativo
Sistema operativo

Hardware
Hardware

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Clases y objetos en Java (I)

La clase consiste en:

Atributos (datos que contienen: variables)
Métodos (operaciones que se les puede aplicar)

Un programa está compuesto por un conjunto de

clases (al menos una)
Debe existir un método main() en una de ellas

La clase define un determinado tipo de objetos

abstracción

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Clases y objetos en Java (II)

Definición:

class NombreClase
{

// Atributos …

// Métodos …

}

Atributos variables

De tipo primitivo u otra clase

Métodos declaraciones de funciones:

Contiene el código que se ejecutará cuando se invoque

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Clases y objetos en Java (III)

Ejemplo de una clase:

/** Clase de ejemplo: cuenta bancaria */
class CuentaBancaria
{

Variables

Métodos

long numero;
string titular;
long saldo;
void ingresar (long cantidad)
{
saldo = saldo + cantidad;
}
void retirar (long cantidad)
{

if (cantidad <= saldo)

saldo = saldo – cantidad;

}

}

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Clases y objetos en Java (IV)

Ejemplo de una clase:

class Punto /* Clase de ejemplo: Punto */
{

// atributo x
// atributo y
// método x()

// método y()

// método x(double)

// método y(double)

double _x;
double _y;
double x(){
return _x;
}
double y(){
return _y;
}
void x(double d){
}
void y(double d){
}

_x = d;

_y = d;

Punto
-_x : double
-_y : double
+x() : double
+y() : double
+x (x:double)
+y (y:double)

}

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Clases y objetos en Java (V)

Las clases anteriores no pueden ejecutarse por si

mismas

Son sólo definiciones que permiten crear y

manipular objetos de esa clase

La creación y manipulación de objetos se

realizará en un clase especial del programa:
Contiene el método main() comienza la ejecución

del programa

En un fichero fuente puede haber varias clases

pero sólo una que contenga el método main()

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C