Programación avanzadaen Java

Información general (y II)

• Bibliografía:– Core Java 1.2, Volúmenes I – II. C.S.

Horstmann, Gary Cornell, Prentice Hall, 1999.– Tutorial de Java en http://java.sun.com

El lenguaje Java

Características principales (I)

• Lenguaje interpretado.• Fuertemente tipado.• Sintaxis similar a C/C++.• Sin punteros: Garbage collection.• 100% portable.• Integra librearías estándar para:

– Interfaces de usuario.– Objetos distribuidos.– Threads.

Características principales (y II)

• Ejecutable desde navegadores web.• Origen: Aumento de HTML para conseguir

páginas Web dinámicas.• Versiones:

– 1995 – JDK 1.0– 1997 – JDK 1.1– …– 2004 – JDK 1.5

Desarrollo en Java

• Java Development Kit (JDK):– Java Runtime Environment (JRE):

• Java Virtual Machine.• Java API: lenguaje básico y librerías estándar.

– Compilador a bytecode.– Otras herramientas:

• Debuggers.• Applet viewer.• Compiladores RMI• …

Compilación e interpretación

class Ejemplo {...

}

class Aux {...

}

Ejemplo.java

Compilador Java

Ejemplo.class Aux.class

Java Virtual Machine

JVM

Comparativa: Java vs. C++ (I)

• Interpretado

• Portable

• Todo memoria dinámica• Garbage collection• No existen punteros

• Todos los métodos virtuales

• No hay herencia múltiple

• Información sobre clases en tiempo de ejecución.

• Tratamiento genérico de tipos (wrappers).

Java C++

• Compilado

• Aspectos no portables

• Memoria automática y dinámica• Gestión del programador• Existen punteros

• No todos los métodos virtuales

• Hay herencia múltiple

• Información muy escasa(dynamic_cast).

• Punteros a void.

Comparativa: Java vs. C++ (y II)

• Soporte estándar para interfaces:AWT, SWING

• Soporte estándar para concurrencia

• Soporte estándar para objetosdistribuidos

• Ejecutable en navegadores web

• Homogeneidad del lenguaje

• Lenguaje bien diseñado

Java C++

• No incluido en el lenguaje: Microsoft MFC, Borland OWL…

• No incluido en el lenguaje

• No incluido en el lenguaje: CORBA, ActiveX

• No ejecutable por navegadores

• Múltiples sintaxis

• Compatibilidad con C

Elementos del lenguaje

Aspectos léxicos

• Ignora múltiples espacios en blanco• Sentencias separadas por “;”.• Comentarios:

– /* … */ Múltiples líneas de comentario– // Una única línea de comentario

• Case – sensitive.• Convenios de nomenclatura:

– Clases con mayúscula.– Métodos y variables con minúscula.– etc…

Valores y variables

• Tipos básicos:

• Variables y literales:– Declaración y utilización de variables y

literales similar a C/C++.

byte 1 bytechar 2 bytes (sin signo, caracteres Unicode, incluyen los ASCII)short 2 bytesint 4 byteslong 8 bytesfloat 4 bytesdouble 8 bytesboolean 1 bit (true ó false, no compatible con tipos numéricos)

Compatibilidad entre tipos

byte b = 42;char c = 'a'; // también válido: c = 97;short s = 1024;int i = 50000;long l = 120000;float f = 5.67f;double d = .1234;double result = (f*b) + (i/c) - (d*s);

Ensanchar: automáticof = c;d = s;f = l;

Estrechar: cast explícitoc = (char) i;b = (byte) d;f = (float) d;

char: cast explícitos = (short) c;c = (char) s;c = (char) b;

Operadores

• En total hay 46 operadores.– Numéricos:

+, -, *, /, %, +=, -=, *=, /=, %=, --, ++

– Lógicos:&&, ||, !

– Operadores de bit:&, |, ^, ~, >>, <<

– Relacionales:>, <, >=, <=, ==, !=

– Condicional:If-then-else: (condicion) ? acción1 : acción2

Precedencia de operadores

( ) [ ] .++ -- ~ !new* / %+ ->> >>> <<> >= < <= instanceof== !=&^|&&||? := += *= -= /=

Ord

en d

e ej

ecuc

ión

de o

pera

dore

s

Igualdad de precedencia

Arrays

• Declaración:int a[];

a = new int[3];int b[] = {1, 2, 3, 4};

• Reserva de tamaño:

• Asignación de valores:a[1] = 7;b = a;

• Errores:a[6] = 7; // Fuera del rangoa = {1, 2, 3}; // Sólo válido en la inicializaciónint c[5]; // La dimensión sólo al hacer newchar str[] = “hola”; // Los Strings no son arrays en Java

Arrays multidimensionales

float a[][] = new float [4][3];

float m[][] = new float [4][];

m[0] = new float [2];

m[1] = new float [5];

m[2] = new float [m[1].length];

float x[] = {4.5, 8/3, m[2][1]};

m[3] = x; // O cualquier expresión que devuelva un float[]

a[0] = m[1]; // Las variables de array no son constantes

a[2, 1] = 7.3 // Error de sintaxis: a[2][1]

Expresiones condicionales

• Dos tipos de condicionales.

if (condición1) acción1 [else acción2] [else if (condición2)…

switch (expresión) {case valor1:

…break;

case valor2:…break;

default:…

}

byte, char, short o int

Tienen que ser literales

Iteraciones

• Tres tipos de iteraciones.

while (condición1) {…

}

do {…

} while (condición1)

for (inicialización; condición; iteración) {…

}

Clases y objetosen Java

Clases

• Estructura de datos + funciones.class CuentaBancaria {

long numero;String titular;long saldo;

void ingresar (long cantidad) {saldo += cantidad;

}

void retirar (long cantidad) {if (cantidad > saldo)

System.out.println ("Saldo insuficiente");else saldo -= cantidad;

}}

Variables(datos)

Funciones

Variables de una clase

• Definen una estructura de datos (similar al struct de C)

• Pueden almacenar objetos de otras clases

• Por defecto, se inicializan a 0, false y/o null.

class CuentaBancaria {long numero;String titular;long saldo;

}

struct CuentaBancaria {long numero;char *titular;long saldo;

};

class CuentaBancaria {long numero;Cliente titular;long saldo = 0;

}

class Cliente {String nombre;long dni;

}

Creación de objetos• Una clase define un tipo de dato que se puede utilizar para declarar

variables.

• Declarar un objeto es declarar una referencia al objeto.• Los objetos se crean mediante el operador new.

• Crear un objeto es reservar memoria para sus variables.• El operador new reserva memoria y devuelve una referencia.

CuentaBancaria cuenta1, cuenta2;

cuenta1 = new CuentaBancaria();

CuentaBancaria

0

null

0

numero

titular

saldo

Acceso a variables• El acceso a las variables de un objeto se lleva a

cabo mediante la notación “.”CuentaBancaria cuenta1, cuenta2;cuenta1 = new CuentaBancaria ();cuenta2 = cuenta1;Cliente cliente1 = new Cliente ();

cliente1.nombre = "Luis Gomez";cliente1.dni = 25672046;cuenta1.numero = 6831531;cuenta1.titular = cliente1;cuenta1.saldo = 100000;cuenta2.saldo = 200000;

cuenta2.titular.nombre = "Pilar Garcia";

Métodos• Los métodos son funciones definidas dentro de un clase.

• Son similares a un puntero a función dentro de un struct de C.

• Los métodos de una clase pueden referenciar directamente las variables de la misma.

• Los métodos se invocan sobre un objeto de la clase a la que pertenecen mediante la notación “.”.

• Al ejecutar un método sobre un objeto de la clase X, las variables de dicha clase X toman los valores que tiene el objeto.

cuenta2.ingresar(1000);

Llamadas desde métodos• Los métodos pueden invocar directamente otros

métodos de la misma clase (sin “.”).• Al ejecutar un método invocado sobre un objeto de clase

A, las llamadas a otros métodos de la clase A se ejecutan sobre el mismo objeto a menos que se invoquen sobre otro objeto

cuenta3 = new CuentaBancaria ();cuenta2.transferencia (cuenta3, 1000);

class CuentaBancaria { ...void transferencia (CuentaBancaria destino, long cantidad) {

if (cantidad <= saldo ) {retirar (cantidad);destino.ingresar (cantidad);

}}

}

Acceso a objetos

class X { String nombre; }class Y { int i; }class Z { String nombre; }

class A {int num;X obj4;void f (int n, Y obj3) {

Z obj2 = new Z ();obj4.nombre = obj2.nombrenum = obj3.i + n;

}}

2.

1. 3.

4.

1. Variable del objeto de la invocación2. Objeto definido en variable local3. Objeto pasado como argumento4. Objeto almacenado en variable de clase

Constructores• Métodos ejecutados automáticamente al crear un objeto

de una clase (“new”).• Se usan para llevar a cabo labores de inicialización.• Simplifican la sintaxis y apoyan el encapsulamiento de

los datos.• Los métodos constructores de una clase tienen que

tener el mismo nombre que la clase.

class Cliente {

// Constructor de la clase ClienteCliente (String str, long num) {

...; }

}

Ejemplos de constructores

class Cliente {String nombre;long dni;Cliente (String str, long num) {

nombre = str; dni = num;

}}

class CuentaBancaria {long numero;Cliente titular;long saldo;CuentaBancaria (long num, Cliente clt, long s) {

numero = num; titular = clt; saldo = s;}

}

Ejemplos de invocación

• Automáticamente al crear objetos.

Cliente cliente1 = new Cliente ("Luis Gomez", 25672046);

CuentaBancaria cuenta1 = new CuentaBancaria (6831531, cliente1, 100000);

CuentaBancaria cuenta2 = new CuentaBancaria (8350284,

new Cliente ("Pilar Garcia", 15165442),200000);

Constructor por defecto

• Si no se definen constructores, Java proporciona uno por defecto.– Sin parámetros: Llamadas del tipo new X();– Sin funcionalidad: Variables inicializadas por defecto.

• Pero si se define un constructor (o más) el constructor por defecto no es definido.