Introducere în limbajul de programare Java

Introducere în limbajul de programare Java

Ce este Java?

• 
  o insulă din Indonezia (126 650 km²,
  

65 mil. locuitori)

• 
  un jargon american pentru cafea
  
• 
  o platformă şi un limbaj de programare orientat pe obiecte
  

Utilizarea Internetului

ca mediu pentru difuzarea de informaţii, dar şi de programe, conduce la ideea de numitor comun, de platformă comună pentru care să fie dezvoltate aplicaţiile.

Costurile implementării de aplicaţii pot să scadă spectaculos dacă nu sunt necesare adaptări de soluţii pentru fiecare tip sau versiune hardware sau de sistem de operare existent în lume.

Limbajul de programare Java

Java este un limbaj de programare de nivel înalt, dezvoltat de JavaSoft, companie în cadrul firmei Sun Microsystems. Dintre caracteristicile principale ale limbajului amintim:

• 
  simplitate – Java este uşor de învăţat, caracteristicile complicate (supraîncărcarea operatorilor, moştenirea multiplă, şabloane) întâlnite în alte limbaje de programare sunt eliminate.
  
• 
  robusteţe, elimină sursele frecvente de erori ce apar în programare prin eliminarea pointerilor, administrarea automată a memoriei şi eliminarea fisurilor de memorie printr-o procedură de colectare a 'gunoiului' care rulează în fundal. Un program Java care a trecut de compilare are proprietatea că la execuţia sa nu "crapă sistemul".
  
• 
  complet orientat pe obiecte - elimină complet stilul de programare procedural; se bazează pe încapsulare, moştenire, polimorfism
  
• 
  uşurinţă în ceea ce priveşte programarea în reţea
  
• 
  securitate, este cel mai sigur limbaj de programare disponibil în acest moment, asigurând mecanisme stricte de securitate a programelor concretizate prin: verificarea dinamică a codului pentru detectarea secvenţelor periculoase, impunerea unor reguli stricte pentru rularea programelor lansate pe calculatoare aflate la distanta, etc
  
• 
  este neutru din punct de vedere arhitectural
  
• 
  portabilitate, cu alte cuvinte Java este un limbaj independent de platforma de lucru, aceeaşi aplicaţie rulând, fără nici o modificare, pe sisteme diferite cum ar fi Windows, UNIX sau Macintosh, lucru care aduce economii substanţiale firmelor care dezvoltă aplicaţii pentru Internet. Sloganul de bază este: „Write once, run anywhere”
  
• 
  compilat şi interpretat
  
• 
  asigură o performanţă ridicată a codului de octeţi
  
• 
  conţine o librărie de clase şi interfeţe pentru domenii specifice cum ar fi programarea interfeţelor utilizator (JFC, AWT, Swing), programare distribuită (comunicare TCP/IP, CORBA, RMI etc.)
  
• 
  permite programarea cu fire de execuţie (multithreaded)
  
• 
  dinamicitate
  
• 
  este modelat după C şi C++, trecerea de la C / C++ la Java făcându-se foarte uşor.
  
• 
  face diferenţa între literele mici şi mari (este case sensitive)
  
• 
  permite dezvoltarea aplicaţiilor pentru Internet – crearea unor documente Web îmbunătăţite cu animaţie şi multimedia.
  
• 
  Java Development Kit (JDK) este disponibil gratis
  

Java : un limbaj compilat şi interpretat

În funcţie de modul de execuţie al programelor, limbajele de programare se împart în două categorii :

• 
  interpretate: instrucţiunile sunt citite linie cu linie de un program numit interpretor şi traduse în instrucţiuni maşină; avantaj: simplitate; dezavantaj: viteza de execuţie redusă;
  
• 
  compilate: codul sursă al programelor este transformat de compilator într-un cod ce poate fi executat direct de procesor; avantaj: execuţie rapidă; dezavantaj: lipsa portabilităţii, codul compilat într-un format de nivel scăzut nu poate fi rulat decât pe platforma pe care a fost compilat.
  

Programele Java sunt atât interpretate cât şi compilate

Codul de octeţi este diferit de codul maşină. Codul maşină este reprezentat de o succesiune de 0 şi 1; codurile de octeţi sunt seturi de instrucţiuni care seamănă cu codul scris în limbaj de asamblare. Codul maşină este executat direct de către procesor şi poate fi folosit numai pe platforma pe care a fost creat; codul de octeţi este interpretat de mediul Java şi de aceea poate fi rulat pe orice platformă care foloseşte mediul de execuţie Java.

Fazele prin care trece un program Java sunt:

Cod sursa Java -> (compilare) -> Cod de octeti -> (interpretare)

Istoria limbajului Java

• 
  1991: în cadrul companiei Sun Microsystems începe dezvoltarea unui proiect pentru aparatură electronică inteligentă conectată în reţea.
  

• 
  1992: începe dezvoltarea limbajului de programare Oak (James Gosling);
  

• 
  1993: devine disponibil primul browser WWW (World Wide Web) Mosaic; dezvoltarea unui web-browser (Webrunner), capabil să încarce şi să execute programe mici scrise în Oak;
  

• 
  1994: Oak este redenumit Java iar Webrunner, HotJava
  
• 
  1995: Netscape (fondat de cei care au dezvoltat Mosaic-ul) decide să integreze Java în Netscape Navigator 2.0
  

• 
  ianuarie 1996 : apare JDK 1.0 (soft gratuit);
  
• 
  februarie
  
• 
  1997: apare JDK 1.1;
  
• 
  martie 1997: apar HotJava 1.0 şi JavaOS 1.0;
  

• 
  1998 Java Foundation Classes JVC released, incluzând Swing 1.0
  
• 
  după 1999 apar versiuni noi ale JDK
  
• 
  în prezent s-a ajuns la JDK1.4.
  

Mediul Java

În acest curs se utilizează distribuţia JDK 1.3 (Java Development Kit), produsă de firma Sun.

Există două posibilităţi de a lucra în Java: în linie de comandă – paşii fiind indicaţi mai jos, sau folosind un editor Java cum ar fi JCreator, Eclipse, etc.

Realizarea unui program Java constă în următorii paşi:

• 
  Editarea programului într-un editor de texte;
  
• 
  Salvarea programului sub numele NumeClasa.java unde NumeClasa este numele clasei care conţine metoda main(). Într-un program Java trebuie să existe o singură clasă care să conţină o metodă main(). Cu alte cuvinte, numele clasei trebuie să coincidă cu numele fişierului. Extensia fişierului este .java
  
• 
  Compilarea programului se face cu ajutorul comenzii
  

javac NumeClasa.java

• 
  Executarea programului se face cu ajutorul comenzii
  

java NumeClasa

Crearea unei aplicaţii simple

1. 
   Scrierea codului sursă:
   

class Salut {

public static void main(String args[]) {

System.out.println("Salut !!!");

}

}

Toate aplicaţiile Java conţin o clasă principală în care trebuie să se găsească metoda main(). Clasele aplicaţiei se pot găsi fie într-un singur fişier, fie în mai multe.

2. 
   Salvarea fişierelor sursă
   

Se va face în fişiere cu extensia .java. Fişierul care conţine codul sursă al clasei principale trebuie să aibă acelaşi nume cu clasa principală a aplicaţiei (clasa care conţine metoda main). Prin urmare, fişierul nostru o să-l salvăm sub numele: Salut.java

3. 
   Compilarea aplicaţiei
   

Se foloseşte compilatorul Java, javac. Apelul compilatorului se face pentru fişierul ce conţine clasa principală a aplicaţiei. Compilatorul creează câte un fişier separat pentru fiecare clasă a programului; acestea au extensia .class şi sunt plasate în acelaşi director cu fişierele sursă. Rezultatul comenzii

javac Salut.java

este fişierul Salut.class

4. 
   Rularea aplicaţiei
   

Se face cu interpretorul java, apelat pentru unitatea de compilare corespunzătoare clasei principale, fiind însă omisă extensia .class asociată acesteia.

java Salut

Rularea unei aplicaţii care nu foloseşte interfaţă grafică, se va face într-o fereastră sistem.

Crearea unui applet

Crearea structurii de fişiere şi compilarea applet-urilor sunt identice ca în cazul aplicaţiilor. Diferă în schimb structura programului şi modul de rulare al acestuia.

1. 
   Scrierea codului sursă:
   

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

public class Salut extends JApplet {

public void paint(Graphics g){

g.drawString("Salut",50,50);

}

}

2. 
   Salvarea fişierelor sursă
   

Salvarea se va face în fişierul Salut.java

3. 
   Compilarea applet-ului
   

javac Salut.java

În urma compilării rezultă fişierul Salut.class

4. 
   Rularea applet-ului
   

Applet-urile nu rulează independent. Ele pot fi rulate doar prin intermediul unui browser: Internet Explorer, Netscape sau printr-un program special cum ar fi appletviewer-ul din setul JDK.

Crearea unui fişier HTML pentru miniaplicaţie (exemplu.html)

. . .

. . .

. . .