Java wykłady:

JAVA język programowania sieciowego
w Internecie

• obiektowy język programowania stworzony przez grupę roboczą z firmy Sun Microsystem.

• kompilowany do postaci wykonywanej przez maszynę wirtualną - program stanowiący część składową standardowych komputerów

Podstawowe koncepcje JAVY zostały przejęte
z języka Smalltalk : maszyna wirtualna oraz
z języka C + + duża część składni i słów kluczowych.

Charakterystyka programowania
w JAVA ^TM

• programowanie obiektowe

• grupowanie obiektów w klasy tworzące
  pola i metody

• tworzenie programu jako pliku tekstowego, kompilowanego do pośredniego kodów bajtowego i maszynowego interpretowanego przez tzw.
  JVM Java Virtual Machine

• Niezależność od sprzętu - praca z Javą jest możliwa z każdym typem procesora.

• Wielo-platformowość - skompilowany program napisany w Javie można uruchamiać na różnych platformach systemów operacyjnych: LINUX, WINDOWS, UNIX, MAC OS, OS/2. DOS,

• Możliwość uruchamiania programów Javy poprzez przeglądarki internetowe praca z apletami, e-mail, interfejsami dostępu do serwerów Web ….

• Wielowątkowość - możliwość tworzenia i obsługi równolegle działających wątków

CHARAKTERYSTYCZNE CECHY JAVY

• język obiektowy.

• składniowe podobieństwo do C/C++

• ścisła kontrola deklaracji i zapisów.

• automatyczne zwalnianie nie używanych obszarów pamięci.

• wprowadzenie mechanizmów zapewniających bezpieczeństwo programowania.

• możliwość tworzenia i obsługi równolegle działających wątków.

• możliwość uruchomienia programu na stronach WWW (aplet)

Java : niezależność od architektury

Niezależność gwarantuje kod źródłowy programów Javy kompilowany automatycznie do do pośredniego kodu tzw. bytecode.

Kod taki jest niezależny od systemu operacyjnego komputera a wykonuje go translator - maszyna wirtualna, która „tłumaczy” kod uniwersalny na kod dostosowany do specyfiki konkretnego systemu operacyjnego komputera.

Aktualnie wirtualna maszyna Javy jest już dostępna dla niemal wszystkich systemów operacyjnych.

program jest :

• kompilowany do kodu bajtowego,

• każdy bajt kodu jest zastępowany przez interpreter rozkazami procesora w komputerze wyposażonym w interpreter
  np. przeglądarkę internetową, która może być wirtualną maszyną Javy (JVM ).

Mechanizm kompilacji wyróżnia Javę gdyż zwykle kod źródłowy programu jest albo kompilowany (np. C/C++, Pascal, Fortran)
albo interpretowany (np. Basic).

Wykorzystanie JAVY

• przetwarzanie informacji poprzez tworzenie programów zagnieżdżonych w plikach języków skryptowych głównie XML (może to również odbywać się w HTML)

• programowanie sieciowe obsługi baz danych JDBC

• programowanie komponentów i aplikacji z gotowych komponentów - standard Java Beans

• programowania w systemach rozproszonych -
  standard RMI

• programowania w strukturach mikroprocesorowych -
  standard 2JME - Micro-Java np. poprzez wykorzystywanie telefonów komórkowych

• programowanie oparte o komunikaty - standardy
  JMS - Java Message Service, JSP - Java Servlet Pages, JavaScript

• programowania aplikacji multimedialnych - standard Java 3D, Java Media Framework
  

OKREŚLAJĄ BIBLIOTEKI PODRPGRAMÓW
(SUB - PROGRAMY) DO :

• interfejsów graficznych aplikacji (AWT, Swing)

• przetwarzania dokumentów (język HTML i XML)

• obsługi baz danych (API JDBC)

• komponentów i aplikacji z gotowych podprogramów (Java Beans)

• programowania sieciowego w systemach rozproszonych (RMI)

• programowania mikroprocesorów standard 2JME

• programowania multimediów (Java 3D, Java Media Framework)

Najpopularniejsze :

• GEL (GExperts INC.)

• Java Development Kit (Sun Microsystems)

• Java Builder (Inprise Corporation)

• Visual Cafe (Symantec Corporation)

Składowe elementy programowania w Javie

• Identyfikatory, słowa kluczowe, komentarze, typy danych, operatory, stałe, zmienne

• Instrukcje

• Klasy

• Pakiety

• Struktura programu

• Tablice

• Łańcuchy

Obiektowość w Java

• Dane i mechanizmy operowania nimi (funkcje) wykonywane są wyłącznie przez obiekty pogrupowane w klasy obiektów.
  

• Obiekt - autonomiczna część programu, przyjmuje określone stany i posiada określone zachowania, które mogą zmieniać te stany, bądź przesyłać dane
  do innych obiektów.

W JAVIE wszystkie obiekty :

• są pochodną obiektu nadrzędnego Object,
  z którego dziedziczą podstawowe zachowania
  i właściwości.
  

• posiadają wspólny podzbiór podstawowych możliwości: identyfikacji, porównywania, kopiowania, niszczenia oraz wsparcia dla programowania współbieżnego.

Sposób tworzenia programu

• Napisanie tekstu źródłowego programu zapisywanego w pliku z rozszerzeniem .java

• Kompilacja i tworzenie plików z kodem poszczególnych klas posiadających nazwę danej klasy i rozszerzenie .class

• Interpretacja i utworzenie kodu wykonywanego na komputerze.
  Komputery wyposażone w interpreter
  tzw. wirtualne maszyny Javy (JVM), które realizują przetwarzanie w plikach binarnych.

WĄTKI PROGRAMOWE

• Wątek - ciąg instrukcji wykonywanych wyłącznie kolejno jedna po drugiej

• Wielowątkowość - wykonywanie ciągów instrukcji jednocześnie w rożnych fragmentach programu.

WARUNEK :

Zapewnienie synchronizacji w kolejności wykonywania instrukcji dla uniknięcia zakleszczeń.

PODSTAWOWE ZMIENNE (variables)

• boolean true or false

• char 16-bit znaki w Unicode

• byte 8-bitowe liczby całkowite ze znakiem

• short 16-bitowe liczby całkowite ze znakiem

• int 32-bitowe liczby całkowite ze znakiem

• long 64-bitowe liczby całkowite ze znakiem

• float 32-bitowe liczby zmiennopozycyjne ze znakiem

• double 64-bitowe liczby zmiennopozycyjne ze znakiem

prócz tego wykorzystywane są także stałe (constants) nie zmieniające się w czasie programu

OPEROWANIE INSTRUKCJAMI

Podobne jak w innych językach,
ważną rolę i tu odgrywają instrukcje iteracji (pętli), są to instrukcje

• while

• if - else

• for

• switch

• do - while

Typowe są bloki (blocs) - ciągi instrukcji ujęte
w nawiasy klamrowe { i }

• wywołując metodę należy podać referencje do obiektu, nazwę metody oraz listę argumentów

• zmienne proste przechowują jedną wartość, bardziej złożone operują tablicami (arrays)

• istotną rolę w tworzeniu napisów odgrywa w JAVA klasa String, której obiekty służą do reprezentowania ciągów znaków

INTERFEJSY

W JAVA definiowane są tzw. interfejsy, których sens jest podobny do klas obiektów, ale zawierają one tylko deklaracje metod, a nie ich definicje.

Pozwalają one deklarować, które metody są obsługiwane przez klasy implementujące dany interfejs i co te metody maja robić.

ROZSZERZANIE KLASY

Polega na rozszerzaniu istniejących klas obiektów
o istniejące już wcześniej kody wiąże się z mechanizmami obiektowymi dziedziczenia
i polimorfizmu.

Operowanie programem

OTWIERANIE PROGRAMU

• Zapisanie programu źródłowego w pliku z rozszerzeniem .java
  Po kompilacji tworzone są pliki z kodem poszczególnych klas posiadające nazwę danej klasy i rozszerzenie .class

• Po zinterpretowaniu powstaje kod wykonywany na komputerach. Komputery wyposażone w interpreter tzw. wirtualne maszyny Javy (JVM), ładują i wykonują pliki binarne.

 

KOMPILACJA I URUCHOMIENIE PROGRAMU NA DOWOLNEJ PLATFORMIE:

• otwarcie w dowolnym edytorze tekstowym  pliku z rozszerzeniem .bat, który zawiera ścieżkę dostępu do katalogu bin

• skopiowanie pliku <nazwa_pliku>.java do katalogu bin

• uruchomienie ścieżki: javac.exe <nazwa_pliku>.java

(powoduje to kompilację i utworzenie pliku(-ów) <nazwa_klasy>.class)

• dopisanie do pliku z punktu 1. linijki ze ścieżką dostępu do interpretera i wywołanie nazwy pliku z programem,
  np.: c:\JBuilder5\jdk1.3\bin\java java <nazwa_pliku>

KOMPILACJA I URUCHOMIENIE PROGRAMU NA DOWOLNEJ PLATFORMIE

• utworzenie w dowolnym edytorze tekstowym  pliku
  z rozszerzeniem .bat, który zawiera ścieżkę dostępu
  do katalogu .bin

• skopiowanie pliku <nazwa_pliku>.java do katalogu .bin

• uruchomienie ścieżki javac.exe <nazwa_pliku>.java odpowiedzialnej za kompilację i utworzenie pliku(-ów) <nazwa_klasy>.class)

• dopisanie do pliku linijki ze ścieżką dostępu do interpretera i wywołanie nazwy pliku z programem
  np.: c:\JBuilder5\jdk1.3\bin\java java <nazwa_pliku>

• uruchomienie pliku.

PODSTAWOWE PAKIETY WCHODZACE DO OPROGRAMOWANIA JAVA

 

• java.lang  zawiera podstawowe klasy Java automatycznie importowane do każdego programu;

• java.applet pozwala na tworzenie apletów zwiększających interaktywności stron WWW;

• java.awt (AWT - Abstract Window Toolkit) pakiet klas do wspomagania tworzenia interfejsu graficznego użytkownika;

• java.awt.peer zawiera wyspecjalizowane dla konkretnej platformy komponenty AWT;

• java.awt.image przeznaczony do obróbki i zarządzania obrazem;

• java.io zawiera klasy, zarządzające wejściowym i wyjściowym strumieniem danych;

• java.util odpowiada za generację liczb losowych, operacje na ciągach znaków itp.

• java.net  wspomaga tworzenie programów sieciowych; Java posiada bowiem klasy umożliwiające korzystanie z podstawowych protokołów stosowanych w Internecie: FTP, HTTP, SMTP, NNTP oraz TCP/IP. Protokoły te są prostymi w użyciu obiektami Javy.

1

---