Java cwiczenia praktyczne Wydanie III cwjav3

Java, jeden z najpopularniejszych dziś obiektowych języków programowania, ma całe mnóstwo
zalet. Jest funkcjonalna, świetnie skonstruowana i łatwa do zastosowania przy programowaniu
różnego typu urządzeń. Te cechy sprawiają, że wielu programistów nie wyobraża sobie codziennej
pracy bez używania tego języka – przy tworzeniu apletów na strony WWW, programów działających
w telefonach komórkowych czy rozbudowanych aplikacji dla komputerów osobistych i serwerów.
Java na dobre zadomowiła się w globalnej sieci, więc najwyższy czas poznać chociaż jej podstawy!

Z książką „Java. Ćwiczenia praktyczne” nie będzie to wcale takie trudne. Znajdziesz tu najważniejsze
informacje o tym języku i niezbędnych narzędziach, omówienie zmiennych, operatorów i funkcji
oraz wyjaśnienie zastosowania tablic. Dowiesz się, na czym polega programowanie obiektowe, do
czego służą obiekty i klasy, jak zapewnić obsługę błędów i wyjątków oraz jak wykonywać operacje
wejścia-wyjścia. Nauczysz się odróżniać aplet od aplikacji, zapewnisz interakcję programu
z użytkownikiem i stworzysz aplikacje z interfejsem graficznym. Każde z tych zagadnień będziesz
mógł od razu przećwiczyć, a ćwiczenia te zagwarantują Ci dogłębne, praktyczne zrozumienie
działania poszczególnych fragmentów kodu.

• Programowanie w Javie
• Zmienne, operatory i instrukcje
• Tablice
• Obiekty i klasy
• Obsługa błędów i wyjątki
• Operacje wejścia-wyjścia
• Aplety
• Interakcja z użytkownikiem
• Aplikacje z interfejsem graficznym
• Grafika i komponenty

Java – na pewno Ci się spodoba!

Spis treci

Wstp

Rozdzia 1. Krótkie wprowadzenie

Instalacja JDK

Instalacja w systemie Linux

Instalacja w systemie Windows

Tryb tekstowy

Pierwszy program

B-kod, kompilacja i maszyna wirtualna

Java a C++

Obiektowy jzyk programowania

Struktura programu

Rozdzia 2. Zmienne, operatory i instrukcje

Zmienne

Typy podstawowe

Deklarowanie zmiennych typów podstawowych

Typy odnonikowe

Deklarowanie zmiennych typów odnonikowych

Operatory

Operatory arytmetyczne

Operatory bitowe

Operatory logiczne

Operatory przypisania

Operatory porównania (relacyjne)

Operator warunkowy

Priorytety operatorów

J a v a • w i c z e n i a p r a k t y c z n e

Instrukcje

Instrukcja warunkowa if…else

Instrukcja wyboru switch

Ptla for

Ptla while

Ptla do…while

Ptla foreach

Rozdzia 3. Tablice

Tworzenie tablic

Zapis i odczyt elementów

Operacje z uyciem ptli

Rozmiar tablicy

Rozdzia 4. Obiekty i klasy

Metody

Konstruktory

Specyfikatory dostpu

Pakiety i typy klas

Dziedziczenie

Rozdzia 5. Obsuga bdów i wyjtki

105

Bdy w programach

105

Instrukcja try…catch

110

Zgaszanie wyjtków

113

Hierarchia wyjtków

115

Rozdzia 6. Operacje wejcia-wyjcia

117

Wywietlanie danych na ekranie

117

Wczytywanie danych z klawiatury

120

Nowe sposoby wprowadzania danych

128

Obsuga konsoli

131

Operacje na plikach

137

Rozdzia 7. Aplety

145

Aplikacja a aplet

145

Pierwszy aplet

146

Jak to dziaa?

148

Cykl ycia apletu

150

Kroje pisma (fonty)

150

Rysowanie grafiki

153

Kolory

160

Wywietlanie obrazów

164

S p i s t r e c i

Rozdzia 8. Interakcja z uytkownikiem

171

Obsuga myszy

171

Rysowanie figur (I)

175

Rysowanie figur (II)

180

Rysowanie figur (III)

182

Rozdzia 9. Aplikacje z interfejsem graficznym

187

Tworzenie okna aplikacji

187

Budowanie menu

191

Wielopoziomowe menu

197

Okna dialogowe

200

Rozdzia 10. Grafika i komponenty

205

Rysowanie elementów graficznych

205

Obsuga komponentów

206

Przyciski JButton

207

Pola tekstowe JTextField

209

Pola tekstowe JTextArea

211

Etykiety JLabel

214

Pola wyboru JCheckBox

216

Listy rozwijane JComboBox

218

„Prawdziwa” aplikacja

220

Wstp

Chyba kady, kto interesuje si informatyk, sysza o Javie.
Ten stosunkowo mody jzyk programowania, w porówna-
niu z C++ czy Pascalem, wyjtkowo szybko zdoby bardzo

du popularno i akceptacj ze strony programistów na caym
wiecie. Pocztkowo wiele osób kojarzyo Jav tylko z apletami za-
wartymi na stronach WWW. To jednak tylko niewielka cz zasto-
sowa, która dzi stracia ju nieco na znaczeniu. Tak naprawd to
doskonay obiektowy jzyk programowania, majcy rónorodne za-
stosowania — od krótkich apletów do powanych aplikacji. Pocztki
byy jednak zupenie inne.

By moe trudno w to obecnie uwierzy, ale jzyk ten, pierwotnie
znany jako Oak (z angielskiego „db”), mia suy jako narzdzie do
sterowania tzw. urzdzeniami elektronicznymi powszechnego uytku,
czyli wszelkiego rodzaju telewizorami, magnetowidami, pralkami czy
kuchenkami mikrofalowymi. Praktycznie dowolnym urzdzeniem,
które posiadao mikroprocesor. I to pierwotne przeznaczenie nie jest
wspóczenie mniej istotne ni kiedy. W dobie powszechnej kom-
puteryzacji i podczania rozmaitych urzdze do sieci, w tym take
wspomnianych lodówek i pralek, to zastosowanie wrcz zwiksza
atrakcyjno jzyka, a nie zmniejsza jej. Std te wywodzi si jedna
z najwikszych zalet Javy — jej przenono, czyli moliwo uru-
chamiania jednego programu na wielu rónych platformach. Skoro
miaa suy do programowania dla tak wielu rónorodnych urzdze,
musiaa by niezalena od platformy sprztowo-systemowej. Ten sam
program mona bdzie wic uruchomi, przynajmniej teoretycznie,
na komputerze PC i Macintosh, w Windowsie i w Uniksie.

J a v a • w i c z e n i a p r a k t y c z n e

Historia jzyka Oak rozpocza si pod koniec 1990 roku. Jzyk zosta
opracowany jako cz projektu o nazwie Green, rozpocztego przez
Patricka Naughtona, Mike’a Sheridana i Jamesa Goslinga w firmie
Sun Microsystems. Jzyk by opracowany ju w 1991 roku, jednak
do 1994 roku nie udao si go spopularyzowa i prace nad projektem
zostay zawieszone. By to jednak czas gwatownego rozwoju Internetu
i okazao si, e Oak doskonale sprawdzaby si w tak rónorodnym
rodowisku, jakim jest globalna sie. W ten oto sposób w 1995 roku
wiato dzienne ujrzaa Java.

To, co stao si póniej, zaskoczyo chyba wszystkich, w tym samych
twórców jzyka. Java niewiarygodnie szybko zostaa zaakceptowana
przez spoeczno internetow i programistów na caym wiecie.
Niewtpliwie bardzo duy wpyw miaa tu umiejtnie prowadzona
kampania marketingowa producenta. Niemniej decydujce byy z pew-
noci wyjtkowe zalety tej technologii. Java to bardzo dobrze skonstru-
owany jzyk programowania, który programistom zwykle przypada do
gustu ju przy pierwszym kontakcie. W kadym razie o Javie mówi
i pisz wszyscy, pojawiaj si setki ksiek i stron internetowych,
powstaj w kocu napisane w niej programy. Obecnie to ju dojrza-
a, cho wci rozwijana technologia, która wrosa na dobre w wiat
informatyki.

O ksice

Celem niniejszej publikacji nie jest przedstawienie wszystkich aspek-
tów programowania w Javie, ale jedynie pewnego wycinka tego za-
gadnienia. Omówiono podstawowe zasady programowania, zamiesz-
czono przykady tworzenia apletów, czyli programów osadzanych
w stronach WWW, a take zaprezentowano podstawy tworzenia aplika-
cji z graficznym interfejsem oraz operacje wejcia-wyjcia. Niestety,
ze wzgldu na ograniczon ilo miejsca nie mona byo przedstawi
wielu ciekawych i bardziej zaawansowanych zagadnie, dlatego te
bdzie to raczej wycieczka po programowaniu w Javie ni meto-
dyczny kurs opisujcy cao zagadnienia. Jak jednak wskazuje sam
tytu, ta publikacja to wiczenia, które maj pozwoli na szybkie za-
poznanie si z podstawowymi konstrukcjami jzyka, niezbdnymi
do rozpoczcia programowania. Niniejsze wiczenia bd wic za-
równo doskonaym podrcznikiem dla osób, które szybko chciayby

W s t p

zapozna si ze struktur jzyka, jak i uzupenieniem bardziej me-
todycznego kursu, jakim jest np. publikacja Praktyczny kurs Java
(http://helion.pl/ksiazki/pkjav2.htm).

Narzdzia

Aby rozpocz programowanie w Javie, niezbdne s odpowiednie
narzdzia. Konkretnie — kompilator oraz maszyna wirtualna, która
interpretuje skompilowane programy. Bdziemy opiera si tu na
pakiecie Java Development Kit (JDK). Mona skorzysta z wersji sy-
gnowanej przez oficjalnego producenta Javy — firm Oracle

— lub

rozwijanej na zasadach wolnego oprogramowania wersji OpenJDK.
Wersja oficjalna dostpna jest pod adresami http://java.sun.com (na-
stpi przekierowanie do domeny oracle.com) i http://www.java.com,
a OpenJDK pod adresem http://openjdk.java.net/. Najlepiej korzysta
z moliwie nowej wersji JDK, tzn. 1.6 (6.0), 1.7 (7.0) lub wyszej (o ile
taka bdzie dostpna), cho podstawowe przykady bd dziaa
nawet na bardzo wiekowej ju wersji 1.1.

Przy wiczeniach omawiajcych tworzenie apletów mona skorzy-
sta z dowolnej przegldarki internetowej obsugujcej jzyk Java lub
te dostpnej w JDK aplikacji appletviewer. Wikszo obecnie do-
stpnych na rynku przegldarek udostpnia Jav poprzez mecha-
nizm wtyczek, umoliwiajc zastosowanie najnowszych wersji JRE
(ang. Java Runtime Environment), czyli rodowiska uruchomieniowego.
Naley z tej moliwoci skorzysta.

Oprócz JDK bdzie jedynie potrzebny dowolny edytor tekstowy (ko-
rzystajcym ze rodowiska Windows mona poleci np. doskonay
Notepad++) pozwalajcy na wpisywanie tekstu programów i zapi-
sywanie ich w plikach na dysku. Co prawda, istnieje moliwo uy-
wania zintegrowanych rodowisk programistycznych, jednak osobom
pocztkujcym polecabym zestaw JDK i najprostszy edytor tekstowy,
tak aby pozna dobrze sam jzyk, a dopiero potem bardziej zaawan-
sowane narzdzia programistyczne.

Pierwotny producent — Sun Microsystems — zosta zakupiony przez Oracle

w 2009 roku. Tym samym obecnie to Oracle oficjalnie odpowiada za rozwój
Javy.

1 0

J a v a • w i c z e n i a p r a k t y c z n e

Wersje Javy

Pierwsza powszechnie wykorzystywana wersja Javy nosia numer
1.1 (JDK 1.1 i JRE 1.1). Stosunkowo szybko pojawia si jednak ko-
lejna wersja, oznaczona numerem 1.2. Niosa ona ze sob na tyle
znaczce zmiany i usprawnienia, e nadano jej nazw Platforma Java 2
(z ang. Java 2 Platform). Tym samym wersja poprzednia zostaa na-
zwana Platform Java 1. W ramach projektu Java 2 powstay trzy wersje
narzdzi JDK i JRE: 1.2, 1.3 i 1.4, a kada z nich miaa od kilku do
kilkunastu podwersji. Kolejnym krokiem w rozwoju projektu bya wer-
sja 1.5, która ze wzgldów czysto marketingowych zostaa przemia-
nowana na 5.0. Nastpnie pojawiy si wersje 6.0 (czyli 1.6) oraz 7.0
(czyli 1.7). Podczas przygotowywania materiaów do ksiki uywa-
ne byy wersje 6 i 7. Jeli stosowano konstrukcje jzyka dostpne
wycznie w wersji 7, byo to oznaczane w opisach przykadów.
Warto przy tym wspomnie, e wewntrzna numeracja narzdzi (wi-
doczna np. w opcjach kompilatora javac czy narzdzia uruchomie-
niowego java) wci bazuje na wczeniejszej, logicznej numeracji
(czyli Java 6.0 jest tosama z wersj Java 1.6, a Java 7.0 to to samo co
Java 1.7).