O básico de Java

O berço da linguagem Java é também um projeto da Sun Microsystems, de 1991, chamado de Projeto Green que era um projeto sobre software para produtos eletrônicos de consumo. Objetivava-se que os eletrônicos tivessem um software embarcado que possibilitasse o seu controle via rede de computadores e uma maior interatividade com o usuário.

A linguagem de programação utilizada neste aparelhos deveria proporcionar uma série de benefícios, entre eles a portabilidade, ou seja, um mesmo programa deveria poder ser executado em várias plataformas diferentes de hardware, a eficiência e a perspectiva de vida longa, o que, em outras palavras, pode significar compatibilidade retroativa, ou melhor, os velhos programas deveriam funcionar em plataformas novas.

Assim nasceu Java, uma linguagem sem nome de início e que foi chamada pelo apelido de café que os desenvolvedores da Sun habituavam-se a beber enquanto trabalhavam em projetos para este fim.

Java foi lançada oficialmente pela Sun em 1996 que disponibilizou interpretadores e compiladores de bytecode, um código intermediário entre o código fonte e o código executável. Veremos este conceito de bytecode mais a frente.

Características de Java

Outras características

• Internacionalização
  É o poder de escrever código fonte que trabalhe com caracteres dos mais diferentes alfabetos. Este foi um dos últimos recursos, dos citados aqui, a ser implementado em Java;
• Carga dinâmica
  As classes são armazenadas independentemente e carregadas somente quando são necessárias;
• Garbage collector
  Objetos não utilizados são retirados da memória principal automaticamente. Isto chama-se deslocamento automático de memória dinâmica;
• Concorrência
  Permite o uso de threads múltiplas e mecanismos explícitos de concorrência;
• Tratamento de eventos e exceções
  Permite a programação orientada por eventos e a possibilidade de escrever programas que respondem a falhas de execução.

Compilada ou interpretada

As linguagens de programação, na sua maioria, ou são compiladas ou interpretadas. Com Java acontecem as duas transformações: o código fonte Java é inicialmente compilado produzindo um código intermediário chamado Java bytecode conhecido por aquivos com a terminação .class; só então um interpretador faz um parse (tradução) e executa o Java bytecode. Veja um diagrama na Figura abaixo:

Todo interpretador Java, independentemente da plataforma ou do software em que se insere, é conhecido como uma Java Virtual Machine, JVM. Veja a Figura abaixo que ilustra este processo de compilação e interpretação.

Isto garante que todo hardware que executa uma JVM pode execuxtar um mesmo código fonte escrito em Java. A Figura abaixo ilustra esta situação.

Plataforma

Mas enfim, o que é plataforma?
Uma plataforma é o hardware ou o software em que um sistema, um programa, é executado. Atualmente este termo é mais utilizado para o conjunto de hardware e software.

A realidade da plataforma Java, no entanto, é um pouco diferente pois é entendida como uma plataforma só de software, composta pela JVM e pela Java API, Java Application Programming Interface. A Java API é um conjunto de componentes de software prontos para serem usados. Em Java existem APIs para uma variedade de aplicações, desde tratamento de recursos gráficos, a métodos para comunicação em redes, funções matemáticas, enfim, existem muitas APIs.
Aliás, uma das idéias fundamentais da linguagem é incrementar este conjunto a medida que for necessário. Veja a Figura abaixo:

Tecnologias Java

Quem visita o site da Sun percebe que existem várias tecnologias Java disponíveis. São estas as principais:

• JSE, Java Standard Edition consiste da versão padrão da linguagem, com alguns códigos executáveis, entre eles o conjunto JDK, Java Development Kit, com copilador e intrepretador, diversas APIs, demos e tutoriais;
• JEE, Java Enterprise Edition, composta de JSE mais capacidades extras para a construção de sistemas profissionais robustos, como suporte a serviços Web, Java Server Pages, JavaBeans entre outros;
• Java ME, Java Micro Edition, um sistema com ferramentas para desenvolvimento de aplicativos otimizados, como os sistemas em telefones, palmtops e dispositivos eletrônicos de consumo similares.

A linguagem também permite a criação de diferentes tipos de programas, entre eles:

• Stand alone programas convencionais executados localmente;
• Applet programas executados em navegadores de internet que executam a JVM;
• Servlet aplicações web executadas no servidor, não no cliente como a applet;
• JSP Java Server Pages são programas embutidos em códigos HTML para gerar páginas e requisisões automaticamente.

A Figura abaixo resume algumas das características e potencialidades de Java. Para SDK entende-se como Standard Developement Kit que é todo o conjunto de APIs, o compilador, o interpretador, o depurador, o gerador de documentação javadoc, entre outros, enfim, um conjunto de ferramentas para trabalhar na linguagem para a construção de um ambiente de software. Por JRE entende-se a JVM.

Um primeiro código Java

/** 
 * A classe OlaMundo implementa um codigo que
 * escreve "Hello world!" no terminal.
 */
class OlaMundo 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        //Mostra a string
        System.out.println("Hello world!"); 
    }
}

Agora vamos dissecar este código Java:

• Comentários Os comentários são escritos entre /*+ e */+. Já os comentários tipo /** blablabla */ são usados para documentação do código através do javadoc. // é outro tipo de comentário em que o compilador ignora qualquer caractere escrito depois dele ;
• Definição de classe class define uma classe com o nome a seguir. O nome do arquivo deve ser o mesmo nome da classe, respeitando o tamanho letras maiúsculas e minúsculas;
• O método main() É o método de entrada de qualquer aplicação Java. O ponto de início de execução do código. Toda aplicação exige um método main(). Os termos antes da palavra main() serão explicados mais a diante;
• Executando Os passos são: edição do código fonte, compilação e interpretação dos bytecodes, e isso ocorre assim:
1. Edite o código fonte cujo nome do arquivo deverá ser o mesmo nome da classe;
2. Chame o compilador do JDK: javac arquivo.java. Esta chamada provocará a criação de um arquivo .class.
Execute o interpretador, ou seja, execute o programa: java arquivo, e veja o resltado no monitor.

Convenções

Usaremos algumas convenções para escrever códigos fonte Java. São elas:

• Nome de Classes NomeClasse Nome de Métodos nomeMetodo Nome de Objetos nomeObjeto

Tabulação e colchetes

Podemos também seguir a convenção abaixo para tabulação e colchetes que é um pouco diferente da preconizada pela litaratura mas talvez seja mais adequada aos iniciantes na linguagem.

/** 
 * comentarios
 * 
 */
class NomeClasse 
{
    comandos_e_declaracoes;
    void metodo(parametros_entrada) 
    {
        declaracoes;
        comandos
    }
}

Vamos fazer mais um teste

/** 
 * A classe Saudacao
 */
public class Saudacao 
{
    String oquedizer;
    
    public Saudacao()
    {
        oquedizer="Ooooi!";
    }
    
    public void formal()
    {
        oquedizer="Bom dia!";
    }
    
    public void sauda()
    {
        System.out.println(oquedizer);
    }
    
    public static void main(String[] args) 
    {
        Saudacao fala1;
        
        fala1 = new Saudacao(); // instanciou
        
        fala1.sauda();
        
        fala1.formal();
        fala1.sauda();
    }
}

Principais pontos

• Atributos da classe String oquedizer;
• Construtor Toda classe deve ter um construtor que é o método que instancia um objeto. Aqui o construtor é Saudacao();
• Método Um dos métodos de destaque é formal() que altera o atributo da classe. O método sauda() é responsável pelo cumprimento.

Dividindo o código fonte

No exemplo anterior, a classe Saudacao contém a operação main() que é a responsável pela execução da parte do código que instancia a classe.

Para ficar mais didático, propomos a divisão do código fonte anterior em dois arquivos. Lembrando que cada arquivo deverá ter o mesmo nome da classe mais a extensão .java.

Vejamos o que deverá ser o arquivo Saudacao.java:

/**
 *Cria objeto que saude, cumprimenta
 */
public class Saudacao 
{
    String oquedizer;
    
    public Saudacao()
    {
        oquedizer="Ooooi!";
    }
    
    public void formal()
    {
        oquedizer="Bom dia!";
    }
    
    public void sauda()
    {
        System.out.println(oquedizer);
    }
    
 }

E agora o arquivo ExeSauda.java que contém a definição da classe de mesmo nome e nesta a operação main().

/** Executa o objeto instanciado atraves
 * de Saudacao.java
 */
public class ExeSauda
{
   public static void main(String[] args) 
    {
        Saudacao fala1;
        
        fala1 = new Saudacao(); // instanciou
        
        fala1.sauda();
        
        fala1.formal();
        fala1.sauda();
    }
}

Pergunta: Quem instancia a classe ExeSauda?

Resposta: A máquiva virtual Java, chamada atavés da linha de comando java.

Estudem, analisem, implementem e executem os arquivos acima.

Atividades

1. Leia atentamente este Capítulo e procure comparar os recursos desta linguagem com a linguagem C;
2. Procure fazer seguir a trilha The First Cup of Java no site da Sun;
3. Edite, compile e simule erros com os códigos deste capítulo;
4. Execute o javadoc sobre o último código fonte Java deste capítulo e repare quantos arquivos HTML ele gerou. Use um navegador web para ler o arquivo index.html.