Argomenti della lezione

1. Argomenti della lezione • Programmare in Java • Un esempio elementare • Gli strumenti di Java • Struttura di un programma Java • Metodi statici • Variabili • Tipi elementari • Istruzioni principali

2. Il linguaggio Java • Formalismo ad alto livello... • Permette di descrivere programmi basandosi su concetti primitivi “sofisticati” (file, finestre, tabelle, liste, ecc.) • ...basato su una notazione testuale familiare • Codice sorgente • Simile, nella sintassi e nelle istruzioni al linguaggio C

3. Codice Sorgente • I programmi Java sono suddivisi in “classi” • Le classi sono descritte all’interno di file di testo con estensione “.java” • Ogni file contiene una sola classe • Il nome file deve coincidere con il nome della classe

4. Un esempio Hello.java public class Hello { // Il programma più semplice public static void main(String[] args) { // Stampa un messaggio sul video System.out.println(“Hello Java”); } }

5. J Passi concettuali (1) Scrittura Compilazione 10010110110.. .java Codice sorgente .class ByteCode

6. I passi concettuali (2) Esecuzione Hello, Java! 10010110110.. .class ByteCode

7. Gli strumenti di Java • La macchina virtuale • Il compilatore • Gli ambienti di sviluppo • La documentazione • Il debugger

8. Macchina virtuale (1) ApplicazioneJava Applicazionetradizionale MacchinaVirtuale Sistema Operativo Hardware

9. Macchina virtuale (2) • Astrazione di un elaboratore “generico” • Ambiente di esecuzione delle applicazioni Java • Esempio: • java Hello • Responsabilità: • Caricamento classi dal disco • Verifica consistenza codice • Esecuzione applicazione

10. J Il compilatore 10010110110.. • Traduzione dei sorgenti testuali in bytecode • Linguaggio della macchina virtuale Java • Esempio:javac Hello.java

11. Ambienti di sviluppo • Il codice sorgente Java è composto da testo • Un editor qualsiasi è sufficiente • Si possono usare ambienti integrati per lo sviluppo (IDE) • Offrono strumenti per la redazione, la compilazione, l’esecuzione e la ricerca degli errori

12. Esempi • Eclipse • http://www.eclipse.org • JCreator • http://www.jcreator.com • BlueJ • http://www.bluej.org

13. Documentazione (1) • Strumento necessarioalla sopravvivenza del programmatore Java!! • Raccolta di informazioni relative alle classi appartenenti alle librerie standard di Java • http://java.sun.com/docs/

14. Documentazione (2) • Per ogni classe: • Descrizione funzionale • Elenco di attributi: funzionalità, caratteristiche • Elenco dei metodi:funzionalità, parametri in ingresso, valori di ritorno, …

15. Il debugger • Strumento ausiliarioal programmatore • Monitorare l’esecuzionedi una applicazione • Analisi dei valori assunti dalle variabili, i metodi della classe, … • Comando jdb.exe

16. Apparati di rete Cellulari ePC palmari PC client Server Elettrodomestici Dove si usa Java?

17. Java nei sistemi Client • Vantaggi • Facilità di realizzazione delle interfacce grafiche • Indipendenza dalla piattaforma di sviluppo e di utilizzo • Ciclo di sviluppo rapido • Distribuzione immediata, a richiesta, tramite web • Svantaggi • Prestazioni limitate rispetto ad applicazioni native • Ambienti di esecuzione in forte evoluzione • Oggetto di questo corso

18. Java nei sistemi Server • Varie tipologie di utilizzo: • Servlet / Java Server Pages / Java Server Faces • EnterpriseJavaBean • Application server • È il contesto in cui Java sta ottenendo il massimo successo • Oggetto del corso “Programmazione in ambienti distribuiti”

19. Java nei sistemi Embedded • Segmento di mercato in forte crescita: • Milioni di PC connessi ad Internet • Centinaia di milioni di telefoni cellulari • Miliardi di elettrodomestici • Vengono usate librerie specifiche • JavaCard, Java Micro Edition, …

20. Installare Java (1) • Java Software Development KIT (J2SE SDK) • Versione utilizzata nel corso 1.4.x • Disponibile gratuitamente: http://java.sun.com/ • compilatore, librerie standard, macchina virtuale, …

21. Installare Java (2) • Necessario modificare la variabile d’ambiente • PATH= ... ;<JAVA_HOME>/bin • per invocare i comandi java (compilatore, macchina virtuale, debugger, ...) • In Windows 2000/XP • Pannello di controllo  Sistema  Avanzate Variabili d’ambiente

22. Programmi Java • Java è un linguaggio ad oggetti • L’unità minima di programmazione è la classe • Un programma Java utilizza una o più classi • Per ora, consideriamo programmi formati dauna sola classe • Un solo file sorgente • Il nome del file coincide con il nome della classe • L’estensione del file è “.java”

23. Stesso nome! Formato generale Prova.java public class Prova { /* qui vengono riportati attributi e metodi della classe … */ }

24. Java main(…): la porta sul mondo Java • public static void main(String[] args){/* istruzioni ... */} • Punto di ingresso di ogni applicazione • Invocato automaticamente dalla VM Java

25. Metodi statici • Sequenze di istruzioni che svolgono un determinato compito • Hanno un nome • Possono avere dei parametri • Possono ritornare un valore • Dovrebbero avere un commento!

26. public class Test { static int m1(int a, int b) { int c = a*a+b*b; return c; } public static void main(String[] args) { int i = m1(3,4); System.out.println(i); } }

27. Commenti • Servono a documentare un programma (o una sua parte) • Racchiusi da “/*” e “*/” • “//” inizia un commento che termina a fine riga • Usati sempre troppo poco!

28. Variabili locali • I metodi possono utilizzare variabili: • Servono a memorizzare risultati intermedi • Dichiarate nel corpo del metodo • Durata temporanea: quando il metodo ritorna, la variabile è distrutta

29. Tipi: una forma per i dati • Variabili, parametri, valori ritornati hanno un tipoche ne precisa/limita l’uso • Possono contenere solo valori conformi al proprio tipo • Esistono tipi • Semplici (primitivi) • Composti (classi) – descritti nelle lezioni successive

30. Tipi primitivi • Numerici interi • byte, short, int, long • Numerici reali • float, double • Non numerici • boolean, char

31. Tipi numerici interi (1) • Valori ammissibili • byte {-128 ... 127} • short {-32768 ... 32767} • int {-2147483648 ... 2147483647} • long {-9.22 E18 ... 9.22E18}

32. Tipi numerici interi (2) • Operazioni consentite • aritmetiche +,-,*,/,%,++,--,>> • logiche (bit a bit)^, &, |, ~, <<, >>> • confronto ==, !=, >, >=, <, <=

33. Tipi numerici reali • Valori • float {±3.403E38} 6 cifre significative • double {±1.798E308} 15 cifre significative • Operazioni • aritmetiche (+, -, *, /) • confronto (==, !=,>, >=, <, <=)

34. Tipi non numerici: boolean • Valori • {false, true} • Operazioni • logiche (&&, ||, !) • confronto (==, !=)

35. Tipi non numerici: char • Rappresentazione dei caratteri secondo lo standard Unicode • Lettere di vari alfabetiarabo, armeno, bengalese, cirillico,greco, latino, ... • Simbolidiacritici, punteggiatura, matematici, tecnici, ...

36. Tipi non numerici: char • Rappresentazione su due byte • Le costanti sono indicate tra apici semplici (‘a’) • I valori non stampabili sono rappresentati nel formato unicode (‘\u27AF’) • Operazioni • confronto (==, !=, >,>=, <, <=)

37. Opzionale Dichiarazioni • Introducono l’utilizzo di una variabile • Formato generale • <Tipo> <Nome> ‘;’ • <Tipo> <Nome> ‘=’ <ValoreIniziale> ‘;’ • Esempi • char c; • int i = 10; • long l1, l2; • La mancata dichiarazione è un errore sintattico

38. Errore!La variabile “a” non è statainizializzata, e il suo valoreè casuale Usare le variabili (1) • Si può dichiarare una variabile ovunque nel codice di un metodo • Bisogna farlo, però, prima di usarla • Visibilità limitata al blocco di istruzioni in cui è dichiarata • Le variabili devono essere inizializzate! • int a; • int b = a;

39. Usare le variabili (2) • Ad una variabile può essere assegnato: • Un valore costante • Il risultato di una formula • Esempi • int i = 1, j = 5; • i = (5*j) % 10; • long l =10L; • char c1 = ‘a’, c2 = ‘\u0062’; • boolean b = false;

40. Argomenti della lezione • Modellare la realtà • Le classi: il modello • Attributi e metodi • Gli oggetti: il mattone • Costruzione e accesso • Riferimenti • Ciclo di vita degli oggetti

41. Convenzioni sui nomi • Le classi hanno nomi che iniziano con la lettera maiuscola • Metodi, attributi e variabili hanno l’iniziale minuscola • Se un nome è composto da più parole giustapposte, l’iniziale di ogni parola successiva alla prima è maiuscola • int contatoreNumeroOccorrenze = 0; • class CentraleTelefonica { }

42. Modellare la realtà (1) STATO via1: verde via2: rosso COMPORTAMENTO Parti! Frena! Sterza! STATO motore:acceso velocità: 0

43. Modellare la realtà (2) • Stato • L’insieme dei parametri caratteristici che contraddistinguono un oggetto in un dato istante • Modellato come insieme di attributi • Comportamento • Descrive come si modifica lo stato a fronte degli stimoli provenienti dal mondo esterno • Modellato come insieme di metodi

44. Classi • La classe costituisce il “progetto” di un oggetto • Specifica gli attributi • Descrive i metodi • Indica lo stato iniziale • Ogni classe ha un nome • Deve essere univoco

45. Oggetti • Data una classe, è possibile costruire uno o più oggetti • Gli oggetti vengono detti “istanze” della classe • In Java si utilizza la notazione new NomeClasse ( ); • Ogni oggetto “vive” all’interno della memoria del calcolatore • Qui viene memorizzato il suo stato • Oggetti differenti occupano posizioni differenti

46. Cerchio r: double … Oggetti class Cerchio { double r; ... } Memoria r:?? new Cerchio()

47. Stato di un oggetto • Ogni oggetto ha un proprio stato: • Insieme dei valori assunti dagli attributi dell’oggetto • Operando sui metodi, si può modificare lo stato • All’atto della costruzione di un oggetto, occorre assegnare un valore ai diversi attributi • È il compito di un metodo particolare, detto costruttore

48. Costruttore • Metodo che inizializza gli attributi di una classe • Sintassi particolare: • Ha lo stesso nome della classe • Non indica nessun tipo ritornato class Cerchio { double r; Cerchio() { r=1.0; }}

49. Cerchio r: double … Costruire oggetti class Cerchio { double r; Cerchio() { r=1.0; } ...} Memoria r:1.0 new Cerchio()

50. Rettangolo b: double h: double … Costruire oggetti class Rettangolo { double b,h; Rettangolo() { b=2.0; h=1.0; } ...} Memoria r:1.0 b:2.0h:1.0 newRettangolo()