IntROdUçãO À lIngUageM java -...

IntROdUçãO À

lIngUageM java

AdministrAção regionAl do senAc no estAdo de são PAulo

Gerência de Desenvolvimento

Sidney Zaganin Latorre

Coordenação Técnica

OzeasVieira Santana Filho

Apoio Técnico

Ana Cristina Manzano dos Santos

Elaboração do material didático

Fábio Luís Ramon

Edição e Produção

Edições Jogo de Amarelinha

IntROdUçãO À lIngUageM java

Introdução à Linguagem Java

Senac São Paulo

SUMÁRIO

1 – Introdução / 7ObjetivOs dO cursO

java e seus váriOs aspectOs

O que é realmente java?Origem da linguagem

características da linguagem

2 – Java MachIne / 17java virtual machine

compiladores e Interpretadoresvantagensdesvantagens

arquitetura java machine java e suas edições

3 – aMbIente de deSenvolvIMento / 23java develOpment Kit

eclipse

criando um projetoPerpectivasacrescentando uma classeexecutando um programa depurando um programaMudando a versão do JdK

4 – eStrutura de uM PrograMa Java / 33requisitOs básicOs

tipOs e classes básicas

variáveis

declaraçãO e inicializaçãO

OperadOres e expressões

cOmandOs básicOs

parâmetrOs de entrada

pacOtes

5 – claSSeS e obJetoS / 47Importanteconceito de classe

atributOs, métOdOs e interfaces regras geraisMétodos especiais

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definiçãO de uma classe e alOcaçãO

construtores e instanciaçãoreferências a objetosdeclaração de métodosnotação uMlSobrecarga de métodosSobrecarga de construtoresclasses e métodos abstratosatributos e métodos estáticos

api java

6 – arrayS e StrIng / 66alOcaçãO de arrays

arrays multidimensiOnais

string

7 – herança e InterfaceS / 71anatOmia da herança

herança e hierarquia de classesdefinição de subclasseschamada de métodos na herança

sObrescrita de métOdOs

herança e cOnstrutOres

interfaces

declaração de interfacesexemplo do uso de interfacesdefinição das classes basesexemplo – definição das classes derivadasexemplo – definição da interfaceexemplo – redefinição das classes basesexemplo – redefinição das classes

mOdificadOr finAl

8 – encaPSulaMento / 85mOdificadOres de acessO

9 – PolIMorfISMo / 90exemplO cOnceitual

pOlimOrfismO e herança

exemplo completo

10 – entrada e Saída / 98entrada

InputStream – exemploclasses herdadas de InputStream

saída – Outputstreams

readers e Writers

a classe file

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11 – threadS / 105diagrama

implementaçãO

exemplosincrOnizaçãO de threads

12 – exceçõeS e erroS / 110Maneira comum de tratar exceções/errostratamento em JavaModificador throwstratamento “in loco”Passando o tratamento adiantetratamento múltiploa cláusula finallydefinindo exceções

13 – tóPIcoS avançadoS / 117cOleções

netWOrKing

generics

CAPÍTULO Iintrodução

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ObjetIvOS dO cURSO

n TravarconhecimentobásicocomaLinguagemJava,suaestruturaesintaxeesuasapli-

caçõesnainternet.

n Editar,compilar,depurareexecutarprogramasJavautilizandooEclipse.

OprincipalobjetivodestecursoéfazeroalunotravarumprimeirocontatocomaLingua-gemJava,mostrandosuaestreitarelaçãocomainternet.

Estecursovisaesclarecerosprincipaispontosquecercamessa linguagem,mostrarsuapotencialidadeerecursoseprincipalmentefornecersubsídiosparaqueosprofissionaisdaáreadeinformáticapossamjulgarcomcritériosadequadosoquantoJavaéútildentrodesuaáreadeatuação.

Além disso, será apresentado o Eclipse, que é uma ferramenta de uso livre, feita para a edição, compilação, depuração e execução de programas Java.

Java e seus vários aspectos

• Aspectostécnicos

- Recursosepotencialidades

- Ambientededesenvolvimento

- Segurança

• Aspectosconceituais

- Novoparadigmadecomputaçãoeredes

- Novomercadodeserviços

- AspectosconceituaisintroduzidoscomJava

Aspectos técnicos

ALinguagemJavajánasceuadulta,ouseja,nãofoiumalinguagemquepassoupeloproces-sotradicionaldeavaliação,enriquecimentoeagregaçãoderecursos.Comissonãosepercebe,nalinguagem,estruturasacomodadasaposteriori,ouadapta-ções,queparaoprogramadorrepresentamverdadeirasarmadilhas.Tecnicamente,aLinguagemJavaébastantehomogêneaemtermosdeestruturaesintaxe.Consegueserverdadeiramenteorientadaaobjetoseaomesmotempodefácilprogramação.

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Em termos de ambiente de desenvolvimento, Java apresenta características peculiares.Podecomportarodesenvolvimentodeumaaplicaçãodegrandeporte,talcomoC++,eoferecerecursosparatal.Noentanto,podesereficientementeusadaparaaplicaçõesdepoucaslinhas,gerando“executáveis”bemreduzidoseenxutos.Javaotimizaageraçãodecódigoemfunçãodotamanhodaaplicação.Asegurançaoferecidaaoprogramadoremtempodecompilaçãoeexecuçãopermiteageraçãodeaplicativoscommenosbugsecommenosriscosdeperdadecontroledaexe-cução,acelerandooprocessodedesenvolvimento.

Aspectos conceituais

Javanãorepresentaapenasumalinguagem,representatambémumnovomodelodecom-putaçãoedesenvolvimentosobreainternet.Podemosdizerque,mesmoqueJavanãosejaalinguagemdoséculoXXI,porrazõesmer-cadológicas,oconceitoqueJavacarregajáéamplamenteexploradopelaslinguagensdeprogramaçãoparaainternetqueestãosurgindo.Esteconceitonadamaisédoquetornarainternetummeiodeinteraçãonãoapenasentreaspessoas,masentreasaplicaçõeseobjetosdeprogramação,deformaqueosrecursosestarãocompartilhadosnessagranderedeeoseuusoficarátransparenteaousuáriofinal.Esteconceitoderedeecomputaçãogeraumasériedeoutrosserviçosefazcomqueasempresasdedesenvolvimentonorteiemseusesforçosnessesentido.

O que é realmente Java?

n Limitada?

• Simplicidadeouincapacidade?

n Ineficiente?

• Interpretadaversuscompilada?

• Javaéumalinguagemlimitada?

O fatode Javanãoapresentaralguns recursosdisponíveisemoutras linguagensdealtonível,taiscomoponteiros,destrutoreseherançamúltiplanãoaqualificacomoinferiornes-sesaspectos.ComJavaépossívelrealizarpraticamenteasmesmascoisasqueemqualqueroutra linguagemqueutilizaesses recursos,comavantagemdehavereliminadograndepartedasfontesdeerrosebugsqueprejudicameatrasamumdesenvolvimento.Dessaforma, esta simplificação do ponto de vista do programador representou uma enormecomplicaçãoparaos idealizadoresda linguagem,quetiveramdegarantirque Java fosseigualmenteeficientecommenosrecursos.

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• Javaéineficiente?

Javaéindependentedaplataforma.ParachegaraissoocódigobinárioemJavaénarealida-deumcódigointerpretado.Veremosmaisafundoessaquestãoposteriormente.Dessaforma,odesempenhodeumaaplicaçãoJavadependeessencialmentedointerpre-tadorutilizado.Com isso,vê-seaplicações idênticas,emmáquinas iguais, rodandocomdiferençasdevelocidade.Sobessepontodevista,podemosafirmarqueJavaserásempremenoseficienteoupelomenosigualaumamesmaaplicaçãoemC.AtendênciaverificadanosinterpretadoresJavaéatingirníveisdeperformanceiguaisaoC,comousodetécnicasespecíficasedesenvolvidasespecialmenteparaisto.NoentantoolimitesuperiordeveserolimiteimpostoporC.

Padrão?

Códigoabertoversusproprietário?

Portabilidadeversuseficiência?

Economicamenteviável?

Custoversusbenefício

• Javaéumnovopadrão?

Javanãoéumpadrãoaberto,massimumalinguagemdefinidaecontroladapelaSun,noentantocomamplaparticipaçãodecomunidadesdeusuáriosecomprocessosdedefiniçãoeevoluçãomuitoparecidoscomosprocedimentosadotadospelossoftwaresdecódigoaberto.ExistemsoluçõesalternativasaJava,emníveisdiferentes.C#daMicrosoft,porexemplo,émuitosimilarconceitualmenteeemtermosdelinguagem,semnoentantocompartilhartodasascaracterísticasdeJava.

• Javaéportável?

Acaracterísticamultiplataformade Java tornadesnecessária,emprincípio,apreocupa-çãocomsuaportabilidade.Noentanto,tem-severificadoquesurgiramferramentasqueconvertemJavaparaC,a fimdeseganharemperformance.Utiliza-setambém,e Javasuporta, a inclusão de rotinas em C nos programas (código nativo). Com isso surgemaplicaçõesdesenvolvidasemJava,masquesãoespecificasparadeterminadasplataformas.Nestecaso,asconsideraçõessobreportabilidadeemJavapassamaserasmesmasqueasaplicadasaC.

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• Javaéeconomicamenteviável?

Váriosfatoresdevemserlevadosemconsideração,entreelesarealutilidadedalinguagem,oesforçodesuaaprendizagemeseupoder.Osucessodeumaferramentadependedoquesepodefazercomelaecomqueesforço.JavapretendeofereceromesmoqueC++emtermosdepoderdecódigoeaomesmotempoofereceumambientededesenvolvimentomaisbugfreeeconcisoqueC,almejandoexigirmenosesforçoqueprogramaremC.Estaúltimacaracterísticaémuitoimportanteporquepossibilitaousodeferramentasdedesen-volvimentomaispoderosaseautomatizadas,semelhantesaoVB,porexemplo.

n JavaScript?

n Programaçãoparadesktop?

• Executáveislinhadecomando

• Programasgráficos- AWT- Swing- Games

n Programaçãoparadispositivos

• Cartões,Celulares,Palms,etc.

• JavaéomesmoqueJavaScript?

JavaScriptéumaoutra linguagem,orientadaamodelosenãoaobjetos,eque temumnomesimilarsimplesmenteporquecompartilhaosmodelosdedadoseobjetosdeJava.Assim, muito pouco do que se aplica a Java pode ser aplicado a JavaScript, que é umalinguagempuramenteinterpretadaeportantogozadessebenefícioemsuaestruturadeprogramação.JavaScriptéutilizadoparaacrescentarprocessamentolocalàspáginasHTML,einteragedi-retamentecomasdiretivasdapágina.PodeserconsideradocomoumaespéciedeHTMLprocedural.Convém ressaltar que JavaScript é muito poderosa e pode substituir Java em muitasaplicações,oquegeralmentenãoélevadoemcontaquandoseestudaJava.

• Programaçãoparadesktops

Javaéutilizadaparaodesenvolvimentodeaplicaçõesparadesktop,especialmentepelasempresasquedesejamterumaúnicaferramentaparadiferentesplataformas(Windows,

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Linux,Unix,Macetc.).Javapossuitodososrecursosparaodesenvolvimentodeaplica-çõescompletas,inclusivejogos.Noentanto,paraaexecuçãodeumprogramaJavanumdesktopénecessárioqueoprogramapossuaumaJavaVirtualMachineinstalada,comoveremosadiante.Aconstruçãodeprogramasgráficospodeserfeitacombibliotecasgráficassimples(AWT)oumaisricas(Swing).

• Programaçãoparadispositivos

Javaéamplamenteutilizadaparaodesenvolvimentodeaplicaçõesemdispositivos,espe-cialmenteosdepequenoporte,taiscomocartões,telefonescelulares,computadoresdemãoeatémesmorobôs.AgrandevantagemdautilizaçãodeJavaéqueummesmopro-gramapoderodaremdispositivosdiferentesdevidoàcaracterísticamultiplataformadosprogramas.ParaaprogramaçãodedispositivoséutilizadoumsubconjuntodebibliotecasdalinguagemchamadoJME(JavaMicroEdition).

n Programaçãoparaainternet

• Applets

• Servlets

• EJB

• StoredProcedures

• WebServices

UmaaplicaçãoWebnormalmentepossuicomponentesquesãoexecutadosnumservidorWeb(ounumservidordeaplicação).Alémdessescomponentesquerodamnoservidor,umaaplicaçãoWebpodedependerdecomponentesquesãoexecutadosnocliente(nave-gador)emesmocomponentesquesãoexecutadosnobancodedados.ALinguagemJavapodeserutilizadaparaaconstruçãodetodosessestiposdecomponentes.OscomponentesquesãoexecutadosnosnavegadoressãochamadosdeApplets.MuitosbancodedadospermitemaconstruçãodeStoredProceduresescritasemJava.Oscom-ponentesquerodamnosservidorespodemserdotipoServletsoudotipoEnterpriseJavaBeans(EJB).ExistemaindaoscomponentesquerodamemservidoresqueimplementamumoumaisWebServices.Independentedotipodecomponente,alinguageméamesma,diferindoapenasaformacomoosprogramassãoconstruídoseaformacomoosdiferentesservidores,bancodedadosounavegadoressuportamaexecuçãodessescomponentes.

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n IntegraçãoaoHTML

• Appletssãoprogramasquerodamdentrodeumapágina

n Ampladifusão

• temporecordededifusão

• buscadosprincipaisfornecedorespelacompatibilidadeesuporteàJava

• IntegraçãoJava-HTML

Javaencontra-setotalmenteintegradoaoHTMLnasaplicaçõeschamadasApplets.AppletssãoprogramasemJavaquerodamemumapartedapáginaHTMLdelimitadaporumadiretivaespecífica.NãosóoespaçoalocadonapáginaédefinidopordiretivasHTML,comotambémapassagemdeparâmetrosparaoApplet.JavaportantointroduziunovasdiretivasàlinguagemHTML.Outroaspectoaserconsideradoéa integraçãoJava-browser,quetranscendeasimplesintegraçãocomoHTMLenãosebaseiaemnenhumpadrãoformal.Javaconseguemani-pularrecursosdaprópriajaneladebrowser,comoporexemploforçaraaberturadeumanovainstânciadobrowser.EstetipodeinteraçãoémaisforteetornaJavamaisdoqueumparceirodoHTML—umparceirodobrowser.

• AdifusãodeJava

NenhumaoutralinguagemconseguiusedifundiremtempotãocurtoquantoJava.Todososbrowsersbuscamcompatibilidadeegrandepartedosservidoresdeaplicaçãoebancodedadossuportamalinguagem.Existemcertificaçõesdeferramentasqueatestamasuacompatibilidadeàlinguagem,garantindoqueprogramasconstruídosparaumservidorpos-sarodaremqualqueroutro.

n Enormepotencialidade

• multimídia

• recursosdeIU,I/Oerede

• inúmerasbibliotecaseferramentasdeterceirosouemcódigoaberto

n Fácilaprendizado

n Constanteaprimoradamento

• geraçãodepacotesebibliotecas

• papeldeoutrascompanhias

• Sunnãodesejamanterocontrole

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• Javaéricoemrecursos

Javaapresentatodososrecursosparaprogramaçãodeinterfacescomusuário,fácilmani-pulaçãodeI/Oecapacidadedeinteraçãoemambientesderede.Todoesseconjuntoderecursosdáàlinguagemumaenormepotencialidadedeaplicações.Alémdisso,écrescenteonúmerodeusuários,gruposouempresasquecolaboramcomodesenvolvimentosdeferramentasoubibliotecas,grandepartedelasdeusolivre.

• Javapodeseraprendidafacilmente

Estepontoécontroverso.Maspodemosdividiraafirmaçãoacimaemoutrastrêsquesãomaisamplamenteaceitas:

- Javaéfácildeseraprendidaporquemnãoconhecenenhumalinguagemdeprogra-

mação;

- Java é muito fácil de ser aprendida por quem já conhece uma linguagem de

programação;

- Javaémaisfácildeseraprendidaporquemjáconheceumalinguagemorientadaaobjetos.

• Javaéconstantementeaprimorada

AprimoramentodeJavanãosignificasuprirdeficiências,masacrescentarpotencialidadescujanecessidadeésentidaquandosedesejaprogramarparaainternet.ASundesenvolveuumconjuntocompletodebibliotecasparaJavaequedefiniucomoimplementaçãobásicadalinguagem.Outrascompanhiasestãoacrescentandonovosrecursospordofornecimen-todenovasbibliotecas.ASunestimulaessetipodeatividadeesabequedelesdependeocrescimentoda linguagem.Alémda iniciativadecompanhias,oesforçodegruposdeusuáriosedecomunidadesbaseadasnocódigoabertoenriquecemconstantementeousodalinguagem.

Origem da Linguagem

n ConcebidaedesenvolvidapelaSunSoft–braçodaSun

• SuporteecompatibilidadenosprodutosdaNetscape–importânciafundamental

nadifusãodalinguagem

n HerançadoC++eSmalltalk–orientaçãoaobjetos

n Aplicaçõesinternet

n AppletseApplications

n Ambientedestino:JavaMachine

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ALinguagemJavafoiconcebidaedesenvolvidainteiramentepelaSunSoft,braçodacom-panhiaSun,responsávelpelodesenvolvimentodosoftwarebásicodosequipamentosSunequeatuavatambémnaáreadedesenvolvimentodecompiladoresparaoutraslinguagens.OsuporteoferecidodesdeoiníciopelaNetscapeemseusbrowsersfoidecisivoparaadi-vulgaçãoedifusãodeJava.Ofascíniocausadopelosprimeirosappletsfoifatordeconquistadeadeptosemtodaainternet.ASunSoftvinhatrabalhandohámuitotemponodesenvolvimentodeambientesSmalltalk.Dessaforma,JavaherdouafidelidadedoSmalltalkaosconceitosdeProgramaçãoOrien-tadaaObjetos(OOP)eosrecursosconcisos,poderososepráticosdoC.QuemconheceC++ percebe que Java se encaixa mais corretamente nos conceitos de OOP e quemconheceSmalltalkpercebequeJavapermiteumcontrolemaiordosrecursosdosistema,comoC.Portanto,éumcasamentofeliz.OgrandetrunfodeJavaépermitirqueseprogramemaplicaçõesqueutilizamosrecursosdainternet.Comaproliferaçãodoswebserverseapopularizaçãodainternet,Javaocu-pouumespaçoqueestavavazio.

Características da linguagem

n Totalmenteorientadaaobjetos

n Multithread(paralelizaçãodeprocessos)

n Sintaticamente e morfologicamente quase idêntica ao C++ (existem diferenças

fundamentais)

n Ausênciadeponteiros

• reduçãodebugs

• aumentodasegurança

n Independedaplataforma

n Orientadaaaplicaçõesderede(especialmenteWeb)

n QuatroS’s:small,simple,safeandsecure

• Orientadaaobjetos

Implementaosprincipaisconceitosdaorientaçãoaobjetos.

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• Multithread

Afacilidadedeprogramarmultithreadshabilita Javaparaodesenvolvimentodegrandesaplicações e de IU poderosas. A capacidade da linguagem em fazer um gerenciamentopreemptivodesterecursootimizaetornageraloseuuso.

• FormatosemelhanteaoC++OformatodalinguagemsemelhanteaoC++éfatorimportantenoreaproveitamentodeprofissionaisdedesenvolvimento.Noentanto,asdiferençasdevemsercuidadosamenteestudadaspoissãosignificativas.

• AusênciadeponteirosAumentaaprodutividadedosprofissionaisdedesenvolvimento,poiseliminagrandefon-tedeerros.Podegeraralgumadificuldadenacriaçãoderotinasqueutilizariam(emC)aritméticadeponteiros.

• OrientadaàWebPreenche uma lacuna existente para criação de aplicações Web, e disto decorre suacaracterísticamultiplataforma.

CAPÍTULO 2JAVA MACHINE

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java vIRtUal MachIne

CódigofonteécompiladoparacódigobinárioJava,queéinterpretadoeexecutadoemdiferentesplataformas

• JavaVirtualMachine

Denominaçãodadaao interpretadorJavarodandosobreosistemaoperacionaldequal-quer máquina. Esta combinação (interpretador+OS) tem um comportamento idênticopara qualquer OS suportado por Java. Dessa forma, caracteriza-se como uma máquinavirtualqueexecutaseucódigobinárioJava,chamadostambémdebytecodes.

Compiladores e Interpretadores

JavaVirtualMachineéumconceitoimplementadohojeporumconjuntorazoáveldeinter-pretadoresparaasplataformasmaiscomuns.

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Verifica-sequeexisteumasériedecompiladoresJavaparacadaplataformadistinta,masnoentantoexistetambémumúnicocompiladorJava,escritoemJava,utilizadoemtodasasplataformas.

Assim,parasesustentaroconceitodeJavaVirtualMachine,exige-seapenasinterpretado-resdistintos.

O JavaRuntimeEnvironment (JRE)éum interpretador JavaquesuportaaexecuçãodeaplicaçõesJavaemdesktops.

n InterpretadorJavaseguemodelosimpleseestruturadopermitindograndedesempenho

n “Compilaçãojust-in-time”

n “Cache”deexecução

n Possibilidadedeusodecódigonativo

n Informaçãoextrapodeserpassadaaointerpretador

n ExistemtradutoresparaC

• ArquiteturaJava

Osbytecodes Javasãodestinadosaumamáquinadeestruturasimplesepoderosa. Istoresultaemuminterpretadorsimplesereduzido,notocanteàparteque“interage”comocódigoJava.Apartedointerpretadorque“interage”comoOSvariaemsimplicidadeconformeoambiente.

• “Turbinando”ointerpretadorUma sériede artifícios sãoutilizadosparamelhorar aperformancedeumcódigo Java.Entreelespodemoscitar:

- Compilação “just-in-time”:códigoécompiladoparacódigonativoàmedidaqueécar-

regadopordownload–técnicausadaemaplicaçõesquetrafegampelarede.

- Cache:códigodemaquinainterpretadoéarmazenadoem“cache”,evitandoarepe-

tiçãoda interpretaçãodepartesrepetitivasdocódigo.Aceleraexecuçãode loops.

Paraprogramasbemestruturadosoganhodevelocidadedeexecuçãopodeserde10

vezes.

- Uso de “pedaços” de código nativo dentro do código Java:causaperdadacaracterística

multiplataformadeumaaplicaçãoqueutilizeesterecurso.

- Parâmetros extras:informaçõesrelativasàmáquinaondeocódigoestásendointerpre-

tadopodemaceleraresseprocesso,ouseja,osbytecodes“ajudam”ointerpretador

sobdeterminadaplataforma.

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Vantagensn Multiplataforma

n Compatibilidade

n Portabilidade

n Verificaçãodasegurançadocódigo

n TodamáquinapodeserJavaVirtualporsoftware

AlémdasvantagensclássicasdeutilizaruminterpretadorJava(compatibilidade,multiplata-forma,portabilidadeetc.),umoutropontodeveserconsideradocomopositivo:averifica-ção,pelointerpretador,da“confiabilidade”doprogramasendoexecutado.

Istosignificaqueo interpretadorrealizarigorosaverificaçãoa fimdecertificar-sequeoprogramaJavaéconfiávelemtermosdeutilizaçãodosrecursosdamáquina.Ointerpreta-dorécapazdeverificarseumprogramaestá“malintencionado”alocandorecursosexces-sivosouindevidosebloqueá-lo.Podetambémlimitaraaçãodeobjetosnãocorretamenteidentificados e delimitados, criados por programadores experientes, cuja atuação podesignificarriscosparaousuário.Ointerpretadorpodebloqueartambémoacessoaodiscolocaldeprogramascarregadosviainternet.Assim,estacaracterísticasignificaumnívelamaisdesegurançaoferecidoaousuáriodeaplicaçõesJava,cujaorigempodeeventualmen-teserignorada.

Desvantagensn Interpretação-quedadedesempenho

n Duasferramentas:compiladoreinterpretador

n Códigonativo-plataformaespecífica

Ainterpretaçãodosbytecodes,pormaisquesejaotimizada,temumcustodeperfor-mance.Noentanto,ocrescentedesenvolvimentodohardwareeosbenefíciosdeseguran-çatrazidospelainterpretaçãocompensamessecustoadicional.OinterpretadorJavasempreprecisaestarinstaladonamáquina,oquedificultaaexecuçãodosprogramasdedesktopnossistemasoperacionaisquenãovêmoriginariamentecomointerpretadorinstalado.

AutilizaçãodecódigonativoemprogramasJavavinculaasuaexceçãoàsplataformasparaasquaisocódigonativofoiconstruído.

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Arquitetura Java Machinen Conjuntodeinstruções

• Bytecodes,emgeralcom2operandose32bits

n Conjuntoderegistradores(apenas5)

n Pilhailimitadamas“imune”aoverflow

n GarbageCollector

• rodaembackground

• compressãodememória

Java e suas edições

• Java2StandardEdition

ÉaediçãodeJavafeitapararodaremdesktops,dispositivosembarcados(robôs,eletro-domésticosetc.)emáquinasdecontroleemtemporeal(robôsdeprecisão,servodispo-sitivosetc.).OJRE(JavaRuntimeEnvironment)éamaquinavirtual,semasferramentasdecompila-ção,quepodeserutilizadaemqualquercomputadorqueiráapenasexecutarosprogra-masJava.

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• Java2EnterpriseEdition

Éaediçãocomtodoosuportepararodaraplicaçõesemservidoreswebeservidoresdeaplicação.Ofereceumconjuntocompletodebibliotecasque implementamasrigorosasnecessidadesdeumambientedeexecuçãoseguroecrítico.

• Java2MicroEdition

Éaediçãopararodaremdispositivosdepequenoporte,taiscomocelularesepalms.Estádisponívelemumasériedesubedições,cadaumamaisadequadaaumdeterminadotipodedispositivo.

CAPÍTULO 3AMBIENTE DE DESENVOLVIMENTO

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n ASunlançou,juntamentecomalinguagem,umkitdedesenvolvimento,oJavaDeve-

lopmentKit(JDK)

n Existeumgrandeconjuntodeferramentasdedesenvolvimentodisponíveisnomerca-

• Livres

- Eclipse

- NetBeans

- Outros

• Proprietários

- JBuilderdaBorland

- StudiosdaIBM,BEAeSun

- JDevdaOracle

- Outros

ASunlançou,juntamentecomalinguagem,umkitdedesenvolvimentoque,emborabempoderoso,édedifícilusoenãosatisfazasnecessidadesdeumdesenvolvedordemédioporteoumaior,poisapresentarecursospobres.Aolongodotempo,outrasempresas,ougrupos/comunidadesdeusuáriosdesenvolveramoutras ferramentas.Hojeexistemdezenasde ferramentasde código livreeumaoutradezenadeboasferramentasproprietárias.NessaapostilautilizaremosoEclipse,decódigolivre.

Java Development KitCompilador

javacMinhaClasse.java

Interpretador

javaMinhaClasse

Visualizadordeapplets

appletviewermeuapplet.html

Debugger

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OJavaDevelopmentKitéaprimeiraferramentaparadesenvolvimentodeJava.DistribuídalivrementeedesenvolvidapelaSun,dispõedeumconjuntomínimoderecursossuficientesparagerarqualqueraplicação.

Eclipse

n Ferramentadeedição,compilação,depuraçãoeexecuçãodeprogramasJava

n Códigoaberto

n Extensívelporplugins

n http://www.eclipse.org

OEclipseéumaferramentadedesenvolvimentodeaplicaçõesJavaquepodeserutilizadalivremente,sempagamentodelicenças.

AgrandevantagemdoEclipseéasuaarquiteturadeplugins,quepermitequesepossaterseusrecursosexpandidosindefinidamente.

• Instalação

Senãoestiverinstaladonamáquina,façaodownloadeinstaleaúltimaversãodoJDKnositehttp://java.sun.com(sigaolinkdedownloads).FaçaodownloaddaultimaversãodobináriodoEclipsenositehttp://www.eclipse.org.Namáquina,bastaapenasdescomprimiroarquivodedownloaddoEclipsenumdiretórioqualquer(C:\soft,porexemplo).

• ExecuçãodoEclipse

Para rodar o Eclipse basta apenas executar o arquivo C:\soft\eclipse-SDK-3.1.1-win32\eclipse\eclipse.exe.Sempre que o Eclipse for aberto, ele pede que seja indicado um diretório de trabalho(workspace),ondeficarãoosarquivosJavaeditadosnele.

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Criando um projeto

n Cada programa Java pode ser composto por várias classes. Essas classes e as suas

configuraçõesficamagrupadosnumPROJETO

n MenuFile>>New>>Project...

n SelecionarJavaProject

n Acrescentaronomedoprojeto

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Perpectivas

n OEclipsetrabalhacomperspectivas,quenadamaissãodoquevisõesdeseuambiente

detrabalho

n AbriraPerspectivaJavaparaeditarcódigo

Acrescentando uma classe

n Criarumanovaclasseeadicionaraoprojeto

Menu File >> New... >> Class

n NoWizard,definironomedaclasseemarcarparacriarométodo

public static void main(String[] args)

• Criarumanovaclasse

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• Acrescentarumaclasse

n Adicionaraseguintelinhadecódigoaométodomain

System.out.println(“Hello Word”);

Adicionarcódigoaométodomain

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Executando um programa

n Rodaroprograma

• SelecionaroarquivoJavae,comobotãodireitodomouse,escolher

Run As >> Java Application

(oEclipsepediráparavocêsalvaroarquivo;selecione-oesalve-o)

• SelecionaroprojetoedispararaexecuçãocomoJavaApplication

Depurando um programa

n Adepuraçãoéumrecursonecessárioparadarprodutividadeaqualquer

desenvolvimento

• SelecionarclasseJavae,comobotãodireitodomouse,escolher Debug as >> Java Application...

(oEclipsepediráparavocêmudaraperspectivaparaDebug,masnãoénecessário

fazerissonesteexemplo)

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• ExecutarlinhaalinhacomateclaF6

• Dispararodepurador

n Paraobservarovalordeumavariávelcoloqueoponteirodomousesobreelaoumude

aperspectivaparaDebug(todasasvariáveispodemserinspecionadasnessapers-

pectiva)

Menu Window >> Open Perspective >> Debug

n Paravoltarparaoprograma Javaeaexecuçãododepurador linhaa linhamudara

perspectivaparaJava

Menu Window >> Open Perspective >> Java

• MudandoaperspectivaparaDebug

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Mudando a versão do JDK

n NoEclipsepode-setrabalharcomváriasversõesdoJDKouJRE

n MenuWindow>>Preferences

• NoitemJava/Compilerselecionaracompatibilidadedocompiladorcomaversão

doJava(compilercompliancelevel1.3,1.4ou5.0)

• NoitemJava/InstalledJREsselecionaraversãodoJDKouJRE.Senãoestiverins-

taladaaversãodesejadaclicarem

- Add...

- Browse...(eselecionarofolderondeestáinstaladooJDKouJRE)

• AbriraconfiguraçãodoEclipse

• Selecionaroníveldecompatibilidadedocompilador(1.3,1.4ou5.0)

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• SelecionaroJDK/JREentreosexistentes

• AcrescentarousodeumnovoJDK/JRE,seforocaso

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CAPÍTULO 4ESTRUTURA DE UM PROGRAMA JAVA

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Requisitos Básicos

n UmprogramaJavaéumacoleçãodeclassesqueinteragementresideformatotalmen-

teorientadaaobjetos

n Ométodomain()departidadeexecuçãodoprogramadevepertenceràclasseprinci-

paldoprograma

n Onomedoarquivoprincipaldoprogramadeveteromesmonomequeaclasseprin-

cipal(aquelaquecontémométodomain())

OmétododepartidadeumprogramaJavaéchamadodemain,quedevenecessariamen-tepertenceraumaclasse.Estaclasse(àqualpertencemain),éaclassequedánomeaoprograma.

Exemplo

import java.util.Date;

public class HelloWorld {

public static void main(String args[]) {

System.out.println(‘‘Hello World’’);

System.out.println(new Date());

n Aassinaturademain()devesercomoamostradaacima

n OnomedoarquivodeveserHelloWorld.javaquedepoisdecompiladogeraoarquivo

HelloWorld.class

>edit HelloWorld.java

>javac HelloWorld.java

>java HelloWorld

Exercício1.Digitar,compilaredepuraroprogramaHelloWordnoEclipse.

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Tipos e Classes básicas

n Tiposprimitivos

• Inteiro:

- byte 8bits

- short 16bits

- int 32bits

- long 64bits

• ponto-flutuante

- float 32bits

- double64bits

• caracter(unicode)

- char 16bits

• boleano

- boolean,trueoufalse

Faixadevaloresdostiposprimitivosbyte -128a127short -32.768a32.767int -2.147.483.648a2.147.483.647long -9.223.372.036.854.775.808a9.223.372.036.854.775.807float -3,4E-38a3,4E_38double -1.7E-308a1.7E+308

n Classesespeciais

• String–implementaumobjetoString,deformamaisprecisaeclaradoqueum

arraydecaracteres

• System–realizapartedainteraçãodoprogramacomosistemaoperacionalnativo

n Sãotiposprimitivos

n Nãosãoobjetos

n Independemdamáquinaem

termosdeprecisãoetamanho

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AlgumasclassesemJavaassumemumpapelespecialouapresentamumcomportamentoespecial.Entreelas,éinteressantecitarduas:

• String

• nãosãoarraysdecaracteres

• dispõedemétodosquefacilitamseuuso

• umobjetodaclasseStringécriadoautomaticamentequandosedeclaraeinicializa

umavariável.Ex.: String curso=“curso de Java”;

• implementamconcatenação(emboraJavanãoimplementesobrecargadeopera-

dores).Ex.: curso=“Meu primeiro”+curso; usodooperador+= curso+=“Meu primeiro”;

• System

• contémamaioriadosmétodosque interagemcomo sistemaoperacional.Ex.:System.out.println(……);

Variáveis

n Declaradasantesdeseremutilizadas,emqualquerpartedoprograma(declaraçãoé

darotipoeonome)

n Podemserinicializadasnadeclaração

n Variáveislocaisdevemserinicializadasantesdeseremutilizadas

n Podemserutilizadossufixosparadefinirotipodeumliteral

AsvariáveisemJavapodemserdeclaradasempraticamentequalquerpartedoprograma.Lembrarquenãoexistemvariáveisglobais.Umavezque todooprogramaestáencap-suladodentrodeclasses,asvariáveismais“externas”desteprogramapertencemaestaclasse.Existemportantodoistiposdevariáveis:

• declasseoudeinstância

• locaisafunçõesoublocos

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n Asrestriçõesaplicadasàsvariáveissão:

• nomesdasvariáveis

• nãopodemcomeçarpornúmero

• cuidadocomsímbolosquerepresentamoperadores:*,+etc.

• conjuntodecaracteresUnicode(existemexceções)

n Tipos:

• primitivos

• classeouinterface

• array

n Sufixos

• Loulparalong

• Doudparadouble

• Foufparafloat

Declaração e inicialização

int a;

String nome;

fl oat b;

boolean isNunber;

byte c, d, e, f;

long g=0;

fl oat h, I, j=1.2;

char primeira_letra=‘a’;

String sobrenome=‘‘Silva’’;

boolean isChar=true;

long k=10L;

fl oat l=4f;

int m=0xff; // Literal hexadecimal

Osliterais,quandodigitadosnanotaçãohexadecimal,devemvirprecedidosde0Xou0x.Osliterais,quandodigitadosnanotaçãooctal,devemvirprecedidosde0.

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n Escopodevariáveis

• Variáveislocais:

Podemserutilizadasdentrodométodooublocoondeforamdeclaradas

• Variáveisdeclasseoudeinstância:

Podemserutilizadasdentrodaclasseouobjeto,ouatémesmoporoutrasclasses

eobjetos,dependendodesuaacessibilidade.

n Conversãodetipos

• Implícita:detipos“menores”paratipos“maiores”(emnúmerosdebitsdotipo)

byte b = 5;

int a = b; // 5 é convertido para inteiro

float f = 123.756F;

double d = f;

• Explícita:detipos“maiores”paratipos“menores”(emnúmerosdebitsdotipo).

Deveserfeitocasting.

long l = 12000000L;

int i = (int)l;double d = 395E+45;

float f = (float)d;;

Conversãoimplícitaéaquelaondeovalornãocorreoriscodesofreralgumaperda,por-queacapacidadedotipoconvertidoémaiorqueacapacidadedotipooriginal.Parafazeressaconversãobastafazeraatribuiçãodiretadosvalores.

Conversãoexplícitaéaquelaondeovalordotipooriginalcorreoriscodeseralterado,porqueacapacidadedotipoconvertidoémenor.Conversõesexplícitassomentepodemserfeitascomousodocasting,queédefinirjuntoaovalororiginal,otipoparaoqualsequeraconversão,entreparênteses.

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Operadores e expressões

n Operadoresaritméticos:

• Básicos+,-,*,/e%

• Osinalmenos(-)podeserusadocomooperadorunário

n Operadoresconjugadoscomatribuiçãodevalores: a+=b <=> a=a+b a-=b <=> a=a-b a*=b <=> a=a*b a/=b <=> a=a/b

• Cuidadocomaordemdeavaliaçãodasexpressões!

• Operadoresaritméticos:

• Básicos:+(adição),-(subtração),*(multiplicação),/(divisão)e%(módulo,ou

seja,restodadivisãointeira)

• Osinalmenos(-)podeserusadocomooperadorunário

• Tipodoresultado:omaisprecisoentreostiposdosoperandos.Portanto26/7=3,

umavezqueoresultadoéinteiro

• Operadoresconjugadoscomatribuiçãodevalores: a+=b <=> a=a+b a-=b <=> a=a-b a*=b <=> a=a*b a/=b <=> a=a/b

Cuidado com a ordem de avaliação das expressões, pois uma mesma expressão lógicapodeafetardeformadiferenteoresultadoesperado.

• Operadoreseexpressões

Operadoresdeincrementoedecremento

a++ou++a <=> a=a+1

a--ou--a<=> a=a-1Cuidado:b=a++podenãoteromesmoefeitoqueb=++a!!!

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• Operadoresdecomparação: == igual != diferente < menor > maior <= menorouigual >= maiorouigual

• Operadoresdeincrementoedecremento: a++ou++a<=> a=a+1 a--ou--a <=> a=a-1

Cuidado:b=a++nãoforneceomesmoresultadoqueb=++a!!!Ooperadordeincremento,quandocolocadoantesdavariável,fazcomqueelasejaincre-mentadaantesdeserutilizada.Ooperadordeincremento,quandocolocadodepois,fazcomqueovalordavariávelsejautilizadoantesdoincremento.inta=5;intb=a++;//resultaembcomvalor5a=5;b=++a;//resultaembcomvalor6

• Operadoreslógicos: &ou&& <=> AND |ou|| <=> OR ! <=> NORExistemdiferençasentre&e&&;eentre|e||!!!

• Operadoresbitabit:

& <=> AND

| <=> OR

^ <=> XOR

<< <=> deslocamentoàesquerda

>> <=> deslocamentoàdireita

~ <=> complemento

>>> <=> deslocamentoàdireita,preenchimentocomzero

Osoperadores&&e||somentepodemseraplicadosatiposbooleanos.Osoperadores&e|podemseraplicadosaqualquertipoprimitivo,sendoquenessecasoelerealizaaoperaçãobitabitentreosbitsdosoperandos.

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Comandos básicos

n Comentários

• Comentáriosdeumalinha

//linhacomentada

• Comentáriosdemúltiplaslinhas

/*Linhascomentadas

linhascomentadas

• Comentáriosqueaparecemnageraçãoautomáticadecódigo(javadoc)

/**Linhascomentadas

linhascomentadas

Condicionais

if (condição) {// bloco de código

} else {

// bloco de código

switch(expressao) { case valor: // bloco de código

break;

// outros cases

default: // bloco de código

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• Comandoif else

• Acondiçãosempredeveserumliteral,variávelouexpressãobooleana(incluem-

seaítambémosretornosdemétodos).

• Quando o bloco de código possuir apenas uma linha, não são necessárias as

chaves.

• Ousodoelseéopcional.

• Comandoswitch

• Aexpressãodeveserumavariávelouexpressãoqueresultenumnúmerointeiro

ounumnúmeroquepossaserconvertidoparainteiro(byte,shortechar).

• Ovalordevesersempreumliteralinteiro.

• Obreaknãoéobrigatório.Nessecasoaexecuçãodoprogramaprosseguepara

opróximoblocodecódigo.

• Odefaultnãoéobrigatório.Nocasodenenhumcaseserigualaexpressão,ne-

nhumcódigoéexecutado.

n Laçoswhile(condição) { // bloco de código

// bloco de código

} while (condição);

• ComandoswhileedowhileAcondiçãosempredeveserumliteral,variávelouexpressãobooleana(incluem-seaítam-bémosretornosdemétodos).Quandooblocodecódigopossuirapenasumalinha,nãosãonecessáriasaschaves.

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Exemplos:

while(i<2) {

} while (i<10);

n Laçosfor(inicialização; condição; comando) { // bloco de código

for(iteração sobre coleção) { // bloco de código

• Comandofor

• A inicialização pode declarar uma ou mais variáveis cujo escopo é o bloco de

código.

• Acondiçãosempredeveserumliteral,variávelouexpressãobooleana(incluem-

seaítambémosretornosdemétodos).

• O comando pode um ou um conjunto deles, separados por vírgulas e sempre

serãoexecutados.

• Ainicialização,acondiçãoeocomandonãosãoobrigatórios.

• Quando o bloco de código possuir apenas uma linha, não são necessárias as

chaves.

• Ainteraçãosobrecoleçãodeclarasempreumobjetodotipodacoleção.Oíndice

dacoleçãonãoestádisponívelnoblocodecódigo.

��

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Exemplos:

for(int i=0; i<10; i++) {

int[] arrVal = new int[5];

for(int a : arrVal) {

soma += a;

n Importarparaoarquivofonteasclassesoupacotesindicados import <classe ou pacote>;

n Definiropacoteaoqualpertenceaclassesendodefinida package <nome do pacote>;

n Interrompeaexecuçãodeumblocoindicado break [label];

n Forçaapróximainteraçãodolaçoindicado continue [label];

AimportaçãodearquivosoupacotesdeveserfeitasemprenoiníciodoarquivoJava.

Adefiniçãodopacotedevesempreserfeitaantesdadefiniçãodequalquerclasseouinter-facenoarquivoJava.

Obreaksomentepodeinterromperblocoqueoenglobe.Comoadefiniçãodesselabeléopcional,nasuaausência,oblocomaisinternoepróximodobreakéointerrompido.Omesmovaleparaocontinue,comrelaçãoaoslaços.Casoolabelsejaespecificado,essescomandosinterrompemolaçoidentificadopelolabel.

Oslabelssomentepodemseratribuídosalaços

label1:for(...){...}

��

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Parâmetros de entrada

n Umprogramade linhadecomandopodereceberparâmetrospelaprópria linhade

comando

n OparâmetroString[]domainéquerecebeosvalorespassadospelalinhadecomando

java TesteParametro primeiro 2 “terceiro parâmetro”

• Programaparatestarparâmetrosdeentradapublic class TesteParametro {

public static void main(String[] args) {

for(int i=0; i< args.length; i++) {

System.out.println(args[i]);

n NoEclipseéprecisoconfigurarumLauncher

• Comobotãodireitodomousesobreoprograma,escolher

Run as >> Run...

• SelecionartabArgumentseacrescentarosparâmetrosdalinhadecomando

• PressionarbotãoRun

• SelecionaroLauncher

��

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• Editarlinhadecomando

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CAPÍTULO 5CLASSES E OBJETOS

��

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Pacotesn Defineonomecompletodaclasse(“fullyqualifiednameclass”)

n Usodapalavrareservadapackage

• Primeiralinha“útil”doprograma

n Umoutroarquivofontereferenciaumaclassepeloseunomecompletooucomouso

deimport

n Oimporttambémpodeimportaratributosestáticosdeclasses

import java.lang.Math.PI;

Onomecompletodeumaclassecompreendeonomedopacoteaoqualelapertencejun-tocomonomecomoqualelafoideclarada.AclasseDate,doJava,estánopacotejava.util,portantoseunomecompletoé java.util.Date.Numarquivofontequalquer,paraseutilizaraclasseDate,ouimportamosopacotenoiníciodofonteouareferenciamospeloseunomecompleto.importjava.util.Date;...Datedt=newDate();Ouimportjava.util.*;//importatodasasclassesdopacote...Datedt=newDate();Oujava.util.Datedt=newjava.util.Date();

AclasseString,doJava,porexemplo,estánopacotejava.lang,portantoonomecompletodessaclasseéjava.lang.String.Noentanto,opacotejava.langéautomaticamenteimporta-doportodososarquivosfontes.

Adefiniçãodopacoteaoqualpertenceumaclasseéfeitausandopackagebr.com.empresa.nomepacote;publicclassNomeClasse{...}Essaclasse,temonomecompletobr.com.empresa.nomepacote.NomeClasse

Exercícios:

1.FaçaumaAplicaçãoJavaqueimprimenasaídapadrãoonúmerodeargumentoseosargumentospassadosparaoprograma.

��

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Exemplo:

>javaArgumentosabcde2“MaisumTeste”3,1416Númerodeargumentos:4abcde2MaisumTeste3,1416

2.FaçaumaAplicaçãoquecalculeofatorialdeumnúmeropassadocomoargumento.

3.FaçaumaAplicaçãoquecalculeofatorialdeumnúmeropassadocomoargumentoequetesteaintegridadedomesmo–verificaseonúmeroéinteiroesetemumvalorsuficiente-mentepequenoparaqueoresultadosejacoerente–eimprimamensagensparaousuárioalertandoparapossíveiserrosnoargumento(inclusiveavisandocasoousuárionãotenhapassadonenhumargumento).

4.FaçaumaAplicaçãoqueconvertanúmerosdecimaisemnúmeroshexadecimais.Exemplo:>javaConversor13Decimal:13Hexadecimal:DjavaConversor64Decimal:64Hexadecimal:40

5.Façaoconversorinversotambém.

Para pensar

Oqueaconteceseeutentarcompilarocódigoabaixo?

shortf=1;shortg=2;shorth;h=f+g;

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n Programaçãoorientadaaobjetos

• Oqueé?

•Unidadesdecódigoqueinteragemsãoosobjetos

• Classes

• atributosecomportamento-variáveisemétodos

• variáveisemétodosinternospodemnãoservisíveisexternamente

• classespodemserdefinidasdeformaincremental(herança)

• Paraqueserve?

• Metodologiaeficiente

• Programasgrandesedesenvolvidosporequipes

• Grandeíndicedereaproveitamentodocódigo

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n Objetossãoentes

n Classessãodefinições

• Objetossãomodeladoscomoosobjetosdomundoreal,ouseja,possuemexistência

“física”dentrodeumprograma,ocupandoespaçodememória e armazenando as

informaçõespertinentes.

• Classessãodefiniçõesgenéricasdeobjetos(moldesdeobjetos).Podemexistirportan-

továriosobjetosdeumaúnicaclasse.

Classessãodefinidasafimdequeapartirdelaspossamsergeradososobjetosqueassu-memaquelaspropriedadeseexecutamaquelafuncionalidadedefinidanaclasse.

Uma conceito simples que pode ser atribuído à classe, suficiente para sua compreen-sãode formaclara,éassociá-laaumnovotipo.Portanto,asclassesseriamostiposde“variáveis”definidospeloprogramadoreosobjetosseriamaspróprias“variáveis”declara-dasdaqueletipo.Narealidade,umobjetoémuitomaisqueumavariável,oqueserávistonaspróximaspáginas.

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IMpORtante

n Definircuidadosamenteumaclasselevando-seemcontaaspectosdefuncionalidade,

generalidadeeacessibilidade

n Nomenclatura:classesdefinidaseobjetosinstanciados(ouseja,umobjetoéumains-

tânciadeumadadaclasse)

• Definirfuncionalmenteasclasses–tornamaislógicooencapsulamento.

• Definir claramente que elementos compõem a interface - permite que outros

usemseusobjetosdeformasimplesecorreta.

• Partirdeclassesmaisgenéricas–facilitareaproveitamentodocódigoaomesmo

tempoquedefineoalcancedaclasse.

• Teremmentequeasclassessãodefinidaseosobjetosdeclarados.Portanto,

todoobjetocriadoocupaespaçonoseuprogramaounamáquinarodandoopro-

grama,edeve-seevitarcriarobjetosnãoutilizados.

• Consideraraspectosdesegurançanadefiniçãodaacessibilidadedaclasse.

• Nomenclaturadelinguagem:classessãodefinidaseobjetossãoinstanciados(ou

seja,umobjetoéumainstânciadeumadadaclasse).

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Conceito de classe

Umaclassecontémumadefiniçãodeumconjuntodevariáveisefunçõesquesãoencap-suladasconjuntamenteecompartilhamomesmoescopodedefinições.Assim,umaclasseédefinidapor seusatributos (variáveis)ecomportamento (métodosou funções).Estascaracterísticaspermitemqueaclasseassumaempapeldentrodeumprogramaunicamen-teemtermosdesuaspropriedades,ouseja,fatoresexternosàclassenãopodemafetá-la,alémdopermitidoporela.Esteencapsulamentoéutilizadocomumasériedebenefíciosemrelaçãoaoconceitoconvencionaldeprogramaçãonãoorientadaaobjetos.

Todaclasseédefinidaemtermosdesuainterfaceesuaimplementação.

Atributos, métodos e interfaces

n Atributos:variáveisoupropriedadesdeumobjeto

n Métodos:comportamentodoobjeto<Modificadores> <tipo de retorno> <nome do método>(<lista de

parâmetros>) {

//blocos de comandos

Interface

classe TextWindow

Implementaçãodos atributos

private int x, y;private int dx, dy;private boolean min;

Implementaçãodos métodos

private resize(...);private maxim();private clear();

public String Título;

public int getX();public int getY();public boolean getMin();public int setX(int X);public int setY(int Y);

public int resizeWin(int dx, int dy);public int moveWin(int X, int Y);public int clearWin();public int max();public int min();public int loadWin(String Texto);

programa

��

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n Interface:métodosouvariáveisvisíveisaomundoexterior

• Variáveis:sãolocaisaoobjetoeimplementamoconceitodeatributosoupropriedades

deumobjeto.

• Métodos: são locais ao objeto e implementam o conceito de comportamento do

objeto,oucomosuaspropriedadesserelacionam,tantoentresi,comocomomundo

exterior.

• Interface:sãométodosouvariáveisvisíveisaomundoexterioraoobjeto.Éapartedo

objetoqueinteragecomosoutrosobjetosdeumprograma.

Regras gerais

n Atributos

• clareza

n Métodos

• abrangência

n Interfaces

• segurança

• Atributos

• Clarasesignificativascomrespeitoàspropriedadesquerepresentam

• Podemseroutrasclasses

• Métodos

• Deveabranger,pordefinição, “todo”ocomportamentodesejadodaclasse, in-

clusiveaquelesaindanãoimplementados,ouquedevemserimplementadospor

subclasses

• Interfaces

• Maissegurançaseimplementadaapenascommétodos

• Verificaçãodeparâmetrosdeentrada

• Mínima,masfuncional.Deve-sebuscarocompromissoidealentreestascaracte-

rísticas.

��

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Métodos especiais

n Construtor

• inicializaoobjeto

• deveteromesmonomedaclasse

n MétodosAbstratos

• Métododeclaradomasnãodefinido

n Destrutor

• Finalizaobjeto

n Construtor

• Métodoqueinicializaoobjeto.Éoprimeirométodochamadoquandooobjetoé

criado(instanciado)esomentepodeserchamadonestasituação

• Usadoparainicializaratributosdoobjetoeexecutarosmétodosdeinicialização

(abrirumarquivo,porexemplo)

• Deveteromesmonomedaclasse;nãopossuivalorderetornoepodeexistirem

qualquernúmeroparaumamesmaclasse(diferepelonúmerodeargumentos)

n MétodoAbstrato

• Métododeclaradomasnãodefinido,usadoparaforçara implementaçãodeum

comportamentodesejadonassubclassesqueherdaremestemétodo

n Destrutor

• Finalizaobjeto,“limpa”variáveiseliberarecursos.EmJavanãopodeserinvocado

diretamente.Éinvocadonadealocaçãodoobjeto.Chama-sefinalizeetemomes-

monomepratodosasclasses.

��

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Definição de uma classe e alocação

n Declaraçãodaclasse

public class Biometrica {

public int altura, peso, idade;

n Declaraçãodoobjeto

Biometrica entrada, saida;

n Instanciaçãodoobjeto

entrada = new Biometrica ();

saida = new Biometrica ();

• Declaraçãodaclasse

AclasseBiométricapossuitrêsatributospúblicos.

• Declaraçãodoobjeto

Adeclaraçãodoobjetonadamaisédoquedeclararasvariáveisqueapontarão

para as instâncias.Nadeclaração,osobjetosnãoestão ainda instanciados,mas

apenasnomeados.

• Instanciaçãodeobjetos

Osobjetossempresãoinstanciadospelooperadornew,queinvocaumconstrutor

daclasse.Nesseexemplo,oconstrutordefaultfoiutilizado.Oconstrutordefault

édefinidoimplicitamenteatodasasclassesquenãopossuemconstrutordefinido.

Eleéumconstrutorquenãorecebeargumentonenhum.

entrada saida

altura: 0

peso: 0

idade: 0

altura: 0

peso: 0

idade: 0

altura: 0

peso: 0

idade: 0

altura: 0

peso: 0

idade: 0

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Construtores e instanciação

n Definirumconstrutormaisútil

public Biometrica (int altura, int peso, int idade) {

this.altura = altura;

this.peso = peso;

this.idade = idade;

n Instanciaçãodeobjetosentrada = new Biometrica (120, 34, 12);

saida = new Biometrica (134, 42, 15);

Construtorespodemserdefinidosemqualquernúmero,desdequedifiramentresinalistadeargumentosquerecebem.

Apalavrareservadathis,dentrodeumaclasse,refere-seàinstânciacorrentedessaclasse.Assim,this.alturarefere-seaoatributoalturadaclasse,enquantoavariávellocalalturanãoéreferenciadaporela.

Referências a objetos

n Declaraçãodeobjetosquerecebemoutrasinstâncias

entrada = new Biometrica (120, 34, 12);

saida = new Biometrica (134, 42, 15);

Biometrica aux1 = entrada;

aux1.peso = 35;

Objetosdeclarados(masnão instanciados)podemseratribuídosaobjetos instanciados.Nessecaso,tem-seduasreferênciasparaomesmoobjeto.Qualqueralteraçãofeitaatra-vésdequalquerreferênciaafetaoobjetoemquestão.

entrada saida

altura: 120

peso: 34

idade: 12

altura: 120

peso: 34

idade: 12

altura: 134

peso: 42

idade: 15

altura: 134

peso: 42

idade: 15

entrada saida

altura: 120

peso: 35

idade: 12

altura: 120

peso: 35

idade: 12

altura: 134

peso: 42

idade: 15

altura: 134

peso: 42

idade: 15

��

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Declaração de métodos

Métodossãofunçõesinternasàclasse.

Ummétodoéumafunçãodefinidadentrodeumaclasseequeimplementaumcompor-tamentodestaclasse.Quandonãopossuir tipoderetornodeveserutilizadaapalavrachavevoid.

public void incrementarIdade() {

this.idade++;

Os argumentos de um método devem ser defi nidos pelos seus ti-

public void acrescentarAltura(int aumento) {

this.altura += aumento;

this.peso = peso;

this.idade = idade;

public fl oat obterRelacaoAlturaPeso() {

return this.altura/this.peso;

��

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Notação UML

n UML:UnifiedModelingLanguage

n Padrãoparaespecificaçãodesistemasorientadoaobjetos

n Classe

AnotaçãoUMLéumpadrãoutilizadoamplamenteparaespecificarsistemasorientadosaobjetos.Odiagramadeclasseséumdosmaisutilizados.

Anotaçãoparaespecificarumaclasseéumretânguloquepossuitrêsregiões:umacomonomedaclasse,outracomosseusatributoseumaterceiracomosseusmétodosouconstrutores.

Osatributossãoespecificadoscomseustiposesuaacessibilidade: +paraacessopúblico -paraatributosprivados

Osmétodossãoespecificadoscomseustiposderetornoelistadeargumentos,alémdaacessibilidade,comoosatributos.

Biometrica

+ peso: int+ altura: int+ idade: int

+ Biometrica(peso:int, altura: int, idade:int)+ obterRelacaoAlturaPeso(): float

Nome da classe

Atributos

Métodos / Construtores

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Sobrecarga de métodos

n Definiçãodemúltiplosmétodoscomomesmonomemastiposdeparâmetros

diferentes

Polimorfismodemétodosousobrecargademétodospermitequemétodoscomomesmonomesejamimplementadosdeformadiferente.Istosetornamuitoútilquandoempre-gadoparaprovero“mesmo”comportamentoparaconjuntodeparâmetrosdiferentes.Porexemplo:umconjuntodemétodoschamadossomapodeserdefinidoparaexecutarasomaentreinteiros,floatsestrings,eoempregodomesmonomefacilitaaprogramaçãoealeituradocódigo.

n Métodoscommesmonomemaslistadeargumentosdiferentes public void setPeso(int peso) {

this.peso = peso;

public void setPeso(int peso, int redutor) {

this.setPeso(peso – redutor);

n Invocaçãodosdiferentesmétodosentrada.setPeso(55);

entrada.setPeso(48, 5);

método B

método Bparâmetros

verificaçãode tipos

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n Métodoscommesmaassinaturacausamerrodecompilação

void resize(int x, int y, int dx, int dy) {

this.x=x; this.y=y;

this.dx=dx; this.dy=dy;

void resize(int x1, int y1, int x2, int y2) {

x=x1; y=y1;

dx=x2-x1; dy=y2-y1;

n Tipoderetornonãodiferenciammétodos

int calc(int a, int b, int c, int d) {..}

float calc(int a, int b, int c, int d) {..}

Cuidado:osnomesdosargumentosnãodiferenciamummétododooutro,portantodoismétodos com lista de argumentos em igual número e tipos, mas com nomesdiferentes,nãosãosobrecarregadosegeramumerrodecompilação.

Sobrecarga de construtores

n Construtorescomlistadeargumentosdiferentes public Biometrica(int altura, int peso, int idade) {

this.peso = peso;

this.idade = idade;

public Biometrica(int altura, int idade) {

this(altura, altura – 110, idade);

n Invocaçãodosdiferentesconstrutoresentrada = new Biometrica(155, 49, 17);

saida = new Biometrica(180, 21);

Damesmaformaquemétodos,construtorestambémpodemsersobrecarregados.Adi-ferenciaçãoocorredamesmaforma,pelalistadeargumentos.

Ainvocaçãodeumconstrutordentrodeoutroutilizaanotaçãothis(...),onde,pelalistadeargumentospassadoséidentificadooconstrutorinvocado.

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Aidentificaçãodequalconstrutorfoiinvocadoéfeitapelosargumentos.Construtoresso-brecarregadosdevempossuirlistasdeargumentosdiferentesemquantidadee/outipos.

Cuidado:osnomesdosargumentosnãodiferenciamumconstrutordooutro,portantodoisconstrutorescomlistadeargumentosemigualnúmeroetipos,mascomnomesdiferentes,nãosãosobrecarregadosegeramumerrodecompilação.

Classes e métodos abstratos

n Métodosabstratossãoaquelesquenãopossuemimplementação

n Umaclassecomapenasummétodoabstratonãopodeser instanciadaeétambém

chamadadeclasseabstrata

n Pertenceàinterfacedaclasse,impondoumcontratoparaassubclasses(nopróximo

capítuloissoseráestudado)

abstract public class Biometrica {

abstract public int calcularPesoIdeal();

Classesabstratasnãopodemserinstanciadas,umavezque“falta”partedesuaimplemen-tação.Umaclasseabstrataserveparaestabelecerumainterfacecujasubclasses,sepreci-saremserinstanciadas,necessariamenteterãoqueimplementar.Noscapítulosseguintes,quandofortratadootemaPolimorfismo,ficaráclaraavantagemdousodeclassesabstratas.

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Atributos e métodos estáticos

n Atributosemétodosdeclasse

n Alocaçãonaclasse

n Compartilhamentoentretodososobjetosdaclasse

public static int pesoMinimo = 25;

this.peso = peso;

this.idade = idade;

public static int obterPesoMinimo() {

return pesoMinimo

Atributosemétodosestáticossãotambémchamadosdeatributosoumétodosdeclasse,emcontraposiçãoaosatributosemétodosdeinstância,queassumemumvalorparacadainstância(objeto).Sãoalocadosumaúnicavezemmemória,epermanecemalocadosenquantoaclasseesti-vercarregada.Umatributoestáticoécompartilhadoentretodososobjetosdaclasse.Seoatributoforpúblico,outrasclasseseobjetostambémutilizamasuaúnicaalocaçãoemmemória.

��

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n Referênciaavariáveis/métodosestáticos

Asvariáveisestáticassãoalocadasnasclassesenãonosobjetos.Noexemplo,amesmavariávelpodeseralocadadequalquerumadasformasaseguir:

Biometrica.pesoMinimoentrada.pesoMinimosaida.pesoMinimo

API Javan AdocumentaçãodetodasasclassesJavaquevemjuntocomaJVMdeveserbaixada

separadamentenositejava.sun.com

n Procurarpelodownloadde“J2SE(TM)DevelopmentKitDocumentation”

n Baixaroarquivocomprimido

n Descomprimirnumdiretórioeabriroindex.html

Exercícios:

1.Construaumaclasse–chamadaPonto–quedefinaumpontonoplano.Umpontoécaracterizadoporduascoordenadas(xey,porexemplo).OnomedoarquivodeveserPonto.java.

Biometrica.pesoMinimo = 20;

int p = Biometrica.obterPesoMinimo();

entrada.pesoMinimo = 28

int q = saida.obterPesoMinimo();

entradasaida

altura: 120

peso: 35

idade: 12

altura: 120

peso: 35

idade: 12

altura

pesoMinimo: 28 pesoMinimo

altura: 134

peso: 42

idade: 15

altura: 134

peso: 42

idade: 15

pesoMinimo

Biometrica

��

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Façaummétodomainparaessaclasse.Nestemétodo,definadoisobjetospontosp1ep2.Atribuaaopontop1ascoordenadas(10,10).Mostreosvaloresdessascoordenadasnasaídapadrão.Atribuaaopontop2ascoordenadas(50,50).Mostreosvaloresdessascoordenadasnasaídapadrão.DeclareumareferênciaaPontocomnomep3.Atribuap1ap3.Atribuaaopontop3ascoordenadas(30,30);Mostreascoordenadasdetodosostrêspontos.

2.FaçaummétodoparaPontoquecalculeadistânciaentreopontoeumoutropassadocomoargumento.Adefiniçãodométodopodeser:

double distancia(Ponto p) {

3-FaçaumaclasseQuadrilaterocompostaporquatropontos.Definaummétodoqueve-rifiquemseoQuadrilateroéumretânguloortogonal(ouseja,seospontosestãodispostossegundoafiguraabaixo.

CAPÍTULO 6ARRAYS E STRING

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n Arrays

• DeclaraçãoString palavras[]; ou String[] palavras;

Data vencimentos[]; ou Data[] vencimentos;

int arrVal[]; ou int[] arrVal;

• InstanciaçãodoArrayarrVal=new int[200];

vencimentos =new Data[10];

String[] frase = {“Estas”, “palavras”, “formam”, “a”, “frase”);

• AcessoarrVal[0]=23;

vencimento[8] = new Data(23, 4, 2005);

String s = frase[2];

• Tamanhoint l = arrVal.length;

UmarrayémuitosemelhanteaumobjetoemJava.Eleprecisaserdeclaradoeinstanciado.Issopodeserfeitonumamesmalinha:

Data[] vencimentos =new Data[10];

Esse “objeto” array tem um único atributo já pedefinido chamado length, que dá otamanhoaoarray.

EmJava,umarrayédelimitadonasuainstanciação.Assim,oscasosdereferênciaaíndicesnãoexistentesnãopodemocorrer.Issogaranteumaformasegura,diretaesimplesdeusodearrays.Osíndicesdosarrayssempreseiniciamem0.Assim,umarraydeNelementos,podeserindexadode0aN-1.

int[] intervalos = {2, 5, 6};

int x = intervalos[0]; // x recebe 2

int y = intervalos[3]; // ERRO!

//Array de 3 elementos tem

//índices de 0 a 2

Arrayspodemserdetiposprimitivosoudeobjetos.Nocasodearraydeobjetosconvémnotarqueainstanciaçãodoarraynãoinstanciaosobjetosqueelepodeconter.

��

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alOcaçãO de aRRayS

Array de tipos primitivos

byte[] mascara;

mascara = new byte[5];

mascara[2] = 5;

byte[] aux = mascara;

aux[0] = 7;

Umarray, ao serdeclarado, apenas reservaumareferênciaquepodeapontarparaum“objeto”array.Noexemplo,mascaraéapenasumareferência.Maisdeumareferênciapodemapontarparaomesmoarray,assimcomoocorremparareferênciasdeobjetos.Noexemplo,mascaraeauxapontamparaomesmoarray.

Umarraydetiposprimitivos,aoserinstanciado,temoseuespaçoalocadoemmemória,etodosvaloresalocadossãoinicializadoscom0.

n Arraysdeobjetos

Data[] vctos;

vctos = new Data[3];

vctos[0] = new Data(2, 3, 2004);

vctos[2] = new Data(10, 12, 2003);

vctos[1] = vctos[2];

vctos[1].setDia(23);

Umarraydeobjetos,aoserinstanciado,temoseuespaçoalocadoemmemória,etodososvaloresalocadossãoinicializadoscomnull.

Cadaelementodoarrayprecisaserinstanciadoindividualmenteecomporta-secomoumareferênciaparaoobjetoalocadoparaele.Expressõesdotipovctos[1].setDia(23)servemparaacessarosobjetosdecadaposiçãodoarray.

mascara

0 0 0000 0 000mascara

0 0 0050 0 005mascara

7 0 0057 0 005mascara

nullvctos nullnull

��

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aRRayS MUltIdIMenSIOnaIS

n Arraysdedimensõeshomogêneasint[][] matriz = new int[5][3];

matriz[0][2] = 67;

Ponto[][][] cubo = new Ponto[3][6][2];

cubo[2][5][1] = new Ponto(34, 65);

n Arraysdedimensõesheterogêneasint[][] amostras = new int[3][];

amostras[0] = new int[3];

amostras[2][1] = 15;

Arraysmultidimensionaiscomdimensõeshomogêneaspodemserinstanciadosnumaúnicalinhadecomando,passando-seasduasdimensões.

int[][]matriz=newint[5][3];

Asdimensõespodemserobtidasseparadamente:matriz.lenghtresultaem5ematriz[0].lengthresultaem3.

Arrayscomdimensõesheterogêneasprecisamtercadadimensãoalocadaseparadamente.Nainstanciaçãodaprimeiradimensão,asdemaissãodeixadassemvalor.

int[][] amostras = new int[3][];

Edepois,paracadaposiçãodaprimeiradimensãodevemseralocadasasdemaisdimen-sões.

0 0 0000 0 000

matriz

0 0 0000 0 000

67 0 00067 0 000

amostras

56 0 15

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StRIng

n Stringéumaclasse,nãoumtipoprimitivo

n Stringtemalgunscomportamentosespeciais,típicosdetiposprimitivos

• Instanciaçãoésemelhanteainicialização

• Strings=“teste”;

• Concatenação

s=“umoutro”+“teste”;

n Stringssãosempreconstantes

n Stringsdevemsercomparadascomoobjetos(usarmétodoEqualsdaclasseString) str1.Equals(str2)

StringemJavaéumaclassequetemalgunscomportamentosdiferenciadosdasdemaisclas-ses.UmaStringpodeserinstanciadadamesmaformaqueumtipoprimitivoéinicializado.Repararquecontinuasendoumainstanciação,ouseja,umobjetoécriadoemmemória.Stringspodemserconcatenadascomooperador+.EssaoperaçãodeconcatenaçãogeraumaoutraString.

StringsdevemsercomparadasatravésdométodoEquals,daprópriaclasse.Essemétodocompara,caractereacaractere,duasStrings.Ooperador==aoseraplicadosobreStrin-gscomparaasreferênciasenãoosconteúdos.MuitasvezesesseoperadortemresultadosemelhanteaométodoEquals,issoporqueaJavaVirtualMachineprocuracompartilharasStringsiguais,evitandoamúltiplainstanciaçãodeStringsiguais.IssosóépossívelporqueStringssãoconstantes.

Exercícios:

1.FazerumaarreymétodoquetransformeumarraydeStringsemumaStringconcatenada.

2.Monteumarraymétodoquefaçaamultiplicaçãodematrizesusandoarrays.Lembrarque:

a11 a12 X b11 b12 =

a21 a22 b21 b22

a11*b11 + a12*b21 a11*b12 + a12*b22

a21*b11 + a22*b21 a21*b12 + a22*b22

ConsiderarqueasdimensõesdasmatrizespodemserNXMondeNeM>=1.

Para PensarComofazercópiadearrays?

CAPÍTULO 7HERANÇA EINTERFACES

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n Herança

Formapelaqualumanovaclassesédefinidaapartirdeoutra,preservandosuainterfaceeacrescentandooualterandosuaimplementação:

• Formapelaqualnovasclassessãodefinidasdeformaincremental

• Definiçãodeumanovaclasseespecificandoumaclassemãeeumconjuntoadicionalde

atributose/oumétodos

• Aclassedefinidadessaformaherdatodososatributosemétodosdaclassemãe

• Aacessibilidadedainterfacedaclassemãenãopodeserredefinidanaclasseherdada

• Javanãopermiteherançamúltiplacomclasses,masapenascominterfaces.

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Anatomia da herança

Dadaumaclassemãecomsuaimplementaçãoesuainterface,vemosqueumaclassefilhapodeserdefinidacomsuainterfaceesuaimplementaçãoapartirdaclassemãecomasseguintescaracterísticas:

• Ainterfaceoriginaldaclassemãeémantida.Aherançanunca“perde”interface.

• Aclassefilhapodeestenderainterface.

• A implementação da classe mãe é totalmente herdada pela filha, no entanto parte

dessaimplementaçãopodesersobrescritapelaclassefilha.Nessecaso,sobainterface

herdadadaclassemãepodemestarimplementaçõescompletamentediferentes.

• Aclassefilhapodeestenderaimplementação.

implem

entação

intereface

Classe mãe

Classe filha

Interface originalda classe mãe

Interface estendidapela classe filha

Implementaçãoexclusiva daclasse filha

Implementaçãosobrescrita pela

classe filha

Implementaçãoherdada da classe mãe

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Herança e hierarquia de classes

n l1éasuperclassedeCl1_1eCl1_2

n Cl1_1eCl1_2sãosubclassesdeCl1

n Cadaclassepodepossuirumaúnicasuperclasse

n Cadaclassepodepossuirqualquernúmerodesubclasses

n Cl1_1_1eCl_1_2sãoclassesdistintas,bemcomoCl1_2_1.

Aaplicaçãodeherançacriaumahierarquiadeclasses,ondeasclassesprimáriassãomaisgenéricaseasclassesfinaissãomaisespecíficas.Oesquemahierárquicodeclassespermiteestabelecerrelaçõesespeciaisentredetermi-nadasclasses,ouseja,umasubclassetemumrelacionamentodiferenciadocomsuasuper-classeeestaporsuavezenglobaváriascaracterísticascomunsatodasassuassubclasses.A utilização destas relações especiais dá um grande poder a um programa orientado aobjetos.

Noesquemadoaltodapáginapode-severcomoéanotaçãoUMLparaindicarherança.

Cl1_2Cl1_1

Cl1_1_2Cl1_1_1 Cl1_2_1

Notação UMLpara herança

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Definição de subclasses

n Usodapalavrareservadaextends

Apalavrachaveextendséusadaparaestabelecerumarelaçãodeherançaentreduasclas-ses. Gerente é subclasse de Funcionário, e Funcionário, por sua vez, é superclasse deGerente.Notequea relaçãoestabeleceque todasaspropriedadesdeFuncionário sãoherdadasporGerente,quetambémpodedefinirpropriedadesadicionais.

Chamada de métodos na herança

Umadasrelaçõesespeciaisentresuperclasseesubclasseéocompartilhamentodeméto-dos.Oesquemadeherançaéresponsávelpeladeterminaçãodolocalexatodadefiniçãodeummétodo,nãodefinidanasubclasse,masemumdeseusancestrais.

public class Gerente {public String nome;public double salario;public double bonus;

public class Gerente extends Funcionario {public double bonus;

publicclassFuncionario{publicString nome;

publicdoublesalario;}

Objeto

método A();

método B();

chamada de B()

chamada de A()

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Sobrescrita de métodos

ClasseFuncionariocommétodoparacalcularcustomensaltotaldoFuncionario

n ClasseGerentecomomesmométodo

NaclasseGerenteaimplementaçãodométodoobterCusto()deveserdiferente,poisdevelevaremcontaobônusquesomenteogerenterecebe.Quandoumasubclassereimple-mentaummétododasuperclasse,diz-sequeessemétodofoisobrescritonasubclasse.Nessecaso,aimplementaçãoqueveioporherançadeFuncionariofoidescartada.

n Gerentecomsobrescritademétodos,masutilizandoométododasuperclasse

public class Funcionario {

public String nome;

public double salario;

public static double encargo = 1.8;

public double obterCusto() {

return this.salario * encargo;

public class Gerente extends Funcionario {

public double bonus;

static public double encargoBonus = 2.1;

return this.salario * encargo + this.bonus *

encargoBonus;

return super.obterCusto() + this.bonus *

encargoBonus;

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Aosobrescreverummétodo,umasubclassedevereaproveitarométodooriginal,afimdenãoreescreverregras.Asobrecargademétodosdevepreferencialmenteproverumcomportamentoadicionalànovaclasse.Sendoassim,ocomportamentooriginal,herdadodasuperclasse,devecolaborarparacomportambémonovocomportamento.

Apalavrareservadasupertemafunçãodereferenciarmembrosdefinidosnasuperclasse.Assim,super.obterCusto()referenciaométododefinidonasuperclasse(Funcionario).

Herança e construtores

n Construtoresnãosãoherdados

• ConstrutordeFuncionario public Funcionario(String nome, double salario) {

this.nome = nome;

this.salario = salario;

Construtor de Gerente

public Gerente(String nome, double salario,

double bonus) {

super(nome, salario);

this.bonus = bonus;

Osconstrutoresdeumaclassenãosãoherdadospelas suas subclasses.Noentanto,asregrasdefinidasnos construtoresdas superclassespodemedevemser reutilizadasnosconstrutoresdassubclasses.NaclasseGerente,ousodesuper(...)invocaoconstrutordasuperclasseeportantoutilizaocomportamentojádefinidoemFuncionario.

Exercícios

1.Façaumaclassequerepresenteumacontabancária.

2.Façaumasubclassedecontaemqueométododebitaleveemcontaolimite.

3.FaçaumaclasseBancoquecontenhaumgrupodecontas(quedevemseralocadoemumarraydeContas).Façamétodosqueefetuemcadastramentodecontas,movimenta-çõesfinanceiras(débitosecréditosemcontasespecificadaspeloseunúmero).Façaummétodoqueinformeoativodobanco(somadetodosossaldos).Façaummétodoquedebiteumvalorfixo(taxadeadministraçãodeR$3,50)detodasascontas.

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Interfaces

n Interfacessãoconjuntodeatributosestáticosoumétodosabstratosqueestabelecem

umasériedecomportamentosqueseesperadaclassequeaimplementa

n Classeseinterfacessãoequivalentes,excetopelofatodequeinterfacesnãopodem

serinstanciadas

n Interfaceéumaclasseabstratacomtodososmétodosabstratos

n HerançamúltiplaemJava

• CadaclassepodeterapenasUMAsuperclasseeimplementarVÁRIASinterfaces.

Interfacessãoconjuntodeatributosestáticos(variávelúnicacompartilhadaportodososobjetosdeumamesmaclasse)e/oumétodosabstratos(métodoscomassinaturadefinida,mascorponãodefinido)queestabelecemumasériedecomportamentosqueseesperadaclassequeaimplementa.

AusênciadeherançamúltiplaemJavaéumalimitaçãoamenizadapeloempregodeinterfa-ces.Javapermitequeumaclasseimplementeumaoumaisinterfaces.

• Vantagem:

• Duasclassesdistintasqueimplementamamesmainterfacerespondemaumcon-

juntoidênticodefunções(emboranãonecessariamentedamesmaforma).

Classeseinterfacessãoequivalentes,excetopelofatodequeinterfacesnãopodemserinstanciadas.Interfaceéumaclasseabstratacomtodososmétodosabstratos.

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Declaração de interfaces

n Declaraçãodeumainterface

public interface Colaborador {

public double obterCusto();

n Implementaçãodeumainterface

public class Consultor implements Colaborador { public double valorHora;

public int totalHoras;

return this.valorHora * this.totalHoras;

Umainterfaceédeclaradacomousodapalavrareservadainterface,queeliminaane-cessidadededeclararosmétodoscomoabstratos.Numainterface,todososmétodossãonecessariamenteabstratos.

Umaclassepode implementar umaoumais interfaces.Para a classe ser concreta (nãoabstrata) é necessário que todos os métodos das interfaces que ela implementa sejamimplementados.

NanotaçãoUMLumainterfaceérepresentadacomoumaclasse,masmarcadacomoes-tereótipodeinterface(umcírculonocantosuperiordireitodoretângulodaclasse).

Exemplo do uso de interfaces

n Vamossuporumprogramausadoporumpaís fictícioquecobraumimpostoúnico

anualsobretodasaspropriedadese/oubensdeseuscidadãos.Vamoslimitarosbens

aimóveiseautomóveisemodelarasclassesquecomporiamesteprograma.

• Comosetrataeumpaísmoderno,asunidadesderegistrosãoosbensenãoas

pessoas(direitoàprivacidade)

• Comoexistemváriostiposdeimóveiseautomóveis,convémcriarasclassesbási-

casapartirdasquaissãoherdadososváriosregistros(classes)diferentes

• Vamossimplificarnossoexemplo!

Colaborador

Consultor

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Definição das classes bases

Umainterfaceéutilizadaparasedefinirumcontratoquedeveserobedecidoportodasasclassesqueaimplementam.

Noexemplodado,sãodefinidasduashierarquiasdeclasses,umarelacionadasabensmó-veiseoutraabensimóveis.Comosãohierarquiasdistintas,nãoexisteumasuperclasseco-mumatodasessasclassesqueformaumcontratoparatodasaomesmotempo.Asolução,então,édefinirumainterfacequeforçaaimplementaçãodeummétodoquesedesejaquetodasasclassesimplementem.

class Imovel {

String proprietario;

String localizacao;

int valor;

void mudaProp(String p) {

//verifi ca e efetua;

void mudaValor(int v) {

class Auto {

String endereco;

String placa;

int valor;

boolean licenciamento() {

//efetua;

int verifi caMulta() {

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Exemplo - Definição das classes derivadas

Exemplo - Definição da interface

n Imposto único se aplica a todos os bens, portanto a todas as classes anteriores.

Ocálculopodeserdistinto,masexisteumprocedimentoúniconacobrança,cálculoe

registro,portantopodeserimplementadaumainterfaceparaisso

Omodificarfinal,quandoaplicadoavariáveis,astornamconstantes,ouseja,umavezatri-buídas,nãopodemseralteradas.

class Casa extends Imovel {

int areaConstruida;

int numPavimentos;

boolean usoComercial;

class Predio extends Imovel {

int areaTerreno;

int numApto;

boolean vistoria() {..}

class Terreno extends Imovel {

int area;

boolean murado;

class Carro extends Auto {

String modelo;

String cor;

int numPassageiros;

class Caminhao extends Auto {

String modelo;

int taraMax;

void autorizaCarga() {..}

class Moto extends Auto {

String modelo;

int cc;

public interface IUSB { //Imposto Unico Sobre Bens

static fi nal fl oat aliquota=0.01; // 1% - aliquota unica

static fi nal Data venc = new Data(30, 9, 2006);

abstract double calculoImposto();

abstract boolean verifi caVencimento(Data data);

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Exemplo - Redefinição das classes bases

AodefinirqueasclassesbasesimplementamainterfaceIUSB,força-separaquetodasassuassubclassesdevamimplementarosmétodosdefinidosnainterface.

Comoasclassesbasesnãoimplementam(nesseexemplo)osmétodosabstratosdainterfa-ce,elasdevemserdeclaradasabstratas(poispossuemagoramétodosabstratos,herdadosdainterface).

abstract class Imovel

implements IUSB{

String localizacao;

int valor;

void mudaProp(String p) {

void mudaValor(int v) {

abstract class Auto

implements IUSB{

String endereco;

String placa;

int valor;

boolean licenciamento() {

//efetua;

int verifi caMulta() {

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Exemplo - Redefinição da classes

AssubclassesdeImoveledeAutoqueforemconcretas(podemserinstanciadas)devemagora implementarosmétodosdefinidospela interface.Notarqueessassubclassesnãosãoabstratas,porquenãopossuemmaismétodosabstratos.

Exercício:

1.Codificaretestaroexemplodeusodeinterfaces.

class Casa extends Imovel {

int areaConstruida;

int numPavimentos;

boolean usoComercial;

int calculoImposto() {

return valor*indiceArea(areaConstruida)*aliquota;

boolean verifi caVencimento(Data data) { . . . }

class Caminhao extends Auto {

String modelo;

int taraMax;

int calculoImposto() {

return valor*aliquota-desconto(taraMax);

boolean verifi caVencimento(Data data) { . . . }

��

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Modificador final

Omodificadorfinal,quandoaplicadoavariáveis,astransformamemconstantes.Umavezatribuídas,nãopodemmaisseralteradas.

Omodificadorfinal,quandoaplicadoamétodos,impedemqueelessejamsobrescritos.

Omodificadorfinal,quandoaplicadoaclasses,impedequeelassejamutilizadascomosu-perclasses.Ouseja,umaclassefinalnãopodeserherdadapornenhumaoutraclasse.

CAPÍTULO 8ENCAPSULAMENTO

��

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n Éacaracterísticadaorientaçãoaobjetosquepermitequeumaclassedefinaaacessi-

bilidadedeseusmembros

n Outrasclassesouobjetosdeoutrasclassessomentetêmacessoaosmembroscuja

classepermitiuacesso

n Nemmesmoumasubclassepodeteracessoamembrosqueasuperclassenãodeu

acessibilidade

Oencapsulamentoéumacaracterísticaqueconfereàclasseopoderdedeterminarcomoseráoacessoaseusmembros.Essacaracterísticapossibilitaqueatributossejamcorreta-menteprotegidosdeacessosindevidos.

Comousocorretodoencapsulamentoevita-sequeobjetosassumamvaloresdeproprie-dadesinconsistentes.Evita-setambémquecomportamentosnãopúblicosdeumaclassesejamutilizadasexternamenteaela.

Osmodificadoresdeacessosãoosinstrumentosdalinguagemparadefiniroencapsula-mento.

Modificadores de acesso

n Palavrasreservadasquedeterminamoacessopermitidoaclasseseseusmembros

• public• protected

• private

n NotaçãoUML(+,-e#) +public -private #protected

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EmJava,existem4modificadoresdeacesso:ostrêsindicadospelaspalavras-chavespu-blic,protectedeprivate,maisomodificadordadopelaausênciadepalavra-chave.Ouseja,aausênciademodificadordeacessoéumadefiniçãodeacessibilidadetambém.

AnotaçãoUMLempregaossímbolos+paraindicarqueummembroépúblico,-paraprivadoe#paraprotegido.

public

• Aplicadoaclasseseinterfaces:determinamqueaclassepodeserutilizadalivre-menteporqualqueroutraclasseouinterface.

• Aplicadaamembros:determinamqueomembropodeserutilizado livrementeporqualqueroutraclasse.

protected

• Nãoseaplicaaclasseseinterfaces.• Aplicadaamembros:determinamqueomembropodeserinvocadoouutilizado

apenasporclassesdomesmopacoteouporsubclasses.

Sem modificador

• Aplicadoaclasseseinterfaces:determinamqueaclassepodeserutilizadaapenasnomesmopacote.

• Aplicadaamembros:determinamqueomembropodeserutilizadoapenasno

mesmopacote.

private

• Nãoseaplicaaclasseseinterfaces.

• Aplicadaamembros:determinamqueomembropodeserinvocadoouutilizadoape-

naspelaprópriaclasse.

��

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Exemplo:

TodososatributosdeData sãoprivados,oque impedequeeles recebamdiretamentevaloresvindosexternamenteàclasse.Assim,data1.dia=35,nãoépermitindo,evitandodatasinconsistentes.ParaatribuirumvaloraumatributodeDatadeve-seutilizarummétodopúblico.Naim-plementaçãodessesmétodoségarantidoaconsistênciadosseusatributos.Assim,acadamêsépermitidoumvalormáximoparaodia.SeousuáriodeumobjetodaclasseDatapassarcomoargumentoalgumvalorincompatível,ométodoimpedequeessevalorche-gueaoatributo.

public class Data {

private int dia, mes, ano;

public void setDia(int dia) {

if(dia<0) this.dia=1;

else if(dia>28 && this.mes==2 && !this.isBissexto()) this.dia=28;

else if(dia>29 && this.mes==2 && this.isBissexto()) this.dia =29;

else if(dia>30 && (this.mes==4 || this.mes==6 || this.mes==9 || this.mes==11))

this.dia = 30;

else if(dia>31) this.dia = 31;

else this.dia = dia;

public void setMes(int mes) {

if(mes<0) this.mes = 1;

else if(mes>12) this.mes = 12;

else this.mes = mes;

public void setAno(int ano) {

this.ano = ano;

fi nal public boolean isBissexto() {

return (this.ano%4==0 && (this.ano%100!=0 || this.ano%400==0));

��

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Exemplo:

n ConstrutordeData

Oconstrutordevegarantirtambémoencapsulamento.

Exercícios:

1.DigitaretestaraclasseDatadestecapítulo.

2.EncapsularcorretamenteasclassesContaeContaEspecialdocapítuloanterior.

public class Data {

public Data(int dia, int mes, int ano) {

this.setAno(ano);

this.setMes(mes);

this.setDia(dia);

CAPÍTULO 9POLIMORFISMO

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n Característicaquepermitequeumamesmainterfaceassumaimplementaçõesdistintas.

n Classescominterfacessemelhantes,masimplementaçõesdiferentes,sãopolimórficas.

Polimorfismoéacaracterísticadaorientaçãoaobjetosquedeterminaqueumainterfaceesuaimplementaçãosãoelementosdistintosdeumaclasse.Assim,classesdiferentespodemimplementaramesmainterface.Sãoclassespolimórficas.

Exemplo conceitual

Asclassespolimórficasdãoumagrandeflexibilidadeparaodesenvolvimentodeaplicaçõesondeoscontratosestabelecidosentreosobjetossãomuitobemdefinidos(essascontratossãoasinterfacesatravésdasquaisosobjetosinteragementresi).Umobjeto(daclasseA),construídoparatrabalharcomumsegundoobjeto(daclasseB),nãoconheceaimplemen-taçãodessesegundo,masapenasasuainterface(IB).Umoutroobjeto(daclasseC,mascomamesmainterfacedeB)podesubstituiressesegundoobjeto,semnecessidadedealteraçõesnaclasseA.

implementaçãoImplementação

interface interface

Implementação CImplementação B

Interface IB Interface IB

classe A

classe B

Contratode A com IB

classe A

Contratode A com IB

classe C

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public interface IB { ... }

public class B implements IB { ...}

public class C implements IB { ...}

public class A {

private IB obj;

public void setObj(IB obj) {

this.obj = obj;

A a = new A();

a.setObj(new B());

a.setObj(new C());

n NotaçãoUML

Indica que A tem umadependência para com IB

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Polimorfismo e Herança

n Umasubclasseimplementaainterfacedasuperclasse

n Classesnumamesmahierarquiapodemserpolimórficaspelainterfacemaisgenérica

SeaclasseAédependentedeB,entãoqualquerinstânciadeB,C,D,E,FouGpodeserutilizadanestadependência.

Exemplo completo

DeptoPessoal

+ custoTotal(): double

DeptoPessoal

+ custoTotal(): double- nome: String

+ obterNome(): String<<abstract>> + obtercusto(): double

- salario: String

+ obtercusto(): double

Funcionario

Gerente

- bonus: double

Consultor

- horas: int- valorHora: double

B b = new B();b = new C();b = new D();b = new E();b = new F();b = new G();

��

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Comentáriosecódigo:

• NodiagramaUMLestãoindicadosapenasosprincipaisatributosemétodos.Ocódigo

estácompleto.

• Oestereótipo<<abstract>>indicaqueaclasseouométodosãoabstratos.

• AclasseDeptoPessoalnãoestácompleta.

Colaborador:

• Classeabstrata.

• Umconstrutorquerecebeonome.

• Ummétodoabstrato,quedeveráserimplementadoportodasassubclasses.

abstract public class Colaborador {

private String nome;

abstract public double obterCusto();

public String obterNome() {

return this.nome;

public Colaborador(String nome) {

this.nome = nome;

Consultor:

• SubclassedeColaborador.

• Classeconcreta:implementaobterCusto().

• Oconstrutorutilizaoconstrutordasuperclasse(super).

public class Consultor extends Colaborador {

private int horas;

private double valorHora;

public Consultor(String nome, int horas, double valorHora)

super(nome);

this.horas = horas;

this.valorHora = valorHora;

return this.valorHora * this.horas

��

Senac São Paulo

Funcionário:

• SubclassedeColaborador.

• Classeconcreta:implementaobterCusto().

• Oconstrutorutilizaoconstrutordasuperclasse(super).

• UmatributoestáticonãoestánodiagramaUML.

public class Funcionario extends Colaborador {

public double salario;

public static double encargo = 1.8;

return this.salario * encargo;

public Funcionario(String nome, double salario) {

super(nome);

this.salario = salario;

��

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Gerente:

• SubclassedeFuncionario.

• SobrescreveobterCusto()porquesuaimplementaçãoédiferentedadefuncionario.

Utilizaaimplementaçãodasuperclassenasobrescrita.

• Umconstrutorutilizaoconstrutordasuperclasse(super).

• Ooutroconstrutorésobrecarregadoeutilizaoprimeiroconstrutor(this).

• UmatributoestáticonãoestánodiagramaUML.

return super.obterCusto() +

this.bonus * encargoBonus;

public Gerente(String nome, double salario,

double bonus) {

super(nome, salario);

this.bonus = bonus;

public Gerente(String nome, double salario) {

this(nome, salario, 0D);

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Departamento Pessoal:

• DependeapenasdeColaborador.

• UtilizaobterCusto()atravésdainterfacedeColaborador.

• OlaçopodeiterarsobrequalquerobjetodahierarquiadeColaborador,invocandoa

implementaçãodeobterCusto()correspondente.

• ArelaçãodedependênciadaUML(umaagregação)éimplementadacomumatributo

dotipoarray.

public class DeptoPessoal {

private Colaborador[] colaboradores;

public DeptoPessoal() {

super();

public double custoTotal() {

double total = 0D;

for(int i=0; i<colaboradores.length; i++){

total += colaboradores[i].obterCusto();

return total;

Exercício:1.Digitaretestaroexemplo.

CAPÍTULO 10ENTRADA E SAÍDA

��

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n Conceitodestream

n Classesbásicas

• InputSream

• OutputStream

• são“simétricas”

Podemseraninhadas(flexibilidade)Streaméumconceitoquerepresentaqualquercaminhodecomunicaçãoentreumafontedeinformaçãoeseudestino.Este conceito pode ser empregado para qualquer fonte ou destino de informação, etorna-se útil porque padroniza essa comunicação independentemente destes. Assim, aclassestreamimplementaosmesmosmétodos,sejaostreamorigirário(oudestinatário),umdispositivodeI/O,amemória,outraaplicaçãoououtrothreaddamesmaaplicação.

Os streams que implementam I/O são os mais empregados e o escopo maior destaseção.

Osstreamsdeentradaesaídasão“simétricos”emmuitosaspectos.Assim,apenasumdoscasosseráestudadodetalhadamente.

ApossibilidadedeaninharclassesdestreamemJavatornaseuusomuitoflexíveleprático.

Entrada

n InputStream-métodos

• read()

• skip()

• available()

• mark()

• reset()

• close()

Senac São Paulo

AclassebásicaqueimplementastreamsdeentradaéchamadadeInputStream.Essaclasseincorporaumasériedemétodos.Osprincipaisestãodescritosabaixo:

• read( ):realizaaleituradebytesdostream;

• skip( ):ignoraumnúmerodebytesdostream,passadocomoseuparâmetro;

• available( ):retornaonúmerodebytesdisponíveisnostream;

• mark( ):marcaumaposiçãosobreostream;

• reset( ):retornaàposiçãomarcadapormark();

• close( ):fechaostream(nãoéobrigatório).

InputStream – Exemplo

Noexemplo,aprimeirachamadaaread()realizaaleituradeumúnicobyte.Nasegundachamada,avariávelbufferépreenchidacombytesdostream(desdequeexistam).Naterceirachamada,aleituraérealizadaapartirdaposição300dostream.

Ométodomark()exigecomoparâmetroonúmerodebytesdostreamondeseestendeasuavalidade.Assim,seumreset()forchamadoapós1024posiçõesjápercorridas,umerroserágerado.Essemecanismoforçaoprogamadoraalocarrecursosbemdefinidosparaousodomark().

InputStream s=getUmStream(…);

byte[ ] buffer= new byte[256];

byte b;

b=s.read();

s.read(buffer);

s.read(buffer, 300, 256);

s.skip(2048);

if (s.available()=2048) {

s.mark(1024);

s.reset();

s.close();

Senac São Paulo

Classes herdadas de InputStream

n ByteArrayInputStreameStringBufferInputStream

• criaumstreamapartirdeumbufferoudeumastring

n FileInputString

• tipomaiscomumdestream

• podeabrireacessararquivosdosistema

• podetratarcomostreamarquivosjáabertos

Exemplo:InputStreamfilein=newFileInputStream(“/usr/fulano/arquivo”);

AsdemaisclassesdestreamsdeentradasãoherdadasapartirdeInputStream.

ByteArrayStreameStringBufferStreamcriamumstreamapartirdebufferdebytesouapartirdeumastring,respectivamente.Portanto,agemdeformainversaaomostradonoexemploanterior.

FileInputStringpermiteaaberturaeamanipulaçãodestreamorigináriosdearquivosdosistema.JuntamentecomFileOutputStreamfornecemabasedeacessoaarquivosemJava.

n FilterInputStream

• fornecebaseparaclassesdestreamquepossamseraninhadas

n SubclassesdeFilterInputStream

• BufferedInputStream:streamcomcache

• DataInputStream:streamdetiposdistintos(enãosomentedebytes,comovimos

atéagora)

• PushBackInputStream: implementa o método unread(), que coloca de volta no

streamumbytejálido

FilterInputStreaméaclassebásicaqueimplementaabaseparaclassesdestreamquepos-samseraninhadas.Oaninhamentodeclassestornabemflexívelousodosstreams,comopodeservistonosexemplosaseguir.

AlgumasclassessãogeradasdiretamentedeFilterInputStringeimplementamalgumasfaci-lidadesbásicasnousodestreams,taiscomocacheeinterpretaçãodetipos.

Senac São Paulo

Umexemplodeaninhamentodestream:InputStreamsin=newBufferdInputStream(newFileInputStream(“arquivo”));

Essadeclaraçãocriaumstreamorigináriodeumarquivodosistemaeaomesmotempoutilizacache.

Podemserfeitosquantosaninhamentossedesejar,desdequeasclassesaninhadassejamsubclassesdeFilterInputStream.

n PipedInputStream

• streamqueestabelececomunicaçãoentredoisthreads

n SequenceInputStream

• executaaconcatenaçãodestreams

Exemplo:

InputStreamsin1=newFileInputStream(“metade1”);InputStreamsin2=newFileInputStream(“metade2”);

InputStringsin=newSequnceInputStream(sn1,sn2);

Existemoutrasclassesnãomencionadasaquipoissãodeusomuitorestrito.Noentanto,naliteraturaavançadapodemserencontradasalgumasdescrições.

Saída – OutputStreamsn SimétricoaInputStream

• implementawrite()aoinvésderead(),emtodasassuassubclassesherdeiras

• flush()

• close()

n PrintStream

• nãotemInputStreamcorrespondente

• System.out.print()

• System.out.println();

Senac São Paulo

NãoconvémrepetirtodootextoparaasclassesOutputStreamesuassubclasses.Étrivialcompreenderqueoseucomportamentoésimétricoemrelaçãoaofluxodostream,comrespeitoàsclassesdeInputStream.

Evidentemente,ométodoread()eseusequivalentesésubstituídopelométodowrite()(eseusequivalentes).Alémdesse,existeométodoflush()queforçaostreamaescrevernasaídaosdadosqueeventualmenteestejamemcacheoutemporariamenteemalgumlugar.

AclassePrintStreamnãoencontracorrespondentenosstreamsdeentrada.Elajáfoiusa-danestecurso,umavezqueavariáveldeclasseSystem.outcontémumainstânciadestaclasse.

ReadeRS e WRIteRS

n Asclassesdemanipulaçãodestreamstrabalhamcombytes.

n Parasetrabalharcomcaracteresutilizam-seosReadereWriters,quesãoequivalentes

respectivamenteaosstreamsdeentradaesaída.

• Superclasse:Reader

- BufferedReader,FilterReader,StringReader,InputStreamReader(ponteentre

streamsereaders)

• Superclasse:Writer

- BufferedWriter,FilterWriter,StringWriter,OutputStreamReader(ponteentre

streamsewriters)

Paraamanipulaçãodearquivos,ousodeReaderseWritersémaisprático.

FileInputStreamfis=newFileInputStream(“C:\\arquivo.txt”);InputStreamReaderisr=newInputStreamReader(fis);BufferedReaderin=newBufferedReader(isr);System.out.println(in.readLine());

Observarqueoarquivo foi abertousandoumstreamemanipuladousandoumreader.Paraissofoiusadaaponteentreeles.

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A classe File

n Manipulaarquivosediretórios(enãoseuconteúdo)

• Testedosatributosdoarquivo:

- canRead,canWrite,isHidden,isFile,isDirectory

• Manipulaçãofísica

- getAbsolutePath,getName,createNewFile,renameTo,length

• Manipulaçãodediretórios

- listFiles,mkdirOmesmoexemploanterioragorautilizandoaclasseFile.

Filefile=newFile(“C:\\arquivo.txt”);FileInputStreamfis=newFileInputStream(file);InputStreamReaderisr=newInputStreamReader(fis);BufferedReaderin=newBufferedReader(isr);System.out.println(in.readLine());

Exercícios:

1.Façaumaaplicaçãoquemostrenatelaoconteúdodeumarquivoqualquer.

2. Faça uma aplicação que copie o conteúdo de um arquivo de caracteres para outro,substituindotodasasletraspelasualetraseguinte(aporb,bporcetc.).Façaoprocessoinversotambém.UtilizeReaderseWriters.

3.Façaumaaplicaçãoquefiqueesperandostringsnaentradapadrãoeasmostrenasaídapadrão.AaplicaçãoesperaaentradadeumalinhaeapósaENTER,mostraestalinha.

CAPÍTULO 11THREADS

Senac São Paulo

n Possibilidadedeexecutarsimultaneamenteváriasthreadsdeumúnicoprograma

n Aexecuçãodoprogramanãosegueumpadrãolinear,maisderivativoeparalelo

n Usarmultithreadéumaboaprática,noentantoamaioriadosservidoresWebede

Aplicaçãorealizamissoimplicitamente

n Situaçõesnecessárias:

• loopsinfinitos(animação,socketsagents)

• longostrechosdecódigoseminteraçãocomterceiros

• múltiplasinstânciasdeummesmotrechodeprograma

Multithreadéacapacidadedeumprogramaderodardiferentestrechos(oudiferentesins-tânciasdomesmotrecho)deformaindependente.Permiteporexemploqueoprogramarealizetarefasembackgroundenquantomantém“viva”ainterfacecomousuário.

OusodemultithreademJavaéfácileimplementadodiretamentepelalinguagem,ouseja,ocontroledosdiferentesthreadséfeitoautomaticamente.

Umexemplodeusodemultithreadsãoosprópriosbrowsersinternet.Enquantoumthreadrealizaabuscadosdadosnarede,oquemuitasvezesocorredeformalenta,outrosthre-adspermitemqueapáginasendocarregadajásejaexpostanatela,comrolagemelinksativos.

Numambientedejanelasficaevidentequeaprogramaçãoemthreadséfundamental.

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Diagrama

n Fluxodeumprogramamultithread

Odiagramaacimadáumaidéiadofluxodeexecuçãodeumprogramamultithread.Todasas linhasmostradassão implementadascomthreads, inclusivea linha“principal”.Estaéumaboapolíticadeprogramação.

Verifica-sequealgunsthreadspodemtercurtaduração(inicialização)eoutrospodemficarrodando indefinidamenteem loop infinito, tais comoprocessospermanentes emback-ground,terminandoapenasquandoaaplicaçãofinaliza.

Umbomprocedimentoéfinalizartodososthreadsiniciadosantesdeterminaraexecuçãodoprograma.Istonãoéobrigatório,masnãoseguirestaregrapodecomprometerrecur-sosdosistemadeformaindesejável.

Implementação

n ClassedeveimplementarinterfaceRunnable

n ClassedevepossuirumavariávelquecontenhaumtipoThread

n Métodostart()deveserinvocadoparadispararumnovothread

n Ométodorun()deveconterocódigoquerodadentrodothread

início fim

inicialização

processo em background(som, etc.)

piped stream

4 threads

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Acriaçãodeumaclassepara trabalharcommultithreadsémuitosimples.Basicamentedeve-sedeclararaclassecomainterfaceRunnable,portantocomaassinatura:publicclassRelogioMultiThread implements Runnable { …. }Esta interface forçaa implementaçãoummétodorun()queagoradevepassaracontertodoocódigoaserexecutadodentrodothread.

Umaaplicaçãocommultithreadémostradanaspáginasseguintes.ÉoexemplodeRelógiorodandodentrodeumthread,enquantoaaplicaçãoprincipalcontinuaseufluxonormaldeexecução.

Exemplo

import java.util.*;

public class RelogioMultiThread implements Runnable {

Date data;

public void run() {

while (true) {

data = new Date( );

System.out.println(data);

try { Thread.sleep(1000); }

catch (InterruptedException e) { }

public class Programa {

RelogioMultiThread relogio = new RelogioMultiThread();

Thread t = new Thread(relogio);

t.start();

Senac São Paulo

Sincronização de threads

n Mecanismoparaevitarqueummesmotrechodecódigosejaexecutadopordoisthre-

adssimultaneamente

• Manipulaçãoderecursosúnicos(arquivos,entradaesaída,variáveis)quenãopo-

demseracessadossimultaneamente.

public synchronized void metodo() {

... // acesso a recursos de forma única

// dentro de um método qualquer..

synchronized(this) {

... // acesso a recursos de forma única

Asincronizaçãodeacessoarecursosquesãocompartilhadosentrethreadsémuitoútilparaevitarerrosdeacessosimultâneos,emrecursosquenãoosuportam,ounãopodemteracessossimultâneos,comoporexemplo,arquivosabertos,variáveisdecontroleetc.

Asincronizaçãopodeserfeitapelométodousandoomodificadorsynchronized,ondetodoocorpodométodosomentepodeserexecutadoporumthreaddecadavez;oupeloblocosynchronized(objeto) {...}ondeoblocoéexecutadoporumúnicothreaddecadavez.

Quandomaisdeumthreadtentausarosmétodos/blocossincronizados,ointerpretadorenfileira-os,suspendendoaquelesqueestãoesperandosuavezdeexecução.

Exercícios:

1.Façaumaaplicaçãoquedisparetrêsthreads.Cadaumdelesdevemostrarnasaídapa-drão,emumloopinfinito,oinstantequeeleroda(comSystem.out.println(...+newjava.util.Date()).

2.ColoqueumcontadoremcadathreadeverifiquequantasvezescadaumdelesexecutaoSystem.out.println.

3.Crieumapilhadedadoscujosacessos(pushepop)sejamsincronizados.

CAPÍTULO 12EXCEÇÕES E ERROS

Senac São Paulo

n Tratamento de situações eventuais mas que comprometem a correta execução do

programa

n Maneirasimplificadadeextensivamentecapturarsituaçõesdeexceçõeseerros

n Situaçõesprevisíveis,masgenéricas

n Javaforçaotratamentoemmuitoscasos,nemquesejapassaraexceção/erroparao

sistema.

OtratamentodeexceçõeseerrosemJavaéumaformadetornarocódigomaisprevisívelecontrolável.Poroutroladoétambémumaformadefacilitaraprogramaçãoderotinasnecessáriasaessetratamento.

Normalmenteassituaçõesdeexceçõeseerros,comoopróprionomediz,sãoeventuais.Noentantoseutratamentoénecessárioparaumbomcódigo.Umasistemáticadetratamentodestascondiçõespodeabrangergrandesporçõesdecódigo,deformacomplexaeextensa.

Javaprovêumamaneiradesistematizarotratamentodessassituações,afimdefacilitaraprogramação,aomesmotempoquepermiteaextensãodestasistemáticaparagrandepartedocódigodeformasimplificada.

MuitosdosmétodosdospacotesbásicosdeJavanecessitamqueousuáriodefinaumtra-tamentodeerroespecífico.Istopodesertãosimplesoutãocomplexoquantoqueiraoprogramador.

Porfim,éimportantesalientarqueotratamentodeexceções/errosnãoéumcódigomági-coquevaitornarseuprogramaerror-free.Assituaçõestratadaspodemserbemgenéricas,masdevemserprevisíveis.

Maneira comum de tratar exceções/erros

n repetitivaeextensa

n dificultaocódigo

n altarelaçãocustobenefício,masnecessário

int valret=metodo_que_preve_exc();

switch (valret) {

case …

Senac São Paulo

Amaneiraconvencionaldetratarexceçõeseerrostendeasercansativa,repetitivaeex-

tensa.Exigealteraçõesnafuncionalidadepropriamenteditadocódigo.Podetambémexi-

girousodevariáveisglobaisnapassagemdeindicadoresdeerros.

Estaabordagem,alémdepoucoprática,passaaserirritantequandonecessitaserutilizada

emgrandepartedocódigo.

Tem-seumaformadeprogramaçãodealtocusto,combenefíciospoucoutilizados(jáque

asocorrênciassãoraras),masnoentantonecessária.

Tratamento em Java

n Exceçõeseerrossãomodeladosporobjetos(classebásicachama-seThrowable)

n Atitudesdoprogramador:

• avisarusuáriodométodoqueumaexceçãopodesergerada;

• tratamento“inloco”daexceção;

• passagemdaexceçãoadiante.

Asexceçõese erros sãomodeladosporobjetosherdadosda classebásicaThrowable.

Estemodelamentoemobjetospermiteestabelecerumahierarquiadeerros,muitoútilna

definiçãodetratamentosespecíficose/ougenéricos.

Diantedeummétodoquepodegeraralgumacondiçãodeexceçãoouerro,oprograma-

dorpodetomartrêsatitudes:

• nãocapturar,declararapassagemdaexceção/erroparaumaclasseespecíficaenão

implementaroseutratamento;

• capturaretrataracondição“inloco”;

• capturarepassaracondiçãoparaonívelsuperiordeseucódigo.

Cadasituaçãoemparticularpodeexigirumaatitudeespecíficadoprogramador.Noen-

tanto,aalternativadetrataracondiçãolocalmenteéamaisesperadanormalmente,por

motivosóbvios.

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Modificador throws

n Usodapalavra reservada throws indicaquemétodopodegerarumacondiçãode

exceção/erro

n Normalmentedeixaotratamentoacargodequemutilizarométodo

n Nãoémuitopráticoparaprojetosemequipes

Apalavrareservadathrowaplicadoaummétodoindicaqueaquelemétodopodegerarumaexceção/errodotipodefinidopelacláusula throws.Estadeclaraçãoapenasdiz,aousuáriodaquelemétodo,quetipodeexceções/errospode-seesperardesuaexecução.Forneceumainformaçãomuitoútil,masnãoprovêumaformadetrataressacondição.

Esteéoesquemabásicodeindicaçãodecondiçãodeexceções/errosemJavaequemuitosmétodosdasbibliotecasbásicasdeinterfacesimplementam.Issoacabaforçandoousuáriodestasinterfacesacapturaretrataroserrospassados.

Tratamento “in loco”

n Maneiramais“educada”–oautordométodoespecificaumtratamentoparaoerro

queeleespera

n Usode try{…} catch (Erro e) {…}

public void metodoQuePreveExc() throws umaExcecao {

// chamada a métodos que podem gerar uma exceção

// do tipo umaExcecao

public void metodoQuePreveExc() {

// algum método que pode gerar uma exceção

// do tipo umaExcecao

} catch (umaExcecao e) {

// tratamento da exceção

Senac São Paulo

Otratamentolocaldeexceções/errosexigeumpoucomaisdecódigo,masrepresentaaformamaisclaraecompletadeprogramaressetipodetratamento.

Nestecaso,ousuáriousaacláusulatryaplicadaaumblocoparaespecificarqueesperacap-turarumacondiçãodeexceção/erronaquelebloco.Aofimdoblocotry,acláusulacatchcapturaaexceção/erroespecífica(indicadaentreparênteses)edeterminaumtratamento.Emoutraspalavras:oprogramatentarodarocódigodentrodoprimeirobloco;casoalgumacondiçãodeexceção/errosurja,tratadoresespecíficossãochamadosnosblocosseguintes.

Estaformadiretapermitequecondiçõesdeexceções/errosgeremapenasumdesviodocódigoparaumtratadorespecífico.Estedesvioécompletamentedefinidoedelimitadopelocláusulacatch,eportantonãodesestruturaocódigo,comoalgunspoderiamsupor.

Definirumtratamentopassaaserapartecomplexadocódigoeemgeralexigeexperiênciadoprogramador.Basicamentedevemosnospreocuparcomasexceçõesmaiscomunsefornecerumtratamentocurtoerápido.Comoopróprionomediz,estassãocondiçõesespeciaiseobomsensodizoquantodeesforçodevemoscolocarnotratamentodecon-diçõesquepodemcomprometeroresultadodonossocódigo.

Passando o tratamento adiante

CapturaraexceçãomaspassaroseutratamentoadianteUtilizarcomexceçõesbásicasquandosesabequeonívelexternotemcondiçõesdetratá-la

Umaoutraalternativaparatratamentodeexceção/erroécapturá-loesimplesmentepas-sá-loadiante.Esteerroéentãopassadoparaonívelimediatamenteexternoàclasseemquestão.Seaclassemaisexternanãotrataresteerro,entãoesteépassadonovamenteparaapróximaclasseeassimsucessivamenteatéchegaraosistema.

É importanteobservarqueasexceções lançadascomocomandothrow,precisamserdeclaradasnométodocomapalavrareservadathrows.Adoçãodestaatitudeémaisaconselhávelparaerrosbásicosdosistema,ondesabemosterosistemacondiçõesdetratá-lo.

public void metodoQuePreveExc() throws MinhaExcecao{

// algum método que pode gerar uma excecao

// do tipo MinhaExcecao

} catch (MinhaExcecao e) {

throw e; // …para o nível externo tratar….

Senac São Paulo

Tratamento múltiplo

Umblocotrypodecapturartantoserrosquantosequeira.Aúnicaressalvaaserfeitaéquanto aoordenamentodos tratadoresnas cláusulascatch. Énecessárioqueoserrosmaisespecíficossejamdeclaradosprimeiro.Assim,comonoexemploacima,apenasumacondiçãomuitoparticularepoucoprováveliriachamarumtratamentodebaixoníveldeumobjetodaclassebásicaThrowable.

A cláusula finally

Alémdemúltiploscatches,umacláusulafinallypodeseracrescentadaaotratamentodeexceções.Oblocofinallysempreéexecutado,independentedacapturadaexceção.

public void metodo() {

// algum código que pode gerar vários tipos de exceções

} catch (NullPointerException n) {

// … tratamento de ponteiro nulo

} catch (RunTimeException r) {

// … tratamento de exceções run-time (exceto anterior)

} catch (IOException i) {

// … tratamento de exceções de I/O

} catch (MinhaExcecao u) {

// … tratamento de minha exceção

} catch (Exception e) {

// … tratamento exceções diferentes dos casos acima

} catch (Throwable t) {

// … tratamento de não-excções, p. ex. erros

// algum código que pode gerar exceções

} catch (Exception e) {

// … tratamento

} fi nally {

// ... sempre é executado

Senac São Paulo

Definindo exceções

n Erroseexceçõespodemserdefinidaspelodesenvolvedor

n QualquersubclassedeThrowablepodeserdefinidacomoumerroouexceção

n Paraadefiniçãodeexceçõesnormalmenteseutilizacomosuperclasseaclasse

Exception.

Omecanismodecapturaelançamentodeexceçõespodeserutilizadoparatrabalharcomexceçõesdefinidaspelodesenvolvedor,dandoumagrandeflexibilidadedeprogramação.Émuitocomumseutilizaressemecanismoparadefinirdesviosnofluxodeprogramação,comexceçõesassociadasaregrasdeexecuçãodoprogramaenãoapenasafalhas.

Exercícios:

1.Façaumaclassequerepresenteumadata(dia,mêseano).Definaexceçõeselance-as,noconstrutor,paradatasinconsistentes.

2.Façaumprogramaqueleiaumadatadoteclado,edevolvaparaumusuárioumamensa-gemamigávelcasoadatasejainconsistente.

public class MinhaExcecao extends Exception {

public void metodo() throws MinhaExcecao {

throw new MinhaExcecao();

CAPÍTULO 13TÓPICOS AVANÇADOS

Senac São Paulo

n Coleções

n Networking

n Generics

Coleções

n Javaofereceumasériedeclassesqueestruturamobjetosdeumaformamaisprática

doquearrays

n Listas

n Listasligadas

n Hashtables

n Características

• Sincronizadasparaacessosemmúltiplosthreads

• Métodosdeordenação

• Estruturascomusodetiposespecíficos(generics)

Nopacotejava.utilexisteumasériedeclassesqueimplementamainterfaceCollection.Todasasclassesconcretasqueimplementamessainterfacesãoestruturasparaarmaze-narumconjuntodeobjetoscomasmaisvariadasfinalidades.Asprincipaisclassesdessepacotesão:

• ArrayListeVector:Arraysdetamanhoajustávelaoselementosarmazenados;

• Hashtable:Armazenapareschave-valorescommétodosquefacilitamabuscadosva-

lorespelassuaschaves;

• LinkedList:Listaduplamenteligada;

• Stack:pilha.

Observar,nadocumentaçãodaAPI,quaisdessascoleçõespermitemacessosincronizadoaseuselementos.

AclasseArrayspossuiumasériedemétodosdeordenaçãodearrays.

Senac São Paulo

Amaioriadasclassesquemanipulamcoleçõessãoparametrizadasportipos.

import java.util.*;

public class Listas {

ArrayList<String> arr = new ArrayList<String>();

arr.add(“um”);

arr.add(“dois”);

for(String s: arr){

System.out.println(s);

n Iteratores

• Ascoleçõespodemser“percorridas”comiteratores,quepodemserobtidosdi-

retamentedelas

Iterator it = colecao.iterator();

hasNext()testaseexistemelementoainda

next() retornapróximoelemento

Exemplodousodeiteratores:import java.util.*;

public class Listas {

ArrayList<String> arr = new ArrayList<String>();

arr.add(“um”);

arr.add(“dois”);

Iterator it = arr.iterator();

while(it.hasNext()) {

System.out.println(it.next());

Senac São Paulo

Exercícios:

1.FaçaumaclassequefuncionacomoumafábricadeDatas.Acadadataqueoprogramaprecisarelepedeparaummétodoestáticodessaclasse.EssemétodoverificaseexisteumaDatapreviamentecriada(earmazenadanumHashtable),retornando-a.Seadatanãoexistir,entãoelaécriadaearmazenadanoHashtable.Dessaforma,umaúnicainstânciadecadadataexisteemtodooprograma.

2.Façaummétodonessaclassequecoloquenumarray,emordemcronológica,todasasdatasarmazenadasporela.

3.ListetodasaschavesdoHashtableusandoumiterador.

Networking

n URLConnection

EfetuaumaconexãocomumservidorWeb.Permiteoenviodedadoserecebimento

dearquivosdeumservidorWeb(páginasHTML,imagensetc.)

AclasseURLConnectionpermiteumamaneirafácilesimplesdeabrirumaconexãocomqualquerservidornainternet.

import java.net.*;

import java.io.*;

public class Conexao {

public static void main(String[] args) throws Exception{

URL url = new URL(“http”, “127.0.0.1”, 8080, “/index.

htm”);

BufferedReader reader = new BufferedReader(new

InputStreamReader(url.openStream()));

String linha = null;

while((linha = reader.readLine()) !=null)

System.out.println(linha);

Exercício:1.EscreverumprogramaquelêumapáginadainternetcujaURLfoidigitadapelousuárionalinhadecomando.

Senac São Paulo

n ServerSocketeSocket

ServidoreclienteTCP/IP,paraenviodepacotesTCP/IPsobrearede.

Servidor fica “escutando” (listening, em inglês) uma porta TCP/IP, esperando porconexões.

import java.net.*;

import java.io.*;

public class Servidor {

ServerSocket servidor = new ServerSocket(10000);

while(true) {

Socket socket = servidor.accept();

OutputStream saida = socket.getOutputStream();

saida.write(“Conectou!”.getBytes());

saida.close(); socket.close();

Clienteseconectanaportadoservidor.

import java.net.*;

import java.io.*;

public class Cliente {

Socket socket = new Socket(“127.0.0.1”, 10000);

InputStream entrada = socket.getInputStream();

byte[] bytes = new byte[100];

entrada.read(bytes);

for(int i=0; i<100; i++) {

if(bytes[i]==0) break;

System.out.print((char)bytes[i]);

Exercício:1.Escreverumclientesocketqueenviadadosparaumservidorsocket.

Senac São Paulo

Generics

n Declaraçãodeclassesemétodoscomtiposparametrizados

n Ostipossãoresolvidosemtempodecompilação

n Eliminaçãodecasting

Exemploqueutilizaumapilhadeumaclassedefinidapelodesenvolvedor.Notarqueapilha

manipulaapenasotipoparametrizado(Dupla).

import java.util.*;

public class Generic {

Stack<Dupla> pilha = new Stack<Dupla>();

pilha.add(new Dupla(1,34));

pilha.add(new Dupla(2,67));

for(Dupla d : pilha) {

System.out.println(d.toString());

class Dupla {

Dupla(int a, int b) {

this.a = a;

this.b = b;

int a, b;

public String toString() {

return “(“ + this.a + “,” + this.b + “)”;

Senac São Paulo

Agora a classeDupla foi parametrizadapara servir comodupladedois tiposparame-trizadosquaisquer.Notarquena instanciaçãodosobjetosos tipossãopassadoscomoparâmetros.

pilha.add(new Dupla<Integer, String>(1,”trinta e quatro”));

pilha.add(new Dupla<Integer, String>(2,”sesseta e sete”));

pilha.add(new Dupla<String, String>(“tres”, “quarenta”));

System.out.println(d.toString());

class Dupla<E, T> {

Dupla(E e, T t) {

this.e = e;

this.t = t;

public String toString() {

return “(“ + e.toString() + “,” + t.toString() + “)”;

Porfim,usandoowildcarddetipos<?>.

pilha.add(new Dupla<Integer, Integer>(1,34));

pilha.add(new Dupla<Integer, String>(2,”sesseta e sete”));

pilha.add(new Dupla<String, String>(“tres”, “quarenta”));

println(d);

public static void println(Dupla<?,?> dupla) {

System.out.println(dupla.toString());}

IntROdUçãO À lIngUageM java -...

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