BIBLIOGRAFÍA Anexo A. La referencia this Anexo B. El modificador static Anexo C. La etiqueta APPLET...73

Transcripción

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3 ÍNDICE 1. Introducción a Java Desarrollo y evolución de Java Java es orientado a objetos La sintaxis de Java es similar a la de C Java es interpretado Java es multiplataforma Java es multithread Programas elaborados con Java Aplicaciones Applets El JDK y otras herramientas de programación JDK o J2SDK Java Work Shop Visual Café Compilando el programa HolaMundo Clases y objetos en Java Introducción a las clases y objetos Los objetos son instancias de una clase Usando los métodos de los objetos Creación de un objeto Definición de un constructor Múltiples constructores Sobrecarga de métodos Subclases y herencia La herencia Manejo de herencia con Java La palabra reservada super para constructores Sobre-escritura de métodos Definición de nuevos datos y métodos en subclases La palabra reservada super para métodos no constructores...27

4 4. Applets Ciclo de vida de un applet Cargar el applet Cambiando y regresando a la página del applet Cerrando el navegador Métodos básicos de la clase applet Programando interfaces gráficas Programación de interfaz gráfica de usuarios Jerarquía de objetos del AWT Clase Component Clase Button Clase Checkbox Clase Label Clase Container Clase Frame La clase MenuBar y otros objetos relacionados Manejo de eventos Modelo delegacional JDBC Introducción Operaciones de un programa que utiliza el JDBC Componentes del JDBC Tipos de controladores de JDBC Uso del controlador JDBC-ODBC bridge Instalando y configurando una base de datos con ODBC Estableciendo una conexión de base de datos Usando comandos básicos de SQL...62 BIBLIOGRAFÍA...67 Anexo A. La referencia this...68 Anexo B. El modificador static...71 Anexo C. La etiqueta APPLET...73

5 Páginas para Internet con Java 1. INTRODUCCIÓN A JAVA El desarrollo de aplicaciones de computadoras ha evolucionado desde sus orígenes de manera constante, al igual que las herramientas con las que se generan. En los últimos años ha sido evidente el auge en la utilización del lenguaje Java, como una alternativa real y funcional para el desarrollo de aplicaciones estándares o en línea, con las ventajas que ofrece la Programación Orientada a Objetos (POO). En el presente capítulo se analizarán los orígenes de Java, así como su descripción general; y por último se dará una breve explicación de cómo instalar el JDK (Java Development Kit) para comenzar a programar. 1.1 Desarrollo y evolución de Java Java surge en el año de 1993 en los laboratorios de SUN Microsystems, como resultado de una investigación encaminada a solucionar los problemas relacionados con la programación de componentes para artículos electrodomésticos. La problemática que SUN tenía, era la de no contar con una herramienta que les permitiera re-programar de manera eficiente sus componentes a fin de adaptarlos a las nuevas necesidades de diseño y/o funcionamiento. El lenguaje de programación que habían utilizado hasta ese momento era C. Teniendo en cuenta las necesidades concretas de programación, tales como la reutilización de código, el desarrollo de aplicaciones para varias plataformas y el menor tiempo de capacitación para la generación de nuevas aplicaciones con el nuevo esquema, entre otros, se determinó la creación de un nuevo lenguaje. Dicho lenguaje fue posteriormente conocido como Java. Entre las principales características de Java podemos citar las siguientes: Es un lenguaje orientado a objetos. Su sintaxis es similar a la de C. Es interpretado. Es multiplataforma. Es multithread. Estas características se explican brevemente en las siguientes secciones. 1.2 Java es orientado a objetos Java es un lenguaje orientado a objetos, esto significa que las aplicaciones deberán ser diseñadas para que funcionen como una serie de elementos (objetos) interrelacionados, de tal forma que sus comportamientos describan el funcionamiento total de las aplicaciones que se programan. La base de la programación orientada a objetos radica en los conceptos de clase y objeto. Una clase describe las características y comportamientos de un tipo especial de objetos. En la 1

6 Alejandro Talavera Rosales práctica, los lenguajes orientados a objetos cuentan con una serie de clases ya definidas. En el caso de Java, existe una amplia variedad de clases (y por consecuencia objetos). Estas clases definen objetos que pueden ser utilizados para distintas tareas: manejo de archivos, manejo del ambiente gráfico, programación de aplicaciones de red, entre otros. Otro concepto importante de la POO es la herencia. Bajo el concepto de herencia es posible definir nuevos tipos de objetos a partir de los ya existentes. Existen dos tipos de herencia: la herencia simple y la herencia múltiple. La primera hace referencia a la capacidad para definir una nueva clase a partir de otra clase y solo una clase. Por su parte en el segundo tipo de herencia, una clase puede definirse a partir de dos o más clases. Java sólo contempla la herencia simple debido a las implicaciones de la herencia múltiple. La herencia es un mecanismo que permite la reutilización de código. En Java, las clases se agrupan para formar lo que se conoce como paquetes. Estos paquetes pueden ser utilizados en las aplicaciones que se programen. 1.3 La sintaxis de Java es similar a la de C Los creadores de Java diseñaron el lenguaje para que su aprendizaje fuera sencillo y requiriera poco tiempo para comenzar a desarrollar aplicaciones. Otro hecho importante para el desarrollo del lenguaje, fue el hecho de que necesitaba que las aplicaciones ya generadas pudieran ser fácilmente migradas al nuevo lenguaje. Por estas razones, se eligió como modelo al lenguaje C, pero se eliminaron varias de las características que posee. Por ejemplo, Java no implementa el control de flujo goto, a pesar de que es una palabra reservada. Las declaraciones de variables, ciclos y asignaciones permanecen intactas con respecto a C. En Java se elimina el uso de apuntadores a memoria, lo cual, si bien elimina mucho del potencial con el que se contaba en C, en Java tienen más peso los conceptos de la programación orientada a objetos. 1.4 Java es interpretado Las aplicaciones desarrolladas con Java requieren de un intérprete para su ejecución. Los programas se compilan para generar un programa que correrá una máquina virtual. Esta máquina, en términos reales no existe como un componente físico, de hecho, el intérprete debe implementar la máquina virtual de Java (JVM Java Virtual Machine). En el caso de los navegadores de Web, Netscape Navigator y HotJava Browser, cuentan con intérpretes de Java para aplicaciones desarrolladas con Java. 1.5 Java es multiplataforma Como se mencionó, las aplicaciones de Java se compilan para generar aplicaciones que correrán en una máquina virtual, es decir, no están diseñadas para una plataforma en particular. Esta característica permite que las aplicaciones puedan ser generadas en una plataforma y correr en otra. En ambos casos se deberá de contar con los programas apropiados (para cada plataforma) del compilador e intérprete. 2

7 Páginas para Internet con Java La manera tradicional de generar programas implica, que a partir de un código fuente, un compilador genera el correspondiente programa para la plataforma en que se compila; es decir, un compilador que fue diseñado para una PC sólo genera programas que se ejecutarán en una PC. La figura 1 resume esta forma de producir programas. Figura 1. Compilación tradicional. Con Java, este concepto cambia radicalmente. Se requiere nuevamente de un código fuente, pero el compilador de manera independiente a la plataforma en que se utiliza, generará un código intermedio (en este caso conocido como Java Byte Code). El código intermedio es, finalmente, ejecutado por un intérprete de Java. Tanto el compilador como el intérprete dependen de la plataforma en particular del cliente, pero no así el código intermedio. La figura 2 muestra este nuevo concepto. Figura 2. Generación del Java Byte Code. 3

8 Alejandro Talavera Rosales 1.6 Java es multithread La programación multithread no es un concepto que Java introduzca para el desarrollo de aplicaciones, si no que al contrario, Java utiliza los sistemas operativos para el desarrollo de nuevas aplicaciones. El concepto de multithread se refiere a la capacidad de ejecutar en paralelo varias tareas a la vez a partir de un programa. En un programa tradicional, cada instrucción se ejecuta por completo antes de continuar con otra, en cambio, en la programación multithread, una instrucción (o conjunto de ellas) pueden ejecutarse simultáneamente sin que con esto interfieran necesariamente en la ejecución de las demás. 1.7 Programas elaborados con Java Con Java, se pueden hacer una amplia variedad de programas, pero para que los propósitos de este material sean claros, los programas elaborados con Java se han dividido en los siguientes dos tipos: Aplicaciones. Applets Aplicaciones Las aplicaciones son programas que se ejecutan con un intérprete. El intérprete está diseñado para correr en una plataforma en particular y recibe como parámetro el programa de Java, además de los parámetros propios del programa en particular. Las aplicaciones pueden ser de distinta índole, desde simples programas como los mostrados en la figura 3. Figura 3. Aplicación de Java en MS-DOS. En estos ejemplos, las aplicaciones fueron muy simples y sólo requirieron del intérprete para sus ejecuciones. En este caso en particular, se utilizó el intérprete para Windows 32-bits, incluido en el JDK que se explicará en la siguiente sección. 4

9 Páginas para Internet con Java En el ejemplo de la figura 4, se muestra una aplicación que recupera la información de una base de datos 1, obviamente necesitó de más elementos para ejecutarlo. Se requirió la instalación de los controladores de la base datos para Java, además de la configuración de la red y del servidor msql. Figura 4. Aplicación con conexión a una base de datos. Ahora bien, las aplicaciones aquí mostradas sólo tienen una interfaz ASCII, pero se pueden desarrollar aplicaciones gráficas Applets Los applets son un tipo especial de aplicación. Con el auge de las aplicaciones en la Internet, surge un nuevo tipo de programas desarrollados con Java. El objetivo de los applets es el de incluir un programa que se ejecuta dentro de una página HTML, como la que se muestra en la figura 5. Cabe señalar que los applets no se ejecutan del mismo modo que un CGI 2. En el caso de un CGI, el servidor ejecuta el programa con sus recursos, y una vez procesada la información la envía de regreso al navegador en forma de una página HTML. Un applet, por su parte, se aloja en un servidor junto con la página que le hace referencia. Cuando dicha página se carga también lo hace el applet, una vez cargado en el navegador, éste comienza a ejecutarse utilizando ahora los recursos del equipo cliente. 1 La base de datos utilizada aquí fue msql CGI es un programa que es activado a través de un navegador. 5

10 Alejandro Talavera Rosales Figura 5. Applet en un navegador. Por las características propias de los applets, tienen una serie de limitaciones con respecto a las aplicaciones. Como se nota, los applets están pensados para ser distribuidos de forma inmediata y esto conlleva una serie de implicaciones de seguridad muy fuertes, por ejemplo, un applet no puede escribir o leer archivos de la máquina local, sólo puede acceder a recursos del equipo servidor. Aun con estas limitantes, los applets vienen a ser un tipo de programas muy importantes para los desarrolladores de Java, y como se verá en capítulos posteriores, pueden crearse applets como interfaces gráficas para la manipulación de sistemas de bases de datos. Un ejemplo de esto último, se presenta en la figura 6. Figura 6. Applet como interfaz para una base de datos. Otro ejemplo interesante de las aplicaciones de los applets se tiene en la figura 7, el cual fue uno de los ganadores de la Java Cup International Award Winner del 97. Dicho applet permite al usuario efectuar cortes longitudinales sobre el cuerpo humano. 6

11 Páginas para Internet con Java Figura 7. Applet para un proyecto de medicina. Hasta este momento, se han revisado algunos ejemplos de los programas que se pueden desarrollar utilizando Java. En la siguiente sección se abordará el tema de las herramientas de desarrollo de Java. 1.8 El JDK y otras herramientas de programación JDK o J2SDK SUN Microsystems ofrece de manera gratuita sus herramientas de desarrollo para Java denominadas JDK (Java Development Kit), J2SDK (Java 2 Standar Edition Kit) y J2EDK (Java 2 Enterprise Edition Kit), las cuales en general incluyen un compilador, un intérprete y otras herramientas básicas. Se cuenta actualmente con las siguientes versiones de estas herramientas de desarrollo: JDK 1.0.x y 1.1.x JDK 1.2.x J2SDK 1.3.x J2EDK 1.3.x J2SDK 1.4.x J2EDK 1.4.x Los sistemas operativos para estas herramientas de desarrollo que SUN ofrece, son los siguientes: 7

12 Alejandro Talavera Rosales Solaris 2.5 o superior (SPARC e Intel). Windows 95, 98, Me, NT y XP. Linux (Red Hat, Slackware, entre otros). Actualmente existen las versiones de estas herramientas para otros sistemas operativos y plataformas, tales como HP y Silicon Graphics. Para mayor información al respecto se pueden consultar los sitios de cada fabricante. Para instalar los Kits de SUN, los pasos son los mismos 3 : 1. Obtener el software de instalación. 2. Ejecutar los programas de instalación, o en su caso, descomprimir los archivos correspondientes. 3. Configurar variables de ambiente. Para los pasos 1 y 2 se recomienda al lector consultar la página de Java de SUN Microsystems: Para el punto 3 tenemos las siguientes consideraciones: Si se instala en un equipo PC, se sugiere agregar las dos siguientes líneas al archivo Autoexec.bat para el caso del JDK 1.1 y anteriores: SET PATH=C:\JDK1.1.7\BIN;%PATH% SET CLASSPATH= C:\JDK1.1.7\LIB\CLASSES.ZIP;. Esto es si C:\JDK1.1.7 es el directorio de instalación. Para el JDK 1.2, J2SDK 1.3.x y J2SDK1.4, sólo hay que agregar la siguiente línea al Autoexec:bat SET PATH=C:\JDK1.2\bin;%PATH% Donde C:\JDK1.2.1 es el directorio de instalación. Si se instala en un equipo con sistema operativo UNIX, se sugiere agregar las dos siguientes líneas al archivo fuente del shell en cuestión. SET PATH /usr/local/jdk1.1.7/bin:%path% SET CLASSPATH /usr/local/jdk1.1.7/lib/classes.zip:. Esto es si /usr/local/jdk1.1.7 es el directorio de instalación. Para el caso de un Bash Shell, la configuración sería la siguiente en el archivo.bash_profile: SET PATH /usr/local/jdk1.1.7/bin:%path% SET CLASSPATH /usr/local/jdk1.1.7/lib/classes.zip:. export PATH CLASSPATH 3 Para el caso de otras herramientas, es necesario revisar la documentación e instrucciones que ofrecen sus autores. 8

13 Páginas para Internet con Java Una vez configurado el ambiente de trabajo podemos compilar y ejecutar los programas que se vayan desarrollando. Usar estas herramientas es muy simple, pero representa un gran problema para el desarrollador ya que carece de un ambiente gráfico de trabajo funcional y eficiente. Es decir, el código fuente de los programas que se escriban, se hará con cualquier editor de texto que produzca archivos ASCII. Actualmente existen herramientas poderosas para el desarrollo de aplicaciones, y applets de formas gráficas y con una amplia biblioteca de clases y soluciones de integración inmediata. En las siguientes secciones se presentan a grandes rasgos algunos de ellos Java Work Shop Esta es una herramienta de desarrollo visual que ofrece SUN Microsystems. El producto incluye: Interfaz de usuario intuitiva y un conjunto de herramientas para aumentar el desarrollo productivo durante su ciclo de edición, compilación, depurado y definición. Plantillas para construcción sencilla y de componentes JavaBeans. Soporte para el nuevo Java 2 SDK, Standard Edition, v 1.2 (formalmente el JDK 1.2). El desarrollo de aplicaciones se divide en dos partes. La primera es la edición sobre el código directo y la segunda con herramientas y componentes gráficos. La figura 8 muestra el ambiente general de trabajo de JavaWorkShop: Figura 8. 9

14 Alejandro Talavera Rosales Para mayor información, se recomienda al lector consultar la página: Visual Café Esta herramienta permite sacar provecho de las plataformas Windows para el desarrollo de aplicaciones con Java. Visual Café es una poderosa herramienta que genera código 100% Java. Incluye además una amplia biblioteca de componentes para aplicaciones concretas: conexión a bases de datos, comunicación vía red y generación rápida y confiable de elementos gráficos. Figura 9. Para mayor información, se recomienda al lector consultar la página: Compilando el programa HolaMundo A fin de garantizar que los ejemplos que se presenten en los capítulos siguientes puedan ser compilados y ejecutados por el lector, esta sección le ofrece el primer código a compilar y ejecutar, donde se hará uso de las herramientas básicas de SUN: JDK o J2SDK. Para la compilación y ejecución de los programas que aquí se presenten con las diferentes herramientas mostradas u otras, será necesario referirse a los manuales y especificaciones del fabricante. El programa que se presenta es el denominado Hola Mundo, el cual es por excelencia el primer ejemplo para usarse con un lenguaje de programación. El objetivo del programa es el de presentar el texto Hola Mundo!!! en la pantalla. Si bien la utilidad del mismo es nula, en nuestro 10

15 Páginas para Internet con Java caso permitirá comprobar la correcta instalación de las herramientas de desarrollo y la definición de las variables de ambiente requeridas. Como primer paso escriba el siguiente código en un archivo llamado: HolaMundo.java, usando para ello un editor que genere texto plano, es decir, sin formato. public class HolaMundo { public static void main (String args[]) { System.out.println ( Hola Mundo!!! ); Editores que generan texto plano tenemos los siguientes: EDIT, en MS-DOS. Bloc de notas, en el ambiente gráfico Windows. Microsoft Word, en el ambiente gráfico Windows. Al guardar el archivo utilice la opción de texto plano. EditPLus Text Editor, en el ambiente gráfico de Windows. VI, en Unix. PICO, en Unix. ED, en Unix. EMACS, en Unix. Se debe tener cuidado de respetar las mayúsculas y las minúsculas con las que se escribe el código fuente, ya que Java es un lenguaje sensible a mayúsculas y minúsculas. Esta regla se aplica tanto para el código fuente como para el nombre del archivo. Una vez generado el archivo fuente con las especificaciones mencionadas, se procede a compilarlo con el programa Java, usando como argumento el nombre del archivo. La figura 10 muestra el uso de dicho programa y lista los archivos del directorio. Figura

16 Alejandro Talavera Rosales Cuando no se genera error alguno, origina un segundo archivo que tiene el mismo nombre que el del código fuente, pero la extensión es.class. Este último archivo es el correspondiente al Java Byte Code. En caso de que hubiera un error de sintaxis en el código fuente, el compilador marcará el error correspondiente. La figura 11 muestra el caso en que se compila el código anterior, pero se omite el punto y coma al final de la línea: System.out.println ( Hola Mundo!!! ). Cabe señalar que si existe algún error en la compilación no se genera el archivo.class. Figura 11. En caso de no existir algún error en la compilación del código fuente, se utiliza el programa Java para ejecutar el programa, y como parámetro el nombre del archivo.class sin esta extensión, ya que automáticamente el programa busca dicho archivo. La figura 12 muestra la ejecución del programa HolaMundo. Figura 12. Si este programa se ejecuta en su equipo, puede tener la certeza de que instaló correctamente la herramienta de desarrollo de SUN, y que su ambiente de trabajo está listo para los siguientes ejemplos. En caso contrario, consulte el archivo README de la instalación, a fin de detectar la causa por la que no se compile y/o ejecute este programa. En los siguientes capítulos se presentarán más códigos fuente, y las reglas que se deben seguir para escribir correctamente programas usando el lenguaje de programación Java. 12

17 Páginas para Internet con Java 2. CLASES Y OBJETOS EN JAVA 2.1 Introducción a las clases y objetos Una clase es una colección de datos y métodos que operan sobre dichos datos. Los datos y los métodos, tomados juntos, usualmente sirven para definir el contenido y capacidades de algún tipo de objeto. Analizando esta definición, los datos se entienden como el conjunto de variables asociados a un tipo de objetos y son representados por variables dentro del lenguaje. Por su parte, los métodos definen el conjunto de acciones que puede llevar a cabo dichos objetos y son representados por funciones o procedimientos dentro del lenguaje. Por ejemplo, si se desea representar a los círculos mediante una clase, y se hace un análisis rápidamente, los datos de un objeto Círculo pueden ser las coordenadas (x, y) de su centro y la longitud de su radio r. Ahora bien, hay un número de acciones que pueden ser desempeñadas por cualquier círculo tales como calcular su circunferencia, calcular su área, verificar si un punto del plano cartesiano pertenece o no al círculo, entre otras más. Con todos los elementos descritos hasta el momento para esta clase de objetos, se utiliza el Diagrama de Clases de la notación de UML (Unified Modeling Language) para simplificar el análisis de la clase Circulo 4. La regla correspondiente indica que una clase se representará en un rectángulo divido en tres secciones, cada una de las cuales presentan la siguiente información: nombre de la clase, listado de datos y listado de métodos. La figura 1 muestra dicha representación de la clase Circulo. x : double y : double r : double Circulo area() : double circunferencia() : double Figura 1. Clase Circulo. Es decir, la representación anterior indica que las variables: x, y y r son del tipo double 5. Los métodos de area() y circunferencia() regresan valores de tipo double los cuales se calculan con base en los datos anteriores. Cabe señalar que esta representación de clases es independiente del lenguaje, por lo que se le indica al lector no confundir la representación con UML y la implementación de la clase con el lenguaje de programación Java. 4 La palabra Circulo no presenta acentos, ya que para definir nombres de identificadores, variables y métodos sólo se pueden utilizar letras y números, nunca caracteres especiales. 5 El tipo de dato double está definido en Java y representa números de punto flotante de doble precisión. 13

18 Alejandro Talavera Rosales Si bien una clase nos da la idea en conjunto de un grupo de objetos, cada objeto círculo es diferente de los demás, ya que a cada uno de ellos cuenta con su propio conjunto de datos (variables), y su conjunto métodos (funciones). Para traducir esta especificación a un código en Java, primero se escribirá el archivo fuente con un editor de texto simple que genere ASCII. El nombre del archivo será el mismo que el de la clase que se está especificando y la extensión será.java. En otras palabras, el nombre del archivo correspondiente al código fuente de la clase Circulo es: Circulo.java. Note que la primera letra tanto del nombre de la clase como del archivo fuente se encuentran en mayúsculas, ya que Java es un lenguaje sensible a mayúsculas y minúsculas. El primer paso para especificar una clase en Java es la siguiente: public class Circulo { Las palabras reservadas public class, al inicio del código, indican el alcance y en sí la declaración de una clase. En este caso particular del código el nombre de dicha clase es Circulo. Entre las dos llaves, una que abre y otra que cierra, se especifican los datos y métodos de la clase. Los datos que se han definido son: x, y y r, todas ellas de tipo double. A continuación se presenta la definición de estas variables en el código. public class Circulo { public double x, y; public double r; La declaración de variables en Java sigue básicamente las mismas reglas que las del lenguaje C, es decir, primero el tipo de dato y después la lista de variables. Optativamente una misma declaración puede ser utilizada para más de una variable, como con las variables x y y de nuestro ejemplo. La palabra reservada public en las variables es optativa. Lo que resta ahora es definir los métodos de los objetos de esta clase. Los métodos que se han presentado devuelven datos numéricos de tipo double. La implementación del método area() se inicia con la especificación de la siguiente forma: public double area() { La palabra reservada double en este caso indica que el método regresará una expresión numérica de dicho tipo. El método area() regresará el valor de la fórmula: P x r 2. Para tal efecto, se utilizará la siguiente versión de la fórmula: * r * r. La palabra reservada para indicar que se regresa un valor es return, seguida de la expresión a evaluarse. El siguiente código muestra la implementación completa del método area(). 14

19 Páginas para Internet con Java public double area() { return * r * r; Un análisis similar para el método circunferencia() producirá el siguiente código. public double circunferencia() { return 2 * * r; El ejemplo 1 muestra el código completo de la implementación de la clase Circulo. public class Circulo { public double x, y; public double r; { public double area() return * r * r; public double circunferencia() { return 2 * * r; Ejemplo 1. En resumen, lo que se ha definido hasta el momento es la clase Circulo utilizando al lenguaje Java para tal efecto. Así pues, los objetos de esta clase tienen tres datos: x, y y r; y dos métodos: circunferencia( ) y area( ). En la siguiente sección se presenta al lector cómo crear objetos de esta clase. 2.2 Los objetos son instancias de una clase Ahora que se ha definido la clase Circulo (al menos inicialmente), se hará algo con ella, ya que no es posible utilizarla por sí misma, se requiere un circulo en particular para trabajar con él. Es necesario una instancia de una clase, es decir, un simple objeto Circulo. Al definir la clase Circulo en Java, se ha creado un nuevo tipo de dato. Pueden declararse variables de ese tipo: Circulo c; Pero esta variable c es simplemente un nombre que hace referencia a un objeto de la clase Circulo; no es un objeto por sí mismo. En Java, todos los objetos deben ser creados dinámicamente. Esto es casi siempre utilizando la palabra reservada new como se muestra a continuación: 15

20 Alejandro Talavera Rosales Circulo c; c = new Circulo(); Con la última línea se ha originado una instancia de la clase Circulo (es decir, un objeto), y se ha referenciado con la variable c. Ya que se ha creado tal objeto, es posible usar sus campos de datos ( x, y y r). La sintaxis será familiar para los programadores de C: Circulo c = new Circulo(); c.x = 2.0; c.y = 2.0; c.r = 1.0; En este caso se asignaron los valores de 2.0, 2.0 y 1.0 a las variables x, y y r del objeto que se creó, respectivamente. Para verificar la creación y la asignación de valores hasta aquí presentados, el código del ejemplo 2 muestra el uso del método main para la clase Circulo. public class Circulo { public double x, y; public double r; { public double area() return * r * r; public double circunferencia() { return 2 * * r; public static void main ( String args [ ] ) { Circulo c; c = new Circulo ( ); c.x = 2.0; c.y = 2.0; c.r = 1.0; System.out.println (c.x ); System.out.println (c.y ); System.out.println (c.r ); Ejemplo 2. La figura 2 muestra el resultado del código anterior. 16

21 Páginas para Internet con Java Figura Usando los métodos de los objetos Los métodos de un objeto, como se explicó anteriormente, definen las acciones que un objeto puede llevar a acabo. Para utilizar los métodos de un objeto, usamos la misma técnica que para asignar colores a los datos de un objeto: Circulo c = new Circulo(); double a; c.r = 2.5; a = c.area(); En este último ejemplo se asignó el valor del método area( ) a la variable a. Observe la última línea. No se escribió a = area(); sino: a = c.area(); Esto se debe a que se utilizó la programación Orientada a Objetos ; aquí el objeto es el centro de atención y no así la llamada del método. Esto es probablemente la más simple e importante característica del paradigma orientado a objetos. Note que no se pasó ningún argumento a c.area(). El objeto sobre el que se está operando, c, se encuentra implícito en la sintaxis. Observe de nuevo el ejemplo 1: notará lo mismo en la definición del método area() - no toma argumentos. Esta implícito en el lenguaje, que un método opera sobre una instancia de la clase de la cual es definido. De este modo el método area() puede utilizar libremente el campo r de la clase - es claro que esta refiriéndose al radio de cualquier instancia Circulo que invoca el método. Qué es lo que pasa aquí? Cómo puede saber un método, que no toma ningún parámetro, sobre que dato operar? En efecto, el método area() simula tener un argumento, y se define con un argumento implícito que no se muestra en la declaración del mismo. El argumento implícito es llamado this, y se refiere a este objeto - el objeto Circulo del cual el método se invoco. this es frecuentemente llamado la referencia this. El argumento implícito this, no se muestra en la declaración del método, ya que usualmente no es necesario - donde quiera un método en Java puede accesar los campos en su clase. El código de un método constructor de la clase Circulo se muestra en el ejemplo 3: public Circulo(double a, double b, double c) { x = a; 17

22 Alejandro Talavera Rosales y = b; r = c; Ejemplo 3. En este caso, el método constructor inicializa los campos de datos del objeto que se está creando. Este método es equivalente al que se muestra en el ejemplo 4. public Circulo(double a, double b, double c) { this.x = a; this.y = b; this.r = c; Ejemplo 4. Cada vez que este último constructor se ejecuta, this hace referencia al objeto que se está creando en ese instante. La palabra this se puede usar explícitamente cuando se quiere poner en claro que un método accesa sus propias variables y/o métodos. Por ejemplo, se puede re-escribir el método area() de la siguiente forma: public double area() {return * this.r * this.r; En un método tan sencillo como éste, no es necesario ser explícito. Sin embargo, en casos más complicados, parece que utilizar un this explícito incrementa la claridad del código aunque no sea estrictamente necesario. 2.4 Creación de un objeto Se examinará de nuevo, la forma en que se creó un objeto de la clase Circulo: Circulo c = new Circulo(); Qué significan los paréntesis? Una llamada de función. Toda clase en Java tiene al menos un método constructor 6. El propósito de todo constructor es el de llevar a cabo el proceso de inicialización requerido para un nuevo objeto. Como no se definió de forma explícita un constructor para la clase Circulo, Java da un constructor por omisión que no toma argumentos ni efectúa una inicialización particular. Esta es la forma en que funciona el mecanismo de creación de objetos: 1. La palabra reservada new crea una nueva instancia dinámica de la clase; esto es, asigna el objeto nuevo. 2. Se llama al método constructor. 6 Los métodos constructores tiene el mismo nombre que el de la clase que los define. 18

23 Páginas para Internet con Java 3. Se pasa explícitamente el objeto nuevo y se pasan explícitamente los argumentos especificados entre los paréntesis. 2.5 Definición de un constructor Si se desea que los objetos de la clase Circulo no se construyan con base en la forma por omisión, en el ejemplo 5 se muestra un constructor que permite especificar los valores iniciales para el centro y el radio de los nuevos objetos Circulo. El ejemplo ilustra al mismo tiempo el uso de la palabra reservada this vista en la sección anterior. public class Circulo { public double x, y, r; //El método constructor public Circulo(double x, double y, double r) { this.x = x; this.y = y; this.r = r; public double circunferencia( ) {return 2 * * r; public double area( ) {return * r * r; Ejemplo 5. Ahora, al crear un objeto de la clase Circulo, las variables de dicho objeto ya tienen valores que les son asignadas desde el constructor. Si desea el mismo efecto, pero con el constructor anterior, obtendría algo como el siguiente código: Circulo c = new Circulo(); c.x = ; c.y = -1.0; c.r =.25; Mientras que con el nuevo constructor, la inicialización de variables se vuelve parte del proceso para crear el objeto: Circulo c = new Circulo (1.1414, -1.0,.25); Existen tres reglas importantes para nombrar a los constructores: El nombre del método constructor es siempre el mismo que el de la clase. El valor de retorno del método es implícitamente una instancia de dicha clase. Para cualquier constructor, el tipo de valor de retorno no se especifica, ni se puede emplear la palabra reservada void. El objeto this regresa implícitamente; un constructor no debe usar una declaración return para regresar algún valor. 19

24 Alejandro Talavera Rosales 2.6 Múltiples constructores Existen ocasiones en que se requiere de inicializar un objeto de varias formas, dependiendo de lo que resulte más práctico en algún momento determinado. En el ejemplo 6 se muestra la declaración de varios constructores para la clase Circulo. public class Circulo { public double x, y, z; public Circulo (double x, double y, double r) { this.x = x; this.y = y; this.r = r; public Circulo(double r) { x = 0.0; y = 0.0; this.r = r; public Circulo(Circulo c) { x= c.x; y =c.y; z = c.z; public Circulo() { x = 0.0; y = 0.0; r = 1.0; public double circunferencia () { return 2 * * r; public double area() { return * r * r; Ejemplo 6. En este caso se definen tres constructores y todos ellos tienen el mismo nombre aunque distintos parámetros. En la siguiente sección se hace un análisis de estas implicaciones. 2.7 Sobrecarga de métodos Con el último ejemplo surge la siguiente pregunta: Cómo es posible que estos métodos se llamen iguales y el compilador pueda distinguirlos? La respuesta es simple, todo se debe a la disposición de los siguientes elementos: el nombre del método, el número de parámetros, el tipo y la posición de los parámetros. Esta cualidad se denomina sobrecarga de métodos y no es exclusiva de los métodos constructores. Cuando se llama a un método y hay más de uno con el mismo nombre, el compilador automáticamente selecciona uno que se ajuste con los tipos de datos de los argumentos que le hayan pasado. Resumiendo, al hecho de definir métodos con el mismo nombre y distintos tipos de argumentos se denomina Sobrecarga de método. 2.8 Subclases y herencia La clase Circulo que se definió, representa una buena abstracción de la figura matemática que modela. Pero supóngase que se desea dibujarla en pantalla, por ejemplo, para lo cual será necesario una nueva clase, podría ser CirculoGrafico, que tiene toda la funcionalidad de Circulo, además de poderse dibujar. Puede definirse la clase CirculoGrafico de la siguiente forma: 20

25 Páginas para Internet con Java public class CirculoGrafico { public Circulo c; // Círculo matemático public double area() { return c.area(); public double circunferencia () { return c.circunferencia(); public Color exterior, relleno; public void dibujar(dibujarventana dw) { /* Código */ Esta forma de hacerlo funciona, pero involucró la definición de elementos que ya existían. Hay una mejor opción. En Java es posible definir CirculoGrafico como una extensión o subclase de Circulo. El ejemplo 7 muestra la definición de la clase CirculoGrafico como subclase. public class CirculoGrafico extends Circulo { Color exterior, relleno; public void dibujar(dibujarventana dw) { dw.dibujarcirculo(x, y, r, exterior, relleno); Ejemplo 7. 21

26 Alejandro Talavera Rosales 3. LA HERENCIA Hablando de manera general, los objetos están definidos en términos de clases. Se sabe lo bastante sobre un objeto tanto como se conozca la clase de la cual provienen. Por ejemplo, si desconoce lo qué es un velocípedo, con sólo decirle que es una bicicleta, sabría entonces que tiene dos llantas, un juego de manubrio y de pedales. Los sistemas de programación orientados a objetos toman esto de forma similar y permiten que las clases sean definidas en términos de otras clases. Por ejemplo, las bicicletas de montaña, las de carrera y las dobles, todas ellas son subclases de la clase bicicleta. Similarmente, la clase Bicicleta es la superclase de las bicicletas de montaña, de carreras y dobles. Cada subclase hereda las cualidades (en la forma de declaraciones de variables) de la superclase. Las bicicletas de montaña, de carrera y dobles comparten las mismas cualidades: cadencia, velocidad y la forma. También, cada subclase hereda métodos de la superclase. Las bicicletas de montaña, de carreras y dobles comparten algunos comportamientos: frenado y cambio de velocidades, por ejemplo. Sin embargo, las subclases no se limitan a las cualidades y comportamiento provisto por sus superclases. Qué habría que señalar en esto? Las subclases pueden agregar variables y métodos para aquellos heredados de la superclase. Las bicicletas dobles tienen dos asientos y dos pares de manubrios; algunas bicicletas de montaña tienen un conjunto extra de engranajes de radio menor. Las subclases pueden también sobre-escribir los métodos heredados y proveer implementaciones específicas para esos métodos. Por ejemplo, si tuviera una bicicleta de montaña con un conjunto extra de engranes, podría sobre-escribir el método "cambio_de_engranes( )" para que la bicicleta pudiera realmente usar estos nuevos engranajes. 3.1 Manejo de herencia con Java Dentro de los lenguajes de programación orientados a objetos, la herencia puede ser simple o múltiple. La herencia simple permite al programador definir nuevas clases a partir de una, y sólo una clase existente. Por el contrario, la herencia múltiple permite al programador definir nuevas clases a partir de una o más al mismo tiempo. En el caso particular de Java, sus diseñadores optaron por el manejo de la herencia simple, permitiendo que el manejo de la herencia sea fácil de incorporar y de entender. La herencia en Java se maneja con el uso de la palabra reservada extends, en la definición de la clase. Supóngase que se define la clase A con todos sus datos y métodos por completo. Ahora supóngase que se pretende crear la clase B como subclase de A. Lo que se debe hacer es agregar a la declaración de la clase B la expresión "extends A", como se muestra en el ejemplo 1. public class A {... 22

27 Páginas para Internet con Java public class B extends A {... Ejemplo 1. Ahora bien, cuando se defina una nueva clase C como subclase de B, se debe agregar "extends C" a la declaración de la clase, y así sucesivamente. Esta relación de herencia sucesiva da como resultado el denominado árbol de herencia, que se muestra en la figura 1. Figura 1. Las clases en Java forman un árbol de herencia con la clase Object como su raíz (todas las clases heredan al menos de la clase Object). Por ejemplo, la clase Applet hereda de Panel, ésta a su vez de la clase Container, que a su vez hereda de Component, y ésta finalmente de la clase Object, tal como se muestra en la figura 2. Figura 2. 23

28 Alejandro Talavera Rosales Cuando se declara una clase sin definir explícitamente una clase de la cual herede, se asume que dicha clase heredará su funcionalidad de la clase Object. En otras palabras, los ejemplos 2 y 3 son equivalentes. public class A { *************** Ejemplo 2. public class A entends Object { *************** Ejemplo 3. Como se mencionó al inicio del capítulo, la herencia permite definir nuevas clases a partir de las ya existentes. En el ejemplo 4 se muestra la clase Rectangulo de la cual se define la clase Cuadrado del ejemplo 5. public class Rectangulo { double x1, y1, x2, y2; public double area() { return Math.abs(x1 - x2) * Math.abs(y1 - y2); public double perimetro() { return (Math.abs(x1 - x2) + Math.abs(y1 - y2)) * 2; public void estado() { System.out.println(x1); System.out.println(y1); System.out.println(x2); System.out.println(y2); Rectangulo(double x1, double y1, double x2, double y2) { this.x1 = x1; this.x2 = x2; this.y1 = y1; this.y2 = y2; Rectangulo() { this(0.0, 0.0, 1.0, 1.0); Ejemplo 4. 24

29 Páginas para Internet con Java public class Cuadrado extends Rectangulo { public static void main(string arg[]) { Cuadrado c = new Cuadrado(); c.estado(); System.out.println("El area es de : " + c.area()); System.out.println("El perimetro es de : " + c.perimetro()); Ejemplo 5. En este caso, los objetos de la clase Cuadrado se crean con el mismo constructor de su superclase, y pueden efectuar las mismas operaciones que los objetos Rectangulo tienen. Esta funcionalidad se obtiene con sólo declarar que ésta es una subclase de Rectangulo. Pero como también se explicó, dicha funcionalidad puede ser modificada según las necesidades concretas de la nueva clase. En el caso de los constructores existe una regla de funcionamiento, sólo el método constructor por omisión se hereda tal cual como se definió en la superclase. Esto excluye a los demás constructores que se hayan declarado. Cómo resolver este problema? Existen dos respuestas a esta pregunta, la primera consistirá en volver a escribir los métodos constructores. Lo anterior resulta de lo más inconveniente, ya que no se reutilizaría el código ya compilado y probado. El segundo método es el uso de la palabra reservada super. 3.2 La palabra reservada super para constructores super permite al programador hacer referencia directa a los métodos de la superclase. En el caso de los constructores, ésta tiene la siguiente forma: super(param1, param2,...); Además, el uso de super para ejecutar constructores sólo se puede hacer desde un constructor de una clase heredada y debe ser la primera línea del método. Para la clase Cuadrado del ejemplo 5, se tendrá que añadir el método constructor Cuadrado(double,double,double,double) y declararlo como se muestra en el ejemplo 6 public Cuadrado(double x1, double y1, double x2, double y2){ super(x1, y1, x2, y2); Ejemplo 6. Pero para que esta clase represente a la figura geométrica, el constructor requiere de modificarse a fin de garantizar que la longitud de cada lado sea la misma. Note que no se requiere modificar el constructor por omisión. Una solución sería la que se muestra en el ejemplo 7, en la cual, primero se crea el 'rectángulo', y después se verifica si los lados tienen la misma longitud, en caso de no ser así se ajustan las coordenadas. 25

30 Alejandro Talavera Rosales public Cuadrado(double x1, double y1, double x2, double y2) { super(x1, y1, x2, y2); if(math.abs(x1 - x2)!= Math.abs(y1 - y2)) { double d = Math.min(Math.abs(x1 - x2), Math.abs(y1 - y2)); if(x2 > x1) this.x2 = x1 + d; else this.x2 = x1 - d; if(y2 > y1) this.y2 = y1 + d; else this.y2 = y1 - d; Ejemplo 7. Con estas modificaciones, puede garantizarse que los métodos constructores proporcionarán objetos Cuadrado de manera confiable. Ahora bien, se podría pensar en modificar otros métodos de la clase para ajustarlos a la forma en que se está definiendo los métodos area( ) y perimetro( ). Para ver un poco más lo anterior, se recurrirá a la sobre-escritura de métodos que se explica en la siguiente sección. 3.3 Sobre-escritura de métodos Se denomina sobre-escritura de métodos a la capacidad de volver a definir los métodos que un objeto ha heredado. Como se vio en la sección anterior, es posible modificar los métodos constructores, pero aún más, se puede modificar cualquier método que la clase haya heredado. Retomando el caso de la clase Cuadrado, los métodos area( ) y perimetro( )se pueden simplificar de su versión para la clase Rectangulo, como se muestran en el ejemplo 8. public double area(){ return Math.pow(Math.abs(x1 - x2),2); public double perimetro(){ return Math.abs(x1 - x2) * 4; Ejemplo 8. El proceso de sobre-escritura es simple, se actúa como si se escribiera la clase por primera vez dentro de la clase. 26

31 3.4 Definición de nuevos datos y métodos en subclases Páginas para Internet con Java Cuando se define una subclase a partir de otra, se pueden agregar nuevos elementos, los cuales funcionarán junto con los datos ya heredados. Por ejemplo, la clase A define dos variables enteras x y y como se muestra en el ejemplo 9. La clase B hereda estos datos y métodos de A, además agrega un nuevo dato a estos objetos: z, es decir, los objetos de esta clase tienen los datos x, y y z. Esto ocurre de la misma forma con los nuevos métodos, es decir, se pueden incorporar nuevos métodos a los ya existentes. public class A{ int x, y; ******* class B extends A{ int z; double visor() { ******* Ejemplo 9. Ahora bien, conforme se van generando nuevos datos y métodos, o bien, las clases modifican los métodos que heredaron, la llamada a éstos se va escalando a las superclases de la siguiente forma: primero se busca si en la definición de la clase actual se tiene declarado el método invocado, de ser así, se ejecuta este método. En caso contrario se busca en la definición de la superclase y efectúa el mismo análisis. Esto continua sucesivamente hasta llegar a la raíz de herencia, en el caso de Java la clase Object. Si en este nivel no se encuentra la definición del método, el compilador marcará un error. 3.5 La palabra reservada super para métodos no constructores Con estos mecanismos puede utilizarse el método tal y como lo venia haciendo la superclase. Supóngase que la clase B hereda el método area( ) de la clase A, como se muestra en el ejemplo 10. public class A{ ******* public double area() { return ; ******* class B extends A{ ******** Ejemplo

32 Alejandro Talavera Rosales También se supondrá, que para la clase B, se necesita sobre-escribir el método area( ). Al modificar directamente el método, éste se ejecutará cuando un objeto de la clase B lo llame. Pero puede plantearse que un objeto de la clase B ejecute area( ) con la definición que heredó de forma intacta dado un valor verdadero, o bien, ejecute una nueva especificación si el valor es falso. Una opción nuevamente sería la de escribir de nuevo la especificación del método. La solución más práctica es el uso de la palabra super, ahora para métodos no constructores. Su utilización es simple, piense que super representa a un objeto de la superclase, entonces vuelva a utilizar la notación de punto de la siguiente forma: super.método(arg1, arg2,...) Para este caso, puede usar algo como lo que se muestra en el ejemplo 11. double area( ) { if(<condición>) { super.area( ); else { //Nuevo código ************* Ejemplo

33 Páginas para Internet con Java 4. APPLETS Como se ha mencionado, existe otro tipo de aplicación que puede programarse con Java denominados applets. Los applets son programas que se ejecutan dentro de un documento HTML y que corren con recursos del equipo cliente. Este tipo de programas tienen una serie de restricciones para el acceso a recursos del equipo local debido a que su objetivo es el desarrollo de aplicaciones de acceso global. Para dejar más claro el concepto de un applet, se retomará el ejemplo que está funcionando en la dirección el cual ofrece una opción de búsqueda por teclado a la manera de las ayudas de Windows. Ver figura 1. Figura 1. Cuando un navegador (con capacidad de ejecución de applets) carga una página que tiene asociado un applet, ocurren varias cosas. Lo primero es la verificación de que el applet que se pide cargar no contenga código "peligroso", es decir, que no pueda recuperar información del equipo local, como la lista de directorios y archivos, o en su caso la alteración de los mismos. Una vez que se comprueba que lo que se recibe es efectivamente un applet, comienza lo que se denomina el ciclo de vida de un applet, que se explica en la siguiente sección. 4.1 Ciclo de vida de un applet Cargar el applet Cuando se carga un applet, se efectúan las siguientes operaciones: Una instancia de la clase de control del applet se crea. El applet se inicializa. 29

34 Alejandro Talavera Rosales El applet comienza a correr. import java.applet.applet; import java.awt.graphics; public class Simple extends Applet { StringBuffer buffer; public void init() { buffer = new StringBuffer(); additem("inicializando... "); public void start() { additem("comenzando... "); public void stop() { additem("deteniendo... "); public void destroy() { additem("descargando..."); void additem(string newword) { System.out.println(newWord); buffer.append(newword); repaint(); public void paint(graphics g) { //Dibuja un rectángulo alrededor del área de despliegue del Applet. g.drawrect(0, 0, size().width - 1, size().height - 1); //Dibuja la cadena actual dentro del rectángulo g.drawstring(buffer.tostring(), 5, 15); Ejemplo Cambiando y regresando a la página del applet Cuando los usuarios cambian de página, esto es, van a otra página, el applet puede pararse. Caso contrario, cuando el usuario regresa a la página, el applet comienza de nuevo a ejecutarse. Esto último se repite cada vez que se minimiza y maximiza la ventana donde se está presentando el applet. 30

35 Páginas para Internet con Java Cerrando el navegador Cuando el usuario cierra el navegador, el applet se detiene y puede ejecutar un proceso final antes de salir. Resumen Un applet reacciona entre otros eventos de las siguientes formas: Puede inicializarse. Puede comenzar a correr. Puede detenerse. Puede ejecutar un proceso antes de que el applet se destruya. 4.2 Métodos básicos de la clase applet Los applets son clases ya definidas, lo único que se debe hacer es sobre-escribir los métodos que ya se definieron para su funcionamiento. El ejemplo 2 muestra un resumen con los métodos básicos que se modificaron para el applet simple. public class Simple extends Applet {... public void init() {... public void start() {... public void stop() {... public void destroy() { Ejemplo 2. Los métodos que allí aparecen, responden a eventos específicos. A continuación se da una breve explicación del funcionamiento de cada uno de estos métodos. init() Sirve para inicializar al applet. Este método se ejecuta sólo después de que el applet se ha cargado. start() Este método sirve para comenzar la ejecución del applet, se ejecuta después de que se ha inicializado el applet, o bien, cuando se regresa a la página del applet. stop() -- Detiene la ejecución del applet. Este método se ejecuta cuando los usuarios dejan la página del applet, o bien, cuando se cierra el navegador. destroy()- Se ejecuta después de que se detiene el applet, ya que el navegador se cierra. 31