Unidad I. Introducción al Lenguaje Java. Ing. José Luis Llamas Cárdenas

Transcripción

1 Unidad I Introducción al Lenguaje Java Ing. José Luis Llamas Cárdenas

2 1.1 Conceptos de POO Objeto o Informalmente, un objeto representa una entidad del mundo real o Entidades Físicas (Ej.: Vehículo, Casa, Producto) o Entidades Conceptuales (Ej.: Proceso Químico, Transacción Bancaria) o Entidades de Software (Ej.: Lista Enlazada, Interfaz Gráfica)

3 1.1 Conceptos de POO Objeto Definición Formal (Rumbaugh): Un objeto es un concepto, abstracción o cosa con un significado y límites claros en el problema en cuestión Un objeto posee (Booch): Estado Comportamiento Identidad

4 1.1 Conceptos de POO Estado de un Objeto Lo que el objeto sabe El estado de un objeto es una de las posibles condiciones en que el objeto puede existir El estado normalmente cambia en el transcurso del tiempo El estado de un objeto es implementado por un conjunto de propiedades (atributos

5 1.1 Conceptos de POO Comportamiento de un Objeto Lo que el objeto puede hacer El comportamiento de un objeto determina cómo éste actúa y reacciona frente a las peticiones de otros objetos Es modelado por un conjunto de mensajes a los que el objeto puede responder (operaciones que puede realizar) Se implementa mediante métodos

6 1.1 Conceptos de POO Identidad de un Objeto Cada objeto tiene una identidad única, incluso si su estado es idéntico al de otro objeto

7 1.1 Conceptos de POO Clase Una clase es una descripción ió de un grupo de objetos con: Propiedades en común (atributos) Comportamiento similar (operaciones) La misma forma de relacionarse con otros objetos (relaciones) Una semántica en común (significan lo mismo) Una clase es una abstracción que: Enfatiza las características relevantes Suprime otras características (simplificación) Un objeto es una instancia de una clase

8 1.1 Conceptos de POO Clase Es una definición abstracta de un objeto Define la estructura y el comportamiento compartidos por los objetos Sirve como modelo para la creación de objetos Los objetos pueden ser agrupados en clases

9 1.1 Conceptos de POO Ejemplo de una Clase Clase: Curso Estado (Atributos) Nombre Ubicación Días Ofrecidos Horario de Inicio Horario de Término Comportamiento (Métodos) Agregar un Alumno Borrar un Alumno Entregar un Listado del Curso Determinar si está Completo

10 1.1 Conceptos de POO Programación orientada a objetos La POO es un paradigma de la programación de computadores; esto hace referencia al conjunto de teorías, estándares, modelos y métodos que permiten organizar el conocimiento, proporcionando un medio bien definido id para visualizar el dominio del problema e implementar en un lenguaje de programación la solución a ese problema. La POO se basa en el modelo objeto donde el elemento principal es el objeto, el cual es una unidad que contiene todas sus características y comportamientos en sí misma, lo cual lo hace como un todo independiente pero que se interrelaciona con objetos de su misma clase o de otras clase, como sucede en el mundo real.

11 1.1 Conceptos de POO Pilares de la Orientación a objetos Abstracción Polimorfismo Herencia Encapsulamiento

12 1.1 Conceptos de POO Abstracción Ignorancia Selectiva La abstracción nos ayuda a trabajar con cosas complejas Se enfoca en lo importante Ignora lo que no es importante (simplifica) Una clase es una abstracción en la que: Se enfatizan las características relevantes Se suprimen otras características Una clase debe capturar una y solo una abstracción clave

13 1.1 Conceptos de POO Ensapsulamiento Principio que establece que los atributos propios de un objeto no deben ser visibles desde otros objetos Deben ser declarados d como privados Permite abstraer al resto del mundo de la complejidad de la implementación interna Permite exponer el estado del objeto sólo a través del comportamiento que le hayamos definido mediante miembros públicos Por qué es útil? Punto de Control/Validación Mejor respuesta ante los Cambios

14 1.1 Conceptos de POO Relaciones Todo sistema abarca muchas clases y objetos Los objetos contribuyen en el comportamiento de un sistema colaborando entre si La colaboración se logra a través de las relaciones Existen dos tipos principales de relaciones Asociación Agregación

15 1.1 Conceptos de POO Relaciones de Asociación Una asociación es una conexión entre dos clases que representa una comunicación Una asociación puede tener nombre La comunicación puede ser tanto uni como bidireccional (por defecto) La multiplicidad es el número de instancias que participan en una asociación Persona -dueño Vehiculo

16 1.1 Conceptos de POO Relaciones de Agregación La agregación es una forma especial de asociación donde un todo se relaciona con sus partes También se conoce como una parte de o una relación de contención

17 1.1 Conceptos de POO Herencia Clase Base Es una relación entre clases en la cual una clase comparte la estructura y -pasajeros comportamiento definido en +Avanzar() otra clase (Grady Booch) Cada clase que hereda de otra posee: Los atributos de la clase base además de los propios Soporta todos o algunos de los métodos de la clase base Una subclase hereda de una clase base Automóvil Transporte +Detenerse() Avión Clases Derivadas o subclases

18 1.1 Conceptos de POO Herencia Herencia Es-Un : herencia real, donde la subclase es un tipo específico de la superclase Un Cuadrado es un Rectángulo Un perro es un mamífero Un automóvil es un vehículo a motor

19 1.1 Conceptos de POO Interfases Recurso de diseño soportado por los lenguajes orientados a objetos que permite definir comportamiento to Permite que clases que no están estrechamente relacionadas entre sí deban tener el mismo comportamiento t La implementación de una interfaz es un contrato que obliga a la clase a implementar todos los métodos definidos en la interfaz

20 1.1 Conceptos de POO De que clase heredaría la clase Hidroavión?

21 1.1 Conceptos de POO Interfaces Se crean las interfaces que definen comportamiento Hidroavión ió deberá definir i los comportamientos de cada una de las interfaces que implemente

22 1.1 Conceptos de POO Polimorfismo Es la propiedad que tienen los objetos de permitir invocar genéricamente un comportamiento (método) cuya implementación será delegada al objeto correspondiente recién en tiempo de ejecución El polimorfismo tiende a existir en las relaciones de herencia, pero no siempre es así

23 1.1 Conceptos de POO Polimorfismo La definición del método reside en la clase base La implementación del método reside en la clase derivada d La invocación es resuelta al momento de ejecución Transporte Avanzar Frenar Transporte Avanzar Frenar Transporte Avanzar Frenar Transporte Avanzar Frenar

24 1.2 Características de Java Java, el lenguaje orientado a objetos diseñado para ser multiplataforma Emplearlo l para crear applets, e insertarlos en páginas HTML, o mediante servlets y páginas jsp, generar código HTML dinámico. Todo ello con la capacidad de acceder a bases de datos. Java es un lenguaje relativamente sencillo, debido a que prácticamente toda la funcionalidad se encuentra en clases que forman parte del API de java. Constantemente t t están surgiendo nuevos apis, que proporcionan nuevas extensiones a las características del lenguaje. Estas características, junto con el hecho de que sea un lenguaje libre, pudiéndose utilizar el compilador y la máquina virtual de forma gratuita, lo colocan como uno de los mejores lenguajes actuales

25 1.2 Características de Java Simple (sintaxis parecida a c++) Orientado a Objetos Distribuído (Red) Robusto (Compilador) Seguro Portable Multi-plataforma Multi-hilo Dinámico

26 1.2 Características de Java Java ofrece distintos tipos de aplicaciones: i Para consola Con interfaces Gráficas Applets (para internet) Servlets (para Internet) RMI

27 1.2 Características de Java Java es consistente en la base que ofrece el lenguaje C y C++, comparten la mayoría de sus palabras reservadas y tipos de datos Pero también tienen considerables diferencias: No hay apuntadores El manejo de memoria lo hace la Máquina Virtual Java es Orientado a Objetos puro Entre otras cosas

28 1.2 Características de Java Instalación Descargar la maquina virtual de java (JRE) y el kit de desarrollo (JDK) de en una misma carpeta. Ejecutar el instalador del JDK y este al finalizar su instalación ejecutara el instalador de la JRE Agregar la variable de entorno, según el directorio de trabajo

29 1.3 Estructura general de un programa Clase Principal, Nombra al archivo java Funcion Principal, la primera que se ejecuta class HolaMundo { public static void main( String args[] ) { System.out.println( "Hola Mundo!" ) ; } } Metodo println de la clase out del paquete System

30 1.3 Estructura general de un programa Encapsulamiento El encapsulamiento es la propiedad de ocultar, ciertas propiedades de una clase y esto sirve para tener un mejor control y validación del mismo, en Java se tienen tres niveles de acceso: public private protected

31 1.3 Estructura general de un programa Un nivel de acceso público significa que el método o el atributo puede ser accesado directamente desde cualquier parte del programa, es decir es conocido por todos los objetos del programa. Un nivel de acceso privado significa sg caquee el atributo o método es conocido solo dentro de la clase. Y protected?

32 1.3 Estructura general de un programa Java es un lenguaje Independiente de la plataforma Java estándar no posee un IDE (Interface Development Environment) aunque existen comercialmente varios productos que se pueden acoplar como el JCreator. Puede usarse cualquier editor de texto t sin formato como el block de notas o el viejo editor de ambiente DOS

33 1.3 Estructura general de un programa Los archivos de código se guardan con la extensión.java Puede haber mas de una clase en un archivo de código fuente El nombre del archivo del programa principal (el que contiene el método main( ) debe tener el mismo nombre que la clase que contiene al método main()

34 1.3 Estructura general de un programa El compilador en línea se llama javac, y se utiliza de la siguiente manera: c:\ejercicio01>javac <opciones> miprog.java Si no hay errores el compilador genera el archivo miprog.class, si únicamente existe la clase miprog, si hay mas clases, se generará un archivo.class por cada clase dentro del archivo de código fuente.

35 1.3 Estructura general de un programa El programa se ejecuta invocando el archivo.class que contenga el método main(), es decir la clase principal que creará el programa objeto a ejecutarse a través de la siguiente sentencia. C:\Ejercicio01>java c ja a <opciones> o miprog No es necesario indicar la extensión del archivo

36 1.3 Estructura general de un programa Java es un lenguaje independiente a la máquina dónde se ejecuta, es decir a la máquina real, pero para su ejecución requiere una máquina virtual o intérprete. La máquina virtual es la que ejecuta el código generado por el proceso de compilación o pseudo máquina. En la encargada de administrar la memoria requerida por los objetos que se van creando durante la ejecución de un programa.

37 1.3 Estructura general de un programa Ejercicio 01 Escriba el siguiente i código, compile y ejecute el programa, el archivo debe llamarse Principal.java: class Principal { public static void main(string[] Args) { System.out.println( Mi programa en Java ); } }

38 1.4 Tipos de datos y operadores Tipos de datos Primitivos byte short int long char float double boolean

39 1.4 Tipos de datos y operadores Clases que empaquetan tipos de datos Primitivos iti Byte Character Short Integer Long Float Double Boolean

40 1.4 Tipos de datos y operadores Conversiones de tipo Se pueden emplear conversiones por cast de la misma manera que en C/C++ int a, double b = 5.7; a = (int) b; También se pueden usar las clases especiales

41 1.4 Tipos de datos y operadores Clases de Uso Común double PI Retorna el valor de π double abs(tipo a) Retorna el valor absoluto de a double random() Retorna un valor aleatorio entre y double sin(double a) Retorna el seno de a double cos(double a) Retorna el coseno de a double pow(double a, double b) Eleva a la potencia b el valor de a double sqrt(double a) Retorna la raíz cuadrada de a

42 1.4 Tipos de datos y operadores U = Integer.doubleValue(3); // double V = Integer.floatValue(4); // float W = Double.IntValue(2.5); // int X = Integer.longValue(3); // long Y = Integer.parseInt( 5 ); // int Z = Integer.toString(5); // String S = Integer.valueOf( 10 ); // objeto

43 1.4 Tipos de datos y operadores Operadores Aritméticos +Suma -Resta * Multiplicación / División % Módulo

44 1.4 Tipos de datos y operadores Operadores de Relación <Menor que >Mayor que <= Menor Igual >= Mayor Igual!= Diferente == Igual

45 1.4 Tipos de datos y operadores Operadores Lógicos && OR! Not ^XOR AND

46 1.4 Tipos de datos y operadores Operadores de Asignación ++ Incremento --Decremento =Asignación simple *= Multiplicación mas asignación /= División mas asignación %= Módulo mas asignación += Suma mas asignación -= Resta mas asignación

47 Ejercicios Hacer un programa para calcular la siguiente expresión suponiendo un radio fijo de 2: v 4 r 3 4 3