Introduzione al linguaggio Java

ITIS Max Planck di Lancenigo di Villorba
A.S. 2012-2013

Java per elettronici ed elettrotecnici
Prima lezione: dal C al Java

Prof. PAOLO TOSATO

Quest' opera è distribuita con
licenza Creative Commons Attribuzione - Non commerciale - Condividi allo stesso modo 3.0 Unported.

Paolo Tosato Java per elettronici ed elettrotecnici

Indice

• Java: con chi abbiamo a che fare?

• Un linguaggio in un main

• Programmazione strutturata: i principali costrutti del
linguaggio Java

• Gestire la complessità: programmazione orientata agli
oggetti

07/04/2013 licenza Creative Commons Attribuzione - Non commerciale - Condividi allo stesso modo 3.0 Unported. 2


Java: con chi abbiamo a che fare
Java è un linguaggio di programmazione Object Oriented con una sintassi simile a
quella del C++ (e questo non gli giova!), cross-platform, e con una libreria di classi
standard che lo rende uno strumento con cui realizzare “semplicemente” imprese
altrimenti ardue

Attenzione all’uso degli slogan:

• Java è semplice!

• La programmazione Object Oriented è la migliore!

• Tutto il software deve essere scritto in Java!

Ma anche no!



Un programma scritto in C viene tradotto in un linguaggio che è eseguibile
da una particolare macchina fisica


Codice compilatore Codice
sorgente linker eseguibile

testo intelligibile traduttore linguaggio macchina

Java è cross-platform in quanto (e non è un’idea di Java!) il compilatore
NON produce codice per una macchina fisica, ma per una macchina
virtuale: Java Virtual Machine (JVM)



Un compilatore Java produce pseudo-codice (pCode – bytecode) eseguibile
da qualsiasi Java Virtual Machine.

Codice
sorgente pCode
compilatore


Java
linker

testo traduttore linguaggio
intelligibile per la JVM JVM per PC con
Windows Windows

N.B. Alcuni browser Internet SONO delle JVM



Software
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

API
http://www.oracle.com/technetwork/java/api-141528.html

JRE: Java Runtime Environment (java platform 7)
JDK: Java Development Kit (java platform 7)
IDE: Integrated Development Environment (NetBeans, Eclipse)
API: Application Programming Interface

Java è stato creato dalla Sun Microsystem e ha fatto la sua apparizione ufficiale nel 1995.
Nel 2010 la Sun è stata acquistata dalla Oracle.



Un linguaggio in un main
import java.io.*;

public class <nome classe>
{
public static void main (String args[]) {
// dichiarazioni di variabili
…
// istruzioni
…
}
}

public: metodo pubblico (private / protected / default)

static: metodo associato alla classe e non può essere richiamato dai singoli oggetti

Come salvare il codice?
Ogni classe pubblica deve essere salvata in un file con lo stesso nome

<nome classe>.java


I principali costrutti del linguaggio Java
Tipi di dati
• Primitivi: numerici (interi, virgola mobile), carattere, booleani
• Riferimento: array e le classi

Tipi primitivi
• Interi: Byte (8 bit), Short (16 bit), int (32 bit), long (64 bit)
• Virgola mobile: Float (32 bit), Double (64 bit)
• Carattere: char (UNICODE. Java non utilizza la codifica ASCII)
• Booleano: boolean (true/false);

Costanti
final int MAX = 10;

Stringhe (tipo riferimento: classe)
String nome = “Gianpaolo”;
String abbreviazione = nome.substring(0,4);
int lunghezza = nome.length();
Char inizio = nome.charAt(0);
If (nome.equals(“Gianpaolo”)) { … }


Gestione output
System.out.println(“Hello World”);
System.out.print(“Risultato = “ + risultato);

Gestione input
InputStreamReader input = new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader tastiera = new BufferedReader(input);
String nome;
Nome = tastiera.readLine();

String leggiNumero;
int num;
…
try {
leggiNumero = tastiera.readLine();
num = Integer.valueOf(leggiNumero).intValue();
} catch(Exception e) {
System.out.println(“nNumero non corretto!”);
return;
}


Per le strutture di controllo
vedi C / C++

Attenzione ai dettagli (scope delle variabili)

for (int i=0; i<10; i++) {
System.out.println(i);
}

Numeri casuali

Math.random() genera numeri double nel range [0.0, 1.0)

Per generare numeri nell’intervallo [min, max]
int numero = (int) (Math.random() * (max – min + 1) + min;



Array statici e dinamici

int vett[];
vett = new int[5];

String nomi[] = new String[10];

int vett[] = {45, 12, 3, 10, 2000};

vett.length restituisce la dimensione del vettore

int matrice[][];
matrice = new int[3][4];

Per chi desidera qualcosa di dinamico

Vector vett = new Vector();
vett.addElement(<oggetto>); // accetta in input solo oggetti
Persona p = (Persona) vett.elementAt(3); // restituisce un tipo Object che va castomizzato
vett.removeElementAt(4); // comprime in automatico il vettore
int dimensione = vett.size();


Programmazione orientata agli oggetti
Paradigma imperativo: computazione portata avanti attraverso una sequenza
ordinata di passi
• Istruzione di assegnamento
• Ordine di esecuzione
• Vicini al modo in cui funziona l’elaboratore
• Strutture di controllo
• Programmazione strutturata

Paradigma orientato agli oggetti: analizza il problema individuando gli oggetti che
lo compongono e le relazioni esistenti tra di essi
• Metodologia di programmazione OOP (Object Oriented Programming)
• Classe
• Incapsulamento
• Ereditarietà
• Polimorfismo



Classe
• Struttura di un oggetto che ne descrive le caratteristiche e i suoi comportamenti
• Descrizione astratta di un oggetto attraverso attributi e metodi

Oggetto: istanza di una classe
Persona p = new Persona(“Mario”, “Rossi”);
String nome = p.getNome();

class Persona {
String nome; // Attributi
String cognome;

Persona (String nome, String cognome) { // Metodo costruttore
this.nome = nome;
this.cognome = cognome;
}

public String getNome() { // Metodo pubblico
return nome + “ “ + cognome;
}
}


Incapsulamento
Proprietà degli oggetti di incorporare al loro interno sia gli attributi che i metodi, cioè le
caratteristiche e i comportamenti dell’oggetto.

A volte si desidera un po’ di privacy: Information Hiding

class Persona {
private String nome;
private String cognome;

Persona (String nome, String cognome) {
this.nome = nome;
this.cognome = cognome;
}

public String getNome() {
return nome + “ “ + cognome;
}
}



Ereditarietà
Possibilità di creare nuove classi a partire da una classe già esistente (ereditarietà singola)
La classe derivata da un’altra prende il nome di sottoclasse.
La classe generatrice di una sottoclasse si chiama superclasse o sopraclasse

Come “sterilizzare” una classe?
final class Persona { … } // non possono essere generate sottoclassi da Persona
public final void getNome() { … } // non può essere sovrascritto all’interno delle sottoclassi

class Docente extends Persona { // attenzione: attributi private, elementi static e
// costruttori non vengono ereditati
private String materia;

Docente (String nome, String cognome, String materia) {
super(nome, cognome);
this.materia = materia;
}
…
}


Polimorfismo
Possibilità per i metodi di assumere implementazioni diverse all’interno della gerarchia delle
classi.

• Overriding dei metodi: ridefinire un metodo ereditato

• Overloading dei metodi: lo stesso nome per compiere operazioni diverse (metodi
con lo stesso nome in una classe, ma con numero e tipo diverso di parametri)

class Docente extends Persona {
private String materia;

Docente (String nome, String cognome, String materia) {
super(nome, cognome);
this.materia = materia;
}

public String getNome() { // OVERRIDING
return “Nome: ” + nome + “ “ + cognome + “ Materia: ” + materia;
}
}

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