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José Jesse Gonçalves
INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO
LINGUAGEM DEPROGRAMAÇÃO JAVA
AutorJosé Jesse GonçalvesGraduado em Licenciatura em Matemática pela Universidade Estadual de São Paulo - UNESP, de Presidente Prudente (1995), com especialização em Análise de Sistemas (1999) e mestrado em Gestão do Conhecimento e da Tecnologia da Informação (2008), ambos pela UCB . Foi pro-fessor em cursos de Sistemas de Informação do ensino superior, além de desenvolvedor e rotei-rista de cursos de Educação a Distância. Possui publicações na área de Informática na Educação e, atualmente, é Gerente de Projetos do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (Inep).
RevisãoNT Editora e Figuramundo
Projeto GráficoNT Editora
Editoração EletrônicaNT Editora e Figuramundo
CapaNT Editora
NT Editora, uma empresa do Grupo NTSCS Q2 - Bl. D - Salas 307 e 308 - Ed. Oscar NiemeyerCEP 70316-900 - Brasília - DFFone: (61) [email protected] e www.grupont.com.br
Linguagem de Programação Java. / NT Editora.
-- Brasília: 2014. 82p. : il. ; 21,0 X 29,7 cm.
ISBN - 000-00-00000-00-0
Linguagem de Programação Java
Copyright © 2014 por NT Editora.Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por
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Sumário
1. CONVERSA INICIAL ................................................................................................... 71.1 O que é o Java? ...................................................................................................................................... 71.2 Como o Java funciona? ...................................................................................................................... 81.3 Características da linguagem Java ................................................................................................. 9
2. PREPARANDO O AMBIENTE ................................................................................... 132.1 Introdução ............................................................................................................................................132.2 Baixando o JDK....................................................................................................................................142.3 Instalação do JDK ...............................................................................................................................152.4 Verificando a instalação ...................................................................................................................15
3. MEU PRIMEIRO PROGRAMA EM JAVA .................................................................. 203.1 Introdução ............................................................................................................................................203.2 Um programa simples em Java .....................................................................................................203.3 Comentários e espaços em branco ..............................................................................................203.4 Declaração da classe pública .........................................................................................................223.5 Declaração do método main() .......................................................................................................233.6 Compilando e executando o programa .....................................................................................25
4. TIPOS PRIMITIVOS DE DADOS E DECLARAÇÃO DE VARIÁVEIS E CONSTANTES ...... 294.1 Tipos primitivos de dados ...............................................................................................................294.2 Nomes de variáveis ............................................................................................................................314.3 Declaração de variáveis ....................................................................................................................314.4 Inicialização de variáveis..................................................................................................................324.5 Constantes ............................................................................................................................................32
5. OPERAÇÕES COM VARIÁVEIS ................................................................................ 375.1 Operadores aritméticos ...................................................................................................................375.2 Forma reduzida e hierarquia dos operadores aritméticos ..................................................385.3 Operadores de incremento e decremento ...............................................................................395.4 Expressões lógicas .............................................................................................................................405.5 Operadores relacionais ....................................................................................................................40
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6. CONTROLE DE FLUXO ...............................................................................................486.1 Introdução ..............................................................................................................................................486.2 If-else ........................................................................................................................................................486.3 Switch-case .............................................................................................................................................496.4 While .........................................................................................................................................................516.5 Do-while ..................................................................................................................................................526.6 For ..............................................................................................................................................................52
7. CONCEITOS BÁSICOS DE PROGRAMAÇÃO ORIENTADA A OBJETOS ..................577.1 Introdução ..............................................................................................................................................577.2 Classes e objetos...................................................................................................................................577.3 Encapsulamento ...................................................................................................................................597.4 Herança ....................................................................................................................................................607.5 Sobreposição de métodos ................................................................................................................61
8. CLASSES E OBJETOS COM JAVA ..............................................................................658.1 Introdução ..............................................................................................................................................658.2 Definindo atributos da classe ..........................................................................................................658.3 Instanciando a classe ..........................................................................................................................668.4 Instanciando a classe ..........................................................................................................................668.5 Encapsulamento ...................................................................................................................................708.6 Construtores ...........................................................................................................................................738.7 Estendendo uma classe .....................................................................................................................77
7Linguagem de Programação Java
1. CONVERSA INICIAL
Se você já tem experiência em lógica de programação e já andou se aventurando em algoritmos com alguma linguagem estruturada, isso lhe ajudará a entender mais rapidamente os conceitos abordados aqui.
“Como assim? A linguagem Java é orientada a objetos? Em que a programação estruturada vai me ajudar?”
Pode ajudar, e muito. Apesar de a orientação a objetos ser outro paradigma, uma forma diferen-te de compreender e “modelar” o mundo, conceitos aprendidos em programação estruturada também são usados.
Os conceitos sobre orientação a objetos serão abordados com mais detalhes nas próximas lições. Vamos conhecer agora um pouco mais sobre a tecnologia Java.
1.1 O que é o Java?A linguagem de programação Java é resultante de um trabalho consistente de pesquisa e foi
anunciada formalmente pela Sun Microsystems em 1995.
Por ser uma tecnologia voltada à Internet, suas características chamaram a atenção da comuni-dade de negócios por causa do enorme interesse na World Wide Web, que estava em plena expansão.
Além disso, o Java provocou bastante entusiasmo entre os desenvolvedores, pois não se trata apenas de uma linguagem de programação.
O Java também apresenta uma rica biblioteca, um ambiente para o desenvolvimento e execução de programas seguros e portáveis, não se prendendo, assim, a sistemas operacionais “proprietários”.
Exercitando o conhecimento...
Java não é apenas uma linguagem de programação orientada a objetos.
( ) Certo
( ) Errado
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De modo geral, o termo Java é usado para se referir, além da linguagem de programação orien-tada a objetos, ao ambiente de desenvolvimento e ao ambiente de execução.
O ambiente de desenvolvimento Java é constituído, dentre diversos outros utilitários, por: um compilador (o javac), uma Máquina Virtual (a JVM), um gerador de documentação (javadoc) e um con-junto padronizado de bibliotecas de classes.
A Java Virtual Machine (JVM), que quer dizer Máquina Virtual Java, permite a portabilidade do código Java. Ela fica embutida nas plata-
formas, como que simulando um processador, e pronta para interpretar os códigos Java
compilados.
Dessa forma, é possível desenvolver uma aplicação sem se preocupar onde ela será
executada, pois se a JVM adequada estiver instalada, o código será executado.
1.2 Como o Java funciona?
Vamos entender melhor como o Java funciona?1 – Código-fonte: Na linguagem de programação Java, os códigos-fontes são primeiramente
escritos em arquivos textos armazenados com a extensão .java.
2 – Compilador: O documento com a extensão .java é executado em um compilador de códi-go-fonte, o javac. O compilador procura por erros e não permite que o código-fonte seja compilado enquanto erros forem detectados.
3 – Saída (código): Os códigos fontes são, então, compilados em arquivos .class, pelo compi-lador javac. Os arquivos .class não contém códigos nativos dos processadores de máquinas, em vez disso, possuem bytecodes (linguagem de máquina da Máquina Virtual Java).
4 – Máquinas Virtuais Java: Finalmente, a ferramenta de execução java roda a aplicação com uma instância da JVM. A JVM converterá o bytecode em algo que a plataforma subjacente entenda para, dessa forma, executar o programa.
Outras siglas que devem ser mencionadas:
JRE – O Java Runtime Environment (JRE), ou Ambiente de Tempo de Execução Java, contém tudo aquilo (bibliotecas, a JVM e outros componentes) que um usuário comum precisa para executar uma aplicação escrita na linguagem de programação Java. O JRE pode ser distribuído com as aplicações para torná-las portáveis.
JDK – O Java Development Kit (JDK), ou Kit de Desenvolvimento Java, é um conjunto de utilitá-rios para desenvolver aplicações em Java. É composto pelo JRE e por ferramentas de desenvolvimento, tais como: compilador da linguagem Java (javac); interpretador Java (java); debugger (jdb); gerador de documentação (javadoc); visualizador de applets (appletviewer), etc.
JVM adequada: Para plataformas diferentes existem Máquinas Virtuais Java diferentes. Por exemplo, existem JVMs distintas para os sistemas operacionais Microsoft Windows, Linux, Solaris OS e Mac OS.
Applets: programas executados dentro de um navegador Web. Quando um navegador carrega uma página da Web que contém um applet, o applet é baixado para o navegador e começa a ser executado. O appletviewer permite a visualização de applets fora de um navegador Web.
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É essencial saber esses conceitos básicos para depois nos aventurarmos na programação sa-bendo como o Java funciona.
1.3 Características da linguagem JavaA linguagem de programação Java é uma linguagem de alto nível. Dentre as diversas caracterís-
ticas dessa linguagem, podemos citar:
Simples e familiar: o aprendizado da linguagem de programação Java pode ser obtido em pouco tempo. Além disso, é uma linguagem muito parecida com as linguagens C e C++, que são lin-guagens muito populares.
Orientada a objetos: desde o início de seu desenvolvimento, a linguagem de programação Java foi projetada para ser orientada a objetos e não é possível desenvolver nenhum programa em Java sem seguir esse paradigma. A orientação a objetos modela o mundo real com classes e instân-cias. Sendo assim, objetos e classes são conceitos centrais em Java que interagem entre si para atingir um resultado esperado.
Robusta: A linguagem de programação Java é projetada para o desenvolvimento de softwares altamente confiáveis. Fornece verificação do código na compilação, seguido por um segundo nível de verificação em tempo de execução.
Um fator importante é o que entre programadores é chamado de “linguagem fortemente tipi-ficada”. Significa que os tipos de dados devem ser definidos para que o código seja compilado.
Outro fator importante é que o modelo de gerenciamento de memória dessa linguagem é muito simples e evita que os programas tenham acesso direto à memória, deixando esse controle a cargo do sistema operacional.
Com coletor de lixo: O Coletor de lixo (Garbage Collector) é um recurso usado para a liberação de memória. É um processo que roda em segundo plano e é responsável pela liberação de memória alocada por variáveis e objetos que não mais serão utilizadas pela aplicação.
Muitas linguagens de programação permitem que espaços de memória sejam alocados em tempo de execução e o gerenciamento de memória, que nem sempre é simples, é responsabilidade do programador. É o programador, então, que tem que se preocupar com a alocação e liberação de memória. Assim, quando os dados armazenados nesse espaço alocado não são mais necessários, o
programa deve liberar esse espaço reservado para evitar erros graves.
Na linguagem Java, os programadores ficam livres desse fardo, pois a responsabilidade do gerenciamento de
memória é do Coletor de lixo, que de tempos em tempos varre a memória e libera os espaços que não estão sen-do mais usados.
Segura: A tecnologia Java foi projetada para ope-rar em ambientes distribuídos, o que significa que a se-gurança tem importância primordial. Aplicações Java são executadas em ambiente próprio, o Java Runtime Environ-
ment (JRE). Isto permite o desenvolvimento de aplicações que não possam ser invadidas de fora do ambiente de execução e que evitam, também, a intrusão de códigos não-autorizados.
Linguagem de alto nível: Essas linguagens possuem palavras e frases mais próximas de nossa realidade. Para que possamos programar em uma linguagem de alto nível, não é necessário ter o conhecimento das linguagens de máquina.
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Independente de plataforma: Os programas em Java são considerados independentes de plataforma, isto é, portáveis. Isto porque esses programas podem ser executados em praticamente qualquer máquina que possua a Java Virtual Machine (JVM) instalada. Antes de ser executado, porém, um programa em Java tem que ser compilado para que o código-fonte seja traduzido para uma lin-guagem intermediária (bytecode), que pode ser interpretada pela JVM.
Exercícios
Questão 01 – Assinale a alternativa que apresenta componentes apenas do JRE (Java Runtime Environment).
a) Javac e javadoc.
b) Compilador e Máquina Virtual Java.
c) Bibliotecas e a Máquina Virtual Java.
d) Javac e appletviewer.
Questão 02 – O javac é o:
a) compilador;
b) gerador de documentação;
c) ambiente de execução;
d) interpretador.
Questão 03 – Baseado nas afirmações abaixo, assinale a alternativa correta:
I – O Java Runtime Environment (JRE) contém os componentes necessários para a exe-cução de uma aplicação escrita na linguagem de programação Java.
II – Quando acionado, o javac procura por erros no código-fonte e não permite que ele seja compilado enquanto erros forem detectados.
III – A mesma Java Virtual Machine é usada para os sistemas operacionais Microsoft Win-dows, Linux e Solaris SO.
a) Todas as afirmações estão corretas.
b) Apenas as afirmações I e II estão corretas.
c) Apenas as afirmações II e III estão corretas.
d) Apenas a afirmação II está correta.
Questão 04 – Selecione a alternativa que apresenta as palavras que preenchem respec-tivamente as lacunas do seguinte texto:
“Na linguagem de programação Java, os códigos-fonte são primeiramente escritos em arquivos textos armazenados com a extensão . Os códigos fontes são com-pilados em arquivos com a extensão pelo compilador .”
Parabéns, você finalizou esta lição!
Agora responda às questões ao lado.
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a) .txt, .java, javac.
b) .class, .java, javadoc.
c) .java, .class, javac.
d) .java, .javadoc, .class.
Questão 05 – Os programas em Java são considerados portáveis. O principal compo-nente responsável pela portabilidade é:
a) o applet;
b) o código-fonte;
c) o debbuger;
d) a JVM.
Questão 06 – Dentre as afirmativas abaixo, está(ão) correta(s) apena(s) a(s):I – O JDK é um conjunto de utilitários para desenvolver aplicações em Java. II – O JRE contém componentes para a execução de uma aplicação escrita na linguagem
de programação Java e não faz parte dos utilitários do JDK.III – O compilador javac e o interpretador java são utilitários do JDK.
a) I e II;
b) II, III;
c) I, III;
d) I.
Questão 07 – Recurso usado para a liberação de memória. É um processo que roda em segundo plano e é responsável pela liberação de memória alocada por variáveis e objetos que não mais serão utilizadas pela aplicação. Trata-se:
a) da Máquina virtual;
b) do Coletor de lixo;
c) do compilador;
d) da Memória virtual.
Questão 08 – Assinale a alternativa que apresenta a característica da linguagem de programação Java à qual se refere a seguinte descrição:
“Aplicações Java são executadas em ambiente próprio, o que permite que você construa aplicações que não possam ser invadidas de fora do ambiente.”
a) segurança;
b) portabilidade;
c) distribuída;
d) estruturada.
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Questão 09 – Assinale a alternativa incorreta a respeito da linguagem Java:
a) é uma linguagem orientada a objetos.
b) um programa deve ser compilado para poder ser executado.
c) é projetada para o desenvolvimento de softwares confiáveis;
d) Os tipos de dados não precisam necessariamente ser definidos para que o código seja compilado.
Questão 10 – Assinale a alternativa correta:
a) códigos-fonte em Java são escritos em bytecodes;
b) o compilador transforma arquivos em bytecodes para uma linguagem interpretada por processadores;
c) o JRE é o ambiente de desenvolvimento JAVA;
d) os programas em Java podem ser executados em praticamente qualquer máquina que possua a JRE instalada.
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