Manual Java

Programación en Java inicial

AULA MENTOR

educacion.es

Nipo: 820-10-530-5 Autor: Pilar Aranzazu Ocaña Diaz-Ufano y José Miguel Ordax Cassá Edición y maquetación de contenidos: Susana Pérez Marín

Diseño gráfico e ilustración de portada: María Guija Medina

MÓDULO A

UNIDADES DIDÁCTICAS:

1. Introducción 2. Conceptos básicos. Objeto, atributo, método, interfaz, clase 3. Paradigmas de la Orientación a Objetos: Abstracción, encapsulación, ocultamiento, herencia y polimorfismo.

Nipo: 820-10-530-5 Autor: Pilar Aranzazu Ocaña Diaz-Ufano y José Miguel Ordax Cassá Edición y maquetación de contenidos: Susana Pérez Marín

Diseño gráfico e ilustración de portada: María Guija Medina

MÓDULO A

Introducción

Tema 1.1

Índice de la unidad:

1. Historia 2. Ventajas de la Orientación a Objetos

Unidad 1.1 Introducción

En esta unidad veremos el origen de la programación Orientada a Objetos,

y

cuales son sus principales características.

1. Historia Una de las características para poder clasificar los lenguajes de programación es su nivel de abstracción. Este nivel puede ser expresado en base a la complejidad del problema que se está intentando resolver. Por ejemplo, el lenguaje Ensamblador, primer lenguaje de programación, tiene un pequeño nivel de abstracción relacionado totalmente con la máquina en la que se está ejecutando, por lo que el nivel de abstracción que se aplicaba al ámbito de la solución era muy bajo. Muchos de los lenguajes que siguieron al Ensamblador, llamados lenguajes imperativos, como es el caso de Fortran, Basic y C, fueron abstracciones de este primer lenguaje de programación. El nivel de abstracción de estos lenguajes es mucho más elevado que el del lenguaje original, pero siguen estando muy relacionados con la estructura del ordenador en el que se ejecutan, en lugar de la estructura del problema a resolver y del mundo real. Debido a esta relación, los programas desarrollados son difíciles de escribir y bastante costosos de mantener. Así, acercando el modelo de abstracción al problema a resolver y no a la máquina física, aparecieron en los años 60 los primeros lenguajes Orientados a Objetos, también denominados O.O., tales como LISP (todos los problemas se reducen a listas), APL (todos los problemas se reducen a algoritmos) y PROLOG (todos los problemas se reducen a cadenas de decision). El primer lenguaje considerado totalmente Orientado a Objetos y sobre el que se basa Java, es Smalltalk. Este lenguaje recoge las cinco principales características que tienen que tener estos lenguajes de programación y que se verán más en profundidad en la Unidad 1.2:



Todo puede ser representado como un objeto, siendo capaz de

almacenar cierta información y realizar operaciones sobre ella. 

Un programa es un conjunto de objetos colaborando entre sí,

indicando que es lo que hay que hacer mediante el envío de mensajes. 

Cada

objeto

esta

contruido

en

base

a

otros

objetos,

permitiendo alcanzar grados mayores de complejidad. 

Cada objeto pertenece a un tipo, denominado clase.



Todos los objetos del mismo tipo pueden recibir los mismos

mensajes. 1

MÓDULO 1

A continuación, se muestra la evolución de los lenguajes Orientados a Objetos hasta la aparición del lenguaje Java, objeto de nuestro estudio.

No hay que olvidar, que la Orientación a Objetos aplica también al Análisis y Diseño de las soluciones. El método más utilizado a día de hoy es el UML (siglas de Unified Modeling Language) sucesor de los métodos de Análisis y Diseño Orientado a Objetos de finales de los 80 y comienzo de los 90, tales como: Booch, Rumbaugh (OMT) y Jacobson. UML es un método visual, basado en diagramas, que permite modelar sistemas, en base a Especificaciones, Arquitectura, Diseño y/o Implementación.

2

Unidad 1.1 Introducción

2. Ventajas de la Orientación a Objetos Habiendo visto la evolución de los lenguajes de programación en base a su nivel de abstracción, el principal objetivo de los lenguajes Orientados a Objetos fue reducir la complejidad del desarrollo y mantenimiento del Software. Así las principales ventajas de estos lenguajes son:



Suministra modelos similares a los del mundo real.



Facilita el desarrollo de sistemas complejos.



Facilita la reutilización



Permite el desarrollo iterativo de aplicaciones.



Facilita la interoperabilidad de aplicaciones.

2.1 Similitud con el mundo real Mediante la abstracción del mundo real, lo que se pretende es definirlo tal y como es en base al problema a resolver y ciñéndonos al ámbito de la solución. Nos permitirá definir que entidades como tales vamos a necesitar que existan para solucionar nuestro problema y las relaciones entre ellas, tales como relaciones jerárquicas, relaciones de interacción. 

Ejemplo: Tenemos que desarrollar un programa para una tienda de

animales donde solo van a tratar mamíferos y solo ciertos tipos de mamíferos. Por lo tanto, los peces, las aves ... quedan fuera del ámbito de nuestro mundo real.

3

MÓDULO 1

2.2 Facilita el desarrollo de sistemas complejos. El sistema de abstracción del mundo real, permite centrarnos por una parte en cuales son las entidades del dominio, qué información de toda la posible es la que ayuda a solventar nuestro problema, que tipo de acciones u operaciones son relevantes en estas entidades, etc. para una vez que tengamos toda esta información, ver las interrelaciones entre todos ellos y su convivencia. Este tipo de abstracción nos permite realizar un tipo de programación BottonUp (de abajo a arriba), donde partiendo de piezas más pequeñas se va conformando el todo. Se puede llegar a comparar con el mecanismo de contrucción del Hardware, que para la construcción de un todo, es necesario la utilización de piezas pequeñas que se van ensamblando para conformar las piezas más grandes, que a su vez conforman

el elemento Hardware

final como puede ser un

ordenador. Los elementos fundamentales del modelo de Objetos, en el que se van a basar el desarrollo de estos sistemas, y que se verán más en profundidad en la Unidad 1.3 son: 

Abstracción. Capacidad de definir los datos y operaciones que

se necesitan, de las entidades de nuestro mundo real.

4

Unidad 1.1 Introducción



Encapsulamiento. Permite ocultar que és lo que proporciona

una entidad, sin necesidad de conocer como lo proporciona. 

Modularidad. División de las soluciones en componentes más

pequeños o módulos independientes que se integran entre sí. Una solución compleja desarrollada en un solo módulo es imposible de abarcar por un solo lector, debido al número de caminos de control, variables ... 

Herencia. Relación de jerarquía entre las entidades, en cuanto

a funcionalidad.

2.3 Facilita la reutilización La reutilización de código es una de las grandes ventajas de los lenguajes Orientados a Objetos. ¿Cuáles son las características que permiten obtener dicha

ventaja? Se consigue mediante la herencia (relaciones jeráquicas de

entidades),

composición

(creación

de

entidades

en

base

a

otras)

y

parametrización (reutilización de operaciones en función de los parámetros que se les pasan a dichas operaciones). La Orientación a Objetos soporta la reutilización basada en la utilización de librerías de componentes (agrupación de entidades con un significado relacionado),

patrones

de

diseño

(soluciones

dadas

a

problemas

ya

existentes) y arquitecturas software (también conocidas con el nombre de framework).

2.4 Permite el desarrollo iterativo. El desarrollo iterativo, permite ir paso a paso en el ciclo de desarrollo. No se pretende empezar desde 0 y terminar el 100% del desarrollo en una sola etapa. Con el desarrollo iterativo, se van definiendo etapas e hitos a conseguir, consiguiendo fases de pruebas y aprobación de lo desarrollado hasta el momento en fases mucho mas tempranas que en el desarrollo tradicional. De

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MÓDULO 1

esta forma se consigue un prototipado controlado: se crea un prototipo al cual se le añaden capacidades de forma incremental. El cliente puede ir probando versiones mucho antes que en el desarrollo tradicional. De esta manera se comprueba que la solución dada al problema a resolver es realmente lo que se está esperando y no tenemos que esperar a la finalización del desarrollo, para verificar que la solución final satisface el problema a resolver en su totalidad. Actualmente, el desarrollo iterativo, se basa en la utilización de ‘Casos de Uso’, uno de los diagramas definidos por UML. Describen una visión externa del comportamiento del Sistema desde el punto de vista del usuario, constituyendo un modelo de lo que el Sistema hará sin tener en cuenta el cómo lo hará. A continuación se muestra como sería el ciclo iterativo de desarrollo. Por cada conjunto de casos de uso elegidos, se pasará por cada una de las fases, permitiendo tener casos de usos finalizados mientras que otros están pendientes de iniciarse.

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Unidad 1.1 Introducción

2.5 Facilita la interoperabilidad Las arquitecturas Orientadas a Objetos permiten un mejor aislamiento de las dependencias de la topología en la que se ejecuta la solución. De esta manera no nos tendremos que preocupar en que topología se va a ejecutar nuestra solución, ni en el caso de que la solución vaya a estar dividida en distintas partes, las plataformas de ejecución de las mismas. De esta manera la entidad oficina, con la definición de sus datos y de sus operaciones, será la misma independientemente de que se ejecute en un PC, en un Servidor o en un Mainframe. Es una diferencia a tener en cuenta, con respecto a C++ que sí que necesita saber en que topología se va a ejecutar.

7

MÓDULO 1



Los lenguajes orientados a objetos, miden su nivel de abstracción con respecto a la definición del mundo real.



Las principales ventajas son: -

Suministra modelos similares a los del mundo real.

-

Facilita el desarrollo de sistemas complejos.

-

Facilita la reutilización.

-

Permite el desarrollo iterativo de aplicaciones.

-

Facilita la interoperabilidad de aplicaciones.

-

Facilita el desarrollo de sistemas complejos.

MÓDULO A

Conceptos básicos. Objeto, atributo, método, interfaz, clase

Tema 1.2

Índice de la unidad:

1. Conceptos básicos 2. Objeto 3. Clase

Unidad 1.2 Conceptos básicos

En esta unidad veremos cuales son los conceptos básicos en los que se apoya la Orientación a Objetos, tanto a nivel de Análisis y Diseño, como en la Programación.

1. Conceptos básicos Como se ha comentado en la Unidad 1.1, los lenguajes de programación Orientados a Objetos, se caracterizan por tener su nivel de abstracción basado en el mundo real. Así, el énfasis está en la abstracción de datos, y los problemas del mundo real son representados por un conjunto de objetos de datos para los que se adjunta un conjunto correspondiente de operaciones. Así, al igual que otros lenguajes de programación, introducen un nuevo conjunto de términos, o conceptos básicos que son esenciales comprender, para poder realizar cualquier análisis, diseño o desarrollo Orientado a Objetos: 

Objeto



Atributo



Método



Interfaz



Clase

A continuación veremos en más detalle cada uno de estos conceptos básicos.

2. Objeto Hay muchas definiciones que pueden darse de un objeto, entre las cuales se encuentran: 

Es cualquier cosa que vemos a nuestro alrededor, algo tangi-

ble y/o visible, animado o inanimado. Por ejemplo, un camión, un perro, una cuenta bancaria ...

11

MÓDULO 1



Algo que puede comprenderse intelectualmente. Por ejemplo,

una proceso de ordenación



Una entidad Software. Por ejemplo una lista de cosas.

Definiciones dadas por creadores de metodologías Orientadas a Objetos como pueden ser: 

Un objeto se caracteriza por un número de operaciones y un

estado que recuerda el efecto de estas operaciones. Ivar Jacobson 

Un objeto tiene un estado, comportamiento e identidad; la

estructura y comportamiento de objetos similares se definen en sus clases comunes. Grady Booch 

Un objeto es una entidad que tiene un estado (cuya represen-

tación está oculta) y un conjunto definido de operaciones que operan sobre ese estado. Ian Sommerville 

Un objeto es una identidad con unos límites bien definidos que

encapsulan estado y comportamiento. El estado se representa por atributos y relaciones, el comportamiento es representado por operaciones y métodos. Object Management Group Los términos objeto e instancia son usados indistintamente.

12

Unidad 1.2 Conceptos básicos

2.1 Características de un objeto Todos los objetos, tienen intrínsecos las siguientes características, como se han visto en alguna de definiciones del apartado anterior: 

Identidad. Es un identificador unívoco para cada uno de los

objetos. En el caso de que los valores de los atributos fueran los mismos, es la única manera de poder determinar cada uno de los objetos. Así si tenemos dos cuentas corrientes con el mismo titular, y el mismo importe, la única forma de diferenciarlas es vía dicha identidad. 

Comportamiento. Conjunto de operaciones o métodos que

proporcionan servicios a otros objetos que solicitan dichos servicios cuando necesitan que se realice una cierta operativa. 

Estado. Conjunto de propiedades o atributos que recuerdan el

efecto de las operaciones. 

Ejemplo: Para un reloj determinado, la identidad o identificador podría ser

unReloj, con los atributos hora (horas, min, seg), dia (dia, mes, año), modelo y numSerie y cuyos métodos u operaciones serían getHora, getDia, incrementarHora, incrementarDia, limpiarPantalla y traducirFrecuencia.

2.2 Estructura de un objeto En base a las características del objeto mencionadas anteriormente, todo objeto está formado por atributos o estructura encapsulada de los datos y por los métodos u operaciones permitidas por dicho objeto, ya sean visibles para el usuario o no. Los métodos pueden clasificarse de la siguiente manera: 

Modificador (setter): altera el estado de un objeto. Por ejem-

plo, setHora() 

Selector (getter): accede al estado de un objeto sin alterarlo.

Por ejemplo getHora(X) 13

MÓDULO 1



Iterador: permite acceder a todas los elementos de un objeto.

Solo disponible para colecciones de objetos. 

Constructor: crea un objeto e inicializa su estado. Por ejemplo

Reloj(). 

Destructor: limpia el estado de un objeto y lo destruye. Por

ejemplo ~Reloj(). No existe en Java. 

Propósito general: la lógica del programa. Por ejemplo, lim-

piarPantalla(), incrementarDia(). Gráficamente, se puede visualizar la estructura de un objeto de la siguiente manera:



Ejemplo: Para el objeto unReloj mencionado anteriormente, la estructura

sería la siguiente:

14

Unidad 1.2 Conceptos básicos

Atributo: Es una característica fundamental de cada objeto y por lo tanto como veremos posteriormente de una clase. Todos los atributos tienen algún valor, siendo este una cantidad, una relación con otro objeto ... Si el valor del atributo es un valor fijo para todos los objetos, se dice que es un atributo estático

Método: Es una acción que se realiza sobre un objeto para consultar o modificar su estado.

2.3 El aspecto de los objetos. Cuando se habla del aspecto de los objetos, no nos estamos refiriendo a los conceptos de buen o mal aspecto visual. Nos referimos a como el objeto se ve internamente o aspecto interno y como ven al objeto desde otros objetos también llamado aspecto exterior.

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MÓDULO 1

Este aspecto exterior, es llamado también interfaz, siendo la parte visible y accesible para el resto de objetos. Puede estar formado por uno o varios métodos. También se le define como el protocolo de comunicación de un objeto. Es posible que exista algún método que solo pertenezca al aspecto interno pero no pertenezca al interfaz. En este caso, estos métodos no pueden ser llamados desde otros objetos, sino que solamente pueden ser llamados desde métodos del propio objeto. 

Ejemplo: Para el objeto unReloj, el interfaz estaría formado por los métodos

getHora, getDia, incrementarHora e incrementarDia. Los métodos

limpiarPan-

talla y traducirFrecuencia solamente pertenecen (conjuntamente con los que forman el interfaz) al aspecto interno. Así el método limpiarPantalla, es llamado por getHora y getDia antes de mostrar la información pedida en el método

Interfaz: Aspecto exterior que es visible al resto de objetos. Puede estar formado por uno o varios métodos.

16

Unidad 1.2 Conceptos básicos

3. Clase Hasta ahora hemos visto que define a un objeto. Una de las definiciones más sencillas es algo del mundo real, tangible o visible. Hemos visto que los objetos están formados por atributos y métodos. La definición de estructura y comportamiento de un objeto es a lo que se denomina clase. Es por tanto un patrón para la definición de atributos y métodos para un tipo particular de objetos. Todos los objetos de una clase dada son idénticos en estructura y comportamiento pero son únicos (aunque tengan los mismos valores en sus atributos). Instancia es el término utilizado para referirse a un objeto que pertenece a una clase concreta. Una clase, por tanto es solamente la definición. Mientras que un objeto o instancia es algo real con la estructura y comportamiento de la clase a la que pertenece. La estructura de una clase, por tanto, viene determinada por un nombre, los atributos que contiene y los métodos que realiza.



Ejemplo: El objeto unReloj, pertenece a la clase Reloj, cuyo nombre es Re-

loj,

cuyos atributos son dia, hora, modelo y numSerie y cuyos métodos son

getHora, getDia, incrementarHora, incrementarDia, limpiarPantalla y traducir-

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MÓDULO 1

Frecuencia

Como se puede ver en la imagen anterior, en los diagramas UML, la definición de una clase, se realiza mediante un rectángulo, divido en tres partes y conteniendo en el siguiente orden: Nombre, Atributos y Métodos.

3.1 Clases versus Objetos. Es importante saber diferenciar que es una clase y que es un objeto y en que consiste cada una de ellas. Por ello, recapitulamos toda la información mostrada hasta el momento. Una clase es un patrón para la definición del estado y el comportamiento de un tipo particular de objetos. Todos los objetos de una clase dada son idénticos en estructura y comportamiento, pero tienen identidad única. Un objeto pertenece a una clase en particular. Los objetos son creados y destruidos en tiempo de ejecución. Residen en el espacio de memoria.

18

Unidad 1.2 Conceptos básicos

Así para la clase Reloj descrita anteriormente, tendremos los objetos unReloj (dia=”01-03-2010”, hora=”13:01:03”, modelo=”Rolex”, numSerie=”123456”) y otroReloj (dia=”01-03-2010”, hora=”13:01:03”, modelo=”Swatch”, numSerie=”Sab748”). Pero si nos paramos a pensar, ¿qué surge antes? ¿La clase y por lo tanto creamos los objetos del mundo real? O partiendo de los objetos del mundo real ¿podemos definir su estructura y comportamiento?. Para solventar esta problemática, aparece el concepto de Clasificación. La clasificación es el medio por el que ordenamos el conocimiento, ya que fundamentalmente es un problema de búsqueda de similitudes. Al clasificar buscamos grupos de cosas que tengan una misma estructura o exhiban un comportamiento común. La clasificación dentro de la Orientación a Objetos, sobre todo en las fases de Análisis y Diseño, permite que los objetos con la misma estructura de datos y con el mismo comportamiento se agrupan para formar una clase.

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MÓDULO 1

Decidir cual es el concepto o conceptos (Clase, Objeto, Método, Atributo) que cuadran con las siguientes definiciones. Pensar la solución antes de pasar al siguiente cuadro: 1. El valor de mis atributos puede ser distinto al de los de mi semejante: 2. Yo me comporto como una plantilla: 3. A mi me gusta hacer cosas: 4. Yo puedo tener muchos métodos: 5. Yo represento el estado: 6. Yo represento el comportamiento: 7. Yo estoy en los objetos: 8. Yo vivo en memoria: 9. Yo soy usado para crear instancias: 10. Mi estado puede cambiar: 11. Yo declaro métodos: 12. Yo puedo cambiar en ejecución:

Las soluciones a las preguntas anteriores son: 1. El valor de mis atributos puede ser distinto al de los de mi semejante: Objeto

2. Yo me comporto como una plantilla: Clase 3. A mi me gusta hacer cosas: Objeto, método 4. Yo puedo tener muchos métodos: Clase, objeto 5. Yo represento el estado: Atributo 6. Yo represento el comportamiento: Método 7. Yo estoy en los objetos: Atributo, método 8. Yo vivo en memoria: Objeto 9. Yo soy usado para crear instancias: Clase 10.Mi estado puede cambiar: Objeto 11.Yo declaro métodos: Clase 12.Yo puedo cambiar en ejecución: Objeto, atributo

20

Título de unidad didáctica



En esta Unidad hemos visto los conceptos básicos en los que se apoya la Orientación a objetos: -

Objeto.

-

Atributo.

-

Método.

-

Interfaz.

-

Clase

MÓDULO A

Paradigmas de la OO

Tema 1.3

Índice de la unidad:

1. Paradigmas de la Orientación a Objetos 2. Abstracción 3. Encapsulación y ocultamiento 4. Relaciones 5. Polimorfismo

Unidad 1.3 Paradigmas de la Orientación a Objetos

En esta unidad veremos cuales son los paradigmas en los que se apoya la Orientación a Objetos, tanto a nivel de Análisis y Diseño, como en la Programación.

1. Paradigmas de la Orientación a Objetos. Como se ha comentado en la Unidad 1.1, los lenguajes de programación Orientados a Objetos, se caracterizan por tener su nivel de abstracción basado en el mundo real. Así, el énfasis está en la abstracción de datos, y los problemas del mundo real son representados por un conjunto de objetos de datos para los que se adjunta un conjunto correspondiente de operaciones. El paradigma de la Orientación a Objeto es una disciplina de ingeniería de desarrollo y modelado de Software que permite construir más fácilmente sistemas complejos a partir de los componentes individuales vistos en la Unidad 1.2, tales como objetos, clases, atributos, métodos e interfaces, todos ellos utilizados para construir un programa. Esta disciplina y por tanto cualquier lenguaje de Orientación a Objetos que pertenezca a ella, debe de cumplir con los siguientes paradigmas (aunque cada lenguaje tenga sus propias peculiaridades al respecto): 

Abstracción



Encapsulación y Ocultamiento



Herencia



Polimorfismo

A continuación veremos en más detalle cada uno de estos paradigmas.

2. Abstracción Consiste en la generalización conceptual de los atributos y comportamiento de un determinado conjunto de objetos.

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MÓDULO 1

La clave de la programación Orientada a Objetos está en abstraer los métodos y los datos comunes a un conjunto de objetos y almacenarlos en una clase. Así todos los objetos de una clase, se diferenciaran solamente en el estado, teniendo todos ellos el mismo comportamiento. Primeramente hay que centrarse en lo que es y lo que hace un objeto (atributos y comportamiento), antes de decidir cómo debería ser implementado. Nos centramos por tanto en la definición, en lugar de la implementación. 

Ejemplo de abstracción: En nuestro mundo real, tenemos los siguientes

objetos, miGato, miPerro, miLeon, miTigre y miLobo. Si abstraemos los atributos comunes que queremos tener contemplados en el ámbito de nuestra solución, encontramos que en todos ellos, queremos tener una foto, que tipo de alimentación, donde habitan y su tamaño, y como comportamiento, queremos saber como hacen ruido, como comen, como duermen y como rugen. Así de una realidad, hemos abstraído estado y comportamiento y hemos definido la clase Animal.

3. Encapsulación y Ocultamiento Se tratan los dos paradigmas de forma conjunta, puesto que se utilizan normalmente de forma simultánea. Encapsular, significa reunir a todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción. Ocultamiento, consiste en separar el aspecto externo del objeto o interfaz, al cual pueden acceder otros objetos, del aspecto interno e implementación del mismo, 26

Unidad 1.3 Paradigmas de la Orientación a Objetos

que es inaccesible para los demás. Permite tratar a un objeto como una caja negra, la cual solo es tratada por el resto de objetos por su el interfaz. Permite, por tanto que se modifique la implementación interna de un objeto sin afectar a los clientes que lo utilizan. De esta manera, mientras el interfaz no varíe, se puede modificar la implementación o el aspecto interno, sin que los objetos con los que interrelaciona se vean afectados.

4. Relaciones Las clases no existen de forma aislada sino que muchas veces tienen dependencias entre ellas. Estas dependencias es a lo que se llama relación y existen distintos tipos o grados, que se enumeran a continuación: 

Asociación: Relación simple.



Agregación: Contenido en ...



Composición: Obligatoriedad. Uno no puede existir sin el otro.



Herencia: Relación Jerárquica. Son del tipo de



Relaciones dinámicas: Mensajes.

4.1 Relación de Asociación Representa la dependencia más general entre clases, siendo una dependencia de tipo semántico. Por defecto es bidireccional, aunque se puede restringir a una sola dirección. Esta relación tiene multiplicidad (propiedad que expresa el número de instancias de cada clase que participa en la relación): 

0..1 : cero o uno



1 : uno y solo uno



0..* o * : cero o muchos

27

MÓDULO 1



1..* : uno o muchos

En los diagramas UML, la linea recta

se utiliza para

representar la asociación bidireccional y la flecha (linea discontinua o conticuando es unidireccional.

nua) 

Ejemplo de asociación unidireccional: Un pedido puedo acceder

a un

producto, pero desde un producto no puedo acceder a un pedido. Otro ejemplo, sería miPrograma puede acceder a un producto, pero un producto no puede acceder a miPrograma. 

Ejemplo de asociación bidireccional: Un cliente puede acceder a un pedi-

do, y un pedido puede acceder a un cliente.

4.2 Relación de Agregación Es una forma particular de asociación que expresa un acoplamiento mas fuerte entre objetos. Indica que los objetos de una clase contienen o están formados por objetos de otras clases, aunque no siempre precisa una contención física, sino al menos lógica.

28

Unidad 1.3 Paradigmas de la Orientación a Objetos

Por tanto, un objeto que representa el ‘todo’, está asociado con un conjunto de objetos que representan sus componentes. En los diagramas UML, el rombo blanco se utiliza

para repre-

sentar la agregación. 

Ejemplo de agregación: Una centralita puede contener llamadas. Pero

puede existir sin ellas.

4.3 Relación de Composición Se trata de una relación de agregación fuerte. Un objeto no puede existir si no existen los objetos de los que está compuesto. En los diagramas UML, el rombo negro se utiliza

para repre-

sentar la composición. 

Ejemplo de composición: Un coche no puede existir, sin las partes que le

componen, en este caso, las ruedas, la carrocería y el motor.

29

MÓDULO 1

4.4 Relación de Herencia Se basa en la existencia de relaciones de generalización/especialización entre clases. Las clases se disponen en una jerarquía, donde una clase hereda los atributos y operaciones de las clases superiores en la jerarquía. Una clase puede tener sus propios atributos y operaciones adicionales a los heredados y puede modificar los atributos y operaciones heredadas si necesita cambiar su implementación.

En los diagramas UML, la flecha cerrada blanca se utiliza

para represen-

tar la herencia. 

Ejemplo de herencia: En nuestro mundo real, estamos modelizando a los

animales. Todos ellos, deben de hacerRuido, comer, dormir y rugir. Cada una de las especializaciones, tanto los Felinos como los Caninos saben como rugir. A su vez, cada una de las especializaciones saben como comer, y como hacerRuido. Todos ellos, realizan la operación de dormir de la misma manera que se ha determinado en la clase Animal.

30

Unidad 1.3 Paradigmas de la Orientación a Objetos

4.5 Relación dinámica: Mensaje Un mensaje es un comando o petición que se le envía a otro objeto, para que realice una operación. El objeto llamante requiere el conocimiento previo del interfaz del objeto receptor, porque sino no tiene manera de saber que peticiones tiene disponibles y los formatos del mensaje a enviar. Esta relación se indica que es dinámica ya que se observa en ejecución, no en el diseño (en diseño solo se observan las interfaces y las relaciones). En una clase, por tanto no se define, ningún tipo de mensaje. Es en ejecución, donde se aprecia los mensajes que un objeto llamante envía a uno receptor para que modifique su estado o cambie su comportamiento. 

Ejemplo de mensaje: El mensaje en este ejemplo es la llamada desde una-

Persona al objeto unReloj, para que le de la hora mediante el método getHora. Para ello, el objeto unaPersona tiene que conocer el interfaz de unReloj, para saber que método es el que tiene que llamar, si tiene que pasarle parámetros, de que tipos y si le va a devolver alguna información y una vez más, de que tipo.

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MÓDULO 1

5. Polimorfismo Permite implementar múltiples formas de un mismo método, dependiendo cada una de ellas de la clase sobre la que se realice la implementación. Esta basado en el concepto especialización de la herencia, donde cada clase hija, sabe implementar mejor que el padre alguno o todos sus métodos. Esto posibilita desencadenar implementaciones de operaciones diferentes como respuesta a un mismo mensaje, en función del objeto que lo reciba. En el polimorfismo, una vez creados los objetos, se abstraen a la clase padre que proporciona el interfaz, para que el objeto llamante generalice su envío de mensaje independientemente del tipo de objeto específico o clase hija; solamente debe de ser consciente del interfaz del mismo, mediante la clase padre. Es en ejecución, cuando dependiendo realmente del tipo de objeto real, se ejecutará la implementación concreta de cada objeto. 

Ejemplo de polimormismo: En el ejemplo, el Matemático, solo va a tener

relación con Figura para calcularArea y calcularPerimetro. Pero realmente es cada una de las figuras, la que sabe como tiene que calcularArea o calcularPerimetro. Por eso, cada una de ellas, Cuadrado, Triangulo y Circulo van a implementar cada uno de los métodos de una manera mas especializada que el padre

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Unidad 1.3 Paradigmas de la Orientación a Objetos

Construir un Diagrama de Clases UML a partir de las siguientes observaciones:     

Una margarita es un tipo de flor. Una rosa es un tipo de flor. Las rosas rojas y las rosas amarillas son tipos de rosas. Un pétalo es una parte de ambos tipos de flores. Los pájaros se comen a ciertas plagas como los pulgones, que pueden infectar a ciertos tipos de flores.

Del enunciado de la práctica, se pueden determinar distintas relaciones: 

Existe una clase Flor que contiene Pétalos: Relación de composición. Aunque en el mundo real existen flores sin pétalos (sería una relación de agregación) en el ámbito de nuestro problema, solo contemplamos flores con ellos.



Las clases Rosa y Margarita tienen son Flores, por lo que tienen una relación de herencia con Flor. 33

MÓDULO 1



Como solución también válida, se podría tener una relación de herencia con Rosa, las clases RosaAmarilla y RosaRoja, pero de esta manera, teniendo un atributo color permite una mejor reutilización en el caso de que pueda aparecer otra rosa de otro color.



A su vez, como tipos de Plaga que pueden asolar a nuestras Flores son los Pulgones , por lo que tiene una relación de herencia entre Plaga y Pulgon y una relación de asociación entre Plaga y Flor. La Flor conoce a la Plaga pero no a la inversa.



Como los Pajaros se comen a las plagas, tienen relación de asociación con ellas, con cualquier tipo, ya sea un Pulgon o en un futuro una ArañaRoja.

34

Unidad 1.3 Paradigmas de la Orientación a Objetos

En esta Unidad hemos estudiado los diferentes paradigmas de la programación Orientada a Objetos. Estos son: 

Abstracción



Encapsulación y Ocultamiento



Relaciones



-

asociación

-

agregación

-

composición

-

herencia

-

mensaje

Polimorfismo

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MÓDULO B

UNIDADES DIDÁCTICAS:

1. Introducción a Java. Características del lenguaje 2. Entorno de desarrollo 3. Sintáxis. Identificadores, keywords, variables, tipos de datos, operadores, tipos de sentencias 4. Clases, objetos, herencia, polimorfismo 5. Otros conceptos. Paquetes, modificadores de acceso, static, final, constantes

MÓDULO B

Introducción a Java. Características del lenguaje

Tema 2.1

Índice de la unidad:

1. Introducción 2. Características del lenguaje 3. La plataforma Java

Unidad 2.1 Introducción a Java. Características del lenguaje

En esta unidad veremos el origen del lenguaje de programación Java y cuales son sus principales características.

1. Introducción Fue creado por Sun Microsystems en el año 1991 e inicialmente se denómino OAK y se desarrolló principalmente orientándolo a la programación de microsistemas y componentes electrónicos. Tras el cambio de nombre y modificaciones de diseño, el lenguaje Java fue presentado en sociedad en Enero de 1995 con una nueva orientación: Internet. Fue presentado conjuntamente con un navegador Web denominado HotJava. Tiene una sintaxis muy similar a la de C++, pero tiene un modelo de objetos mas simple y elimina elementos de bajo nivel que suelen inducir a muchos errores, como pueden ser la manipulación directa de punteros o memoria. Entre noviembre de 2006 y mayo de 2007, Sun Microsystems cedió la mayor parte de sus tecnologías Java a GNU GPL, de tal forma que prácticamente todo el Java de Sun es ahora Software libre. La idea inicial del lenguaje se basó en el paradigma de Write Once, Run Anywhere (Escribe una vez, ejecuta en cualquier lugar), proporcionando un lenguaje independiente de la plataforma en la que se ejecute. Java ha sufrido numerosos cambios desde la versión inicial, JDK (Java Depelopment Kit o entorno de desarrollo) 1.0, así como un aumento increíble en el número de clases y paquetes que componen la biblioteca estándar. Esta biblioteca estándar se ha visto ampliada por numerosas bibliotecas de carácter específico, como pueden ser las bibliotecas visuales, comunicaciones, etc.

43

MÓDULO 2

2. Características del lenguaje A continuación enumeramos todas las características de este lenguaje de programación Orientado a Objetos, que además de cumplir con los paradigmas de esta disciplina de programación (Abstracción, Encapsulación y Ocultamiento, Herencia, Polimorfismo y Reutilización), posee las siguientes propiedades: 

Sencillo



Distribuido



Interpretado



Robusto



Seguro



Arquitectura neutra y portabilidad



Altas prestaciones



Multithread



Dinámico

A continuación veremos en más detalle cada una de las características mencionadas.

2.1 Sencillo Los creadores de Java se basaron en el lenguaje de programación C++, pero eliminaron la mayoría de sus complejidades, para facilitar su aprendizaje, su lectura y el mantenimiento de los programas. A continuación se listan algunas de las complejidades que se eliminaron:

44



No soporta tipos de datos: struct, union, y puntero



No soporta typedef ni #define

Unidad 2.1 Introducción a Java. Características del lenguaje



No permite la sobrecarga de operadores.



No soporta la herencia múltiple.



No soporta destructores.



Posee una clase String, en vez del array de tipo char[] finali-

zado con nulo. 

Cuenta con un sistema automático para asignar y liberar

memoria: el Garbage Collector. Uno de los grandes problemas de C++ es la reserva y liberación de la memoria de forma programática, provocando indeseados memory leaks.

2.2 Distribuido Está concebido para trabajar en un entorno conectado en red. Cuenta con una amplia biblioteca de clases para comunicarse mediante los protocolos de comunicaciones TCP/IP: HTTP, FTP… abriendo sockets, estableciendo y aceptando conexiones con servidores o clientes remotos. Permite manipular con gran facilidad recursos vía URL.

2.3 Interpretado Para que un programa Java puede ejecutarse, tiene que ser compilado previamente mediante un compilador. Es la principal diferencia con el resto de lenguajes interpretados. Necesita ser válidado y compilado en un paso previo al de su ejecución. El compilador de Java traduce el código fuente o programa java a un código intermedio (bytecode) o código máquina similar a las instrucciones de ensamblador pero independiente de la máquina física en la que se ejecuta.

45

MÓDULO 2

Los bytecodes son interpretados (ejecutados) en cualquier entorno donde exista un intérprete de Java generando código máquina. El intérprete de Java se llama Máquina Virtual Java o Java Virtual Machine (JVM) y este si que es dependiente de la plataforma en la que se ejecuta, existiendo un instalable para la mayoría de sistemas operativos y arquitecturas como veremos en la Unidad 2.2. A continuación se muestra cual sería el procedimiento a seguir, para poder ejecutar un programa java.

Esta característica es la que posibilita el propósito inicial de Write Once, Run Everywhere.

46

Unidad 2.1 Introducción a Java. Características del lenguaje

2.4 Robusto Un software robusto es aquel que no se ‘interrumpe’ fácilmente a consecuencia de fallos. Al ser previamente compilado, todos los errores sintácticos son detectados en este fase y obligatoriamente tienen que ser eliminados. Un lenguaje de estas características suele tener más restricciones a la hora de programar y realiza numerosas comprobaciones tanto en compilación como en ejecución. Facilita el manejo de excepciones, para poder tratar los fallos en ejecución (se verán en más detalle en la Unidad 3.5). El tratamiento automático de la memoria impide poder sobrescribirla y corromper o modificar otros datos mediante punteros.

2.5 Seguro Por su naturaleza distribuida, donde por ejemplo, los applets se bajan desde cualquier punto de la red y se ejecutan en local, el tema de la seguridad es muy crítico. A nadie le gustaría ejecutar en su propio ordenador programas que tuvieran total acceso a su sistema, donde por ejemplo, pudieran coger información confidencial, tales como passwords o cuentas bancarias o incluso poder formatear el ordenador personal. Todos los navegadores poseen una ‘sand box’ o entorno de ejecución controlado donde no se permite realizar ninguna ejecución fuera de ella (como puede ser acceso al sistema de ficheros) a menos que se indiquen explícitamente excepciones por parte del usuario que lo ejecuta. Estas excepciones pueden venir determinadas por tecnologías de firma digital para confiar en un determinado código Java y/o mediante políticas de seguridad para controlar de una manera más precisa que puede o no puede hacer (por ejemplo leer ciertos ficheros, poder abrir sockets ...).

2.6 Arquitectura neutra y portabilidad Los bytecodes, resultados de la compilación de los programas java, son interpretados en cualquier plataforma donde exista una JVM, ya sea por ejemplo, una plataforma Windows, Unix, Mac, entre otras.

47

MÓDULO 2

Son independientes de que su ejecución se realicen en estaciones de trabajo, o en servidores, o en arquitecturas físicas con el mismo sistema operativo o sistemas hetereogéneos. Por tanto, el código bytecode es independiente no solo de la plataforma Software en la que se ejecuta, sino también de la plataforma Hardware. La portabilidad entre las plataformas, se consigue, debido a que la JVM especifica el tamaño de sus tipos básicos, el comportamiento de los operadores aritméticos y el uso de estándares como UNICODE, IEEE 754 etc… que permiten representar cualquier carácter mediante 2 bytes en lugar de uno solo, como ocurre con el ASCII.

2.7 Altas prestaciones Existen intérpretes JIT (Just-in-time) que interpretan el código en el momento de la ejecución, generando código máquina una sola vez y en las sucesivas ejecuciones reutiliza dicho código máquina en lugar de volver a generar cada vez que pasa la ejecución por ahí. A partir de la JVM 1.2.2 se introdujo un nuevo JIT llamado HotSpot. 48

Unidad 2.1 Introducción a Java. Características del lenguaje

A pesar de todo, existe algún compilador ‘real’ de Java (perdemos la portabilidad y ganamos en rendimiento). Es decir, que se compila antes de su ejecución, generando un ejecutable (no código interpretable) atado a dicha plataforma. Este tipo de compilador se encuentran en desuso.

2.8 Multithread El término multithread o multihilo en castellano, se refiere a la ejecución de varias tareas a la vez en un mismo proceso, limitadas estrictamente en tiempo real por el número de procesadores. 

Ejemplo: Mientras que un thread se encarga de interactuar con el

usuario, y otro thread realiza ciertos cálculos. Por ejemplo, es bastante frecuente la existencia de un thread que espera que un usuario lance una petición de operación y en el momento de la llegada se abra otro thread para ejecutar dicha operación, mientras el thread de comunicación con el usuario queda a la espera de nuevas peticiones. Así, si tres usuarios realicen tres peticiones al mismo tiempo el número total de threads serían 4, uno por cada operación ejecutándose más el thread que sigue quedando a la espera de nuevas comunicaciones. Cuando la ejecución de cada operación termine, el thread correspondiente terminará y desaparecerá.

Para poder realizar esta ejecución simultanea de varias tareas, Java posee una serie de clases que facilitan su utilización.

2.9 Dinámico El código C++, a menudo requiere una recompilación y lincado completa si cambia una clase. Java utiliza una fase de linkado o utilización de clases en tiempo de ejecución en modo dinámico. Así las clases solo son utilizadas cuando son necesitadas. Permite utilizar nuevas clases bajo demanda, procedentes de fuentes diversas, inclusive internet. Para conseguir esto, Java emplea un método de interfaces para evitar estas dependencias y recompilaciones. Además, Java permite la indirección. Es decir, en lugar de indicarle de forma directa que utilice la clase X, se le puede indicar que busque entre todas las 49

MÓDULO 2

clases vía programática, una clase denominada X, y una vez encontrada que la ejecute. Este acceso se puede realizar tanto a nivel de clase, como a nivel de método y atributo.

3. La plataforma Java Como hemos mencionado anteriormente, una plataforma es tanto el entorno hardware y/o software donde se ejecuta un programa. 

Ejemplo: Ejemplos de estas plataformas son: 1. Plataformas Intel, RISC, SPARC… 2. Plataformas Win32, Linux, AIX, Solaris, HP-UX, z/OS… 3. Plataformas IBM, Sun, HP, Microsoft…

La plataforma Java es una plataforma solo software que se ejecuta sobre otra plataforma hardware/software. Tiene dos componentes diferenciables: 

La máquina virtual Java (JVM) o intérprete de Java.



La Interfaz de Programación de Aplicaciones (API). El API Ja-

va es un conjunto de clases ya desarrolladas que ofrecen un gran abanico de posibilidades al programador. El conjunto de las APIs son controlados por el grupo JCP (Java Component Process)

Existen distintas ediciones de la plataforma Java:

50

Unidad 2.1 Introducción a Java. Características del lenguaje



Java ME: Java Micro Edition. Orientado a entornos con recur-

sos limitados como teléfonos móviles, PDAs, 

Java SE: Java Standard Edition. Orientados a entornos de

gama media y estaciones de trabajo, como por ejemplo un usuario medio en un PC de escritorio. 

Java EE: Java Enterprise Edition. Orientados a entornos em-

presariales distribuidos o Internet.

51

MÓDULO 2 PROGRAMACIÓN JAVA

En esta unidad se ha visto el origen del lenguaje de programación Java y las características que lo conforman: -

Orientado a Objetos

-

Seguro

-

Distribuido

-

Interpretado

-

Robusto

-

Seguro

-

Arquitectura neutra y portabilidad

-

Altas prestaciones

-

Multithread

-

Dinámico

Además se han categorizado los distintos tipos de plataformas Java: -

Java ME

-

Java SE

-

Java EE

MÓDULO B

Entorno de desarrollo

Tema 2.2

Índice de la unidad:

1. Java Development Kit 2. Contenido y componentes del JDK 3. IDE o Entorno integrado de desarrollo

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo

En esta unidad veremos el entorno de desarrollo de Java, denominado JDK (Java Development Kit) y sus principales características.

1. Java Development Kit Es el entorno de desarrollo de referencia para programas desarrollados del lenguaje de programación Java. El JDK como tál, es un conjunto de especificaciones que son implementadas por distintos proveedores, tales como: 

Sun, que tiene una JDK para las siguientes plataformas: Win-

dows en sus distintas versiones, Linux y Solaris (Sun). Descargable de

forma

gratuita

de

la

siguiente

URL

http://java.sun.com/javase/downloads 

IBM, que tiene una JDK para las siguientes plataformas: Win-

dows en sus distintas versiones, Linux, AIX, OS/2, OS/400 y z/OS. 

Apple, que tiene una JDK para las siguientes plataformas: Ma-

cintosh .

1. 1 Historia La primera versión del JDK fué el JDK 1.0.0 que se retiró de circulación con la aparición del JDK 1.1.0 El nombre ha ido cambiando entre JDK (Java Development Kit) y SDK (Software Development Kit), quedando de nuevo JDK como nombre actual. También ha ido cambiando el sistema de numeración, cambiando a 5.0 en lugar de 1.5. A su vez, y a partir de la versión 1.2, el nombre "J2SE" (Java 2 Platform, Standard Edition), reemplazó a JDK para distinguir la plataforma base de J2EE (Java 2 Platform, Enterprise Edition) y J2ME (Java 2 Platform, Micro Edition).

55

MÓDULO 2

A partir de la versión 5 se ha quitado el 2 del nombre, quedando la nomenclatura Java SE, Java EE y Java ME respectivamente Cada una de estas plataformas, contienen tanto una JDK (o entorno de desarrollo y ejecución) como un JRE (o Java Runtime Environment, solamente utilizado en ejecución), también llamado JVM. En este curso, solamente nos centraremos en el JDK del Java SE.

Desde la versión 1.4 de J2SE, la evolución del lenguaje de programación Java ha sido regulada por el JCP (Java Community Process), que utiliza Java Specification Requests (JSRs) para proponer y especificar cambios en la plataforma Java. El lenguaje en sí mismo está descrito en el Java Language Specification (JLS), o Especificación del Lenguaje Java. Los cambios en los JLS son gestionados en JSR 901. Veamos a continuación un breve resumen de las versiones y los cambios importantes que hubo en cada una de ellas: 

JDK 1.0: Aparece el 23 de Enero de 1996.



JDK 1.1: Aparece el 19 de Febrero de 1997. Los cambios que

incluye son: 56

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo



Una reestructuración amplia del modelo de eventos

AWT (Abstract Windowing Toolkit). 

Clases internas (inner clases), JavaBeans, JDBC (Java

Database Connectivity) para la integración con bases de datos, RMI (Remote Method Invocation) 

SDK 1.2: Aparece el 8 de diciembre de 1998, con el nombre en

clave Playground. Esta y las siguientes versiones fueron recogidas bajo la denominación Java 2. Otras mejoras añadidas incluían: 

La palabra reservada (o keyword) strictfp,



Reflexión en la programación (Reflection API)



La API gráfica, Swing, fue integrada en las clases bási-

cas 

La máquina virtual (JVM) de Sun fue equipada con un

compilador JIT (Just in Time) por primera vez 

El Java Plug-in para ejecución de Java en los navegado-

res. 

Java IDL, una implementación de IDL (Lenguaje de

Descripción de Interfaz) para la interoperabilidad con CORBA  

Colecciones (Collections)

SDK 1.3: Aparece el 8 de mayo de 2000 con el nombre clave

Kestrel. Los cambios más notables fueron: 

La inclusión de la máquina virtual de HotSpot JVM (la

JVM de HotSpot fue lanzada inicialmente en abril de 1999, para la JVM de J2SE 1.2) 

RMI fue cambiado para que se basara en CORBA



JavaSound API 57

MÓDULO 2



Se incluyó el Java Naming and Directory Interface

(JNDI) en el paquete de bibliotecas principales (anteriormente disponible como una extensión)  

Java Platform Debugger Architecture (JPDA)

SDK 1.4: Aparece el 6 de febrero de 2002 con el nombre en

clave Merlin. Este fue el primer lanzamiento de la plataforma Java desarrollado bajo el JCP como JSR 59. Los cambios más notables fueron: 

Palabra reservada o keyworkd assert



Expresiones regulares modeladas al estilo de las expre-

siones regulares Perl 

Encadenación de excepciones Permite a una excepción

encapsular la excepción de bajo nivel original. 

Non-blocking NIO (New Input/Output)



Logging API



API I/O para la lectura y escritura de imágenes en for-

matos como JPEG o PNG 

Parser XML integrado y procesador XSLT (JAXP)



Seguridad integrada y extensiones criptográficas (JCE,

JSSE, JAAS) 

Java Web Start incluido (El primer lanzamiento ocurrió

en marzo de 2001 para J2SE 1.3) 

JDK 5.0: Aparece el 30 de septiembre de 2004 con el nombre

clave Tiger. Los cambios más notables fueron: 

Plantillas (generics) que proporcionan conversion de ti-

pos (type safety) en tiempo de compilación para coleccio-

58

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo

nes y elimina la necesidad de la mayoría de conversion de tipos (type casting). 

Metadatos, también llamados anotaciones, permite a

estructuras del lenguaje como las clases o los métodos, ser etiquetados con datos adicionales, que puedan ser procesados posteriormente por utilidades de proceso de metadatos. 

Autoboxing/unboxing o conversiones automáticas entre

tipos primitivos (como los int) y clases de wrapper para tipos primitivos (como los Integer). 

Enumeraciones; la palabra reservada enum crea una

typesafe, lista ordenada de valores (como Dia.LUNES, Dia.MARTES, etc.). Anteriormente, esto solo podía ser llevado a cabo por constantes enteras o clases construidas manualmente. 

Varargs o número de argumentos variable. El último

parámetro de un método puede ser declarado con el nombre del tipo seguido por tres puntos (por ejemplo: void drawtext(String... lines)). En la llamada al método, puede usarse cualquier número de parámetros de ese tipo, que serán almacenados en un array para pasarlos al método. 

Bucle for mejorado. La sintaxis para el bucle for se ha

extendido con una sintaxis especial para iterar sobre cada miembro de un array o sobre cualquier clase que implemente el interfaz Iterable, como la clase estándar Collection 

JDK 6.0: Aparece el 11 de diciembre de 2006 con el nombre

clave Mustang. Los cambios más importantes introducidos en esta versión son: 

Incluye un nuevo marco de trabajo y APIs que hacen

posible la combinación de Java con lenguajes dinámicos como PHP, Python, Ruby y JavaScript. 59

MÓDULO 2



Incluye el motor Rhino, de Mozilla, una implementación

de Javascript en Java. 

Incluye un cliente completo de Servicios Web y soporta

las últimas especificaciones para Servicios Web, como JAX-WS 2.0, JAXB 2.0, STAX y JAXP. 

Mejoras en la interfaz gráfica y en el rendimiento.



Incluye JavaDB (el conocido Derby de Apache).

2.Contenido y componentes del JDK Antes de empezar a trabajar con un IDE (o Entorno Integrado de Desarrollo) que facilita el desarrollo y ejecución de los programas Java, vamos a trabajar con el JDK directamente, para poder afianzar ciertos conceptos imprescindibles. Ver la Unidad Instalación del JDK y Eclipse para los detalles de la instalación. Hay dos variables de entorno de gran relevancia para el JDK, PATH y CLASSPATH: 

PATH: Variable de entorno del Sistema Operativo en la que se

listan los directorios donde se encuentran los ejecutables de los programas instalados en una máquina. En el caso del JDK, se encuentran en el directorio bin de la instalación. 

CLASSPATH: Variable de entorno del Sistema Operativo en la

que se le indican donde se van a encontrar las clases Java para la compilación y ejecución de los programas. Esta variable solo será necesaria en la ejecución de los programas Java. Desde el JDK 1.4.0 si no hay variable CLASSPATH definida, el JDK asume el . (punto), es decir, el directorio desde donde ejecutemos las herramientas como punto de partida para buscar.

2.1 Contenido A continuación se muestran que directorios contiene el JDK y para que se utilizan: 60

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo



/bin: las herramientas y utilidades del JDK (ejecutables).



/db: gestor de base de datos (nuevo de la versión 6.0).



/lib:las librerías del JDK, utilidadas por él mismo.



/include: los archivos C/C++ utilizados para construir la JVM.



/demo: una variedad de ejemplos escritos en Java.



/jre: la JVM sin herramientas de desarrollo



/src.zip: el código fuente de las APIs Java.

2.2 Componentes A continuación se muestran los componentes que conforman el JDK.

Existe



javac.exe: Compilador de Java.



java.exe: Intérprete de Java (JVM).



appletviewer.exe: Intérprete de applets Java.



jdb.exe: Depurador de Java.



javadoc.exe: Generador de documentación.



javah.exe: Integrador de C y C++ (JNI).



javap.exe: Desensamblador.

documentación

online

acerca

del

JDK

en

la

siguiente

URL

http://java.sun.com/javase/6/docs/api/index.html

3. IDEs o Entorno Integrado de Desarrollo En el capítulo anterior, hemos estado viendo el JDK no visual. Pero existen herramientas gráficas que simplifican el desarrollo, compilación y ejecución de los pro61

MÓDULO 2

gramas Java (al menos en entornos de desarrollo). Mencionamos a continuación las mas importantes y las URLs de referencia: 

Eclipse: Es Open Source. Es la herramienta gráfica que utiliza-

remos durante el curso. http://www.eclipse.org (ver la Unidad Instalación del JDK y Eclipse para su instalación) 

Rational

Application

Developer:

Es

de

IBM

http://www.ibm.com/software/awdtools/developer/application y está construido sobre Eclipse.



NetBeans IDE: Es Open Source. http://www.netbeans.org



Sun Java Studio Creator: Es de Sun

http://developers.sun.com/jscreator 

JBuilder: Es de Borland

http://www.codegear.com/products/jbuilder



IntelliJ IDEA: Es de jetBrains http://www.jetbrains.com/idea

PRÁCTICA A: Requiere instalar el JDK. Desde una sesión de DOS, ir a un directorio distinto del de la instalación del JDK y ejecutar los comandos java.exe -version

62

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo

y javac.exe

En el caso de que no aparezcan correctamente la salida de los comandos mencionados anteriormente, verificar el valor de la variable de entorno PATH comprobando que contiene el directorio bin donde se haya instalado el JDK.

PRÁCTICA B: Requiere instalar el JDK. Desarrollar un programa Java que muestre por pantalla el texto “¡Hola Mundo!” con el JDK de Sun.

63

MÓDULO 2

En el caso de que no esté puesta la variable de entorno PATH, abrir una sesión DOS y ajustar la variable PATH para que el Sistema Operativo sepa encontrar las herramientas del JDK. Para respetar el valor que ya tuviese la variable PATH le añadimos %PATH%.

Creamos un directorio de trabajo donde guardar el programa Java.

Ajustar la variable CLASSPATH para que las herramientas del JDK sepan encontrar nuestras clases Java. Tenemos dos opciones, o añadir el . (punto) y siempre ejecutar las herramientas en el directorio donde se encuentre el código, o añadir el directorio de trabajo y ejecutar las herramientas donde queramos. Para respetar el valor que ya tuviese la variable CLASSPATH le añadimos %CLASSPATH%.

64

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo

Ahora arrancamos un editor de texto (por ejemplo Notepad) para escribir el código fuente de nuestro programa que guardaremos en el fichero Practica1.java; el nombre del fichero debe ser exactamente igual (incluyendo mayúsculas y minúsculas) al de la clase Java que vamos a desarrollar.

Y aceptamos la creación de un fichero nuevo.

65

MÓDULO 2

Escribimos el código y salvamos los cambios. Cerramos el Notepad.

Compilamos el programa Java con el compilador “javac”. Al compilador hay que darle el nombre del fichero incluyendo su extensión. 66

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo

Si no sale ningún mensaje significa que todo ha ido bien y que ha creado el bytecode, es decir, Practica1.class

Por último, ejecutamos el programa Java con la JVM “java”. A la JVM hay que darle el nombre del fichero del bytecode sin la extensión.

67

MÓDULO 2

PRÁCTICA C: Requiere instalar Eclipse. Desarrollar un programa Java que muestre por pantalla el texto “¡Hola Mundo!” con Eclipse Arrancar Eclipse, ejecutando c:\eclipse3.5.2\eclipse.exe Seleccionar la ubicación del “workspace” (o área de trabajo).

Cerrar la ventana de bienvenida si aparece (esta ventana aparece la primera vez que se arranca Eclipse).

68

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo

69

MÓDULO 2

Verificar que la perspectiva Java está abierta, y sino cambiar a ella

Crear un proyecto nuevo de nombre Practica2.

Darle el nombre y seleccionar Finish.

70

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo

Crear una clase Java nueva llamada Practica2 con el método main.

71

MÓDULO 2

Seleccionar Finish Escribir el código dentro del método main y salvar con Ctrl + S o File -> Save

72

Unidad 2.2 Entorno de Desarrollo

Por defecto, en eclipse, al salvar los cambios realizados en un fichero, se realiza la compilación de las clases que están en el worskpace. En el caso de producirse algún error de compilación, se pueden ver en la vista Problems

Seleccionando la clase Java, con el botón derecho del ratón ejecutarla como Java Application

73

MÓDULO 2

Y veremos como se abre una consola con el resultado.

74

Título de unidad didáctica

En este unidad hemos visto la historia del JDK desde su comienzo hasta el momento actual, viendo las distintas posiblidades de desarrollo, vía el JDK directamente (entorno no gráfico) o vía los entornos gráficos o IDEs, tales como Eclipse, Rational Application Development ... Se han visto también el contenido y componentes que forman un JDK y dos variables muy importantes a tener en cuenta en entornos de desarrollo Java que son PATH y CLASSPATH.

MÓDULO B

Sintáxis Tema 2.3

Índice de la unidad:

1. Comentarios 2. Puntos y coma, bloques y espacios en blanco 3. Identificadores 4. Variables 5. Tipos de datos 6. Variables primitivas versus complejas 7.

Unidad 2.3 Sintaxis

En esta unidad trataremos en detalle la sintaxis del lenguaje de programación Java. Dicha sintaxis es comprobada por el compilador y en caso de no ser correcta, este nos indicará los errores o avisos existentes. Por defecto, no se pueden ejecutar programas Java con errores de compilación, por lo que la sintaxis del programa debe ser 100% correcta.

1. Comentarios Los comentarios son líneas de código que no son ejecutadas en tiempo de ejecución, ni siquiera son incluidas en el byte code compilado. Estos comentarios, permiten incluir explicaciones acerca de qué es lo que está haciendo nuestro código, documentación, inhabilitar líneas de código que ya no son necesarias en runtime, etc. Existen tres formas distintas de escribir los comentarios: 

// comentario de una sola línea. Abarca desde el comienzo del

comentario // hasta el final de línea. 

/*

*/ Comentario de una o más líneas. Abarca desde el co-

mienzo del comentario /* hasta el final del mismo */ 

/**

*/ Comentario de documentación, utilizado por la

herramienta javadoc.exe. Abarca desde el comienzo del comentario /** hasta el final del mismo */. 

Ejemplo: A continuación se muestra un ejemplo con los distintos ti-

pos de comentarios mencionados anteriormente.

79

MÓDULO 2

2. Puntos y coma, bloques y espacios en blanco Uno de los caracteres más importantes a tener en cuenta en Java es el punto y coma o ;. El punto y coma define una sentencia Java o lo que es lo mismo una línea simple de código terminada en un punto y coma. La línea simple de código puede o no estar físicamente formada en una línea física. 

Ejemplo: A continuación se muestra un ejemplo con los distintos ti-

pos de líneas simples de código mencionados anteriormente.

80

Unidad 2.3 Sintaxis

Otro concepto importante a tener en cuenta en Java es el de bloque de código. Un bloque es un conjunto de sentencias (de 0 a n) agrupadas entre llaves ({ }). Los bloques pueden estar anidados. Suelen utilizarse conjuntamente con las sentencias de control de flujo (ver punto 8), pero también pueden utilizarse, por ejemplo, para minimizar el ámbito de ciertas variables, como son las variables de bloque (ver punto 4.2). 

Ejemplo: A continuación se muestra un ejemplo de bloques de códi-

go con una o varias sentencias y anidamientos de bloques

Java permite los espacios en blanco entre elementos de código fuente. Son utilizados principalmente para separar cada uno de los elementos de la sintaxis Java (al menos un espacio en blanco como mínimo) y mejorar el entendimiento del código (el número de espacios utilizado para este propósito es irrelevante). 

Ejemplo: A continuación se muestran ejemplos donde los espacios

se utilizan como separadores de elementos de la sintaxis (entre int e i, y entre int y j entre otros) y como mejoras para el entendimiento del código:

81

MÓDULO 2

3. Identificadores Son los nombres unívocos que se le dan a las clases, métodos y variables. Hay que tener presente las siguientes reglas: 

El identificador debe empezar por una letra, subrayado (_) o

dólar ($). 

Después del primer carácter se pueden usar números.



Java distingue entre mayúsculas y minúsculas (es “case sensi-

tive”). Los identificadores VARIABLE y variable son dos identificadores distintos. 

Nunca pueden coincidir con una ‘keyword’ o palabra reservada

del lenguaje. A continuación se muestra un listado de las keyword mas utilizadas en Java y que por tanto tienen un significado especial para el lenguaje

82

Unidad 2.3 Sintaxis



Ejemplo: Los siguientes identificadores son válidos: variable,

$va-

riable2, CONSTANTE, nombre_usuario, nombreUsuario, _variable_sistema 

Ejemplo: Los siguientes identificadores no son válidos: 1variable,

int, #variable, variable%Final

4. Variables Una variable es un contenedor de datos identificado mediante un identificador o nombre. Dicho identificador se utilizará para referenciar el dato que contiene. Toda variable debe llevar asociado un tipo que describe el tipo de dato (ver punto 5) que guarda. Por tanto, una variable tiene:



Un tipo



Un identificador



Un dato o valor.

4. 1 Declaración de variables

83

MÓDULO 2

La declaración es la sentencia mediante la cual se define una variable, asignándola un tipo y un identificador. El formato es tipo identificador; 

Ejemplo: int contador; // tendrá el valor por defecto 0

Adicionalmente se le puede asignar un valor inicial mediante una asignación. El formato es tipo identificador = valor; 

Ejemplo: int contador = 10;

En el caso de que no se le asigna un valor, se inicializará con el valor por defecto para ese tipo (veremos los distintos tipos y sus valores por defecto en el punto 5 Tipos de Datos).

4. 2 Ámbito de las variables El ámbito de una variable es la zona de código donde se puede referenciar dicha variable a través de su identificador. El lugar de declaración de una variable establece su ámbito. Los distintos ámbitos existentes son: 

Atributos (o variables miembro de una clase). Se pueden utili-

zar solamente asociados a la clase a la que pertenecen. 

Parámetros de método. Se pueden utilizar solamente en el

método del cual son parámetros. 

Variables locales: (o de método) siempre hay que inicializar-

las. Solamente puede accederse a ellas, dentro del método donde han sido declaradas. 

Variables de bloque: siempre hay que inicializarlas. Solamente

puede accederse a ellas, dentro del bloque donde han sido declaradas.

84

Unidad 2.3 Sintaxis

En el caso de que se declaren variables con el mismo identificador en ámbitos distintos (en el mismo no se puede), tienen preferencia las del ámbito más interno. Las variables de bloque tienen preferencia frente a las locales; estas tienen preferencia frente a los parámetros y por último las de menor preferencia son los atributos. 

Ejemplo: El siguiente ejemplo muestra el error de compilación al in-

tentar referenciar una variable fuera de su ámbito.

85

MÓDULO 2



Ejemplo: El siguiente ejemplo muestra cual es la variable utilizada,

según el ámbito en el que está declarada.

86

Unidad 2.3 Sintaxis

5. Tipos de datos. En Java existen dos tipos de datos genéricos: 

Tipos Primitivos. Existen ocho tipos de datos primitivos clasifi-

cados en cuatro grupos diferentes:





Lógico: boolean.



Carácter: char.



Números enteros: byte, short, int y long.



Números reales: double y float.

Tipos Complejos o clases. Existe un caso especial que es el de

enumeración: enum que aparece en Java JSE 5.0

5.1 Tipo de dato lógico La ‘keyword’ utilizada para definir un tipo de dato lógico es boolean. Sus posibles valores son:





true: o verdadero



false: o falso. Es el valor por defecto.

Ejemplos: boolean switch1 = true; boolean switch2; // Su valor es false.

Se suelen utilizar en las sentencias de control de flujo del tipo bifurcaciones del tipo if-then-else (ver punto 8).

5.2 Tipo de dato carácter La ‘keyword’ utilizada para definir un tipo de dato carácter es char y representa un carácter UNICODE, siendo su tamaño de: 16 bits (2 bytes). Desde la versión 5.0 Java soporta UNICODE 4.0 que define algunos caracteres que no caben en 16 bits por lo que se necesita un int para representarlos (o dos char dentro de un String). Sus posibles valores son: 

Un carácter entre comillas simples: ‘a’. 87

MÓDULO 2



Un carácter especial con \ por delante: ‘\n’, ‘\t’, etc.



Un código UNICODE: ‘\uxxxx’ (donde xxxx es un valor en

hexadecimal). 

El valor por defecto es ‘\u0000’ -> null. Nota: No es un espa-

cio en blanco. 

Ejemplos: char letra1 = ‘a’; char letra2 = ‘\n’; char letra3 = ‘\u0041’; char letra4; // su valor es null

Para las cadenas de caracteres existe un tipo complejo: la clase String que se verá en más detalle en la Unidad 2.6 Clases básicas. Se suelen utilizar para el tratamiento de caracteres, ya sea como caracteres individuales dentro de un String, caracteres contenidos en un fichero, etc.

5.3 Tipo de datos enteros Las ‘keyword’ utilizadas para definir un tipo de dato entero son byte, short, int y long. Sus tamaños son: 

byte: 8 bits (1 byte), por tanto el rango de valores es de -128

a 127. 

short: 16 bits (2 bytes), por tanto el rango de valores es de -

32768 a 32767 

int: 32 bits (4 bytes), por tanto el rango de valores es de -

2147483468 a 2147483467 

long: 64 bits (8 bytes), por tanto el rango de valores es de -

enorme a enorme Sus posibles valores son:

88

Unidad 2.3 Sintaxis



Un valor decimal entero: 2 (por defecto para tipo int) o 2L

(para tipo long). 

Un valor octal: 077 (comenzando por cero).



Un valor hexadecimal: 0xBAAC



El valor por defecto es 0.



Ejemplos: byte unByte = 12; short unShort; // tiene el valor 0 short unShort; // tiene el valor 0 int unInt = -199; int otroInt = 065; long unLong = 2; (o long unLong = 2L;) long otroLong = 0xABCD;

Se suelen utilizar en operaciones ariméticas, en sentencias de control de tipo bucle (en concreto la sentencia for y el tipo int), etc.

5.4 Tipo de datos reales Las ‘keyword’ utilizadas para definir un tipo de dato real son float y double. Sus tamaños son: 

float: 32 bits (4 bytes). Su precisión varía según la platafor-

ma. 

double: 64 bits (8 bytes). Su precisión también varía según la

plataforma. Sus posibles valores son: 

Un valor decimal entero: 2 (por defecto para tipo int).



Un valor decimal real: 0.17 o 6.02E23 (por defecto double).



Un valor decimal real: 0.17F o 0.17D (redundante).

89

MÓDULO 2



El valor por defecto es 0.0 (cero).



Ejemplos: float unFloat = 0.17F; double unDouble; // su valor es 0.0 double otroDouble = -12.01E30;

Se suelen utilizar en operaciones ariméticas, etc.

5.5 Tipo de dato complejo Las ‘keyword’ es el nombre de la clase del objeto que va a contener la variable. Sus posibles valores son: 

Referencias a objetos (o instancias) en memoria.



El valor por defecto es null



Ejemplos: String unString = new String(“Hola”); String otroString; // su valor es null

Se suelen utilizar para contener objetos de nuestro mundo real.

5.6 Tipo de dato enumeración La ‘keyword’ utilizada para definir un tipo de dato enumeración es enum. Se trata de un tipo de dato complejo algo especial que surge con la versión 5.0 de Java. Implementa una clase que tiene un atributo que puede tomar varios valores y solo esos. 

Ejemplo: enum Semaforo { VERDE, AMBAR, ROJO }

Se suelen utilizar para tener una lista de posibles valores asociados a una variable y solamente dichos valores.

5.7 Ejemplos de variables con distintos tipos de datos El siguiente ejemplo muestra el valor de variables de distintos tipos con sus valores por defecto. 90

Unidad 2.3 Sintaxis

El siguiente ejemplo muestra el valor de variables de distintos tipos con sus valores asignados en la declaración

5.8 Conversiones entre tipos 91

MÓDULO 2

Un tipo de dato númerico puede llegar a convertirse a otro tipo. Existen cuatro entornos de conversión en Java: 

Promoción aritmética. Por ejemplo: de short a int y este a

float. 

Asignación. Por ejemplo: long l = 42; // un int se convierte en

long 

Llamada a métodos con parámetros. Por ejemplo: f(long p) ->

f(5) //se llama a un método con un int y se convierte a un long 

Casting. Por ejemplo: int i = (int)42L //un long se convierte en

int. Ver la explicación de downcasting. Las conversiones implícitas se resuelven en tiempo de compilación. El upcasting (de un tipo más pequeño convertirlo a uno más grande) se realiza implícitamente. El downcasting (de un tipo más grande convertirlo a uno más pequeño) se realizan explícitamente (hay que indicar a que tipo se quiere convertir) y se resuelve en tiempo de ejecución. Nota: puede perderse información, por lo que se obliga a que sean realizados explícitamente.

6. Variables primitivas versus complejas Una variable de tipo primitivo contiene el dato directamen-

te:

Una variable de tipo complejo contiene una referencia (puntero) a la zona de memoria donde está el objeto:

92

Unidad 2.3 Sintaxis

7. Operadores Los operadores realizan funciones sobre uno, dos o tres operandos (op). Por tanto, una primera clasificación puede ser esta: 

Operadores unarios: pueden ser de tipo prefijos o postfijos.

op operador u operador op. 

Ejemplo: contador++; // operador postfijo de sumar 1 a la propia

variable contador. La variable se queda con el valor sumado



Operadores binarios: operador op operador



Ejemplo: contador + 2; // operador de sumar un número a una va-

riable. La variable en si misma no se queda con la suma.



Operadores ternarios: op ? op : op



Ejemplo: contador > 2 ? true : false; // es similar a un if-then-else

de la siguiente manera if ? Then : else ;

Los operadores siempre devuelven un valor que depende del operador y del tipo de los operandos. Otra posible clasificación es por la naturaleza del operador: 

Aritméticos



Relacionales



Condicionales



De desplazamiento 93

MÓDULO 2



Lógicos



De asignación



Otros

7.1 Operadores aritméticos A similitud con el mundo mátematico, existen los siguientes operadores aritméticos binarios: 

+: suma dos operandos op1 + op2. Hay que tener cuidado

con las variables de tipo String, porque en este caso concatena los valores. 

- : resta dos operandos op1 – op2



* : multiplica dos operandos op1 * op2



/ : divide dos operandos op1 / op2



% : calcula el resto de la división op1 % op2

Los valores que devuelven estos operadores depende de los tipos de los operandos: 

int: cuando ninguno de los operandos es float, double o long.

En el caso del operador % siempre devuelve un int. 

long: cuando ninguno de los operandos es float o double y hay

al menos uno que es long. 

float: cuando ninguno de los operandos es double y hay al

menos uno que es float. 

double: cuando al menos hay uno de los operandos es double.

También existen operadores aritméticos unarios (actúan solo sobre un operando):

94

Unidad 2.3 Sintaxis



+op: convierten al operando en int en caso de que fuese byte,

short o char. 

-op: cambia el signo al operando.



++op: incrementa al operando en 1 (evaluando el operando

después de incrementarse). 

op++: incrementa el operando en 1 (evaluando el operando

antes de incrementarse). 

--op: decrementa el operando en 1 (evaluando el operando

después de decrementarse). 

op--: decrementa el operando en 1 (evaluando el operando

antes de decrementarse). 

Ejemplo: En el ejemplo siguiente se muestran los operadores autoin-

crementales, diferenciando si se evalúa el valor de la variable antes o después del incremento.

7.2 Operadores relacionales Java tiene los siguientes operadores relacionales: 95

MÓDULO 2



>: compara si un operando es mayor que otro op1 > op2



=: compara si un operando es mayor o igual que otro op1

>= op2 

: desplaza los bits del primer operando hacia la derecha

tantas veces como indique el segundo operando op1 >> op2. Realiza la misma función que multiplicar por 2, tantas veces se desplace. 

: desplaza los bits del primer operando hacia la derecha

tantas veces como indique el segundo operando pero sin signo op1 >>> op2. Realiza la misma función que multiplicar por 2, tantas veces se desplace, pero sin tener en cuenta la posición de signo. 

Ejemplo: En los siguientes ejemplos se muestran los operadores de

desplazamiento

97

MÓDULO 2

7.5 Operadores lógicos Java tiene los siguientes operadores lógicos: 

&: AND lógico a nivel de bit de los operandos (el resultado es

uno si los bits de ambos operandos son uno) op1 & op2. Cuidado con no confundir con el operador lógico &&



|: OR lógico a nivel de bit de los operandos (el resultado es

uno si alguno de los bits de los operandos es uno) op1 | op2. Cuidado con no confundir con el operador lógico ||

98

Unidad 2.3 Sintaxis



^: XOR lógico a nivel de bit de los operandos (el resultado es

uno si alguno de los bits de los operandos es uno, pero no los dos a la vez) op1 ^ op2



~: complemento a nivel de bit del operando (cambia los ceros

por uno y viceversa) ~op1

7.6 Operadores de asignación Java tiene los siguientes operadores de asignación: 

= : guarda el valor del segundo operando en el primero op1 =

op2 

+= : guarda la suma de los dos operandos en el primero op1

+= op2 

-= : guarda la resta de los dos operandos en el primero op1 -

= op2

99

MÓDULO 2



*= : guarda la multiplicación de los dos operandos en el pri-

mero op1 *= op2 

/=, %=, &=, |=, ^=, =, >>>=: Similar al anterior,

para cada uno de los operadores indicados.

7.7 Otros operadores Existen otros operadores en Java como son: 

?: : se trata de una abreviatura de la estructura if-then-else (if

op1? then op2 : else op3) op1?op2:op3 

[] : utilizado para declarar, crear y acceder a arrays (se verán

en la Unidad 3.1). 

. : utilizado para acceder a los atributos y métodos de los ob-

jetos (se verán en la Unidad 2.4). 

(parámetros) : utilizado para pasar parámetros a un método.



(tipo) : utilizado para realizar castings (conversiones de tipo).



new : utilizado para crear objetos nuevos (se verá en la Uni-

dad 2.4). 

instanceof : utilizado para chequear si el primer operando es

una instancia del tipo indicado en el segundo operando.

8. Sentencias de control de flujo Sin las sentencias de control de flujo, el código Java se ejecutaría linealmente desde la primera línea hasta la última. Existen cuatro tipos de sentencias de control de flujo: 

100

Bucles: while, do-while, for y for/in

Unidad 2.3 Sintaxis



Bifurcaciones: if-then-else y switch-case.



Gestión de excepciones: try-catch-finally y throw. Las veremos

con más detalle en la Unidad 3.5 Manejo de excepciones. 

De ruptura: break, continue, label: y return.

8.1 Sentencias while y do-while La sentencia while se utiliza para ejecutar continuamente un bloque de código mientras que la condición del while sea cumpla (es decir la evaluación de la condición sea true o verdadera).

while(expresión) { sentencias; } La sentencia do-while es parecida a la sentencia while pero asegura que como mínimo el bloque de código se ejecuta una vez.

do { sentencias; } while(expresión);

8.2 Sentencia for La sentencia for facilita la ejecución de un bloque de código un número determinado de veces, mientras la evaluación de la expresión de terminación se cumpla o sea true.

for(inicialización; terminación; incremento) { sentencias; } Las variables definidas en la sentencia de inicialización son locales al bloque. Por tanto dejan de existir una vez se haya terminado el bucle. 

Ejemplo: se muestra un ejemplo de las sentencias de control de tipo

bucles vistas hasta el momento

101

MÓDULO 2

8.3 Sentencia for/in Esta nueva sentencia que aparece en el Java SE 5.0 nos facilita la iteración por los elementos de cualquier tipo de colección: arrays, listas, etc…

for(inicialización: colección) { sentencias; }

Nota: Se usa “:” en vez de “;”.

Las variables definidas en la sentencia de inicialización son locales al bloque. Por tanto dejan de existir una vez se haya terminado el bucle. 

Ejemplo: se muestra un ejemplo de la sentencia de control for/in public void listar(int[] param) { for(int i: param) System.out.println(i); }

Básicamente, se trata de una simplificación a la hora de codificar. Es decir, al final, el compilador convierte el código en una sentencia for convencional como la siguiente: 102

Unidad 2.3 Sintaxis

public void listar(int[] param) { int i = 0; for(int j=0; j=5 && param < 10){ //ejecutamos algo } else { //ejecutamos algo } }

8.5 Sentencia switch La sentencia switch es un caso particular de la sentencia if-then-else if-else. Evalúa una expresión del tipo int o que pueda ser convertida a int de forma implícita (como puede ser un char). Así se evalúa la expresión intExpresión y va comparando cada uno de los case a ver si cumple la condición. En el caso de que la comparación sea true, se ejecutan las sentencias siguientes hasta que se encuentre la siguiente sentencia break o llegue al final de la sentencia switch. En el caso de que todas las comparaciones sean false se ejecutará las sentencias del default (en el caso de existir, puesto que es optativo).

switch(intExpresión) { case intExpresión: sentencias; break; …… …… default: // es optativo sentencias; } 

Ejemplo: se muestra un ejemplo de la sentencia de control switch public void listar(int param) { switch(param){ case 1: // ejecutar algo break; case 2: // ejecutar algo break; default: // ejecutar algo break; }

104

Unidad 2.3 Sintaxis

}

8.6 Sentencia de ruptura Java proporciona las siguientes sentencias de ruptura de ejecución: 

break: sirve para detener la ejecución tanto de los bucles co-

mo de la sentencia switch. Por tanto, salta a la siguiente línea de código después del bucle o switch. 

continue: sirve para detener la ejecución del bloque de código

de un bucle y volver a evaluar la condición de este. 

return: sirve para finalizar la ejecución de un método (y devol-

ver un valor en el caso de ser necesario). Nota: Las guías de programación estructurada prohiben el uso de estas sentencias o aconsejan un uso muy límitado para facilitar la legibilidad y mantenimiento del código

105

MÓDULO 2

PRÁCTICA A: Identificar que sentencias son correctas y cuáles no (se irán utilizando las variables según se va avanzando en el ejercicio): 1. int x = 34.5; 2. boolean boo = x; 3. int g = 17; 4. int y = g; 5. y = y + 10; 6. short s; 7. s = y; 8. byte b = 3; 9. byte v = b; 10. short n = 12; 11. v = n; 12. byte k = 128; 13. int p = 3 * g + y;

Solución: 1. int x = 34.5; -> int x = (int)34.5; // Posible con downcasting 2. boolean boo = x; -> No hay solución 3. int g = 17; 4. int y = g; 5. y = y + 10; 6. short s; 7. s = y; -> s = (short)y; // posible con downcasting 8. byte b = 3; 9. byte v = b; 10. short n = 12; 11. v = n; -> v = (byte)n; // posible con downcasting 12. byte k = 128; -> byte k = (byte)128; // posible con downcasting 13. int p = 3 * g + y;

PRÁCTICA B: Identificar si este código compila bien. Si no compila solucionarlo. Si compila decir cuál sería la salida. public class Temp { public static void main(String[] args) { int x = 1; 106

Unidad 2.3 Sintaxis

}

while(x3) { System.out.println("Hola"); } }

} Solución: El código compila bien. Pero entra en un bucle infinito. Habría que modificarlo con la línea roja y saldría la palabra “Hola” siete veces por pantalla. public class Temp { public static void main(String[] args) { int x = 1; while(x3) { System.out.println("Hola"); } } } }

PRÁCTICA C: Identificar si este código compila bien. Si no compila solucionarlo. Si compila decir cuál sería la salida. public class Temp { public static void main(String[] args) { int x = 5; while(x>1) { x = x - 1; if(x Save

181

MÓDULO 2

Hacer lo mismo para las clases Circulo y Triangulo.

182

Unidad 2.4 Clases Objetos Herencia y Polimorfismo

Continuación de la implementación de la clase Triangulo

Crear una clase Java nueva llamada PracticaE con el método main.

183

MÓDULO 2

184

Unidad 2.4 Clases Objetos Herencia y Polimorfismo

Seleccionando la clase Java PracticaE, con el botón derecho del ratón ejecutarla como Java Application

Y veremos como se abre una consola con el resultado.

185

MÓDULO 2

186

Unidad 2.4 Clases Objetos Herencia y Polimorfismo

En esta unidad hemos visto los cuatro paradigmas básicos en los que se apoya los lenguajes orientados a objetos y por tanto el lenguaje de programación Java. 

Clases, donde su implementación consta normalmente de una serie de atributos y métodos. -

Existen ciertos métodos especiales llamados Constructores, que permiten crear objetos.

-

Se pueden sobrecargar los métodos, teniendo el mismo nombre de método y distintos parámetros.



Objetos, que son instancias de una clase determinada. Para poder acceder a sus atributos y métodos se utiliza el operador punto. -

El método main se utiliza directamente sin la creación de un objeto, para empezar la ejecución de un programa Java.

-

La eliminación de los objetos en memoria se utiliza via el Garbage Collector.



La relación de herencia, se basa en la existencia de relaciones de generalización/especialización entre clases. -

Todas las clases por defecto heredan de la clase Object

-

Se puede generalizar o especializar entre las superclases y subclases mediante los casting.

-

Se pueden reimplementar métodos heredados mediante la sobrescritura de métodos.



La relación de polimorfismo, consiste en que una vez se ha definido una superclase para un grupo de subclases, cualquier instancia de esas subclases puede ser usada en el lugar de la superclase. -

Utilización de clases abstractas, o genéricas que no pueden ser instanciadas.

-

Si se utilizan métodos abstractos, la clase debe ser identificada como abstracta, y alguna de las subclases tiene que implementar dichos métodos.



Los Interfaces, que proporcionan el API que cualquier clase que implemente dicho interface debe de desarrollar.

PA-

MÓDULO B

Otros conceptos Tema 2.5

Índice de la unidad:

1. Paquetes 2. Modificadores de acceso 3. Métodos estáticos 4. final 5. Paso por valor o por referencia 6. Cosas que ocurren por defecto 7. Instanceof

Unidad 2.5 Otros conceptos

En las unidades anteriores se ha visto la sintaxis de Java, y paradigmas básicos de la programación orientada a objetos. Existen otros conceptos, a nivel organizativo de las clases y de acceso de las clases y objetos que son los que veremos en esta Unidad.

1. Paquetes Los paquetes Java son una característica más del lenguaje que nos permite organizar el código en grupos. Adicionalmente, ayudan a evitar colisiones en los nombres de las clases. De manera que en un programa que va a usar un framework (conjunto de clases con un propósito en concreto) de un tercero, tenga un 99% de seguridad de que no tiene ninguna clase con el mismo nombre, que las del framework. Para especificar el paquete al que pertenece una clase se utiliza la keyword: package. La sintaxis de la declaración de un paquete es la siguiente: package nombre_del_paquete; 

Ejemplo: es.java.aula.mentor.figuras;

El nombre de una clase no se limita solamente al identificador utilizado en la definición, sino a la suma del paquete al que pertenece más el del identificador: Nombre de paquete + Identificador de la Clase 

Ejemplo: La clase Circulo del paquete es.java.aula.mentor.figuras es la clase

es.java.aula.mentor.figuras.Circulo. La clase Circulo del paquete es.figuras es la clase es.figuras.Circulo

Por tanto, al ir a utilizar una clase debemos conocer siempre el paquete al que pertenece para poder referenciarla porque si no el compilador no va a saber encontrarla. Toda clase Java pertenece a un paquete. Si no se especifica nada, pertenece al ‘paquete por defecto’ (que es un paquete raíz sin nombre o nada, pero no está recomendado su uso). En el caso de especificarlo, la sentencia package tiene que ser la primera línea del fichero con el código fuente de la clase.

191

MÓDULO 2

Existe una convención aceptada por todos los desarrolladores en cuanto a la nomenclatura de los paquetes Java: 

Todas las palabras que componen el nombre del paquete van

en minúsculas. 

Se suele utilizar el nombre de dominio de la empresa,

organización o institución invertido para intentar asegurar nombres unívocos y evitar colisiones. 

Ejemplos: com.ibm.test es.miempresa.utilidades es.practicas.tema1

Para poder utilizar una clase en nuestro código tenemos que escribir su nombre completo cada vez que la utilicemos: paquete + clase. Para mejorar la legibilidad del código, existe otro mecanismo para facilitar la codificación y facilitar la vida al desarrollador que es el uso de la keyword: import. La sintaxis de la declaración de la sentencia es la siguiente: import nombre_del_paquete.nombre_de_la_clase; import nombre_del_paquete.*;



Ejemplos: es.java.aula.mentor.figuras.Circulo; es.java.aula.mentor.figuras.*;

Las sentencias import se ubican entre la sentencia package y la definición de la clase. Las clases importadas de esta manera pueden ser referenciadas en el código directamente por su nombre de clase sin necesidad de escribir el paquete al que pertenecen. Un import genérico (es decir, con el *) importa solo las clases de ese paquete, pero no de los subpaquetes. 

Ejemplo: Si se utiliza el import es.java.aula.* importará las clases del pa-

quete es.java.aula pero no las clases de paquetes que estén en nomenclatura

192

Unidad 2.5 Otros conceptos

por

debajo

de

este,

como

es

el

caso

de

la

clase

es.java.aula.mentor.figuras.Circulo

Por tanto para utilizar una clase tenemos tres alternativas: 

Utilizar su

nombre completo: paquete + clase (unidos

mediante el punto) 

Importar la clase: import paquete + clase (unidos mediante el

punto) 

Importar el paquete completo: import paquete + * (unidos

mediante el punto) Un import no implica la inclusión de código como ocurre en un #include de C++. Simplemente son vías de acceso para buscar el código. El código se va cargando según se necesita. Al igual que las clases Java tienen un reflejo en el Sistema de Archivos (una clase Java equivale a un fichero texto de extensión *.java), lo mismo ocurre con los paquetes Java. Los paquetes Java equivalen a directorios. Es decir, cada miembro del paquete (separado por puntos) se traduce a un directorio en el Sistema de Archivos. 

Ejemplo: package es.java.aula.mentor.figuras; public class Circulo {...}

Para compilar una clase que pertenece a un paquete tenemos distintas opciones: 

Desde

c:\trabajo

ejecutamos:

javac

es\java\aula\mentor\figuras\Circulo.java

193

MÓDULO 2



Desde

c:\trabajo\es\java\aula\mentor\figuras

ejecutamos:

javac Circulo.java Para ejecutar una clase solo tenemos una opción posible: 

Desde

cualquier

punto

del

sistema

es.java.aula.mentor.figuras.Circulo.java.

Nota:

ejecutamos: el

java

directorio

c:\trabajo debe estar en el CLASSPATH (o si estamos en el directorio c:\trabajo, con que estuviera el . en el CLASSPATH también sería suficiente) A continuación mostramos distintos ejemplos de utilización de clases teniendo en cuenta los paquetes a los que pertenecen:



Ejemplo: Ambas clases están en el paquete por defecto y por tanto se en-

cuentran.



Ejemplo: Las clases están en paquetes distintos y no se utilizan las clases

con el nombre completo ni con la sentencia import

194

Unidad 2.5 Otros conceptos



Ejemplo: Las clases están en paquetes distintos y se utilizan las clases con el

nombre completo

195

MÓDULO 2



Ejemplo: Las clases están en paquetes distintos y se utilizan las clases con la

sentencia import



Ejemplo: Las clases están en paquetes distintos y se utilizan las clases con la

sentencia import genérica

196

Unidad 2.5 Otros conceptos



Ejemplo: Las clases están en el mismo paquete

1. 1 Características de los Paquetes Java 197

MÓDULO 2

Las clases básicas System, String, Math, etc… pertenecen al paquete java.lang.*. (las veremos con más detalle en la Unidad 2.6). ¿Cómo compilaban todas nuestras prácticas si no conocíamos los paquetes Java (y por tanto la keyword import)? La respuestas es porque el compilador, por defecto, siempre añade la siguiente línea a nuestro código: import java.lang.*; Aunque no es frecuente, es posible que provoquemos ambigüedades en el uso de los imports, y por tanto errores de compilación. ¿Qué ocurre al usar una clase cuyo nombre existe a la vez en dos paquetes que hemos importado? ¿Cuál de las dos clases es la que se debe utilizar? En esos casos, hay que importar o referirse a la clase conflictiva mediante su identificador completo: paquete + clase. 

Ejemplo: Necesitamos utilizar dos clases con el mismo nombre que están en

paquetes distintos. Utilizamos solamente la sentencia import genérico

198

Unidad 2.5 Otros conceptos



Ejemplo: Necesitamos utilizar dos clases con el mismo nombre que están en

paquetes distintos. Utilizamos la sentencia import genérico y en la clase conflictiva utilizamos el nombre completo.



Ejemplo: Necesitamos utilizar dos clases con el mismo nombre que están en

paquetes distintos. Utilizamos la sentencia import genérico e import específico.

199

MÓDULO 2



Ejemplo: Necesitamos utilizar dos clases con el mismo nombre que están en

paquetes distintos. Utilizamos la sentencia import específico.

200

Unidad 2.5 Otros conceptos

Hemos visto que existe el llamado ‘paquete por defecto’ al que pertenecen todas aquellas clases que no indican de forma explícita un paquete determinado en su código. Desde la versión 1.4.x, el compilador no permite importar desde una clase que pertenece a un paquete explícito, una clase que pertenece al ‘paquete por defecto’. Esto no tendría que ser un problema en la mayoría de los casos porque siempre deberíamos ubicar las clase en paquetes Java de forma explícita. Cuando consultamos el API, por ejemplo, via online en la documentación de SUN http://java.sun.com/javase/6/docs/api/index.html, podemos apreciar la categorización de los paquetes y las clases que pertenecen a cada uno de ellos.

2. Modificadores de acceso Hasta ahora hemos visto que podemos utilizar cualquier clase, método y atributo desde cualquier punto de nuestro código sin ningún tipo de problema. Pero el lenguaje de programación Java, nos permite poder delimitar quién o desde donde se puede acceder a una clase, a un método o a un atributo. Existen cuatro tipos de modificadores de acceso y por tanto, cuatro keywords. Las hemos ordenados de menor a mayor restricción.

201

MÓDULO 2



public -> Público



protected -> Protegido.

 

-> Paquete, identificado por la ausencia de keyword. private

-> Privado.

La siguiente tabla muestra a qué se puede acceder desde una clase dada:

Los modificadores de acceso se utilizan en las definiciones de: 

Clases e interfaces: solo se puede utilizar public y package (o

paquete en castellano)

202



Atributos: se permiten cualquiera de los cuatro.



Métodos: se permiten cualquiera de los cuatro.



Ejemplo: Ejemplo de modificadores de acceso con atributos.

Unidad 2.5 Otros conceptos



Ejemplo: Ejemplo de modificadores de acceso con métodos.



Ejemplo: Ejemplo del modificador de acceso paquete utilizado con

203

MÓDULO 2

clases

3. Métodos estáticos Existen casos en los que nos encontramos con clases cuyos métodos no dependen en absoluto de los atributo de la clase, y en todo caso de los parámetros de los métodos. Por ejemplo, la clase java.lang.Math: 

Su método round recibe un número decimal y lo devuelve

redondeado. 

Su método sqrt recibe un número y devuelve su raiz cuadrada.



Su método min recibe dos números y devuelve el menor.

Son métodos que parece no pertenecer a una entidad concreta. Son genéricos, globales, independientes de cualquier estado del objeto. ¿Tiene sentido instanciar un objeto para ejecutar algo que no depende de nada de dicho objeto?

204

Unidad 2.5 Otros conceptos

La respuesta es no. Y para ello contamos en Java con los métodos estáticos. Están asociados a una clase solamente desde un punto de vista organizativo. Para definir un método estático utilizamos la keyword: static. La sintaxis de la declaración es la siguiente: modifi_acceso static tipo_retorno nombre([tipo parametro,..]) { } 

Ejemplo: public static void miMetodo() { }

Para ejecutar por tanto un método estático no hace falta instanciar un objeto de la clase. Se puede ejecutar el método directamente sobre la clase. 

Ejemplo: int a = Math.min(10,17); Mientras que los métodos convencionales requieren de un objeto: String s = new String(“Hola”); int a = s.indexOf(‘a’); No se puede realizar la siguiente llamada int a = String.indexOf(‘a’);

Una

clase

puede

perfectamente

mezclar

métodos

estáticos

con

métodos

convencionales. Un ejemplo clásico es el método main: public static void main(String[] args) { … }

Hay ciertas reglas que hay que tener en cuenta en el uso de métodos estáticos: 

Un método estático jamás puede acceder a un atributo de

instancia (no estático). 

Un método estático jamás puede acceder a un método de

instancia (no estático). 

Pero desde un método convencional si que se puede acceder a

atributos y métodos estáticos.

205

MÓDULO 2

206



Ejemplo: Utilización de atributos desde un método estático



Ejemplo: Utilización de métodos estáticos desde un método estático

Unidad 2.5 Otros conceptos

3.1 Atributos estáticos Los atributos estáticos (o variables estáticas) son atributos cuyo valor es compartido por todos los objetos de una clase. Para definir un atributo estático utilizamos la keyword: static. La sintaxis de la declaración es la siguiente: modifi_acceso static tipo nombre [= valor_inicial];



Ejemplo: public static int contador = 0;

Hay que tratarlos con cuidado puesto que son fuente de problemas difíciles de detectar. Como todos los objetos de una misma clase comparte el mismo atributo estático, si un objeto ‘a’ modifica el valor del atributo, cuando el objeto ‘b’ vaya a usar dicho atributo, lo usa con un valor modificado. Recordemos que sin embargo los atributos convencionales (de instancia) son propios de cada objeto. Los atributos estáticos son cargados en memoria cuando se carga la clase. Siempre antes de que: 

Se pueda instanciar un objeto de dicha clase.



Se pueda ejecutar un método estático de dicha clase.

Para usar un atributo estático no hace falta instanciar un objeto de la clase. 

Ejemplo: System.out.println(“Hola”); // out es un atributo estático

de la clase java.lang.System. 

Ejemplo:

207

MÓDULO 2

3.2 Bloques de código estáticos Los bloques de código estático son trozos de código que se ejecutan al cargar una clase en memoria (no al instanciar objetos de esa clase). Para definir un bloque de código estático utilizamos la keyword: static. La sintaxis de la declaración es la siguiente: static { …. }

208



Ejemplo: static { System.out.println(“Hola”); }



Ejemplo:

Unidad 2.5 Otros conceptos

4. final final es una keyword que modifica el funcionamiento de: 

Clases



Atributos



Métodos

4.1 Clases finales

Definiendo una clase como final conseguimos que ninguna otra clase pueda heredar de ella. Para definir una clase final utilizamos la keyword: final. La sintaxis de la declaración es la siguiente: 209

MÓDULO 2

modificador_acceso final class nombre_clase { } 

Ejemplo: public final class MiClase { }



Ejemplo: Herencia de una clase final

4.2 Métodos finales Definiendo un método como final conseguimos que ninguna otra clase pueda sobrescribirlo. Para definir un método como final utilizamos la keyword: final. La sintaxis de la declaración es la siguiente: modif_acceso final tipo_retorno nombre([tipo param,..]) { } 

Ejemplo: public final int suma(int param1, int param2) { return param1 + param2; }



210

Ejemplo:

Unidad 2.5 Otros conceptos

4.2 Atributos finales Definiendo un atributo como final conseguimos constantes. Es decir, una vez inicializados no se puede cambiar su valor. Para definir un atributo como final utilizamos la keyword: final. La sintaxis de la declaración es la siguiente: modificador_acceso final tipo nombre [= valor_inicial]; 

Ejemplo: protected final boolean sw = true; public final int i;



Ejemplo:

211

MÓDULO 2

4.3 Definición de constantes Las constantes en Java se suelen definir mediante la combinación de las keyword: static y final. La sintaxis de la declaración es la siguiente: modificador_acceso static final tipo nombre = valor;



Ejemplo: public static final double PI = 3.141592653589;

Por convención, a la hora de programar, las constantes se suelen llamar con todas las letras en mayúsculas. 

Ejemplo: Constantes ya existentes en las clases básicas: java.lang.Math.PI: el número PI. java.lang.Math.E: el número E. javax.swing.SwingConstants.CENTER: centrado. java.awt.event.KeyEvent.VK_ENTER: tecla de intro.

212

Unidad 2.5 Otros conceptos

En ocasiones cuando se crea una clase solo con constantes, se suele hacer mediante un interface, debido a que no es necesario tener ningún método definido ni implementado.

4.4 Static imports Java SE 5.0 añadío una novedad al respecto, permitiendo la importación de atributos y métodos estáticos, de manera que no haya que nombrar a la clase para su acceso. La sintaxis de la declaración es la siguiente: import static nombredelpaquete.nombredelaclase.miembro; import static nombredelpaquete.nombredelaclase.*;



Ejemplo: import static java.lang.System.out;



Ejemplo:

213

MÓDULO 2

4. Paso por valor o por referencia En programación existen dos formas de pasar parámetros: 

Por valor (o copia): se realiza una copia del parámetro.



Por referencia: se pasa una referencia al parámetro.

En C se decidía mediante la gestión de punteros con los operadores: * y & En Java sin embargo no hay decisión posible: todo se pasa por valor. Si se modifica el valor de la variable recibida, no se modifica la variable original..

214



Ejemplo:



Ejemplo:

Unidad 2.5 Otros conceptos



Ejemplo: Realmente no se cambian las referencias sino los atributos internos

de esas referencias.

215

MÓDULO 2

5. Cosas que ocurren por defecto El compilador realiza cosas por defecto de forma automática (sin que estén desarrolladas de forma explícita en nuestro código). Las enumeramos a continuación: 

Las clases que no importan explícitamente el paquete ja-

va.lang.* lo hacen de forma implícita: import java.lang.*; 

Las clases que no heredan explícitamente de otra clase, here-

dan implícitamente de java.lang.Object: public class MiClase extends Object

216

Unidad 2.5 Otros conceptos



Las clases que no definan ningún constructor contienen implí-

citamente uno sin parámetros: public MiClase() { super(); } 

Los constructores que no llamen a otro constructor de la mis-

ma clase o del padre, contienen una llamada implícita al del padre sin parámetros: public MiClase(int param) { super(); this.valor = param; } 

Siempre que se haga referencia un atributo o método de la

propia clase, implícitamente se añade this: this.miMetodo(); 

Todos los métodos de un interfaz son definidos como abstract

de forma implícita: public abstract int miMetodo(); 

Todos los atributos son inicializados a su valor por defecto si

no se inicializan de forma explícita. Cuidado, que no ocurre lo mismo con las variables locales. 

Si no se especifica ningún package, la clase pertenece al pac-

kage por defecto. 

Si no se especifica ningún modificador de acceso al definir una

clase, atributo o método, se le aplica el modificador package.

217

MÓDULO 2

6. Instanceof Se trata de un operador especial del lenguaje Java representado por la keyword: instanceof. La sintaxis de la declaración es la siguiente: objeto instanceof clase 

Ejemplo: num instanceof Integer

ó

num instanceof java.util.Date

Este operador permite comprobar si un objeto es instancia de una clase o no. Devuelve un boolean por lo que puede utilizarse en expresiones lógicas (condiciones). Básicamente lo que hace es comprobar si un casting concreto se puede realizar o no. 

218

Ejemplo:

Unidad 2.5 Otros conceptos

PRÁCTICA A: ¿Cuál de estos programas compila sin errores?

Solución:

PRÁCTICA B: ¿Cuál de estos programas compila sin errores?

219

MÓDULO 2

Solución:

PRÁCTICA C: ¿Cuál de estos programas compila sin errores?

Solución:

220

Unidad 2.5 Otros conceptos

PRÁCTICA D: Desarrollar, tanto en la JDK de Sun como en Eclipse, el comienzo de un juego de rol donde tengamos distintas criaturas: Elfos, Trolls y Enanos. Inventad una serie de atributos (entre ellos la fuerza), constructores y métodos para todos ellos. Deberán estar en el paquete es.java.aula.mentor.practicad.criaturas. Al mismo tiempo, tendremos un interfaz con los puntos de fuerza de cada una de las criaturas definidas como constantes en el paquete es.java.aula.mentor.practicad.util. De esta manera un simple cambio en el interfaz actualiza todo el juego. La clase PracticaD que se encuentra en el paquete es.java.aula.mentor.practicad tiene un método main en el que se crean una serie de criaturas y se muestran por pantalla. Aunque en esta primera fase del desarrollo del juego no utilicemos las criaturas, realizar un diseño lo mas genérico, reutilizable y fácil de mantener que se pueda. Solución con la JDK De Sun En el caso de que no esté puesta la variable de entorno PATH, abrir una sesión DOS y ajustar la variable de entorno PATH para que el Sistema Operativo sepa encontrar las herramientas del JDK. Para respetar el valor que ya tuviese la variable PATH le añadimos %PATH%.

221

MÓDULO 2

Creamos un directorio de trabajo donde guardar el programa Java.

Ajustar la variable de entorno CLASSPATH para que las herramientas del JDK sepan encontrar nuestras clases Java. Tenemos dos opciones, o añadir el . (punto) y siempre ejecutar las herramientas en el directorio donde se encuentre el código, o añadir el directorio de trabajo y ejecutar las herramientas donde queramos. Para respetar el valor que ya tuviese la variable CLASSPATH le añadimos %CLASSPATH%

222

Unidad 2.5 Otros conceptos

Creamos los directorios donde van a estar nuestras clases es\java\aula\mentor\\practicad\criaturas y es\java\aula\mentor\practicad\util

Desde el directorio es\java\aula\mentor\practicad\criaturas, con un editor de texto (por ejemplo Notepad) vamos a escribir el código fuente de cada una de nuestras clases java; el nombre del fichero debe ser exactamente igual (incluyendo mayúsculas y minúsculas) al de la clase Java que vamos a desarrollar. Empezamos con Criatura.java

223

MÓDULO 2

Y aceptamos la creación de un fichero nuevo.

Escribimos el código y salvamos los cambios. Cerramos el Notepad. Hacemos el mismo proceso para la clase Troll.java

224

Unidad 2.5 Otros conceptos

Para la clase Enano.java

Y para la clase Elfo.java 225

MÓDULO 2

Desde el directorio es\java\aula\mentor\practicad\util, escribimos el interface Constantes.java

Desde el directorio es\java\aula\mentor\practicad, escribimos la clase PracticaD.java que va a contener el método main.

226

Unidad 2.5 Otros conceptos

Compilamos el programa Java con el compilador “javac”. Al compilador hay que darle el nombre del fichero incluyendo su extensión. Podemos hacerlo desde cada uno de los directorios donde están las clases, indicando solamente el nombre de la clase sin paquete (por ejemplo javac Troll.java) o desde el directorio trabajo, indicando el nombre completo de la clase (por ejemplo javac es\java\aula\mentor\practicad\criaturas\Troll.java). Para poder compilar las clases, es necesario que las clases que utilizan sean compiladas previamente. A continuación mostramos un posible orden de compilación:

Vemos como han quedado las clases compiladas en cada uno de los directorios

227

MÓDULO 2

Ejecutamos la clase PracticaD y vemos lo que sale por la consola

Ahora realizaremos la misma práctica con Eclipse Arrancar Eclipse, ejecutando c:\eclipse3.5.2\eclipse.exe Seleccionar la ubicación del “workspace” (o área de trabajo).

228

Unidad 2.5 Otros conceptos

Aparecerá la pantalla para empezar a trabajar.

Verificar que la perspectiva Java está abierta, y sino cambiar a ella

229

MÓDULO 2

Crear un proyecto nuevo de nombre PracticaD

Darle el nombre y seleccionar Finish.

230

Unidad 2.5 Otros conceptos

Crear un interface Java nuevo llamado Criatura, especificando el paquete es.java.aula.mentor.practicad.criaturas.

231

MÓDULO 2

Seleccionar Finish Escribir el código dentro del bloque del interface y salvar con Ctrl + S o File -> Save

232

Unidad 2.5 Otros conceptos

Crear las siguientes clases Troll , Enano, Elfo (sin método main) dentro del mismo paquete. Para no tener que volver a escribir el nombre del paquete, podemos seleccionarlo vía el botón derecho del ratón y luego seleccionar el crear una nueva clase.

233

MÓDULO 2

234

Unidad 2.5 Otros conceptos

En Eclipse, cuando se salvan los cambios, se compila el código, por lo que no hace falta realizar este paso. Crear el interface Constantes en el paquete es.java.aula.mentor.practicad.util.

235

MÓDULO 2

Por último, creamos la clase que va a contener el main PracticaD, en el paquete java es.java.aula.mentor.practicad

236

Unidad 2.5 Otros conceptos

Seleccionando la clase Java PracticaD, con el botón derecho del ratón ejecutarla como Java Application

Vemos la salida por la consola

237

MÓDULO 2

238

Unidad 2.5 Otros conceptos

En esta unidad hemos visto distintos conceptos que nos permiten organizar nuestro código y modificar el acceso a nuestras clases, métodos y atributos. 

Paquetes: son una característica del lenguaje que nos permite organizar el código en grupos. Físicamente, cada uno de los subgrupos del paquete se convierten en un directorio del sistema operativo.



Modificadores de acceso: son una característica del lenguaje que nos posibilita delimitar quién o desde donde se puede acceder a una clase, a un método o a un atributo. Existen cuatro delimitadores: -

public: puede acceder todo el mundo.

-

protected: Solamente se pueden acceder desde el mismo paquete o subclases de otros paquetes.

-

: Solamente se pueden acceder desde el mismo paquete.

-

private: Solamente se puede acceder desde la misma clase.

Adicionalmente hemos visto otros keyword que modifican el comportamiento de clases, atributos y métodos 

Métodos estáticos: son métodos que son dependientes de la clase a la que pertenecen y no a una instancia de una clase.



Atributos estáticos: son atributos de clase y son compartidos por todas las instancias de la clase a la que pertenecen.



Bloques estáticos: son bloques de código que se ejecutan una sola vez cuando la clase es cargada en memoria.



Clases finales: son clases de la que nadie más puede heredar.

MÓDULO 2 PROGRAMACIÓN JAVA



Métodos finales: son métodos que no pueden ser sobreescritos.



Atributos finales: son atributos que una vez definidos no se puede cambiar su valor. Si se utilizan conjuntamente con la keyword static, se convierten en constantes a nivel de clase.

MÓDULO C

UNIDADES DIDÁCTICAS:

1. Clases básicas. String, StringBuffer, System, Math, Integer, …. 2. Estructuras de datos. Arrays y colecciones

MÓDULO C

Clases básicas Tema 3.1

Índice de la unidad:

1. Clase java.lang.String 2. Clase java.lang.StringBuffer 3. Clase java.lang.StringBuilder 4. Clase java.lang.System 5. Clase java.lang.Math 6. Otras clases 7. Wrapper de tipos primitivos

Unidad 3.1 Clases básicas

En el paquete java.lang, importado por defecto por el compilador en las clases Java, existen ciertas clases muy utilizadas a la hora de desarrollar un programa. Es por este motivo, que es importante que se conozcan.

1. Clase java.lang.String A diferencia de C++, en Java se usa la clase String para el manejo de cadenas de caracteres. Existen distintas formas de crear un String: 

Mediante su constructor por defecto.  Ejemplo: String s = new String(); // Se inicializa a “” (y no a “ “).



Mediante su constructor con una cadena de caracteres.  Ejemplo: String s = new String(“Hola”);



Mediante la asignación de una cadena de caracteres. Ejemplo: String s = “Hola”; // Es la única excepción al uso del new.



Otros

constructores:

http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/lang/String.html#constr uctor_detail Es importante tener en cuenta que para la clase String, la primera posición de la cadena de caracteres es la cero (y no la uno). Implementa una serie de métodos muy útiles para el manejo de las cadenas de caracteres. Por ejemplo: 

public char charAt(int index); Devuelve el carácter que se

encuentra en la posición index. 

public String concat(String str); Devuelve la cadena con

str añadido al final del objeto String que realiza la llamada (es igual que con el operador +). 

public int indexOf(int ch); Devuelve la primera ocurrencia

de ch (devuelve -1 si no está). 245

MÓDULO 3



public int compareTo(String str); Compara la cadena con

str. Devuelve 0 si son iguales, < 1 si es menor o > 1 si es mayor (la comparación se realiza siguiendo el abecedario). 

public String replace(char oldChar, char newChar);

Cambia todas las ocurrencias de oldChar por newChar y devuelve el String cambiado. 

public int lastIndexOf(String str); Devuelve la última ocu-

rrencia de str (devuelve -1 si no se encuentra). 

public int length(); Devuelve la longitud de la cadena de ca-

racteres. 

public String substring(int beginIndex); Devuelve la ca-

dena desde la posición beginIndex hasta el final. 

public String substring(int beginIndex, int endIndex);

Devuelve la cadena desde la posición beginIndex hasta endIndex – 1. 

public String toLowerCase(); Devuelve la cadena en minús-

culas. 

public String toUpperCase(); Devuelve la cadena en ma-

yúsculas. 

public String trim(); Devuelve la cadena sin espacios en

blanco ni por delante ni por detrás. 

public static String valueOf(double d); Devuelve la cadena

de caracteres que representa d. Este método está sobrecargado varias veces recibiendo como parámetro otros tipos primitivos (char, int, float, long…). 

Otros métodos:

http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/lang/String.html#metho d_detail 

246

Ejemplo:

Unidad 3.1 Clases básicas

La clase String, sobreescribe el método equals() de la clase java.lang.Object (recordemos que método el equals de Object comparaba las posiciones de memoria, y no el contenido de los objetos). De esta forma, podemos saber si dos objetos String distintos, representan la misma cadena de caracteres o no. 

Ejemplo:

Hay un concepto muy importante relacionado con el uso de Strings: son inmutables. Es decir, jamás se modifica el valor de un String si no que se crean nuevos objetos. En la ejecución del siguiente código String s = "0"; for(int i=1; i