TI e Concursos: [Programação Modular] Introdução a Java

Introdução

Criada pela SUN Microsystens em 1995 e mantida pela Oracle desde 2009, a linguagem de programação Java figura como a mais utilizada no mundo, segundo o ranking da IEEE.

Similar à linguagem C++, Java é uma linguagem de programação orientada a objetos e apresenta algumas características de destaque:

Portabilidade: possibilita a execução em qualquer ambiente que utilize a máquina virtual Java (Java Virtual Machine), seguindo o princípio "escreva uma vez, execute em qualquer lugar" ("write once, run anywhere").
Recursos de rede: extensa bibliotecas de rotina que facilitam a utilização de protocolos de rede.
Mutlthreading: facilidade para criação de programas distribuídos
Segurança: permite restrição de execução de programas via rede.
Fortemente tipada: declaração do tipo é obrigatória.
Desalocação automática de memória: por meio de coletor de lixo (Garbage Collector).
Não possui aritmética de ponteiros.

Apesar de similar a C/C++, Java não apresenta algumas características presentes nessas linguagens, como arquivos de cabeçalho, herança múltipla, o comando goto, typedef, define, struct.

Máquina Virtual Java (Java Virtual Machine)

O código de um programa Java é convertido para ByteCode, uma forma intermediária de código que é interpretado pela máquina virtual. Essa característica permite que programas java sejam executados em qualquer ambiente que possua a máquina virtual.

A máquina virtual Java está presente no Ambiente de Tempo de Execução Java, conhecido como JRE (Java Runtime Environmet), que agrega ainda as bibliotecas Java. Assim, cada plataforma possui um JRE específico. A máquina virtual Java converte os ByteCodes em código executável de máquina.

Desenvolvimento em Java

Java permite o desenvolvimento de três tipos distintos de programas:

Aplication: um programa independente.
Applet: um programa que executa acoplado a um browser.
Servlet: usado para estender as funcionalidades de um servidor

Para o desenvolvimento de programas em Java, pode-se considerar os seguintes elementos básicos:

Operadores: sinais que representam atribuições, cálculos e ordem dos dados.

Separadores: são sinais que indicam ou modificam a ordem das operações.

Comandos de decisão: permitem que uma sequência de código seja executada se uma condição for satisfeita. Ex.: if-else, switch.
Comandos de iteração: permitem que uma sequência de código seja executada até que uma condição seja satisfeita. Ex.: for, while, do-while.

O trecho a seguir apresenta um pequeno programa em Java que imprime na tela: "Hello World!":

Nota: o nome do arquivo e da classe pública devem ser iguais.

Arquivo: HelloWorld.java.

Classe: HelloWorld.class.

Um programa Java é organizado como um conjunto de classes e interfaces relacionadas e agrupadas em pacotes. A declaração do pacote deve ocorrer no início do arquivo e, caso não seja feita, todas as classes e interfaces farão parte do pacote default.

Um pacote pode ser importado a outro, permitindo o uso de suas funcionalidades. Para tal, basta utilizar o comando import:

Já a passagem de parâmetros ocorre sempre por valor. Mas objetos são passados por referência e estas, por sua vez, serão passadas por valor, ou seja, Java passa referências de objeto por valor.

No exemplo a seguir, o método alteraPonto tem como parâmetro o objeto Ponto p (uma instância da classe ponto).

Outro aspecto importante da linguagem é o uso de strings. Diferente do que ocorre em C/C++, em Java strings não são cadeias de caracteres, mas sim objetos (ou instâncias) da classe String. Dessa forma, devem ser declaradas e instanciadas.

Java possui também suporte para o tratamento estruturado de exceções, por meio da classe Throwable. Para tal, os seguintes comandos são utilizados:

try: delimita o fluxo normal de execução.
throw: inicia a exceção.
catch: inicia o tratamento da exceção.
finally: adiciona, após o tratamento da exceção, um fluxo que sempre será executado.