Unit 1: Overview and Positioning

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1 Unit 1: Overview and Positioning
Fast Track to Java Unit 1: Overview and Positioning Introducción a Java

2 Temario El lenguaje de programación Java Tipos de aplicaciones en Java
Tipos de datos primitivos Variables Constantes Arreglos Operadores Control de flujo String y StringBuffer

3 Unit 1: Overview and Positioning
Fast Track to Java Unit 1: Overview and Positioning Java Java (1995) fue desarrollado en Sun Microsystems por James Gosling, Bill Joy y Guy Steele Influenciado por C++ Soporta clases, encapsulación, herencia simple, polimorfismo, interfaces, garbage collection

4 Unit 1: Overview and Positioning
Fast Track to Java Unit 1: Overview and Positioning Java Objetivo inicial: un lenguaje de programación para dispositivos de consumo Requerimientos: pequeño, rápido, confiable y portable En 1994 se produce la explosión del Web, y Sun advierte que Java es ideal para aplicaciones Internet: Independiente de la plataforma Pequeño Seguro

5 Unit 1: Overview and Positioning
Fast Track to Java Unit 1: Overview and Positioning El Lenguaje Java Independiente de la plataforma Seguro Simple Robusto Orientado a Objetos Distribuido Multi-threaded Ref:

6 El Modelo Java Al compilar un programa Java, se genera un código de máquina intermedio definido por Sun, que recibe el nombre de bytecode

7 El Modelo Java El código bytecode es portable entre diferentes plataformas

8 Java Standard Edition Java SE es la edición estándar de Java, sobre la cual están construidas Java ME (Mobile Edition) y Java EE (Enterprise Edition)

9 Unit 1: Overview and Positioning
Fast Track to Java Unit 1: Overview and Positioning Tipos de Aplicaciones Usando Java es posible escribir: Aplicaciones stand-alone Aplicaciones Web (servlets, JSP, applets) Componentes (JavaBeans, Enterprise JavaBeans) Web Services

10 Unit 1: Overview and Positioning
Fast Track to Java Unit 1: Overview and Positioning Tipos de Archivos Java Todo archivo define una clase o una interfaz Clase: Define e implementa un tipo de objeto Variables (representación) Procedimientos (funciones) estáticos (especial: main) y dinámicos (se ejecutan sobre un objeto) Interfaz Define la firma de un procedimiento

11 Un archivo básico para hacer un programa que corra
public class MiClase { static public void main(String[] args) { Aqui van las instrucciones que se ejecutarán cuando se eche a correr la clase } El programa debe ser escrito en un archivo llamado MiClase.java (MiClase es el nombre de la “clase” y lo inventa el programador, por convención empieza con mayúscula Al compilarse se generará el archivo MiClase.class, que es el que se ejecuta Si se cambia algo en el programa hay que compilarlo de nuevo para que se refleje el cambio en el archivo class

12 Ejemplo 1 import java.util.*; //para usa Scanner public class MiClase { static public void main(String[] args) { Scanner s = new Scanner(System.in); System.out.print(″Numero de hombres ? ″); int h = s.nextInt(); System.out.print(″Numero de mujeres ? ″); int m = s.nextInt(); double ph = 100.0*h/(h+am); System.out.println(″% hombres : ″+ph); System.out.println(″% mujeres : ″+pm); }

13 Ejemplo de una clase con mas cosas
Fast Track to Java Unit 1: Overview and Positioning Ejemplo de una clase con mas cosas public class MiClase { int a; //variable de instancia static int b; //variable de clase public void miMetodo1( ) { //método para objetos de la clase ... } static public void miMetodo2 { //método general static public void main(String[] args) {

14 Características del Lenguaje
Case-sensitive Todas las sentencias terminan con un punto-coma (;) Los espacios blancos (incluyendo tabs y fines de línea) se ignoran, excepto al interior de strings

15 Comentarios // comentario Caracteres desde // hasta el fin de línea son ignorados /* comentario */ Caracteres entre /* y */ son ignorados /** comentario */ Caracteres entre /** y */ son ignorados e incluidos en la documentación javadoc

16 Javadoc

17 Identificadores Nombre dado a una variable, clase, o método
Comienza con una letra Unicode (incluyendo _ y $), a la que pueden seguir letras y dígitos Puede tener cualquier tamaño Ejemplos apellido $ 

18 Unicode Versión extendida de la tabla de caracteres ASCII
Los caracteres ASCII tienen 7 bits Los caracteres Unicode tienen 16 bits Diseñado para manejar múltiples lenguajes La secuencia \udddd permite codificar caracteres Unicode (d es un dígito hexadecimal)

19 Tipos, Valores y Variables
En Java existen 2 categorías de tipos: Primitivos: boolean, char, byte, short, int, long, float, double Referencias: objetos, interfaces, arreglos Un objeto es una instancia de una clase o de un arreglo Una variable es un espacio de memoria que puede almacenar: Tipo de la variable Puede almacenar Primitivo Un valor del tipo que se declaró Clase El valor null, o una referencia a una instancia de la clase o de alguna subclase de la clase Interfaz El valor null, o una referencia a una instancia de alguna clase que implemente la interfaz Arreglo El valor null, o una referencia a un arreglo de elementos del tipo del arreglo

20 Tipos de Datos Primitivos
Valores boolean true o false char Carácter Unicode (de 16 bits) byte Entero de 8 bits (con signo) short Entero de 16 bits (con signo) int Entero de 32 bits (con signo) long Entero de 64 bits (con signo) float Número flotante de 32 bits double Número flotante de 64 bits

21 Variables Una variable es un espacio de almacenamiento de datos, con un nombre y un tipo de datos asociado La existencia de una variable está dada por su alcance: static (variable "de clase"): se crea una vez, sin importar cuántas instancias de la clase existan no static (variable "de instancia"): se crea una vez por cada instancia de la clase local: se crea al ejecutarse la declaración, y desaparece al finalizar el bloque en el que fue creada

22 Variables Locales La declaración puede aparecer en cualquier punto del código fuente de un método La variable existe mientras se ejecuta el bloque que contiene la declaración

23 Bloque Cualquier número de sentencias agrupadas entre un par de llaves { } Puede ser usado en cualquier lugar donde se acepta una sentencia simple El bloque define el ámbito (scope) de las variables El bloque provee contornos para el control de flujo del procesamiento

24 Ambito de Variables public class MiClase { int a; static int b; public void miMetodo( ) { int c; if (condicion) { int d; } d fuera de ámbito } c fuera de ámbito } a y b fuera de ámbito

25 Valores Iniciales Variables de instancia y de clase Variables locales
tipos primitivos numéricos 0 char '\u0000' boolean false referencias null Variables locales Deben ser inicializadas explícitamente antes de ser usadas; de lo contrario se produce un error de compilación

26 Precedencia de Variables
1. Variables locales 2. Parámetros de métodos 3. Variables de clase y de instancia Ej: class Punto { private double x, y; public void setX(double x) { this.x = x; }

27 Unit 1: Overview and Positioning
Fast Track to Java Unit 1: Overview and Positioning Constantes Una vez inicializadas, no pueden ser modificadas Se utiliza la palabra reservada final para definir una constante Típicamente las constantes se definen como static, para no instanciarlas con cada objeto Ejemplo class Circulo { static final double PI = ; } The symbol in the last line is a constant, pi.

28 Conversión de Tipos Java es fuertemente tipeado
Chequea compatibilidad de tipos en tiempo de compilación Permite hacer cast entre tipos Provee operadores para determinar el tipo de un objeto en tiempo de ejecución

29 Conversion Implícita Cualquier valor numérico puede ser asignado a una variable numérica que seoporte un rango de valores más amplio byte short int long float double más chico más grande Ejemplo int i = 1000; double d = i;

30 Cast Explícito Cuando una conversión implícita no es posible, un cast explicita la conversión a realizar Sólo se permiten casts que tienen sentido

31 Cast de Tipos Primitivos
Puede perderse precisión double d = 20.5; long l = (long) d; System.out.println(l); Pueden perderse dígitos long l = ; short s; s = (short) l; System.out.println(s); 20 16960

32 Tipos de Operadores Asignación Aritméticos Relacionales Lógicos

33 Operador de Asignación
Se usa el símbolo = para asignar un valor Ejemplo sueldo = ; validado = true; La asignación puede ocurrir en la declaración String nombre = "Paula";

34 Operadores Aritméticos
+ Suma - Resta * Multiplicación / División % Resto

35 Métodos Estáticos Se identifican con el selector static
Devuelven o no un resultado de un cierto tipo Reciben un número determinado de parámetros de tipo determinado Métodos de igual nombre pero con distinto número o tipo de parámetros son métodos distintos !

36 Métodos en la misma clase
public class MiClase { public int suma(int x, int y ) { return x+y; } static public int suma(int x, int y, int z) { return x+y+z static public void main(String[] args) { System.out.println(suma(5,4)+” “+suma(2,3,4));

37 Métodos en otra clase public class Sumas { //En archivo Sumas.java
public int suma(int x, int y ) { return x+y; } static public int suma(int x, int y, int z) { return x+y+z public class MiClase { //En archivo MiClase.java static public void main(String[] args) { System.out.println(Sumas.suma(5,4)+” “ Sumas.suma(2,3,4)); } Ver EjemplosFunciones.ppt

38 Incremento y Decremento
i++ es equivalente a i = i + 1 i-- es equivalente a i = i - 1 El valor de la expresión es el valor de la variable antes o después de la operación, según si el operador se encuentra a la izquierda o a la derecha del operando Ejemplo int x = 10; System.out.println( x++ ); // x=11, print 10 System.out.println( ++x ); // x=12, print 12 System.out.println( x ); // print 12

39 Operadores Abreviados
var op= expression es equivalente a: var = var op (expression) Ejemplo a *= b + 1; es equivalente a: a = a * (b + 1);

40 Sentencias de Control de Flujo
if / else switch for while do / while

41 if if ( result == 0 ) { System.out.println("No encontrado!"); }

42 if / else if (rol.equals("administrador")) { // acceso a administración; } else { // no tiene acceso a administración }

43 Operadores Relacionales
> Mayor >= Mayor o igual < Menor <= Menor o igual == Igual != Distinto

44 Operadores Lógicos && and || or ! not Ejemplo boolean fin = eof ||
(str != null && str.equals(patron));

45 Operador "?" Expresión condicional:
condición ? expresión 1 : expresión 2 El valor de la expresión es expresión 1 si la condición es verdadera, y expresión 2 de lo contrario Ejemplo montoNeto = hayImpuesto ? p * 1.05 : p; es equivalente a: if (hayImpuesto) { montoNeto = p * 1.05; } else { montoNeto = p; }

46 if / else if / else if ( años < 5 ) { vacaciones = 10; } else if ( años < 10 ) { vacaciones = 15; } else { vacaciones = 20; }

47 while y do while Sintaxis 1: se ejecuta 0 o más veces
while ( condición ) { sentencias } Sintaxis 2: se ejecuta 1 o más veces do while ( condición );

48 break break causa el fin del ciclo en el que se encuentra
while ( condición ) { sentencias… if (condición de salida) { break; } más sentencias…

49 continue continue causa el fin de la iteración actual y el paso a la siguiente while ( condición ) { sentencias… if (condición siguiente iteración) { continue; } más sentencias… (ver ejemplos instrucciones especiales)

50 Recursividad Java soporta que un método se invoque a sí mismo, de manera recursiva: // sumatoria int f(int n) { if (n == 0) { return 0; } else { return n + f(n – 1); }

51 switch Selección múltiple switch <expresión> debe evaluar un int
case <expresión> debe ser un literal o un campo static final break abandona el bloque del switch (de otra manera los siguientes cases son ejecutados sin ser evaluados) El bloque default es opcional switch (<expresión>) { case <expresión>: break; default: }

52 Ejemplo de switch public static void main(String[] args) { switch (args.length) { case 0: FileEditor e = new FileEditor(); break; case 1: FileEditor e = new FileEditor(args[0]); default: // mensaje de error y fin }

53 for Sintaxis for (inicialización; condición; reinicialización) { sentencias } Nota inicialización y reinicialización pueden ser listas de expresiones separadas por comas

54 Ejemplo de for for ( x=0; x<10; x++ ) { // ejecuta el bloque mientras x < 10 } for ( x=0, y=0; y<20; x++, y+=x ) { // ejecuta el bloque mientras y < 20

55 Etiquetas (Labels) Los labels se usan típicamente en bloques y ciclos
Un label es un identificador seguido de dos puntos: Label1: El label identifica la siguiente sentencia

56 Ejemplo search: for (...) { for (…) { if (...) { break search; }

57 Arreglos Un arreglo es un objeto Colecciones ordenadas de elementos
Tipos de datos primitivos (int, …) Referencias a objetos El tamaño es definido en la creación (new) y no puede ser modificado

58 Arreglos de Tipos Primitivos
int[] x; // equivalente a int x[] x = new int[3]; x[0] = 10; X 10 x[1] = 20; 20 30 x[2] = 30; Nota: x.length es una variable final que entrega el tamaño del arreglo

59 Arreglos de Objetos Circulo[] x; x = new Circulo[3];
Referencias X Circulo[] x; x = new Circulo[3]; x[0] = new Circulo(); x[1] = new Circulo(); x[2] = new Circulo();

60 Arreglos de Arreglos Java permite crear arreglos de arreglos con la siguiente sintaxis int[][] matriz = new int[4][]; for (int i = 0; i < matriz.length; i++) { matriz[i] = new int[5]; for (int j = 0; j < matriz[i].length; j++) { matriz[i][j] = i + j; }

61 Inicialización de Arreglos
Un arreglo puede inicializarse con la siguiente sintaxis: boolean[] respuestas = {true, false, true}; String[] nombres = {"Ana María", "Carlos"}; Circulo[] circulos = { new Circulo(), new Circulo(20), new Circulo(5.5) }; String[][] humor = { { "Coco Legrand", "Alvaro Salas" }, { "Les Luthiers" }, { "Groucho Marx", "Buster Keaton", "Jerry Lewis", "Woody Allen" }

62 for-each (desde Java 5.0) Java 5.0 introdujo un for simplificado para recorrer arreglos y otras estructuras El siguiente método retorna la suma de los elementos de un arreglo // Java 1.4 o anterior int sum(int[] a) { int result = 0; for (int i=0; i<a.length; i++) { result += a[i]; } return result; // Java 5.0 int sum(int[] a) { int result = 0; for (int i : a) { result += i; } return result;

63 String En Java los strings son objetos de la clase String
Los objetos String son inmutables, es decir, permanecen con el string que se les asignó en la inicialización Si se desea modificar un String, debe usarse la clase StringBuffer Un literal de tipo String ("hola, mundo!") da origen a un objeto de tipo String instanciado por la máquina virtual

64 Concatenación de Strings
El operador + permite concatenar Strings El operador + no modifica los operandos, sino que genera un nuevo objeto String con la concatenación String s1 = "Hola"; String s2 = ", mundo!"; s1 = s1 + s2; // s1: "Hola, mundo!"

65 Clase 7: Strings 2 de abril (N. Baloian)

66 Programa

67 Tipo Char

68 Caracteres y enteros import java.util.*; class Caracteres {
public static void main(String args[]) { Scanner C = new Scanner(System.in); System.out.print("ingrese numeros n1 n2 "); int in = C.nextInt(), fn = C.nextInt(); for (int i = in; i <= fn; i++) System.out.println(i+" <-> "+(char)i); C.nextLine(); System.out.print("ingrese letras x1 Enter x2"); char ic = C.nextLine().charAt(0), fc = C.nextLine().charAt(0); for (int i = ic; i <= fc; i++) System.out.println(i+" <-> "+(int)i); }

69 Métodos de Strings

70 Contar las apariciones de un carácter en un String

71 Más métodos

72 Función para respuesta “si” o “no”

73 Apariciones de un string en otro

74 Conversion entre números y Strings

75 StringBuffer y StringBuilder
StringBuffer y StringBuilder implementan una secuencia de caracteres modificable StringBuffer realiza sincronización, y puede ser utilizado simultáneamente por múltiples threads StringBuilder (desde Java 5) no realiza sincronización, está orientado a ser utilizado sin concurrencia

76 Métodos de StringBuffer
StringBuffer(String str): crea un StringBuffer a partir de un String StringBuffer append(int i): concatena la variable i en el StringBuffer StringBuffer append(String str): concatena la variable str en el StringBuffer StringBuffer delete(int start, int end): elimina el substring indicado

77 Métodos de StringBuffer
int length(): retorna el número de caracteres del StringBuffer StringBuffer replace(int start, int end, String substr): reemplaza el substring entre start y end por substr String substring(int start, int end): retorna un nuevo string con el substring indicado String toString(): retorna un nuevo String a partir del StringBuffer

78 La clase StringTokenizer
El Constructor de esta clase recibe un string (y optativamente también un separador). El string es separado en varios sub-strings, de acuerdo al separador (espacio si no se recibe nada). Estos pueden ser recuperados secuencialmente por el método nextToken(). También existe el método hasMoreTokens() que retorna true si todavía quedan más substrings por retornar. String s1 = “we are a happy family” StringTokenizer st = new StringTokenizer(s1); st we are a happy family String s = st.getToken(); st are a happy family s = “we”

79 Ejemplos Conversión de un número a string
String s = String.valueOf(100); String s = new Double(100).toString(); Conversión de un string a número int i = Integer.parseInt(s); int i = new Integer(s).intValue();

80 Los Archivos de Texto Se organizan en líneas de texto (Strings)
Cada línea consiste una cadena de caracteres que termina con una marca de fin de línea Después de la marca de fin de línea de la última línea viene una marca de fin de archivo Por convención tienen la extensión .txt Se generan con un editor de texto (sin formato) o por un programa

81 Escribiendo archivos de texto
Apertura de un archivo para escritura: PrintWriter x = new PrintWriter ( new FileWriter(filename)) Se pueden escribir líneas con los siguientes métodos: x.print(string) x.println(string) Si existía un archivo con ese nombre se borra y es reemplazado por el que genere el programa Es importante hacer que al final se ejecute la instrucción x.close() para asegurarse de que los datos que aún están en el buffer sean traspasados. Hay que reportar que se usan métodos que pueden causar excepciones con throws IOException

82 Ejemplo: escritura Leer líneas que terminan con la palabra “fin” y grabarlas en un archivo en disco de nombre “archivo.txt”. import java.io.*; import java.util.*; class CrearArchivo { static public void main(String[]args) throws IOException{ PrintWriter a=new PrintWriter( new FileWriter(“archivo.txt”)); Scanner U = new Scanner(System.in); while(true){ System.out.print (“linea(o fin)?“); String linea=U.nextLine() if( linea.equals(“fin”) ) break; a.println(linea); } a.close();

83 Leyendo archivos de texto en JAVA
Abrir un archivo existente : BufferedReader x = new BufferedReader( new FileReader(filename)) Las líneas pueden ser leídas de la siguiente manera: String line = x.readLine() Archivos se tratan secuencialmente Si no quedan líneas por leer en el archivo, el método readLine() retornará el valor null. Hay que “importar” las clases BufferedReader y FileReader poniendo al comienzo del programa la instrucción import java.io.*; Hay que “reportar” las llamadas a métodos que pueden causar excepciones con throws IOException

84 Ejemplo: lectura Leer líneas que terminan con la palabra “fin” y grabarlas en un archivo en disco de nombre “archivo.txt”. import java.io.*; class LeerArchivo{ static public void main(String[]args) throws IOException { BufferedReader a = new BufferedReader( new FileReader(“archivo.txt”)); while(true){ String linea=a.readLine(); if(linea==null) break; System.out.println(linea); } a.close();

85 Encontrar alumno con nota mayor
Lineas en el archivo “archivo.txt”: Nombre:nota Ej. Juan Perez:6.7 import java.io.*; class LeerArchivo{ static public void main(String[] args) throws IOException { BufferedReader a = new BufferedReader( new FileReader(“archivo.txt”)); String linea; String nombre; double notamax = 0.0; while(linea=a.readLine() != null){ int i = linea.indexOf(“:”); double nota = Double.parseDouble(linea.substring(i+1)); if(nota > notamax) { notamax = nota; n nombre = linea.substring(0,i+1); } a.close(); System.out.println(“Nombre: “+nombre+” Nota: “+notamax);

86 Otras Estructuras: Vector
Una implementación de lista enlazada eficiente Puede contener objetos de cualquier clase Ultimas versiones de java apuntan a que todos sean de una sola (super)clase Vector v = new Vector(); //crea un vector vacio v.add(“Hola”); v.add(new Scanner()); ... //agregar elementos al final, v.add(5, “chao”); //agrega en el indice 5 //mostrar los elementos for(int i = 0; i < v.size(); i++) System.out.println(v.get(i).toString());

87 Generics: chequeo de tipos
Usando Generics se puede hacer que se chequee el tipo de objeto Vector<Tipo> v = new Vector<Tipo>(); Solo se pueden poner objetos de la Clase Tipo (o derivados) v.add(“Hola”); //produciría error de compilación

88 for-each (Java 5.0) For-each para Vectores (con uso de generics)
// Java 1.4 o anterior void closeAll(Vector<Socket> c) { Iterator i = c.iterator(); while (i.hasNext()) { Socket t = (Socket)i.next(); t.close(); } // Java 5.0 void cancelAll(Vector<Socket> c) { for (Socket t : c) { t.close(); }

89 Otras Estructuras: Hashtable
Una implementación de un diccionario eficiente Conviene usarlo con Generics Hashtable<String, Integer> h = new Hashtable<String, Integer>(); //crea una tabla de Hashing vacía //Integer: clase Wrapper de int (Double, Char, ...) Integer i = new Integer(5); h.put(“Palabra”,i); Integer x = h.get(“Palabra”); int c = x.intValue()+1; Enumeration e = x.keys();

90 Otras Estructuras: Enumeration
Los objetos Enumeration se crean como resultado de aplicar una funcion a una estructura Retornan una enumeracion de los elementod de esa estructructura que se pueden recorrer Enumeration e = x.keys(); x.hasMoreElements() (true o false) x.nextElement() retorna el siguiente elemento while( x.hasMoreTokens()) { String s = (String)x.nextElement(); Integer I = x.get(s); System.out.println(s+” “+i); }

91 Autoboxing (Java 5.0) A partir de Java 5.0, la conversión entre tipos primitivos y objetos (entre int e Integer, por ejemplo) se produce de manera automática cuando se requiere import java.util.*; // Imprime la frecuencia de los parámetros public class Frequency { public static void main(String[] args) { Hashtable<String, Integer> m = new Hashtable<String, Integer>(); for (String word : args) { Integer fr = m.get(word); m.put(word, (fr == null ? 1 : fr + 1)); } System.out.println(m); } }

92 Clases "Wrapper" Boolean, Byte, Char, Double, Float, Integer, Long, Number, y Short Almacenan un valor de un tipo primitivo en un objeto Del mismo modo que la clase String, estas clases son inmutables Proveen métodos para manipular y convertir los valores

93 Métodos de Integer Integer(int value): constructor
Integer(String value): constructor boolean equals(Object o): compara con otro objeto int intValue(): retorna el valor del objeto como un int static int parseInt(String s): parsea el string y retorna un int String toString(): retorna el objeto como string static String toString(int n): retorna el int indicado como un string

94 Ejercicio 1 Se tienen dos archivos: items.txt y ventas.txt
Items tiene por cada línea el código de un producto y el stock actual Ej: Ventas tiene por cada línea el código de un producto y cuanto se vendió EJ: Generar un archivo llamado stockfinal.txt con el stock para cada producto después de descontar las ventas del día

95 Algoritmo sugerido Crear tabla de hashing con formato <String, Integer> abrir archivo stock.txt para lectura por cada linea: sacar el codigo y el stock, poner en la tabla el par (codigo, stock) abrir archivo ventas.txt sacar el codigo y la venta obtener el par (codigo, stock) correspondiente actualizar stock restandole la venta abrir archivo stockfinal para escritura por cada par (codigo,stock) de la tabla escribir en el archivo codigo+” “+stock Cerrar archivos