Tema 2: Conceptos de programación y lenguajes

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1 Tema 2: Conceptos de programación y lenguajes
Introducción Conceptos elementales de programación Lenguajes de programación Compilando y ejecutando un programa en Java Programación orientada a objetos Bibliotecas (libraries) Applets Java Escuela Superior de Informática. UCLM

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Introducción Comencemos a examinar las ideas básicas tras la escritura de programas Nos centraremos en la estructura de un programa (en Java) elementos de programación básicos preparar y ejecutar un programa conceptos básicos de orientación a objetos la estructura de una aplicación Java Java applets Escuela Superior de Informática. UCLM

3 Estructura de un programa (en Java)
Ver Lincoln.java Un programa consiste en una o más clases Una clase contiene uno o más métodos Un método contiene sentencias de programa Una aplicación Java siempre ejecuta el método main (principal) Escuela Superior de Informática. UCLM

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Espacio en blanco Espacios, líneas en blanco y tabuladores se denominan colectivamente espacio en blanco y se usan para separar palabras y símbolos en un programa Un espacio en blanco extra se ignora Un programa válido puede ser formateado de muchas formas diferentes Ver Lincoln2.java y Lincoln3.java Los programas deben ser formateados para incrementar su legibilidad usando sangrado de forma sistemática Escuela Superior de Informática. UCLM

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Comentarios Los comentarios en un programa se denominan también documentación interna Los comentarios se incluyen para explicar el propósito del programa o de los pasos de procesamiento Los comentarios en Java pueden adoptar dos formas: // comentarios que van hasta fin de línea /* comentarios que van hasta el símbolo de terminación, incluso a través de saltos de línea */ Escuela Superior de Informática. UCLM

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Identificadores Los identificadores son los “nombres” que un programador usa en un programa La mayoría de los identificadores no tienen un significado predefinido excepto el que les haya asignado el programador Un identificador puede construirse con letras, dígitos, el carácter de subrayado (_) y el signo de dólar Un identificador no puede comenzar con un dígito y puede tener cualquier longitud Java es sensible a la capitalización, por lo tanto Total y total son identificadores diferentes Escuela Superior de Informática. UCLM

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Palabras reservadas Algunos identificadores palabras reservadas, tienen significados específicos (en Java) y no pueden usarse para otra cosa abstract boolean break byte byvalue case cast catch char class const continue default do double else extends false final finally float for future generic goto if implements import inner instanceof int interface long native new null operator outer package private protected public rest return short static super switch synchronized this throw throws transient true try var void volatile while Escuela Superior de Informática. UCLM

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Literales Un literal es un valor de dato explícito usado en un programa Literales enteros: Literales de punto flotante: Literales de cadena: "El resultado es: " "En un lugar de la Mancha..." Escuela Superior de Informática. UCLM

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La API de Java La interfase del programador de aplicaciones, Application Programmer Interface, (API) es una colección de clases que pueden usarse cuando se necesiten Los métodos println y print son parte de la API de Java; no son parte del lenguaje Ambos métodos imprimen información en la pantalla; la diferencia es que println salta a la línea siguiente y print no Ver Countdown.java Escuela Superior de Informática. UCLM

10 Concatenación y suma de cadenas
El operador + realiza dos tareas Cuando se aplica a dos cadenas, estas se combinan en una sola (concatenación de cadenas). Cuando se aplica a una cadena y a algún otro valor (como un número), el valor se convierte a cadena y se concatena a la anterior Cuando se aplica a dos tipos numéricos se suman aritméticamente Ver Antarctica.java y Sum.java Escuela Superior de Informática. UCLM

11 Lenguajes de programación
Hay cuatro niveles básicos de lenguajes de programación: lenguaje máquina lenguaje ensamblador lenguajes de alto nivel lenguajes de cuarta generación Cada CPU tiene su propio y específico lenguaje máquina Los otros niveles se crearon para hacer la programación más fácil Escuela Superior de Informática. UCLM

12 Lenguajes de Programación
Un programa debe traducirse a código máquina antes de poder ejecutarse sobre un tipo particular de CPU Esto se puede conseguir de varias formas Un compilador es una herramienta software que traduce código fuente a un lenguaje específico Frecuentemente, este lenguaje específico es el lenguaje máquina para un tipo particular de CPU La aproximación de Java es algo diferente Escuela Superior de Informática. UCLM

13 Traducción y ejecución en Java
El compilador Java traduce código fuente Java en una representación especial llamada bytecode El bytecode Java no es el lenguaje máquina para ninguna CPU tradicional Otra herramienta software, un intérprete, traduce bytecode en lenguaje máquina y lo ejecuta Por lo tanto, el compilador de Java no está atado a ningún tipo particular de máquina Java está considerado como indiferente a la arquitectura (architecture-neutral) Escuela Superior de Informática. UCLM

14 Traducción y ejecución en Java
Código fuente Java Bytecode Java Compilador Java Intérprete Java Compilador de Bytecode Código máquina Escuela Superior de Informática. UCLM

15 Traducción y ejecución en Java
En línea de órdenes el compilador se ejecuta así: > javac Lincoln.java Esto crea un fichero denominado Lincoln.class, el cual se envía al interprete para ser ejecutado: > java Lincoln La extensión .java se usa en tiempo de compilación, pero la extensión.class no se usa por el intérprete Otros entornos ejecutan estos procesos de forma diferente Escuela Superior de Informática. UCLM

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Sintaxis y Semántica La sintaxis de un lenguaje define como se pueden poner juntos símbolos, palabras reservadas, e identificadores para hacer un programa válido La semántica de un constructor de un lenguaje es el significado del constructor; ella define su papel en un programa Un programa sintácticamente correcto no implica que sea lógicamente (semánticamente) correcto Un programa siempre hará lo que le digamos, no lo que queríamos decirle que hiciera Escuela Superior de Informática. UCLM

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Errores Un programa puede tener tres tipos de errores El compilador puede encontrar problemas con la sintaxis y otros problemas básicos (errores en tiempo de compilación) Si hay errores en tiempo de compilación no se crea versión ejecutable del programa Puede haber problemas durante la ejecución del programa, tal como intentar dividir por cero, que provocan que el programa termine anormalmente (errores en tiempo de ejecución) El programa puede correr pero producir resultados incorrectos (errores lógicos) Escuela Superior de Informática. UCLM

18 Argumentos en la línea de órdenes
Ver Name_Tag.java El método main acepta información extra en la línea de órdenes cuando se ejecuta el programa > java Name_Tag John Cada valor extra se denomina argumento de línea de órdenes En Java, los argumentos de la línea de órdenes se leen siempre como una cadena de caracteres Escuela Superior de Informática. UCLM

19 Ingeniería del software
Debemos siempre tratar de desarrollar formalmente nuestro software para hacerlo fiable y mantenible Según aumenta la complejidad del programa, sus coste de desarrollo y revisión aumenta exponencialmente coste complejidad Escuela Superior de Informática. UCLM

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Componentes software Los programas son más fáciles de construir y codificar cuando están constituidos por componentes separados Un componente software puede considerarse como cualquier elemento de software que transforma una entrada en una salida Entrada Salida Componente 16 22 Calcular media Escuela Superior de Informática. UCLM

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Componentes software Los componentes pueden combinarse para crear componentes mayores Escuela Superior de Informática. UCLM

22 Programación orientada a objetos
Java es un lenguaje orientado a objetos Los programas están hechos de componentes software llamados objetos Un objeto contiene datos y métodos Un objeto se define por una clase Se pueden crear múltiples objetos a partir de la misma clase Escuela Superior de Informática. UCLM

23 Programación orientada a objetos
Una clase representa un concepto y un objeto es la realización de ese objeto Objetos Clase Mi coche El coche de Juan El coche del vecino Coche Escuela Superior de Informática. UCLM

24 Programación orientada a objetos
Los objetos pueden también derivarse unos de otros usando un proceso denominado herencia Objetos, clases y herencia se discutirán en mayor detalle más adelante Vehículo Tren Coche Avión Escuela Superior de Informática. UCLM

25 Bibliotecas (Libraries) de Clases
La API de Java es una biblioteca de clase, un grupo de clases que soportan el desarrollo de programas Las clases en una jerarquía de clase están frecuentemente relacionadas por herencia Las clases en la API de Java están separadas en paquetes La clase System, por ejemplo, está en el paquete java.lang Cada paquete contiene un conjunto de clases relacionadas de alguna forma Escuela Superior de Informática. UCLM

26 Los paquetes de la API de Java
Algunos paquetes en la API de Java: java.applet java.awt java.beans java.io java.lang java.math java.net java.rmi java.security java.sql java.text java.util Escuela Superior de Informática. UCLM

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Importando paquetes Una clase de la API de Java puede usarse a través su nombre completo: java.lang.System.out.println (); O el paquete puede importarse usando la sentencia import, la cual tiene dos formas: import java.applet.*; import java.util.Random; El paquete java.lang se importa automáticamente en todo programa Java Escuela Superior de Informática. UCLM

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Applets Java Una applet Java es un programa Java creado para ser enviado a lo largo de una red y ser ejecutado usando un navegador (browser) web Una aplicación Java es un programa autónomo Las aplicaciones tienen el método main, pero las applets no Las applets están derivadas de la clase java.applet.Applet Ver Confucius.java y No_Parking.java Se pueden colocar enlaces a applets en documentos HTML Escuela Superior de Informática. UCLM

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Applets Java Computador local Código fuente Java Compilador Java Bytecode Java Navegador Web Computador remoto Intérprete Java Escuela Superior de Informática. UCLM