Fundamentos de

Programación con JavaIng. Juan Carlos Medina Díaz

isi_carlos@outlook.com

¿Qué es un programa de Computadora?

1

• Serie de Instrucciones ejecutan

en el procesador central.

Paradigmas de la Programación

2

Paradigmas de la Programación

Paradigma “Patrón o Modelo”

Propuesta Tecnológica para la resolución de

problemas bien delimitada

Como es que el lenguaje será implementado

3

Programación Estructurada

4

Carro

CaracterísticasColor

Motor

Puertas

Cilindros

FuncionalidadesEnciende motor

Frena

Apaga motor

Nombre Marca

Numero de Puertas

Programación Orientada a Objetos

5

Carro

CaracterísticasColor

Marca

Cilindros

Puertas

FuncionalidadesEnciende()

Apaga()

asignaMarca()

Cilindros()

cargaGasolina()

POO vs Programación Estructurada

Programación Estructurada un solo bloque de código

Secuencia lógica de pasos

Hace uso de instrucciones de control como secuencias

repetitivas, condicionales, selectivas.

POO permite reutilización del código

Creación de sistemas mas complejos

Facilidad del trabajo en equipo

6

Orígenes POO (Programación Orientada

a Objetos).

Simula 67 lenguaje de simulación

Primer lenguaje de Programación que incorporo el

concepto de Clase

Desarrollado por Kristen Nygaard y Ole-Johan Dahl del

Centro Noruego de Computación en Oslo.

7

Orígenes POO (2)

Small Talk Desarrollado por la Empresa Xerox

Era propiamente un Sistema Operativo “Virtualizaba”

Todo es un objeto se comunica con “mensajes”

8

Orígenes POO (3)

Java Programación "Write Once, Run Anywhere“

Desarrollado en los años 90’s por Patrick Naughton

Primer nombre fue Oak

9

Estructura Básica POO (1)

Objeto

Mensaje

Clase

10

Estructura Básica POO (2)

Objetos

Encapsulación Abstracta de datos

Métodos para manipular datos

11

Estructura Básica POO(3)

Mensajes

Objetos: reciben, interpretan, responden

Acción a tomar:

mensaje: objeto.maximizar()

12

Estructura Básica POO(4)

Metodos

Establecen el comportamiento de la clase

13

Estructura Básica POO(5)

Clases

Generalización de objetos

Propiedades y comportamientos comunes de

Objetos -> Abstracción

Objeto -> representación concreta de la clase

14

Estructura Básica POO(6)

15

Propiedades Aplicadas POO

Abstracción

Encapsulamiento

Herencia

Polimorfismo

16

Abstracción

Gato

Nombre

Edad

Dueño

Raza

Maúlla()

Come()

Bebe()

Duerme

17

Encapsulamiento

Que puede ser visible y

que no puede ser visible

18

Herencia

Las clases pueden tener descendencia “compartir

características”

Reutilización de Código

19

Polimorfismo

Un mismo método ejecuta varias funciones

Mensaje a diferentes clases cada una responderá

apropiadamente

20

Lenguaje Unificado de Modelado

22

UML (1)

Modelos describen el aspecto y la conducta de "algo“

Sirve para representar visualmente las reglas de creación, estructura y comportamiento de un grupo relacionado de objetos y procesos

Orientado a Objetos

Proporciona los Planos del Sistema

22

UML (2)

Conjunto de normas que nos dicen cómo hay que representar

esquemas de software.

Gato

Cazar()

23

Tipos de Diagramas

Diagramas de casos de uso

Diagramas de clases

Diagramas de secuencia

Diagramas de Objetos

Diagramas de estados

Diagramas de actividades

24

Diagrama de Casos de Uso

Comportamiento del

Sistema desde la

perspectiva del Usuario.

Caso de Uso

Nombre Sistema

Comunicación Actor -

Caso de Uso

25

Diagrama de Clases

Relación entre las clases

que involucran el sistema

Comparten atributos,

operaciones, relaciones,

etc.

Todo parte - composición

26

Diagrama de Secuencias

Mensajes se

intercambian en

un contexto para

alcanzar un fin

27

Introducción a Java

Write Once, Run Anywhere

28

Tecnología Java

Lenguaje de programación parecido a C++

Ambiente de Desarrollo JDK Java Development Kit(

Herramientas)

Compatibilidad para generar aplicaciones móviles, web,

datos

Maquina Virtual

29

Versiones

Actualmente estas son las versiones mas utilizadas de

Java:

JSE o Java Standard Edition. Para desarrollo de aplicaciones

de escritorio, no tiene soporte para algunas tecnologías web

JEE o Java Enterprise Edition. Orientado a empresas y a la

integración entre sistemas. Incluye programas útiles

para Aplicaciones de Servidores

JME o Java Micro Edition. Orientado a Móviles( Teléfonos,

Tabletas,…)

30

Lenguaje de Programación Java

Diseñado para ser:

Orientado a objetos

Distribuido

Simple

Multihilo

Seguro

Independiente de la plataforma

31

Orientado a Objetos

Énfasis en la creación de objetos

Piezas de código que interactúan con otros objetos

Resolver problemas: interactuando objetos

Bases en SIMILA-67 (1967), C++, Java

32

Distribuido

Java se ha diseñado para trabajar en ambiente de redes

Contienen una gran biblioteca de clases para la utilización del protocolo TCP/IP, incluyendo HTTP y FTP

El código Java se puede manipular a través de recursos URL. Universal Resource Locator (URL)

La tecnología java permite descargar código de internet y ejecutarlo en la PC

33

Simple

Eliminación de partes complejas y obscuras de otros lenguajes de programación

No se permite manipulación directa con apuntadores a localidades de memoria

Manipulación de objetos usando referencia a objetos

Limpieza de la memoria por medio del Garbage Collector

Datos boolean sólo puede ser true o false no como en otros lenguajes (1 o 0)

34

Multihilo

Ejecución de varios procesos a la vez

Eficiencia en el sistema

35

Seguro

El entorno donde se ejecuta Java usa medidas de

seguridad para proteger a los programas de ataques

Medidas:

Prohibición de la manipulación de la memoria por medio de

apuntadores

Prohibición a programas distribuidos, como applets, lectura

y escritura al disco duro de una computadora

Soporte de firmas digitales (certificados de validación)

36

Independiente de la Plataforma

.class

37

Iniciando con Java

Write Once, Run Anywhere

38

Características Java (1)

Java Virtual Machine (JVM)

Recolección de basura (Garbage Collector)

Java Runtime Environment (JRE)

Tareas JVM

39

Java Virtual Machine

Maquina imaginaria que se emula en una maquina real

Código de los programas se guarda en archivos .class

Proporciona las especificaciones del hardware donde se va a ejecutar la aplicación

Java Compilación e Interpretación -> genera un bytecode (código maquina)

Garantizar la Portabilidad

40

Recolector de Basura

Muchos lenguajes de programación permiten reserva de

memoria, el programador no es consiente de ello

Java quita la responsabilidad al programador de la

administración de la memoria Garbage Colector se

encarga de liberar la memoria que se ocupó

La liberación de memoria es automática durante el ciclo

de vida de un programa java

41

Java Runtime Environment (JRE)

42

Tareas JVM

Cargar el código -> class loader

Verificar el código -> bycode verifier

Ejecutar el código -> runtime interpreter

43

Class Loader

Carga todas las clases necesarias para la ejecución del

programa

Agrega seguridad por dominios (namespaces)

Clases locales

Clases de la red

Después de cargar todas las clases, se determina la memoria

para el archivo ejecutable

44

Bytecoder

Revisa el formato del código - código válido

Pasos del verificador de código

1. Toda clase debe coincidir con el formato de archivo de

clases de la especificación JVM

2. No debe existir ninguna violación de restricción de acceso

3. El código no debe generar overflows o underflows de pila

4. Los tipos de los parámetros del código funcional deben ser

correctos

5. No debe existir conversiones ilegales

45

ImpSaludo.java

1. // Clase imprime un saludo

2. // archivo: ImpSaludo.java

3. public class ImpSaludo

4. {

5. public static void main(String[] args)

6. {

7. Saludo obj = new Saludo();

8. obj.saludar()

9. }

10. }

Comentarios

Nombre de la Clase

Punto de Inicio

Creación de Objeto

Mensaje a Método

46

Saludo.java

1. // Implementa Saludo

2. // archivo: Saludo.java

3. public class Saludo

4. {

5. public void saludar()

6. {

7. System.out.println("Hola !!!");

8. }

9. }

47

Ejecución del Programa (1)

48

Ejecución del Programa (2)

Compilación

javac ImpSaludo.java genera ImpArchivo.class

C:\> javac ImpSaludo.java

Ejecución (nombre del archivo class sin la extensión) java

ImpSaludo

C:\> java ImpSaludo (contiene al método main)

49