Java 1

(1)

Uniwersytet Łódzki

Wydział Matematyki i Informatyki, Katedra Analizy Nieliniowej

Java 1

Wykład wstępny

mgr inż. Michał Misiak

(2)

Podstawowe informacje

 mgr inż.. Michał Misiak

 Konsultacje pokój 317, piątek po wykładzie

 e-mail: mmisiak@math.uni.lodz.pl

 strona www: www.michalmisiak.prv.pl

(3)

Zasady zaliczenia

 Kolokwium + Projekt w ramach laboratorium

 Ocena z wykładu: 0,4 * ocena z kolokwium + 0,6 * ocena z projektu

 Kolokwium na przedostatnich zajęciach

(4)

Program wykładów

 Podstawy języka

 Przegląd klas i pakietów

 Obsługa zdarzeń

 Rysowanie AWT

 Swing

 Aplety

 Programowanie współbieżne

 Programowanie sieciowe

 Różności (JDBC, JMF, J2ME, …)

(5)

Prawdy i mity o Javie

 Java jest techniką webową?

 Java jest bezpieczna?

 Java jest niezależna od architektury?

 Java jest wydajna?

 Java jest prosta?

 Java jest potężna?

 Java jest obiektowa?

 Java jest rozproszona?

 Java jest interpretowana?

(6)

Java prowadzi przemysł programistyczny

 Najbardziej popularne i pożądane języki programowania na lipiec 2007, zobacz: http://www.tiobe.com/tpci.htm



Java



C



C++



Visual Basic



PHP



Perl



C#



Python



JavaScript



Ruby

(7)

Java jest techniką webową

 Prawda! Przeglądarki WWW mogą uruchamiać programy w Java tzw. “applety”



Sieć WWW może być wykorzystana do dostarczenia i wykonywania aplikacji;



Nie trzeba instalować i ściągać uaktualnień aplikacji. Aplikacja znajduje się pod konkretnym adresem, jest zasobem sieciowym;

 Prawda! Biblioteki sieciowe Java są łatwe w użyciu



Przeciętny użytkownik może w łatwy sposób pisać aplikacje sieciowe w oparciu o gniazda;



Standardowe protokoły dla systemów rozproszonych i API dla

DBMS;

(8)

Java jest techniką webową

 Mit! Java jest rozwiązaniem tylko dla WWW

 Aplety Java działają w ramach stron WWW

 Aplikacje Javy mogą być również stacjonarne tzw.

„stand-alone”

 Java również jako aplikacja mobilna

 Aktualne wykorzystanie:



Klient (applet): 5%



Aplikacja stand-alone (application): 25%



Serwer (servlets/JSP/EJB): 70%

(9)

Java jest bezpieczna

 Prawda! Restrykcje na wykonywanie operacji

 brak możliwości wykonywania operacji bezpośrednio na pamięci

 Aplety standardowo zabraniają:

 czytanie z dysku lokalnego;

 zapisywanie na dysk lokalny;

 wykonywania lokalnie programów

 otwierania połączeń sieciowych innych niż HTTP

 dostęp do prywatnych danych o użytkowniku (nazwa,

katalogi, zainstalowane aplikacje, etc…)

(10)

Java jest bezpieczna

 Mit! Java jest zbyt bardzo restrykcyjna, ażeby była użyteczna

 Restrykcje stosują się wyłączenie do apletów, nie do regularnych programów Java;

 Podpisy cyfrowe wspierają ograniczanie

restrykcji

(11)

Java jest niezależna od platformy



Prawda! Programy w języku Java mogą być kompilowane na „bytecode”

niezależnie od maszyny/systemu operacyjnego



Prawda! Większość systemów operacyjnych posiada implementacje Wirtualnej Maszyny Java (JVM)

 Windows, Linux, Solaris, MaxOS, …



Mit! Bezpieczeństwo i przenośność może być osiągnięta bez straty wydajności

 Obecnie programy napisane w języku Java są ok.. 20% wolniejsze niż w C++

 Kolejne wersje JVM dążą do zwiększenia lub wyeliminowania start wydajności

 Najprawdopodobniej różnice w wydajności pomiędzy aplikacjami w C++, a w Java pozostanie na poziomie ok. 10%

(1) http://java.sun.com/docs/books/tutorial/getStarted/intro/definition.html

(1)

(12)

Java jest niezależna od platformy



Mit! Java jest wyłącznie interpretowana



Wcześniejsze wersje były interpretowane, aktualnie wiele JVM wspiera JIT mechanizm „Just-In-Time”



Przykład kompilatora Javy bezpośrednio do języka maszynowego: The GNU Compiler for the Java Programming Language



Mit! Napisz raz uruchom gdziekolwiek (Write Once Run Anywhere)



Kod przenoszalny może być bardzo łatwo uzyskany natomiast musi być przetestowany na platformach, na których ma być używany



Aplikacje w języku Java mogą wykonywać lokalny kod



Graficzne biblioteki zachowują się trochę inaczej na różnych platformach



Obsługa wykonywania wątków jest bardzo luźno zdefiniowana

(13)

Java jest prosta

 Prawda! Java wspaniale upraszcza niektóre funkcjonalności języków programowania

 Java dysponuje automatycznym zarządzaniem pamięcią (Garbage Collector).

 Brak wskaźników oznacza brak niebezpieczeństwa wycieków pamięci. Nie ma bezpośrednich operacji na wskaźnikach

 Nie wykorzystuje się plików „makefile”

 Nie potrzeba plików nagłówkowych

 Wbudowane zarządzanie wielowątkowością

(14)

Java jest potężna



Prawda! Java posiada duży zbiór standardowych bibliotek:



obsługa sieci: URL (Uniform Resource Locator), gniazdka TCP i UDP, adres IP, RMI, …



Komponenty programistyczne: beans



wielowątkowość (lekkie procesy)



rozproszone obiekty: CORBA, JNDI, …



obsługa baz danych: JDBC



Grafika: sterowanie GUI i rysowanie grafiki



Biblioteki z gotowymi strukturami danych



Bezpieczeństwo: Podpisy cyfrowe, kontrola i sterowanie dostępem do zasobów, certyfikaty



Serializacja (przesyłanie struktur danych)



Kompresja strumieni i plików

(15)

Java 2 Standard Edition

(16)

Pakiety Javy



Główne pakiety:



JDBC



RMI



JavaBeans



Swing



Java 2D



Standardowe rozszerzenia



Serwlety i JavaServer Pages



Enterprise Java Beans (i JNDI)



Java 3D

Java JMF

(17)

Java Data Base Connectivity (JDBC)



Standardowy mechanizm do podłączania się do serwerów bazodanowych



Wymaga wyłączenie specyficznych sterowników dla serwera po stronie klienta. Nie trzeba nic zmieniać po stronie serwera



Standardowy mechanizm wykonywania zapytań bazodanowych



Również regularne jak i parametryzowane zapytania do DB



Standaryzowany struktury danych do przechwytywania rezultatów zapytań



założeniem są relacyjne bazy danych, struktury danych jako tabele



Nie definiuje składni SQL



Zapytania SQL są ciągiem znaków



Wspieranie rozszerzeń serwera bazodanowego

(18)

Remote Method Invocation



Wbudowany protokół obiektów rozproszonych

 RMI pozwala programistom na dostęp do obiektów Javy i sterowanie nimi w normalny sposób. Funkcje mogą być wywoływane na zdalnym obiekcie przez sieć

 Struktury danych mogą być przesyłane przez sieć dzięki mechanizmowi serializacji

 Podobny do mechanizmu CORBA, ale komunikacja wyłącznie Java-Java

(19)

JavaBeans „Fasolki”



Pozwala organizować kod programu jako komponenty, które mogą być wielokrotnie wykorzystywane



Graficzne IDE umożliwiają modyfikację i

manipulowanie „fasolkami” bez konieczności wnikania w ich strukturę. Konstrukcja programu techniką „drag-and-drop”



Bezpieczniejsze i bardziej przenośne niż komponenty ActiveX



Możliwość umieszczenia stworzonych wcześniej fasolek w narzędziach tj. JBuilder, Sun

JavaWorkshop, NetBeans, IBM VisualAage, etc

…

(20)

Swing

 Podstawowa bibliotek do budowy GUI w Java 2

 duży zbiór wbudowanych kontrolek

 duża elastyczność i konfigurowalność

 zawiera przydatne kontrolki w tworzeniu aplikacji

komercyjnych: tzw. tooltips, tabbed panes, dokowalne menu, wielodokumentowe interfejsy, wspieranie

HTML, etc…

 Modyfikowalność wyglądu za pomocą tzw. look and

feel. Można zmieniać w trakcie działania aplikacji.

(21)

Java 2D

 Standardowa biblioteka do rysowania w Java 2

 Standardowa architektura do łatwego rysowania obiektów 2D (struktury danych: kształty, płótno, pędzle, kolor, etc…)

 Wiele przydatnych funkcjonalności :

 Wypełnianie wzorcami i obrazami

 Stosowanie różnych czcionek

 Wybór różnych grubości i wzorów piór

 Miksowanie kolorów, zmiana przeźroczystości

(22)

Różności Javy

(23)