Capitolo 1 Introduzione Lucidi relativi al volume: Java – Guida alla programmazione James Cohoon,...

Capitolo 1Introduzione

Lucidi relativi al volume:

Java – Guida alla programmazione James Cohoon, Jack Davidson

Copyright © 2004 - The McGraw-Hill Companies srl

Java – Guida alla programmazione - James Cohoon, Jack Davidson


Per iniziare Obiettivo

Insegnare a programmare in modo efficace

Abilità e informazioni da acquisire Modello mentale del comportamento di computer e reti Soluzione dei problemi Progettazione orientata agli oggetti Java



Organizzazione del computer Specifiche del computer

Processore Intel® Pentium 4 a 3,06 GHz con cache di 512 KB

SDRAM DDR di 512 MB Disco rigido ATA-100 a 200 GB (7200

RPM, tempo di ricerca 9,0 ms) Monitor LCD 17" Scheda grafica NVIDIA GeForce4

MX a 64 MB Unità DVD-ROM 16x Max Unità CD-RW 48x/24x/48x Modem telefonico PCI a 56 Kbps Windows XP Home Edition® Scheda di rete Fast Ethernet 10/100



Organizzazione del computer





SDRAM DDR di 512 MB Disco rigido ATA-100 a 200 GB

(7200 RPM, tempo di ricerca 9,0 ms)

Monitor LCD 17" Scheda grafica NVIDIA

GeForce4 MX a 64 MB Unità DVD-ROM 16x Max Unità CD-RW 48x/24x/48x Modem telefonico PCI a 56 Kbps Windows XP Home Edition® Scheda di rete Fast Ethernet

10/100

3,06 miliardi di operazioni al secondo









10/100

512 milioni di byte dimemoria che possono

essere trasferiti al doppio della velocità normale

Un byte corrisponde a 8 bit

Un bit è 0 o 1









10/100

Memorizza 200 miliardi di byte di dati. Sono utili un valore RPM elevato e un tempo

di ricerca ridotto.0,009 secondi è la media









10/100

17" sulla diagonale.Risoluzione fino a 1.280 x 1.024 pixel









10/100

Microprocessore per la visualizzazione di

immagini con 64 milioni di byte di memoria.

Una quantità di memoria maggiore supporta più colori e una risoluzione più elevata









10/100

Legge i DVD 16 volte più velocemente di

un'unità DVD di base. Può contenere fino a

8 miliardi di byte di dati








GeForce4 MX a 64 MB Unità DVD-ROM 16x Max Unità CD-RW 48x/24x/48x Modem telefonico PCI a 56 Kbps Windows XP Home Edition® Scheda di rete Fast Ethernet 10/100

Può leggere e scrivere CD. Può contenere

650 milioni di byte di datiLegge 48 volte più

veloce e scrive 24 volte più veloce di un'unità

di base









Può inviare o ricevere fino a 56 migliaia di bit al secondo









Sistema operativo per computer che usa un'interfaccia grafica









Può inviare o ricevere dati a due velocità:

10 o 100 milioni di byte al secondo



Rete domestica



Dorsali



Comunicazione di rete Protocollo di comunicazione

Set di regole che governa l'invio e la ricezione dei dati

TCP/IP Scambio di pacchetti di informazioni su Internet

FTP Scambio di file tra computer

SMTP Scambio di posta elettronica su Internet

POP Scambio di posta elettronica tra il software di lettura e l'ISP

HTTP Scambio di file sul WWW

SSL Informazioni sulla crittografia dei dati



Software Programma

Sequenza di istruzioni che indica a un computer cosa fare

Esecuzione Svolgimento della sequenza di istruzioni

Linguaggio di programmazione Linguaggio per la scrittura di istruzioni su un computer

Tipi principali Linguaggio macchina

o codice oggetto Linguaggio assembly Alto livello



Software Programma






Programma a cui il computer può

rispondere direttamente. Ogni istruzione è un codice binario che

corrisponde a un'istruzione nativa



Software Programma






Linguaggio simbolico per la codifica delle

istruzioni in linguaggio macchina



Software Programma






La conoscenza dettagliata della macchina non è richiesta. Utilizza un vocabolario e una struttura vicini al

problema da risolvere



Software Programma






Java è un linguaggio di programmazione

di alto livello



Software Programma






Per i programmi da eseguire, è necessario

"tradurlo"



Traduzione Traduttore

Accetta un programma scritto in un linguaggio di origine e traduce quel programma in un linguaggio di destinazione

Compilatore Nome standard per un traduttore il cui linguaggio di

origine è un linguaggio di alto livello

Interprete Un traduttore che traduce ed esegue un programma di

origine



Traduzione di Java Processo in due fasi

Prima fase Traduzione da Java in bytecode

I bytecode sono codice oggetto neutro dal punto di vista dell'architettura

I bytecode sono memorizzati in un file con estensione .class

Seconda fase Un interprete traduce i bytecode in istruzioni macchina e

le esegue L'interprete è noto come macchina virtuale Java o JVM

(Java Virtual Machine)



Attività Visualizzare la previsione

I think there is a world market for maybe five computers. Thomas Watson, IBM, 1943.



Output dell'esempio



DisplayForecast.java

// Autori: J. P. Cohoon e J. W. Davidson// Scopo: visualizzare una citazione nella finestra della

console

public class DisplayForecast

// metodo main(): punto di ingresso per l'applicazione public static void main(String[] args) System.out.print("I think there is a world market for"); System.out.println(" maybe five computers."); System.out.println(" Thomas Watson, IBM, 1943.");

}}





console



}}

Tre istruzioni costituiscono l'azione del metodo main()

Il metodo main() è parte della classe DisplayForecast





console



}}

Un metodo è un frammento di codice denominato che esegue qualche azione o implementa un comportamento





console



}}

Un programma applicativo è necessario per disporre di un metodo public static void chiamato main()



Java e Internet

I think ...

JVMJava

Compiler


DisplayForecast.class DisplayForecast.class

Modem Modem

Your machine Your friend's machine

Internet



Software per l'ingegneria La complessità del software aumenta con i tentativi di

renderne più facile l'utilizzo Nascita delle procedure guidate



Ingegneria del software Obiettivo

Produzione di software efficace e affidabile, comprensibile, economico, adattabile e riutilizzabile





Funziona correttamente





A causa della lunga durata sono coinvolte molte persone Creazione Debug Manutenzione Perfezionamento

Due terzi del costo vanno generalmente oltre la creazione





Il costo di sviluppo e manutenzione non dovrebbe superare il vantaggio previsto





Progettare il software in modo che si possano aggiungere nuove funzioni e capacità





Ha senso a causa dei notevoli costi richiesti per ottenere componenti flessibili che possono essere utilizzati in altri prodotti software



Principi Astrazione

Incapsulamento

Modularità

Gerarchia



Principi Astrazione

Incapsulamento

Modularità

Gerarchia

Determina le proprietà e le funzioni rilevanti, ignorando

i dettagli non essenziali



Principi Astrazione

Incapsulamento

Modularità

Gerarchia

Separa i componenti in aspetti esterni e interni



Principi Astrazione

Incapsulamento

Modularità

Gerarchia

Costruisce un sistema dacomponenti e pacchetti



Principi Astrazione

Incapsulamento

Modularità

Gerarchia

Grado oppure ordinamento degli oggetti



Progettazione orientata agli oggetti Scopo

Promuovere il pensiero sul software così da modellare il modo in cui si pensa e si interagisce con il mondo fisico Comprendendo la specializzazione

Oggetto Proprietà o attributi Comportamenti



Programmazione Classe

Termine per un tipo di oggetto software

Oggetto Un'istanza di una classe con

proprietà e attributi specifici



Programmazione Soluzione dei problemi attraverso l'uso di un sistema

informatico

Massima Non è possibile far fare qualcosa a un computer se non si

sa come farlo da soli



Soluzione dei problemi Perché è importante?

A tutti sono assegnate attività da svolgere Al lavoro A casa A scuola

Perché non occuparsene Subito In modo efficace



Soluzione dei problemi Perché interessarsi della

risoluzione dei problemi basata sul computer (vale a dire della programmazione)?

Chiarezza Frontiere della scienza Proficuità Necessità Qualità della vita



Soluzione dei problemi Da ricordare

L'obiettivo non è una soluzione intelligente ma una soluzione corretta



Soluzione dei problemi Accettare

Il processo è iterativo Nella soluzione dei problemi, una comprensione

maggiore può richiedere di ricominciare



Soluzione dei problemi Soluzioni

Spesso richiedono un pensiero concreto e astratto Lavoro di squadra



Processo di soluzione dei problemi Che cos'è?




Analisi Progettazione Implementazione Verifica





Determina l'input, l'output e altri componenti del problema

La descrizione dovrebbe essere abbastanza specifica da consentire di risolvere il problema





Descrivere i componenti e i processi associati per risolvere il problema

Diretta e flessibile

Metodo - processo

Oggetto - componente e metodi associati





Sviluppare soluzioni per i componenti e usare questi componenti per produrre una soluzione generale

Diretta e flessibile





Verificare i componenti singolarmente e nell'insieme



Processo di soluzione dei problemi





Metodo pianificato

Caratteristiche e aspetti del problema vengono ripetutamente provati e manipolati secondo il proprio modo di organizzare le informazioni

Uno sbaglio non è un errore, ma una correzione in attesa di essere eseguita nel corso naturale della risoluzione del problema





Metodo pianificato

Usa la logica, il formalismo e l'ingegneria insieme a una metodologia strutturata

La struttura inerente offerta dal metodo pianificato facilita la correttezza della soluzione

Metodo dominante nell'insegnamento



Suggerimenti Scoprire quanto è possibile fare

Riutilizzare ciò che è stato fatto prima

Prevedere il riutilizzo futuro

Dividere i problemi complessi in sottoproblemi






Dividere i problemi complessi in sottoproblemi

Scoprire quali informazioni sono note rispetto al problema

Parlare con chi ha presentato il problema

Determinare quali tentativi hanno avuto successo e quali no






Dividere i problemi complessi in sottoproblemiLe ricerche possono richiedere diverso tempo e generare delle domande

Lo sforzo è ripagato da una migliore comprensione

La vera comprensione del problema ne facilita la soluzione






Dividere i problemi complessi in sottoproblemiConsiderare

Tracciare una bozza della soluzione e poi rifinire i suoi componenti fino a specificare l'intero processo






Dividere i problemi complessi in sottoproblemiIl tempo è prezioso

La correttezza è forse ancor più preziosa

Usare un'infrastruttura esistente funzionante






Dividere i problemi complessi in sottoproblemiEssere aperti all'utilizzo indiretto di materiali esistenti






Dividere i problemi complessi in sottoproblemiFare tutte le supposizioni necessarie

Aumentare la probabilità che lo sforzo possa essere applicato a situazioni future






Dividere i problemi complessi in sottoproblemiDividere e conquistare

Risolvere i sottoproblemi e combinarli in una soluzione generale



Suggerimenti Letture

Testi sulla soluzione dei problemi George Polya, How to Solve It;

A New Aspect of Mathematical Method, Princeton Press, 1988

Wayne Wickelgren, How to Solve Mathematical Problems, Dover Publications, 1995

Paul Zeitz, The Art and Craft of Problem Solving, John Wiley, 1999

Esame sociologico dei vari stili di risoluzione dei problemi Sherry Turkle e Seymour Papert, Epistemological

Pluralism: Styles and Voices Within the Computer Culture, Signs: A Journal of Women in Culture and Society, 1990

Capitolo 1 Introduzione Lucidi relativi al volume: Java – Guida alla programmazione James Cohoon,...

Documents

Transcript of Capitolo 1 Introduzione Lucidi relativi al volume: Java – Guida alla programmazione James Cohoon,...