Programmazione Orientata agli Oggetti in Linguaggio Java

21/04/2004

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G. Mecca – Università della Basilicata – [email protected]

Programmazione Orientataagli Oggetti in Linguaggio Java

IntroduzionePiattaforme di Riferimento

versione 1.2Questo lavoro è concesso in uso secondo i termini di una licenza Creative Commons

(vedi ultima pagina)

2G. Mecca - Programmazione Orientata agli Oggetti

Sommario

m Linguaggi di Riferimentom La Piattaforma Javam La Piattaforma .NETmCaratteristiche del Linguaggio JavamCaratteristiche del Linguaggio C#mUtilizzo degli Strumenti

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Linguaggi di Riferimento

m In questo corsoðtecniche e metodi della programmazione a

oggetti

m Linguaggio principaleðJava

m Linguaggio secondarioðC# della piattaforma Microsof.NET

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Linguaggi di Riferimento

mDomanda: Perché questi due linguaggi ?ðin effetti ne esistono molti altriðSmalltalk (tradizionale)ðDelphiðPython (recente)

mRispostaðrappresentano le piattaforme di riferimento

attuali per lo sviluppo softwareðuna serie di caratteristiche distintive

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La Piattaforma Java

mComplessa piattaforma softwareðcentrata attorno al linguaggio Javaðideata dalla Sun (http://www.java.sun.com) e

tuttora di “proprietà” della Sunðsviluppata attraverso lo Java Community

Process (JCP, http://www.jcp.org)mEssenzialmenteðun complesso di specifiche e di componenti

software

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La Piattaforma Java

mUn po’ di storiaðnasce da un progetto della Sun (progetto

Green) con scopi totalmente diversiðinizialmente si chiamava OakðJava 1.0 – rilasciato nel 1995 dalla SunðJava 1.1 – rilasciato nel 1997

m Java 2ðdalla v. 1.2 del 1998, riscrittura significativaðattualmente 1.4, verso la 1.5


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La Piattaforma Java

mAttualmenteðla piattaforma è organizzata in tre livelli

m J2SE – Java 2 Standard Editionðper lo sviluppo di applicazioni desktop

m J2EE – Java 2 Enterprise Editionðper lo sviluppo di applicazioni lato server

m J2ME – Java 2 Micro Editionðper lo sviluppo di applicazioni mobili



La Piattaforma Java

mOgnuno dei livelli si compone diðuna serie di specifiche (documenti)ðuna serie di strumenti (es: compilatore,

debugger ecc.)ðuna serie di librerie o API (Application

Program Interfaces)ði livelli più complessi includono i più semplici


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La Piattaforma Java


fonte: www.java.sun.com


La Piattaforma Java

mPrincipali caratteristiche della piattaformaðI. scalabile e pensata per applicazioni

distribuiteðII. fornisce un’ampia libreria di classiðIII. indipendente dalla piattaforma hardware e

realmente “portabile”


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La Piattaforma Java

m I. Scalabilità e Applicazioni Distribuiteðorientata alle applicazioni di reteðcon attenzione agli aspetti di sicurezza e

prestazioniðconsente di sviluppare applicazioni di vario

genereðsia di piccole e medie dimensioniðsia di grandi dimensioni e altissimo carico



La Piattaforma Java

m Le varie classi di applicazioniðapplicazioni “desktop” tradizionali di qualsiasi

genereðapplicazioni client-server a due livelliðapplicazioni Web a tre livelli, anche con

componenti distribuiti e ad alto trafficoðapplicazioni per dispositivi mobiliðapplicazioni innovative (es: Web Services)


Differenza con altrilinguaggi/piattaforme

es: C++

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La Piattaforma Java


fonte: www.java.sun.com server accessibile in rete

clientes:

browser basidi

dati


La Piattaforma Java

m II. Ampia Libreria di Classiðlibrerie per qualsiasi esigenza di calcoloðAPI (“Application Program Interface”): collezione di

librerie di classi disponibili per l’usoðattualmente più di 3000 classi, 32000 metodi e circa

130 packageðcollezioni (liste, pile ...)ðprogrammazione grafica (finestre, bottoni, menu...)ðcomunicazione di reteðconnessione ad un DBMS ecc.



es: C++

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La Piattaforma Java




La Piattaforma Java


3213830201.4

2390121301.3

2093517811.2

54785041.1

21252121.0

Numero di Metodi delle API Standard

Numero di Classi delle API Standard

Versione di J2SE

fonte: Horstmann, Cornell – “Core Java 2”, Volume I

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La Piattaforma Java

m III. Indipendenza dalla piattaformaðcaratteristica essenziale di Java

m Le originiðle “applet” Javaðidea: scaricare codice dalla rete ed eseguirlo

attraverso il browserðrequisito essenziale: il codice doveva essere

eseguibile indipendentemente dall’hardware e dal sistema operativo



La Piattaforma Java

mAttenzioneðin C++ (e in tutti i linguaggi tradizionali):ðuna volta compilato, il codice oggetto e poi

l’eseguibile contengono codice macchina specifico del (a) processore (b) sistema operativo utilizzatoðper eseguire il codice su altre piattaforme

hardware bisogna ricompilarlo (sperando che tutte le librerie usate e le funzionalità siano compatibili)


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La Piattaforma Java

m Nel caso di Javaðil compilatore produce codice oggetto in un

linguaggio intermedio per una “macchina virtuale”m Java Virtual Machineðun processore virtuale, registri virtuali della memoria

ecc.ðil tutto simulato attraverso un’applicazione (java.exe)

m Bytecodeðlinguaggio intermedioðistruzioni eseguibili dalla macchina virtuale



La Piattaforma Java


compilatorejavac

codice sorgenteProva.java

010010011100101100110011

bytecodeProva.class

JVMjava

110 111 010 001101 101

codice eseguibilemacchina fisica

010010011100101100110011bytecode

delle librerie

ATTENZIONEal processo di

compilazione edesecuzione

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La Piattaforma Java

mEsecuzione da parte della JVMðin linea di principio la macchina virtuale

potrebbe eseguire lo bytecode come se fosse un interprete (es: Basic)

m Tipicamenteðper ragioni di prestazioni il bytecode viene

compilato al voloðJIT Compiler (Just in Time Compiler)



La Piattaforma Java

m In questo modoðil codice può essere compilato una volta ed

eseguito da molte macchine diverseðbasta che ciascuna delle macchine disponga

di una implementazione della JVM e delle librerie necessarie

m JRE – Java Runtime EnvironmentðJVM e API di J2SEð“compile once, run anywhere”



es: C++

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Introduzione




La Piattaforma .NET

mPiattaforma di riferimento della Microsoftðdal 2000ðper molti versi, una risposta alla larghissima

diffusione di JavamPrincipali caratteristicheðI. scalabile e pensata per applicazioni

distribuiteðII. fornisce un’ampia libreria di classiðIII. multilinguaggio

Piattaforme >> La Piattaforma .NET

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La Piattaforma .NET

m I. Scalabile e pensata per applicazioni distribuiteðesattamente come la piattaforma Javaðdalle applicazioni di fascia alta ai palmariðmaggiore enfasi su standard recentiðXML e Web services

m II. Fornisce un’ampia libreria di classiðesattamente come la piattaforma Java



La Piattaforma .NET


fonte: Microsoft .NETAcademic Resource Kit

Web Form

.NET Framework

Windows

Web Service

.NET FoundationWeb Services

Your InternalWeb Service

Third-PartyWeb Services

.NET EnterpriseServers

Clients Applications

Protocols: HTTP,HTML, XML, SOAP, UDDI

server accessibilein rete

client

altri sistemi; es:basi di dati

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Introduzione


System.Data

DesignOLEDB

SQLTypesSQL

System

GlobalizationDiagnosticsConfigurationCollections

ResourcesReflectionNetIO

ThreadingTextServiceProcessSecurity Runtime

InteropServicesRemotingSerialization

System.Xml

XPathXSLT Serialization

System.Web

Configuration SessionStateCaching Security

ServicesDescriptionDiscoveryProtocols

UIHtmlControls

WebControlsSystem.Drawing

ImagingDrawing2D

TextPrinting

System.Windows.FormsForm Button

MessageBox ListControl



La Piattaforma .NET

m III. Multilinguaggioðpensata per consentire l’interoperabilità di

codice scritto con linguaggi diversiðC#, Visual Basic.NET, C++.NET, J# ...

m Idea (...)ðarchitettura software basata su una

macchina virtualeðed un linguaggio intermedio


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La Piattaforma .NET

mMacchina virtualeðCLR – Common Languare Runtime, dotata di

un compilatore JIT per Windows

m Linguaggio IntermedioðMSIL – Microsoft Intermediate Languageðlinguaggio in cui viene compilato il codice di

tutti i linguaggi della famiglia .NETðsotto forma di assembly (>>)



Introduzione



CLR

VB.NETSource code

Compiler

C++C#

Assembly AssemblyAssembly

Operating System Services

MSIL

Common Language Runtime JIT Compiler

Compiler Compiler

Nativecode

ManagedCode

ManagedCode

ManagedCode

UnmanagedCode

CLR Services

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La Piattaforma .NET

mAttenzioneðla compilazione, come nel caso di Java,

genera codice intermedio (IL)ðnel caso di .NET, questo codice viene

definito assembly, e può avere varie estensioni, tra cui .exeða differenza di Java, per eseguire l’assembly

non è necessario invocare esplicitamente la macchina virtuale (il sistema operativo la esegue automaticamente)



La Piattaforma .NET

mPer eseguire codice .NETðuna macchina Windows deve avere installato

il .NET Framework

m .NET FrameworkðCLRðAPI di .NETðanalogo di JRE


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La Piattaforma .NET

mDi conseguenzaðalcune fortissime analogie con la piattaforma

Java

mDue significative differenzeðun linguaggio contro molti linguaggi (...)ðindipendenza dalla piattaforma hardware

contro dipendenza (di fatto) da Windows



Caratteristiche del Linguaggio Java

mPrincipali caratteristiche del linguaggioðI. completamente orientato agli oggettiðII. sintassi basata sul C/C++ðIII. semplice e robustoðIV. collegamento dinamicoðV. caratteristiche avanzate (multi-thread,

riflessione, ...)

Piattaforme >> Caratteristiche del Linguaggio Java

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m I. Completamente orientato agli oggettiðnon è consentita programmazione ibridaðtutta la programmazione è basata su classi e

oggetti

m II. Sintassi basata sul C/C++ðsimilarità nei costrutti del linguaggioðes: espressioni, if, cicli ecc.




m III. Semplice e robustoðdrastica semplificazione rispetto al C++ðgestione automatica della memoria

(“garbage collection”)ðfortemente tipatoðgestione rafforzata delle eccezioniðereditarietà singola (>>)


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m IV. Collegamento dinamicoðle librerie non devono essere collegate

staticamente al codiceðil collegamento avviene dinamicamente

(appena viene richiesto l’uso della libreria)ðgrosso vantaggio: consente di collegare

versioni aggiornate delle librerie senza dover ricollegare il codice

mV. Altre caratteristiche avanzate



Caratteristiche del Linguaggio C#

m Linguaggi .NETðuna famiglia di linguaggiðil principale è C# (completamente nuovo)ðgli altri sono adattamenti di precedenti

linguaggi Microsoft (es: VB.NET), significativamente cambiati per adattarli all’architetturaðin sostanza tutti i linguaggi sono basati sulle

stesse funzionalità

Piattaforme >> Caratteristiche dei Linguaggio C#

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mPrincipali caratteristiche di ðI. completamente orientato agli oggettiðII. sintassi basata sul C/C++ðIII. semplice e robustoðIV. collegamento dinamicoðV. caratteristiche avanzate (multi-thread,

riflessione, ...)


Java e C#

(ATTENZIONE)



mAttenzione: semplice e robustoðC# eredita molte delle scelte fatte per Javaðgestione automatica della memoria,

tipizzazione, ereditarietà singola, eccezioni...mMaðè meno restrittivo nell’imporre queste scelte

al programmatoreðes: gestione della memoria, eccezioniðquesta è una delle principali differenze


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Utilizzo degli Strumenti

mPer sviluppare in Javaðè necessario installare il J2SE Software

Development Kit (J2SE SDK)ðscaricabile liberamente da

http://www.java.sun.com con la relativa documentazione (zip con file html)ðattenzione alle dimensioniðj2sdk1.4.2.windows.exe >> circa 45 Megaðj2sdk1.4.2-doc.zip >> circa 34 Mega

Piattaforme >> Utilizzo degli Strumenti



mPost-Configurazioneðcreare una nuova variabile di ambiente

JAVA_HOME e assegnargli il valore della cartella in cui è installato l’SDKðPannello di Controllo >> Sistema >>

Avanzate >> Variabili di Ambienteðes: JAVA_HOME=c:\Programmi\j2sdk1.4.2ðaggiornare la variabile PATH aggiungendo il

valore %JAVA_HOME%\bin


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mGli strumenti principaliðil compilatore: javac.exeðla macchina virtuale: java.exe

m I passoðcompilare il sorgente (.java) con javacðeseguire il bytecode (.class) con java



Un Semplice Programma Java/*

Questo e' il primo programma Javafile: Prima.java

*/package prima;class Prima {

public static void main(String[] args) {

// stampa una scritta sullo schermoSystem.out.println("Prima prova");

}}


>>

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mPer sviluppare in C#ðè necessario installare il .NET

Redestributable Package e il .NETFramework SDK v. 1.1 ðscaricabili liberamente dal sito

http://www.gotdotnet.comðattenzione alle dimensioniðdotnetfx.exe >> ca. 23 MegaðNETSDKSetup1.1.exe >> circa 112 Mega


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mPost-Configurazioneðcambiare il PATH aggiungendo il valore

C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v1.1.4322\ðATTENZIONE: il nome effettivo della cartella

può cambiare con la versione dell’SDKm Lo strumento principaleðil compilatore csc.exeðla macchina virtuale viene eseguita

automaticamente



Un Semplice Programma Java/*

Questo e' il primo programma in C#file: primo.cs

*/namaspace primo {class Prima {

public static void Main(string[] args) {

// stampa una scritta sullo schermo System.Console.WriteLine("Prima Prova");

}

}}


>>

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Riassumendo

m Linguaggi di Riferimentom La Piattaforma Javam La Piattaforma .NETmCaratteristiche del Linguaggio JavamCaratteristiche del Linguaggio C#mUtilizzo degli Strumenti

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Termini della Licenza

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