JAVA PROGRAMOZÁS 1.ELŐADÁS

Dr. Pál László, Sapientia EMTE, Csíkszereda

JAVA PROGRAMOZÁS 1.ELŐADÁS

2014-2015 tavasz

Java bevezetés, nyelvi alapelemek

Előadás tematika 2

1.Előadás:

2. Előadás:

3. Előadás:

4. Előadás: 5. Előadás:

Bevezetés a Java nyelvbe: Java történet, Java nyelv tulajdonságai, Szintaxis, Programozói környezet, Egyszerű példák A Java nyelv alapelemei: változók, konstansok, metódusok, osztályok, objektumok, tömbök, vezérlési szerkezetek, operátorok. Csomagok használata és importálása. Objektumorientált programozás Javá-ban: Az osztályok részletes ismertetése. Példányváltozók, metódusok, metódusok hívása, metódus nevek túlterhelése objektumok használata, hozzáférési kategóriák. Statikus tagok: osztályváltozók, osztálymetódusok. Konstruktorok, túlterhelés, láthatóság, getter-setter metódusok. Objektumorientált programozás Javá-ban: Konstruktorok, inicializáló blokkok, destruktor jellegű metódusok. Egységbe zárás, öröklődés, polimorfizmus, absztrakt osztályok és metódusok. Interfészek. Interfészek közötti öröklődés, interfészek implementálása. Rendező interface-ek: Comparator, Comparable; Interface készítés; equals() és hashCode() felüldefiniálása. Kivételkezelés Javá-ban Grafikus kezelői felület létrehozása (Java AWT) és esemény kezelés Az AWT csomag, Layout manager, AWT komponensek, Appletek készítése

6. Előadás:

Grafikus kezelői felület létrehozása (Java Swing) SWING csomag, SWING komponensek

7. Előadás:

Java Input/Output: Csatornák, leképzés fizikai adatszerkezetre, szűrők, véletlen elérésű file-ok, kapcsolat a file rendszerrel, kivételek kezelése. Sorosítás.

8. Előadás:

Hálózati alkalmazások készítése A java.net package, ServerSocket, Socket, és DatagramSocket osztályok

9. Előadás: 10. Előadás: 11. Előadás:

Szálak. Szálak jellemzői, létrehozása, vezérlése. Szinkronizálás. Java Kollekciók és generikus típusok Projektek védése

Labor tematika 3

Nagyjából követi az előadás tematikát. Kitűzött feladatok közös illetve egyéni megoldása. Házi feladatok bemutatása Fejlesztési eszközök: JDK

8 (Java Platform, Standard Edition) (http://www.oracle.com/technetwork/articles/javase/i ndex-jsp-138363.html) IDE szerkesztő: NetBeans https://netbeans.org/ http://www.oracle.com/technetwork/articles/javase/index-

jsp-138363.html

Labor tematika – Fejlesztési eszközök 4

Egyéb fejlesztési eszközök: Eclipse https://eclipse.org/home/index.php

IntelliJ

IDEA

https://www.jetbrains.com/idea/

UML

eszközök:

Visual

Paradigm (Integrálható Netbeans-be, Eclipse-be) ArgoUML OpenAmeos

Könyvészet és dokumentáció 5

Könyvtári könyvek Angster Erzsébet, Objektumorientált tervezés és programozás. Java I-II. (Bazele programării orientate pe obiecte), Ed. 4 Kör Bt., Budapesta, 2002. Kathy Sierra, Bert Bates: Agyhullám: Java, Kiskapú, 2011.


Könyvtári könyvek

Antal Margit: Objektumorientált programozás, Scientia Kiadó, 2007

Más jegyzet:

http://nagygusztav.hu/sites/default/ files/csatol/java_programozas_1.3.p df


Hasznos linkek http://docs.oracle.com/javase/7/docs/ http://docs.oracle.com/javase/tutorial/ http://www.tutorialspoint.com/java/ http://www.learnjavaonline.org/ http://www.javatpoint.com/


Előadások, labor feladatok, egyéb dokumentációk megtálalhatok az alábbi linken:

http://www.emte.siculorum.ro/~pallaszlo/oktatas_hu.html (Java programozás)

Vizsgakövetelmények 9

Felmérési mód: kollokvium

Zárthelyi: 60% (11. hét (Labor))

Gyakorlat + Elmélet

Projekt: 30% (védés - 11. hét (Előadás)) Házi feladat: 10% (2 hetes határidő) Mind a zárthelyi és projekt átmenő (5-ös) kell legyen a sikeres vizsgához Labor óra: max 3 hiányzás engedélyezett Részletes követelmények

10

1.Előadás Tartalom: 1. Java történet 2. Java nyelv tulajdonságai 3. Programozói környezet 4. Java nyelv alapelemei: változók, konstansok, vezérlési szerkezetek, operátorok, metódusok, osztályok, objektumok, tömbök, csomagok használata

Programozási nyelvek rangsor 2014 11

TIOBE

IEEE Spectrum

Java nyelv bevezető

a SUN Microsystems által kifejlesztett általános célú, objektumorientált programozási nyelv A fejlesztések a ‘90-es évek elején kezdődtek és folytatódtak egészen napjainkig 2009-ben az Oracle felvásárolta a SUN céget 2011-ben, Java 1.7-es verzió az Oracle gondozásában 2014-ben, 1.8-as verzió Szlogen: „write once, run anywhere”

Java nyelv jellemzői

Egyszerű Szintaxisa

hasonlít a C, C++ nyelvekre, de számos elemet egyszerűsítettek. Automatikus memória kezelés

Objektumorientált Elosztott Támogatja

a HTTP, FTP protokollokat

Robusztus, biztonságos Nincsenek

pointerek


Architektúra semleges, hordozható Bájtkódot

használ, amit a virtuális gép futtat

Interpretált Just-In-Time

(JIT) compiler

Többszálú Párhuzamosításra

lehet használni, ami hasznos lehet főleg több processzoros gépek esetén


A Java forráskód .java kiterjesztésű A forráskód .class kiterjesztésű fájlokba fordítódik A .class fájl bájtkódot tartalmaz (nem natív kód) A bájtkódot a Java Virtuális Gép (Java Virtual Machine) hajtja végre


A Java VM (JVM) tetszőleges operációs rendszerre telepíthető, ezért ugyanaz a bájtkód (.class) mindegyik operációs rendszeren fut

Java kronológia

1991: James Gosling, Oak (tölgyfa) nyelv 1996: JDK 1.0, fordító, virtuális gép, javac, appletek 1997: JDK 1.1 1988: J2SE 1.2, esemény kezelés, JIT 2000: J2SE 1.3, J2EE, J2ME, JDBC, stb. 2002: J2SE 1.4 2004: J2SE 5.0, generikus osztályok 2006: Java SE 6 2011: Java SE 7 2014: Java SE 8

Java szabványok

Java Standard Edition (J2SE)

Java Enterprise Edition (J2EE)

Kliens alkalmazások, appletek készítése Szerver oldali alkalmazások készítése (Java Servlets, Java Server Pages)

Java Micro Edition (J2ME)

Mobil alkalmazások készítése

Java keretrendszer – Java SE 8 19

Java nyelv Eszközök, Java API javac,

java, javadoc, jar, JConsole, stb.

Felhasználói felületek JavaFX,

AWT, Swing

Integration libraries JDBC

Java Virtuális gép



Java platform leegyszerűsítve: Java

VM Java API (Application Programming Interface): Sok

használatra kész szoftverkomponenst tartalmaz: csomagokba szervezett osztályokat es interfészeket

Java környezet 22

Java programok futtatása Elegendő

a JRE (Java Runtime Environment)

Java programok fejlesztése Java

Development Kit (JDK)

Tartalmazza

IDE:

a JRE-t és egyéb eszközöket:

javac: Java fordító java: futtatóprogram javadoc: dokumentáció generáló jar: JAR fájlok kezelésére szolgál

pld. NetBeans

Forrásprogram(.java) szerkezete 23

Csomagok importálása

Main metódus: a program belépési pontja

App a fordítási egység egyetlen publikus osztálya

Forrásprogram 24

Egy forrásfájl neve a fájlban implementált osztály nevével egyezik meg Ha a megvalósított osztály valamilyen csomagban (package) van, akkor a fájl a package nevével azonos alkönyvtárba kell elhelyezni

Fordítás, futtatás parancssorból 25

Fordításhoz használható a javac parancs

eloadasok\E1\Hello.java

Futtatás a java paranccsal történik

Példa: javac

Példa: java

eloadasok.E1.Hello

A Path környezeti változó beállítása szükséges

Példa:

set PATH=%PATH%;c:\ProgramFiles\Java\jdk1.8.0_31\bin\

Példa – Hello World!, NetBeans-ben 26

Példa – Hello World!, NetBeans-ben 27

Szerkesztés

Futtatás, kimenet:

28

A Java nyelv alapelemei

Azonosítók 29

A Java az Unicode karakterkészletet használja Betűvel kezdődik – betűvel vagy számmal folytatódik Case-sensitive, azaz különböznek a kis- és nagybetűk Az azonosítók hossza nincs korlátozva A nyelv kulcsszavai nem lehetnek azonosítók

Megjegyzések 30

Javában a megjegyzés (comment) két típusú lehet: Egysoros

megjegyzés: // Ez egy egysoros megjegyzes Többsoros megjegyzés: /* … */ Dokumentációs megjegyzés: /** … */

Literálok 31

Literál: egy állandó, amely beépül a program kódjába

Egész literál: Decimális: +125, -12 Oktális: 021, 077 Hexadecimális: 0xa1, 0xff

Valós literál Tizedes: 3.14 Lebegőpontos: -3.4e12

Karakter literál: ‘a’, ‘X’, ‘\u0041’, ‘\t’ Szöveg literál: “almafa”

Kivételes karakterek 32

Egyszerű típusok (primitív) 33

boolean: logikai típus (true, false) char: 16 bites Unicode karakter byte: 8 bites egész szám (-128 - +127) short: 16 bit, (-32 768 - +32 767) int: 32 bit (-2 147 483 648 - +2 147 483 647) long: 64 bit (-9 223 372 036 854 775 808 - +...) float: 32 bites lebegőpontos szám (-3,40292347E+38 +3,40292347E+38) double: 64 bit (-1,79769313486231570E+308 - +...)

Változók 34

Változó: egy névvel azonosított memóriaterület Egy változónak mindig van azonosítója, adott méretű memóriahelye, típusa és aktuális értéke Javában minden változót deklarálni kell Két típusú változó: egyszerű (primitív), referencia (lásd később) Deklarálás, inicializálás: típus változo1 [=kifejezes1], változo2; Példa:

double x = 4.5, y;

Konstansok 35

Konstans: Egy

változónak a „befagyasztása”, azaz nem engedjük megváltoztatni Nem összetévesztendő a literállal Kódolási konvenció: nagybetűvel írjuk Példa: final int EVSZAM=2015;

Operátorok 36

Java kifejezés: operandusokból és operátorokból (műveletekből) áll. Operátor: Unáris:

egyetlen operandusa van

Prefix:

operandus előtt szerepel (++i) Postfix: operandus után szerepel (i--) Bináris:

két operandusa van

Operátorok 37

Unáris postfix és prefix operátorok: [] tömbképző (lásd később) .(pont) minősítő operátor (param) metódus képző ~, ! Bitenkénti operátorok new példányosító operátor (lásd később) (típus) kifejezés típuskényszerítő +(plusz), -(minusz) előjel operátorok ++, -léptető operátorok

Operátorok 38

Aritmetikai operátorok: + * / %

összeadás kivonás szorzás valós osztás maradékképzés

Relációs operátorok: > >= < <= == !=

nagyobb nagyobb vagy egyenlő kisebb kisebb vagy egyenlő egyenlő nem egyenlő

Operátorok 39

Logikai operátorok: && logikai és || logikai vagy ! logikai nem & bitenkénti és | bitenkénti vagy ^ bitenkénti nem ~ bitenkénti tagadás (negáció)

Feltételes kiértékelés: (feltétel) ? kif1 : kif2 Példa: int y = 70; int x = (y>50)?100:0;

Operátorok 40

Értékadó operátorok: =

alapértékadó operátor, érték rendelése változóhoz Rövidített értékadó operátorok: +=, -=, *=, /=, %=, stb. Példa:

Kifejezések kiértékelési sorrendje 41

A kifejezések kiértékelési sorrendjét meghatározza: Zárójelezés Operandusok

prioritása Azonos prioritás eseten balrol-jobbra szabály, kivétel az értékadás, amely jobbrol-balra értékelődik ki.

Operátorok precedenciája 42

Utasítások 43

Blokk utasítás: {…} Mindaz, amit abban a blokkban adunk meg, pontosan arra a blokkra érvényes Egy blokk utasításokból áll Minden utasítást pontosvessző zár le

Utasítások fajtái 44

Deklaráló utasítás (Memóriahelyek foglalása): int letszam;

Értékadó utasítás (Memóriahelyek foglalása): int letszam;

Postfix és prefix növelő és csökkentő utasítások : letszam++; --letszam;

Metódushívás: System.out.println("Hello"); Példányosítás (Új objektum létrehozása): aDatum = new Datum(2000,11,05);

Programvezérlő utasítás: if (i==0) ... Üres utasítás: ; (csak egy pontosvessző)

Típuskonverziók 45

Java erősen típusos nyelv: a fordító a típus kompatibilitásának az ellenőrzését minden esetben elvégzi Két szempont: Automatikus

(implicit) vagy kényszerített (explicit)

konverzió Szűkítő vagy bővítő konverzió

Példa: double d; int i = 5;

// int konvertálása doubel-re implicit módon. Bővités d = i;

Típuskonverziók 46

Példa: d = 79.4;

// double konvertálása int-re explicit módon. Szűkités ->79 i = d; //szintaktikai hiba A szűkítő konverzió információvesztéssel jár i

= (int)d;

Egyágú szelekció - if 47

Példa

Kétágú szelekció - if..else 48

if (feltétel) utasítás1; else utasítás2;

if (feltétel) { utasítás; ... } else { utasítás; ... }

Többágú szelekció - else if és switch 49

if (feltétel1) utasítás1; else if (feltétel2) utasítás2; ... else utasításN;

switch (kifejezés) { case érték1: utasítások; break; case érték2: utasítások; break; ... default: utasítások; }

Többágú szelekció - else if és switch 50

Iterációk – for 51

for (inicializálás; feltétel; léptetés) { utasítás1; utasítás2; ... utasításN; }

Iterációk – for

Parancsori paraméterek kiíratása:

Iterációk – while, do while 53

while (feltétel) { utasítás1; utasítás2; ... utasításN; }

do { utasítás1; utasítás2; ... utasításN; } while (feltétel);

Iterációk – while, do while - Példa 54

Kiugrás ciklusból

Break: az aktuális utasításblokkból (pl. ciklusból) való azonnali kiugrást eredményezi Continue: hatására a vezérlés az utasításblokk (ciklus) végére kerül Példa:

Metódusok

Eljárás: Utasítások

egyszerű végrehajtása Visszatérítési típusa: void (semleges)

Függvény: Van

visszatérítési értéke Eljárásként is hívható

Statikus metódusból kizárólag az osztály statikus elemeire hivatkozhatunk

Metódusok

Szintaxis:

<módosítók>]<metódus neve> ([])[] { <metódusblokk> }

Megjegyzések: Javában csak érték szerinti paraméterátadás van, azaz a paraméter helyén szereplő értékről másolat készül. A metódus ezt a másolatot látja, használja Fordítási hiba, ha függvényben van return nélküli ág; lokális változó nincs inicializálva

Metódusok - Példa

Metódusok - Példa

Metódusok - Példa

Java osztályok rendszerezése 61

Java API: kb. 2000 osztály A java.lang csomag legfontosabb osztályai:

Az Object osztály 62

Minden osztály közös őse Bármely osztályból létrehozott példány “az egy” objektum A Java minden objektumára jellemző metódusokat tartalmaz. Például: boolean

equals(Object obj) String toString() Class getClass()

Primitív típus vs. Referencia 63

Primitív: 8

primitív típus: boolean, char, byte, short, int, long, float, double A változó azonosítójával közvetlenül hivatkozunk a változó memóriahelyére A deklaráló utasítás végrehajtása: memória foglalás A programozó nem definiálhat primitív típust

Primitív típus példa 64

Közvetlen (direkt) címzés:

Referencia típus 65

Objektumra mutat

A változó azonosítójával az objektum memóriahelyére közvetve hivatkozunk egy referencián (hivatkozáson) keresztül

A hivatkozás rejtve marad (automatikus indirekció)

NULL referencia: nem mutat semmire, nem hivatkozik objektumra

Referencia típus példa 66

Ember ember = new Ember("Erika",1953);

ember objektum címe

Objektum létrehozása 67

Létrehozás a new operátorral: new ()

Példányosítás

Memóriafoglalás

Konstruktorhívás: beállítja az objektum kezdeti állapotát

adatok

kapcsolatok

Visszaadja az új objektum referenciáját

Objektum deklarálása 68

Deklarálás: objektum;

Az objektum egy referencia típusú változó

Memóriafoglalás: csak a referencia részére

Az objektum létrehozása a programozó feladata

objektum; objektum=new (); objektum = new ();

Objektum értékadás 69

Objektumok egyenlőségvizsgálata 70

Objektumok állapotát nem lehet a (==, !=) operátorokkal összehasonlítani (referencia hasonlíás) Objektumok egyenlőségét az equals metódussal szokás megállapítani

Példa:

Kimenet:

Objektumok egyenlőségvizsgálata 71

Objektumok állapotát nem lehet a (==, !=) operátorokkal összehasonlítani Objektumok egyenlőségét az equals metódussal szokás megállapítani

Példa:

Kimenet:

Objektum élete, automatikus szemétgyűjtés 72

Automatikus szemétgyűjtés (garbage collection): A

rendszer bizonyos időnként automatikusan felszabadítja a hibatkozás nélküli objektumok memóriahelyét Példa: ember1 = new String("Gábor"); ember1 = new String("Anikó");

A String osztály 73

Szöveg tárolására szolgál Értéke egész élete során állandó marad Unikód karakterek sorozata, a karakterek sorszámozottak (0 a legelső sorszám) Létrehozás: String szoveg=new String(”Kész!"); String szoveg=”Kész!";

Konstruktorok: String() String(value:

String), String(buffer: StringBuffer)

A String osztály 74

Hossz, index length():

int charAt(index: int): char

Manipulált karakterláncok toLowerCase():

String toUpperCase(): String trim(): String replace(oldChar: char, newChar: char): String substring(beginIndex: int, endIndex: int): String

Konkatenálás concat(str:

String): String

A StringBuffer osztály 75

Manipulálható szöveg Konstruktorok StringBuffer() StringBuffer(length:

int) StringBuffer(str: String)

Kapacitás, hossz, index capacity(): length():

int

int ensureCapacity(minimumCapacity: int) setLength(newLength: int) charAt(index: int): char

A StringBuffer osztály - Példa 76

Objektum átadása paraméterként 77

Az aktuális paraméter értékadás szerint kompatibilis kell legyen a formális paraméterrel Nem az objektum másolódik át, hanem csak a referencia Az átmásolt referenciával éppúgy meg tudjuk változtatni az objektumot

Objektum átadása paraméterként 78

Primitív típusok csomagolása 79

Célok: Primitív típusú változók objektumként kezelése Primitív típusokkal kapcsolatos információk lekérdezése

Minden primitív típushoz tartozik egy csomagoló osztály (wrapper class): Character, Boolean, Byte, Short, Integer, Long, Float, Double.

A csomagoló osztályok példányai változtathatatlanok Konstruktorok: ( value)

Például: Character cObj = new Character('A');


Konstruktorok: (String s)

Például: Boolean bObj = new Boolean("True");

Példánymetódusok:

String toString()

Például:

Double dObj = new Double(6099.8); String s = dObj.toString(); //s=="6099.8” Value()

Például: Integer iObj = new Integer(30); int i = iObj.intValue(); double d = iObj.doubleValue();

// i==30 // d==30.0


Numerikus csomagoló osztályok

static final MIN_VALUE = ; static final MAX_VALUE = ;

Például:

System.out.println(Byte.MIN_VALUE); static parse(String s)

Például: int i = Integer.parseInt("50"); // i==50

Java csomagok 82

Az osztályok, interfészek csoportosítását a Java nyelvi szinten támogatja, a csomag (package) segítségével A csomagok hierarchikus rendszert alkotnak A csomagnevekben az egyes szinteket pont választja el. Példa:

java.io, java.math, stb.

A hierarchiaszintek száma tetszőleges lehet

Java csomagok 83

A Java megengedi, hogy két külön csomagban legyen két azonos nevű osztály minősített nevek (qualified name): az azonos nevű osztályok megkülönböztetésére szolgálnak A minősített nevek az osztályt tartalmazó csomag teljes nevéből, és az osztály egyszerű nevéből állnak

Csomagok deklarációja 84

Egy osztályt a package kulcsszó segítségével helyezhetünk el egy csomagban Egy forráskódban csak egy package deklaráció lehet, a forráskód legelején Ha nincs package deklaráció, az adott osztály, vagy interfész a névtelen csomagba kerül Példa:

A definiált osztály minősített neve csomag.A lesz

Csomagok leképzése fájlrendszerre 85

A fordítási egységek fájlok .java kiterjesztéssel A csomag, alcsomag nevek könyvtárak, alkönyvtárak Példa: package cs1.cs2.cs3;

Mindig a package root alól adjuk ki a fordításhoz/futtatáshoz szükséges parancsokat

Példa:

Fordítás

Futtatás

Osztályok elérése 86

Egy osztályra a definíciójával megegyező csomagban az egyszerű nevével hivatkozhatunk Példa:


Egy osztályra a definíciójától eltérő csomagban többféleképpen hivatkozhatunk:

Minősített nevek használata (kényelmetlen)


Import deklarációk

import csomag.osztalynev;

import csomag.*; (minden publikus osztályt

importálunk)

Az import java.lang.*; minden fordítási egységben

automatikusan megtörténik

Könyvészet 89

Angster Erzsébet, Objektumorientált tervezés és programozás. Java I-II. (Bazele programării orientate pe obiecte), Ed. 4 Kör Bt., Budapesta, 2002. Kathy Sierra, Bert Bates: Agyhullám: Java, Kiskapú, 2011.

JAVA PROGRAMOZÁS 1.ELŐADÁS

Recommend Documents