Java programozási nyelv A nyelv alapjai
Nyugat-Magyarországi Egyetem Faipari Mérnöki Kar Informatikai Intézet Soós Sándor 2005. szeptember
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
1/34
Java információ források ● ● ●
http://java.lap.hu/ http://java.sun.com/ http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api – –
●
http://java.sun.com/j2se/1.5.0/download.jsp –
●
Download Java 2 Platform Standard Edition 5.0
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/index.html –
●
Java 2 Platform, Standard Edition, v1.5.0 API Specification angol nyelvű referencia a Java osztályairól (online)
angol nyelvű Java oktató (on-line)
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/download/tutorial.zip –
angol nyelvű Java tutorial (letölthető)
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
2/34
A Java rendszer telepítése ●
●
●
Mire van szükség a Java-ban történő programozáshoz? – Java 2 Platform, Standard Edition ● Ingyenesen letölthető a http://java.sun.com/j2se/1.5.0/download.jsp címről. ● Az JDK-t kell letölteni, nem a JRE (runtime) változatot! – Tetszőleges editor (szövegszerkesztő), ami képes formázás nélküli tiszta szövegfile-okat kezelni. Alternatív lehetőség: integrált fejlesztő környezetek – NetBeans, letölthető a fenti címről – Eclipse, letölthető a www.eclipse.org címről. – FreeJava, letölthető a http://belovai.uw.hu/ címről. CLASSPATH környezeti változó beállítása – Az itt felsorolt könyvtárakban keresi a fordító az osztályokat. – Érdemes beletenni az aktuális könyvtárat (.)
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
3/34
A Java jellemzői ●
Hordozható, platformfüggetlen –
●
Tisztán objektumorientált –
● ●
forráskód és bájtkód szinten csak osztályok, illetve objektumok léteznek
Szabványos osztálykönyvtár Szintaktikája a C++ -on alapszik.
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
4/34
A Java család ●
JavaScript – – –
●
Java Applet – –
●
HTML-be ágyazott forrásszöveg korlátozott eszközkészlet ezzel nem foglalkozunk ebben a tárgyban Böngészőben futó bináris program, felhasználhatja a böngésző program által nyújtott szolgáltatásokat HTML file-ból indított bájtkód
Java Alkalmazás –
önállóan fut a Java Virtuális Gép alatt
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
5/34
A Java programozási modell Java alkalmazás Forrásszöveg *.java file
javac.exe fordító (compiler)
Bájtkód, bytecode *.class file Java Virtuális Gép – Java Virtual Machine (JVM) Windows, Linux, Unix, mobiltelefon, stb. bármilyen eszköz, amire létezik Java Virtuális Gép A Java programozási nyelv
Soós Sándor
6/34
A Java programozási modell Java kisalkalmazás (Applet) Forrásszöveg *.java file
javac.exe fordító (compiler)
Bájtkód, bytecode *.class file
Java kompatibilis böngésző program bármilyen eszköz, amire létezik megfelelő böngésző
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
7/34
A Java programozási modell JavaScript Forrásszöveg *.html fileba ágyazva
JavaScript kompatibilis böngésző program bármilyen eszköz, amire létezik megfelelő böngésző
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
8/34
Az első alkalmazás ●
Forrásszöveg (HelloVilag.java): public class HelloVilag { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello Világ"); } }
●
Fordítás: javac HelloVilag.java
●
Futtatás: java HelloVilag
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
9/34
Az első kisalkalmazás, applet ●
Forrásszöveg (HelloVilagApplet.java): import java.awt.*; import java.applet.Applet; public class HelloVilagApplet extends Applet { public void paint(Graphics g){ g.drawRect(25, 2, 90, 25); g.drawString("Hello Világ", 50, 20); } }
●
Fordítás: javac HelloVilagApplet.java
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
10/34
Az első kisalkalmazás HTML ●
Forrásszöveg (HelloVilagApplet.html): <TITLE>Hello Világ Applet <APPLET CODE=”HelloVilagApplet.class” WIDTH=200 HEIGHT=50> Ha a böngésző nem támogatja a Java Appleteket, akkor ez a szöveg fog megjelenni!
●
Megtekintés: appletviewer HelloVilagApplet.html
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
11/34
Az első grafikus alkalmazás ●
Forrásszöveg (HelloVilag2.java): import javax.swing.JOptionPane; public class HelloVilag2 { public static void main( String args[] ) { JOptionPane.showMessageDialog( null, "Hello Világ!" ); System.exit( 0 ); } }
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
12/34
A 2. grafikus alkalmazás, adatbevitel ●
Forrásszöveg (Addition.java): Nézzük meg az Addition.java fájlt!
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
13/34
A Java nyelv alapjai 1. ●
Megjegyzés (comment) –
egysoros megjegyzés: //
–
jeltől a sor végéig
hosszabb megjegyzés: /* ... */
–
dokumentációs megjegyzés (a javadoc program használja): /** ... */
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
14/34
A Java nyelv alapjai 2. ●
Karakterkészlet – – –
–
ASCII helyett Unicode karakterkészlet 8 bit helyett 16 bit minden Unicode karakter használható a teljes forrásszövegben, akár az azonosítókban is, ha a környezet támogatja óvatosan használni!!!
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
15/34
A Java nyelv alapjai 3. ●
Azonosítók – – – – – –
Betűvel kezdődik – betűvel vagy számmal folytatódik Betűnek számít a $ és az _ jel valamint az ékezetes magánhangzók is. Case-sensitive, azaz különböznek a kis- és nagybetűk Az azonosítók hossza nincs korlátozva A nyelv kulcsszavai nem lehetnek azonosítók Példák: ●
egészszám, _változó, $dollár, CiklusVáltozó, stb.
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
16/34
A Java nyelv alapjai 4. Egyszerű típusok egyszerű típus boolean char byte short int long float double ● ● ● ●
osztály leírás Boolean logikai típus (true, false) Character 16 bites Unicode karakter Integer 8 bites egész szám (-128 - +127) Integer 16 bit, (-32 768 - +32 767) Integer 32 bit (-2 147 483 648 - +2 147 483 647) Long 64 bit (-9 223 372 036 854 775 808 - +...) Float 32 bit (-3,40292347E+38 - +3,40292347E+38) Double 64 bit (-1,79769313486231570E+308 - +...)
a szabvány rögzíti az ábrázolási módot és a méretet, nem az implementáció hagyományos típusként és osztályként is használhatók osztályként a MIN_VALUE és a MAX_VALUE konstansok definiálják a határokat a Float és Double esetén van egy POSITIVE_INFINITY, NEGATIVE_INFINITY és egy NaN (Not a Number) konstans is.
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
17/34
A Java nyelv alapjai 5. Literálok ● ● ●
●
●
●
Objektumok: null. Bármely objektumreferenciának értékül adható Logikai értékek: true, false Egész számok: – 0 kezdetű számok oktális (8-as számrendszer), pl. 0377 – 0x kezdetű számok hexadecimális (16-os számrendszer), pl. 0xff – minden más szám decimális számrendszerben lesz értelmezve, pl. 255 – egy egész szám után írt l vagy L betű long típust deklarál Lebegőpontos számok: – decimális számként adhatók meg tizedesponttal és e vagy E exponenssel – ez önmagában double típust jelent, f vagy F végződéssel lehet float típust deklarálni, pl. 3.14, -123.45, 12.3e4 Karakterek: aposztrófok között kell megadni, pl. 'a', 'Z' – escape szekvenciák, mint a C nyelvben, lásd a következő oldalon! Szövegek (String): idézőjelek között kell megadni, pl. “Helló Világ”
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
18/34
Escape szekvenciák ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
Kód \n \t \b \r \f \\ \' \” \ooo \uhhhh
A Java programozási nyelv
Leírás újsor tabulátor egy karakter vissza, törlés “kocsi” vissza, soremelés nélkül lapdobás \ karakter ' karakter, aposztróf “ karakter, idézőjel karakter oktális számrendszerben 0-377 Unicode karakter hexadecimálisan (0-0xffff)
Soós Sándor
19/34
Változódeklaráció, kezdőértékadás ● ● ● ●
Mint a C/C++ nyelvben, pl. int x, y; Kezdőérték adható az = operátorral, pl. int x=1; A lokális változók nem kapnak automatikusan kezdőértéket! Az osztályok adatmezői a következő kezdőértéket kapják: Típus boolean char byte, short, int, long float, double objektum
A Java programozási nyelv
Kezdőérték false '\u0000' 0 0.0 null
Soós Sándor
20/34
Tömbök ● ● ●
●
●
A C/C++ nyelvvel ellentétben ez igazi típus, nem pointer A tömbök indexelése 0-val kezdődik Tömb deklarációja a [] jellel történik a típus vagy a változó neve után: int[] EgeszTomb, tomb; // mindkettő tömb int egeszszam, tomb[]; // skalár és tömb – ez egy tetszőleges méretű tömböt deklarál, amit a new operátorral fogunk létrehozni: tomb = new int[20]; A tömb ismeri a saját méretét, amit a length mezővel le is lehet kérdezni. System.out.println(tomb.length); Indexeléskor a tömb ellenőrzi az indexet, hiba esetén IndexOutOfBoundsException kivétel váltódik ki.
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
21/34
Többdimenziós tömbök ●
Nincsen többdimenziós tömb, de egy tömbnek lehetnek tömb elemei, akár különböző méretűek is. Például: int[][] tomb = new int[3][]; // 3 tömbből álló tömb for (int i = 0; i < tomb.length; i++) { tomb[i] = new int[i+1]; for (int j=0; j < tomb[i].length; j++) tomb[i][j] = 0; }
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
22/34
Példa többdimenziós tömbre public class tomb { public static void main(String[] args) { int[][] tomb = new int[10][]; // 10 tömbből álló tömb int szamlalo = 9; for (int i = 0; i < tomb.length; i++) { tomb[i] = new int[i+1]; for (int j = 0; j < tomb[i].length; j++) tomb[i][j] = ++szamlalo; } for (int i = 0; i < tomb.length; i++) { for (int j = 0; j < tomb[i].length; j++) System.out.print( tomb[i][j] + " " ); System.out.println( ); } } }
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
23/34
Az előző program kimenete 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 31 32 33 34 35 38 39 40 41 42 46 47 48 49 50 55 56 57 58 59 A folytatáshoz
A Java programozási nyelv
30 36 37 43 44 45 51 52 53 54 60 61 62 63 64 nyomjon meg egy billentyűt . . .
Soós Sándor
24/34
Operátorok ● ● ● ● ●
●
● ● ● ● ● ●
+, -, *, /, % ++, -+, >, >=, <, <=, ==, != &&, ||
+, -, *, /, maradék prefix és postfix formában előjel relációs operátorok logikai ÉS, VAGY, a második operandust csak szükség esetén értékeli ki &, | logikai ÉS, VAGY, mindkét operandust mindig kiértékeli ! logikai NEM ^ logikai kizáró VAGY, (XOR) <<, >> bitenkénti léptetés balra, jobbra (előjelbittel) >>> bitenkénti léptetés jobbra (0 lép be) &, |, ^, ! bitenkénti ÉS, VAGY, Kizáró VAGY, NEM =, +=, -=, *=, /=, %=, &=, |=, ^=, <<=, >>=, >>>=
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
25/34
Egyéb operátorok Oper. ?: [] [] [] .
Példa felt ? kif1 : kif2 típus[], vált[] típus[op1] op1[op2] op1.op2
() op1(params) (type) (type) op1 new new op1
Leírás ha felt igaz, akkor kif1, egyébként kif2 deklarál egy tömbváltozót létrehoz egy op1 elemű tömböt a new-val együtt indexelés, az op1 tömb op2-1 -dik eleme mezőhivatkozás, op1 objektum, vagy osztály op2 eleme metódus deklaráció, vagy hívás típuskonverzió, op1-et type típusúra konvertálja új objektum, vagy tömb létrehozása
op1 instanceof op2
igaz, ha op1 az op2 egy példánya
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
26/34
Sztringek kezelése ●
C nyelv – – –
●
nincsen igazi sztring típus char*-gal valósítjuk meg Veszélyes!
Java nyelv – – –
nyelvi szinten valósítja meg a sztringek kezelését konstans sztringek kezelése: String osztály változó sztringek kezelése: StringBuffer osztály
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
27/34
String osztály ●
●
Konstans sztringek kezelésére szolgál. Egyszeri értékadás után nem lehet módosítani. String objektum létrehozása, különböző konstruktorokkal: – Explicit konstruktor hívással: String s1 = new String(); String s2 = new String("Ez " + 1 + " sztring!"); –
Implicit konstruktor hívással: String s1 = "NYME FMK"; String s2 = s1 + " INF. INT. " + 2004;
–
Karaktertömbből: char[] karaktertomb = {'S', 'o', 'p', 'r', 'o', 'n'}; String s3 = new String(karaktertomb); // "Sopron" String s4 = new String(karaktertomb, 2, 3); // "pro"
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
28/34
String osztály - Konverziók ●
String.valueOf metódus: – boolean, char, double, float, int, long típusoknál értelemszerűen – char[] esetén uaz. mint az előző dián a konstruktoroknál. (DE! A valueOf nem csinál másolatot, a copyValueOf igen!) – Object esetén: ● ha az objektum null, akkor "null" ● egyébként meghívja az osztály toString metódusát, minden osztály maga definiálhatja ezt a metódust – Például: boolean log = false; char ch = 'X'; double pi = 3.14; String s5 = String.valueOf(log) + String.valueOf(ch) + String.valueOf(pi); // s5 = "falseX3.14"
●
Implicit konverzió: az egyszerű osztályok toString metódusával. Lásd az előző dia piros számait!
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
29/34
String osztály A tartalom elérése ●
Egy karakter elérése: charAt metódus char ch = s3.charAt(2); // ch = 'p' (s3="Sopron") char ch2 = "Sopron".charAt(0); // ch2 = 'S'
●
Két sztring összehasonlítása: equals, equalsIgnoreCase metódus boolean b1 = "alma".equals("ALMA"); boolean b2 = "alma".equalsIgnoreCase("ALMA");
// false // true
Az == a referenciákat hasonlítja össze, nem a tartalmat! Két sztring lexikografikus sorrendje: compareTo metódus 0 ha a két sztring azonos negatív ha az aktuális példány a kisebb pozitív ha az aktuális példány a nagyobb –
●
int i = "Gyár".compareTo("Győr"); // i = -2 (lehetne!)
de az abszolút érték nem definiált (+0, -0)! Keresés: indexOf, lastIndexOf, startsWith, endsWith metódus –
●
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
30/34
String osztály Keresés ●
Karakter vagy sztring keresése: indexOf metódus int index1 = int index2 = // a 2. int index3 = int index4 =
●
"kukuriku".indexOf('u'); "kukuriku".indexOf('u', 2); indexű elemtől indul a keresés "kukuriku".indexOf("ku"); "kukuriku".indexOf("ka");
// 0 // -1
Keresés hátulról: lastIndexOf metódus int index5 = "kukuriku".lastIndexOf("ku");
●
// 1 // 3
// 6
Így kezdődik-e a sztring: startsWith metódus boolean start = "file.java".startsWith("fi"); // true
●
Így végződik-e a sztring: endsWith metódus boolean vege = "file.java".endsWith(".jav");
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
// false
31/34
String osztály Egyéb műveletek ●
A sztring hossza: length metódus int len = "Sopron".length();
●
// len = 6
Kis-, nagybetű váltás: toLowerCase, toUpperCase metódus String vegyes = "Kicsi És nAgYbEtŰk Vegyesen"; String kicsi = vegyes.toLowerCase(); String nagy = vegyes.toUpperCase();
● ●
Betűcsere: replace metódus Részsztring: substring metódus (tól, ig, az ig. karakter már nem lesz benne) String kacsa = kicsi.substring(0, 5).replace('i', 'a');
●
Vezető és záró white space-ek eltávolítása: trim metódus String s = " abcd "; String lenyeg = s.trim(); // lenyeg = "abcd"
●
A kiinduló sztring ezekkel a metódusokkal sem változik meg! A Java programozási nyelv
Soós Sándor
32/34
StringBuffer osztály ● ●
●
Változtatható és hosszú sztringek kezelésére szolgál. Dinamikusan növekszik a sztring hossza. A StringBuffer nyilvántartja a pillanatnyi méretét (length) és a kapacitását (capacity). StringBuffer objektum létrehozása, különböző konstruktorokkal: StringBuffer sb1= new StringBuffer(); // L:0 StringBuffer sb2= new StringBuffer(10); // L:0 String s = "Sopron"; StringBuffer sb3= new StringBuffer(s); // L:6
●
C:16 C:10 C:22 (6+16)
A kapacitás növelése: – automatikusan, ha szükséges – ensureCapacity(uj) ● ha uj < capacity(), akkor nem változik semmi ● egyébként az új kapacitás a következők közül a nagyobb: – uj – 2 * capacity() + 2 A Java programozási nyelv
Soós Sándor
33/34
StringBuffer osztály Append, Insert ● ● ●
append(s): a string végére fűzi s-et sztring formában. insert(poz, s): a poz pozíciótól kezdve fűzi be s-et. s lehetséges típusai és a konverzió módja megegyezik a String osztálynál látottakkal.
A Java programozási nyelv
Soós Sándor
34/34