Maquina virtual de java
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MAQUINA VIRTUAL DE JAVA
Si se desea distribuir un programa escrito en un lenguaje tradicional como Visual
Basic. Después de escribir el programa fuente necesitamos compilarlos en archivos
de código objeto (.obj) y después enlazar dichos archivos para producir un
ejecutable (.exe). Este ejecutable, además de tener todos el código objeto unido,
tiene un encabezado para darle al sistema operativo información sobre como debe se
ejecutado el archivo .
Este ejecutable seria el que distribuiríamos. Este programa solo podría ejecutarse
en computadoras con el sistema operativo para el cual fue desarrollado. Otros
sistemas operativos no sabrían el formato del encabezado además que no pudieran
ejecutar las llamadas al sistema y ni siquiera tendrían las librerías necesarias (como
los DLL.). Aunque tuvieran las librerías de todos modos ni siquiera sabrían como
correrlas!
Como podría hacer que mi programa corra en diferentes plataformas (diferentes
sistemas operativos corriendo sobre diferente hardware)? Una solución programar la
aplicación en un lenguaje que sea soportable por varios sistemas operativos. Un
problema que surge aquí es que necesitaría distribuir el código fuente (que no
siempre es deseable). Otro problema que surge es que en cada sistema operativo las
llamadas al sistema serian diferentes. Por lo que se tendrían que hacer adaptaciones
al programa cada vez que se quisiera que fuera soportado por una nueva plataforma.
La solución que propone Java es que el programa no corra sobre el hardware real,
sino que corra sobre una maquina virtual. Es decir, dicha maquina no existe sino
que es simulada por medio de software. Cada plataforma tendría instalada esta
maquina virtual (que es un programa) y a la hora de correr los programas esta
maquina virtual los correría. el cual va leyendo el programa y ejecutándolo
instrucción por instrucción sobre el hardware real.
A la maquina virtual de Java se le llama Java Virtual Machine (JVM). Los
programas fuente de Java ( .java) al compilarse producirían unHconstituido de las
instrucciones de la maquina virtual (java byte codes). La maquina virtual ya incluye
un set de librerías para las llamadas al sistema.
1. Ventajas:
a. Programas portables a cualquier plataforma (que cuente como una JVM).
b. Diseño simple por no tener que ser backward compatible con nadie (que no
era el caso de C++, ya que este tenia que ser backward compatible con C).
c. Completamente orientado a objetos y con soporte de multithreading.
d. Ideal para Internet por producir programas pequeños
2. Desventajas:
a. Corre significativamente mas despacio que si corriera en hardware real.
b. Hay que aprender un lenguaje nuevo.
Notas:
i.
System es un objeto que se refiere al sistema en donde esta corriendo
el programa.
ii.
out es el objeto de salida, es equivalente al flujo de salida cout de
C++.
iii.
El nombre del archivo necesita tener el mismo nombre que la clase
con extension .java (HelloApp.java)
c. Applet
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
k.
l.
import java.applet.Applet;
import java.awt.*;
class HelloApp extends Applet
{
public void paint (Graphics g)
{
g.drawString ("Hello world !", 0, 20);
}
}
Para ejecutar el programa se tiene que hacer referencia a el desde una pagina
para ser ejecutado por el browser.
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Hello world</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<APPLET CODE="HelloApp.class" WIDTH=250 HEIGHT=100>
</APPLET>
</BODY>
</HTML>
Nota:
El comando Applet dentro del HTML le dice al browser a crear, posisionar y
dimensionar la ventana de applet. Tambien asocia al applet con la ventana.
Sin embargo el browser no tiene ni idea de que poner en la ventana. Lo que
hace el browser es llamar al metodo paint(Graphics) cada vez que desee que
se despliegue el contenido de la ventana (la primera vez y cada vez que
quiere re desplegar el contenido).
MULTIPLATAFORMAS DE JAVA
1. Supongamos que nosotros deseamos distribuir un programa escrito en un lenguaje
tradicional como Visual Basic. Después de escribir el programa fuente (.frm, .bas
por ej) necesitamos compilarlos en archivos de código objeto (.obj) y despues
enlazar dichos archivos para producir un ejecutable (.exe). Este ejecutable, ademas
de tener todos el código objeto unido, tiene un encabezado para darle al sistema
operativo información sobre como debe se ejecutado el archivo (por ej. cuanta
memoria necesita).
Este ejecutable seria el que distribuiríamos. El problema es que tenemos muchas
limitaciones. Este programa solo podria ejecutarse en computadoras con el sistema
operativo para el cual fue desarrollado. Otros sistemas operativos (aunque
estuvieran corriendo sobre la misma arquitectura del computador) no sabrian el
formato del encabezado ademas que no pudieran ejecutar las llamadas al sistema y
ni siquiera tendrian las librerias necesarias (como los .dll). Aunque tuvieran las
librerias de todos modos ni siquiera sabrian como correrlas!
Como podria hacer que mi programa corra en diferentes plataformas (diferentes
sistemas operativos corriendo sobre diferente hardware)? Una solucion programar la
aplicacion en un lenguaje que sea soportable por varios sistemas operativos. Un
problema que surge aqui es que necesitaria distribuir el codigo fuente (que no
siempre es deseable). Otro problema que surge es que en cada sistema operativo las
llamadas al sistema serian diferentes. Por lo que se tendrian que hacer adaptaciones
al programa cada vez que se quisiera que fuera soportado por una nueva plataforma.
TIPOS DE DATOS PRIMITIVOS, VARIABLES Y LITERALES
Valores primitivos: Números (42, 3.14159), String de texto ("hola !"),
Lógicos (true, false) y especiales (null, undefined)
Conversiones: operación + entre números y string convierte el numero a
string y agrega.
TIPOS DE DATOS PRIMITIVOS
Java requiere que todas las variables tengan un tipo antes de que se puedan usar en un
programa. Por esta razón, se dice que Java es un lenguaje de tipos estrictos. Los tipos de
datos se dividen en cuatro categorías :
Categorías
Tipos de Datos primitivos
Lógicos
boolean
Texto
char
Enteros
byte, short, int y long
Punto flotante double y float
Dando un total de ocho tipos de datos primitivos:
Tipo
bits
rango
boolean 1
true o false
Char
16
carácter de Unicode de ´\u0000´ a ´\uFFFF´
Byte
8
entero con signo de -128 a +127
Short 16
entero con signo de -32768 a +32767
int
entero con signo de -2,147,483,648 a +2,147,483,647
32
long 64
entero con signo de -9,223,372,036,854,775,808 a
+9,223,372,036,854,775,807
float
32
punto flotante de -3.40292347E+38 a +3.40292347E+38
double 64
punto flotante de -1,79769313486231570E+308 a
+1,79769313486231570E+308
Cada uno de los tipos de datos de la tabla anterior se lista junto con su tamaño de bits
(cada byte tiene 8 bits) y su intervalo de valores. Como los diseñadores de Java querían que
fuera portátil, decidieron utilizar estándares internacionalmente reconocidos para los
formatos tanto de caracteres (Unicode) como de números de punto flotante (IEEE754).
OPERADORES ARITMÉTICOS
Las expresiones son la forma más sencilla de un enunciado en JAva, es decir son
enunciados que regresan un valor. Los operadores son símbolos especiales que, por lo
general, se utilizan en expresiones.
Operadores Ariméticos
Operación
Símbolo
Expresión en Java
suma +
f+7
resta
a-c
-
multiplicación *
a*c
división
/
w/t
residuo%
r%s
Operadores de Igualdad y Relación
=
==
x == y
!=
x != y
>
>
x>y
<
<
x<y
>=
x >= y
<=
x <= y
Operadores lógicos
AND
&&
(sexo== 1 ) &&(edad >=30)
OR
||
(prom > 78 ) || (final == 80)
NOT
!
!(valor == 50)
Una constante o una variable es una expresión por sí misma, así como las combinaciones
de constantes con variables mediante operadores. Una expresión seguida de un punto y
coma es una instrucción simple. Los operadores pueden se operadores binarios y
operadores unarios. En el primer caso como su nombre lo dice intervienen dos variables
que son conectadas por un operador. Por ejemplo Java proporciona varios operadores
aritméticos entre los que se encuenteran =, +=, -=, *= y /=.
Ejemplo :
/**
* La clase "PruebaOperadores" implementa una aplicación que
* ilustra los operadores básicos.
* La salida es la siguiente:
* 12 8 6
* 686
* 6 8 14
* 22 8 14
* 24 10 33
* a/b = 1
* a%b=2
*/
class PruebaOperadores
{
public static void main (String[] args)
{
int a = 12, b = 8, c = 6;
System.out.println (a+" "+b+" "+c);
a = c;
System.out.println (a+" "+b+" "+c);
c += b;
System.out.println (a+" "+b+" "+c);
a = b + c;
System.out.println (a+" "+b+" "+c);
a ++;
++b;
c = a++ + ++b;
System.out.println (a+" "+b+" "+" "+c);
a = 6;
b = 4;
System.out.println ("a/b = "+a/b);
System.out.println ("a % b = "+a % b);
}
}
DATOS NUMÉRICOS
El tipo numérico es el conjunto de los valores numéricos. Estos pueden representarse en
dos formas distintas:
Tipo numérico entero
El tipo entero es un subconjunto finito de los númeron enteros. Los enteros son
números completos, no tienen componentes fraccionarios o decimales y pueden ser
negativos o positivos.
Ejemplos de números enteros son:
Números Enteros
5
6
-15
14
-20
26
Tipo numérico real
El tipo real consiste en un subconjunto de los números reales. los números reales
siempre tienen un número decimal y pueden ser positivos o negativos. Un número
real consta de un entero y una parte decimal.
Ejemplos de números reales son:
Números Reales
0.08
3739.41
3.7452 -52.321
-8.12 3.0
DATOS LÓGICOS (BOOLEANOS)
Ell tipo lógico _también denominado boléanos_ es aquel dato que sólo puede tomar uno de
dos valores: Cierto o verdadero (true) y Falso (false).
Este tipo de datos se utiliza para representar las alternativas (si/no) a determinadas
condiciones. Por ejemplo, cuando se pide si un valor entero es par, la respuesta será
verdadera o falsa, según sea par o impar.
DATOS TIPO CARÁCTER
El tipo Carácter es el conjunto finito y ordenado de caracteres que la computadora
reconoce. Un dato tipo carácter contiene un sólo carácter. Los caracteres que reconocen las
diferentes computadoras no son estándar, sin embargo, la mayoría reconoce los siguientes
caracteres alfabéticos y numéricos:
Caracteres alfabéticos (A, B, C, ...)
Caracteres numéricos (1, 2, 3, 4, ...)
Caracteres especiales (+, -, *, /, ., ;, >, <, ..., etc).
Una modalidad de los datos carácter son el tipo Cadena los cuales están formados por una
sucesión de caracteres que se encuentran delimitados por una comilla (apóstrofo) o dobles
comillas, según el tipo de lenguaje de programación. La longitud de una cadena de
caracteres es el número de ellos comprendidos entre los separadores o delimitadores. Por
ejemplo:
La cadena "curso" tiene una longitud de 5 caracteres. Mientras que la cadena " " tiene una
longitud de un caracter que es un espacio. La cadena "" es una cadena vacía.
La cadena "win-95" tiene una longitud de 6 elementos alfanuméricos.
CLASES
Una clase es una agrupación de datos y de código que actua sobre esos datos, a la que se le
da un nombre.
Una clase contiene:
Datos (se denominan Datos Miembro). Estos pueden ser de tipos primitivos o
referencias.
Métodos (se denominan Métodos Miembro).
La sintaxis general para la declaración de una clase es:
modificadores class nombre_clase {
declaraciones_de_miembros ;
}
Por ejemplo:
class Punto {
int x;
int y;
}
Tipos de Clases
Hasta ahora sólo se ha utilizado la palabra clave public para calificar el nombre de las
clases que hemos visto, pero hay tres modificadores más. Los tipos de clases que podemos
definir son:
abstract
Una clase abstract tiene al menos un método abstracto. Una clase abstracta
no se instancia, sino que se utiliza como clase base para la herencia.
final
Una clase final se declara como la clase que termina una cadena de herencia.
No se puede heredar de una clase final. Por ejemplo, la clase Math es una
clase final.
public
Las clases public son accesibles desde otras clases, bien sea directamente o
por herencia. Son accesibles dentro del mismo paquete en el que se han
declarado. Para acceder desde otros paquetes, primero tienen que ser
importadas.
synchronizable
Este modificador especifica que todos los métodos definidos en la clase son
sincronizados, es decir, que no se puede acceder al mismo tiempo a ellos
desde distintos threads; el sistema se encarga de colocar los flags necesarios
para evitarlo. Este mecanismo hace que desde threads diferentes se puedan
modificar las mismas variables sin que haya problemas de que se
sobreescriban.
OBJETO
Cuando se crea un objeto (se instancia una clase) es posible definir un proceso de
inicialización que prepare el objeto para ser usado. Esta inicialización se lleva a cabo
invocando un método especial denominado constructor. Esta invocación es implícita y se
realiza automáticamente cuando se utiliza el operador new. Los constructores tienen
algunas características especiales:
El nombre del constructor tiene que se igual al de la clase.
Puede recibir cualquier número de argumentos de cualquier tipo, como cualquier
otro método.
No devuelve ningún valor (en su declaración no se declara ni siquiera void).
El constructor no es un miembro más de una clase. Sólo es invocado cuando se crea el
objeto (con el operador new). No puede invocarse explicitamente en ningún otro momento.
Continuando con los ejemplos del capítulo anterior se podría escribir un constructor para la
clase Punto, de la siguiente forma:
class Punto {
int x , y ;
Punto ( int a , int b ) {
x=a;y=b;
}
}
Con este constructor se crearía un objeto de la clase Punto de la siguiente forma:
Punto p = new Punto ( 1 , 2 );
CONSTRUCTORES
Todas las clases Java tienen métodos especiales llamados Constructores que se utilizan para
inicializar un objeto nuevo de ese tipo. Los contructores tienen el mismo nombre que la
clase --el nombre del constructor de la clase Rectangle es Rectangle(), el nombre del
constructor de la clase Thread es Thread(), etc...
Java soporta la sobrecarga de los nombres de métodos para que una clase puede tener
cualquier número de constructores, todos los cuales tienen el mismo nombre. Al igual que
otros métodos sobrecargados, los constructores se diferencian unos de otros en el número y
tipo de sus argumentos.
Consideremos la clase Rectangle del paquete java.awt que proporciona varios constructores
diferentes, todos llamados Rectangle(), pero cada uno con número o tipo diferentes de
argumentos a partir de los cuales se puede crear un nuevo objeto Rectangle. Aquí tiene las
firmas de los constructores de la clase java.awt.Rectangle:
public Rectangle()
public Rectangle(int width, int height)
public Rectangle(int x, int y, int width, int height)
public Rectangle(Dimension size)
public Rectangle(Point location)
public Rectangle(Point location, Dimension size)
SOBRECARGA DE MÉTODOS
Una misma clase puede tener varios métodos con el mismo nombre siempre que se
diferencien en el tipo o número de los argurmentos. Cuando esto sucede se dice que el
método está sobrecargado.
Sin embargo no se puede sobrecargar cambiando sólo el tipo del valor devuelto. Por
ejemplo:
int metodoSobrecargado() { . . .}
void metodoSobrecargado() { . . .} // error en compilación
con esta definición, en la expresión y.metodoSobrecargado() la JVM no sabría que método
invocar.
Se puede sobrecargar cualquier método miembro de una clase, así como el constructor.
INTERFACE
Un interface es una colección de declaraciones de métodos (sin definirlos) y también puede
incluir constantes.
Runnable es un ejemplo de interface en el cual se declara, pero no se implemementa, una
función miembro run.
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
Las clases que implementen (implements) el interface Runnable han de definir
obligatoriamente la función run.
class Animacion implements Runnable{
//..
public void run(){
//define la función run
}
}
El papel del interface es el de describir algunas de las características de una clase. Por
ejemplo, el hecho de que una persona sea un futbolista no define su personalidad completa,
pero hace que tenga ciertas características que las distinguen de otras.
Clases que no están relacionadas pueden implementar el interface Runnable, por ejemplo,
una clase que describa una animación, y también puede implementar el interface Runnable
una clase que realice un cálculo intensivo.
POLIMORFISMO.
Es el concepto de la orientación a objetos que permite invocar a un método
independientemente de la clase a la que pertenezca un objeto, que puede conocerse recién
en tiempo de ejecución. Gracias al polimorfismo, el objeto es el que recoge la llamada e
invoca al método correspondiente, en forma dinámica.
El polimorfismo permite mltiples implementaciones de métodos, dependiendo del tipo de
objeto que se indica al invocar el método correspondiente. De esta manera el polimorfismo
permite que el mismo mensaje enviado a diferentes objetos resulte en acciones
dependientes del objeto que recibe el mensaje.
Ejemplo:
class Perro extends Mamifero {
int numero_patas;
public void mover() {
System.out.println("Ahora es un perro el que se mueve");
}
}
public class Polimorfismo {
public static void muevete(Mamifero m) {
m.mover();
}
public static void main(String[] args) {
Gato bisho = new Gato();
Perro feo = new Perro();
muevete(bisho);
muevete(feo);
}
}
