Indice
1. Introducción histórica. Origen de Java.
2. Características de Java.
3. La máquina virtual de Java. Bytecode.
4. Palabras reservadas.
5. Introducción a la programación orientada a objetos.
6. Diferencias entre C/C++ y Java.
7. Ejemplo: “Hello world”, en el modelo de aplicación clásico.
Lenguajes de programación
Modelo computacional: colección de valores y operaciones
Tipos de modelos computacionales (Paradigma): imperativo, funcional, lógico …
Computación: aplicación de una secuencia de operaciones a un valor para obtener otro valor
Programa: especificación de una computación
Lenguaje de programación: notación para escribir programas
Sintaxis de un lenguaje de programación: estructura o forma de los programas
Semántica de un lenguaje de programación: relaciones entre un programa y un modelo de computación
Pragmática de un lenguaje de programación: grado de éxito con el que un programa cumple sus objetivos tanto en su fidelidad con el modelo de computación subyacente como su utilidad para los programadores
Modelo de Programación.
Un modelo de programación provee (y determina) la visión y métodos de un programador en la construcción de un programa o subprograma.
Los diferentes paradigmas son el resultado de los distintos estilos de programación y las diferentes formas de pensar en la solución de problemas (con la solución de múltiples “problemas” se construye una aplicación).
Modelo Imperativo
Describe la programación como una secuencia instrucciones o comandos que cambian el estado de un programa.
El código máquina en general está basado en el paradigma imperativo.
Su contrario es el paradigma declarativo.
En este paradigma se incluye el paradigma procedimental (procedural) entre otros.
Ejemplo
a=2
b=3
c=4
Programa
a=b+c
b=b+1
Estado 0
a=7
b=3
c=4
a=7
b=4
c=4
Estado 1
Estado 2
a=b+c
b=b+1
Programación Estructurada
La programación se divide en bloques (procedimientos y funciones) que pueden o no comunicarse entre sí.
Además la programación se controla con secuencia, selección e iteración.
Permite reutilizar código programado y otorga una mejor compresión de la programación.
Es contrario al paradigma no estructurado, de poco uso, que no tiene ninguna estructura, es simplemente un “bloque”, como por ejemplo, los archivos batch (.bat)
Modelo Declarativo
No se basa en el cómo se hace algo (cómo se logra un objetivo paso a paso), sino que describe (declara) cómo es algo.
En otras palabras, se enfoca en describir las propiedades de la solución buscada, dejando indeterminado el algoritmo (conjunto de instrucciones) usado para encontrar esa solución.
Es más complicado de implementar que el paradigma imperativo, tiene desventajas en la eficiencia, pero ventajas en la solución de determinados problemas.
Programación Declarativa
Usa bloques de construcción como las funciones, la recursión o la equipación de patrones, para especificar más la solución que su cálculo de bajo nivel.
Tipos:
Lenguajes funcionales
Lenguajes lógicos
Programación Funcional
Usan funciones libres de efectos secundarios como bloques primitivos de construcción de programas.
Estas funciones pueden aplicarse, construirse y pasarse como argumento a otras funciones.
Concibe a la computación como la evaluación de funciones matemáticas y evita declarar y cambiar datos.
En otras palabras, hace hincapié en la aplicación de las funciones y composición entre ellas, más que en los cambios de estados y la ejecución secuencial de comandos (como lo hace el paradigma procedimental).
Permite resolver ciertos problemas de forma elegante y los lenguajes puramente funcionales evitan los efectos secundarios comunes en otro tipo de programaciones.
Haskell, Miranda, Scala, Lisp, Scheme,Ocaml, SAP, Standard ML, Erlang,R, F#
Paradigma lógico
Se basa en la definición de reglas lógicas para luego, a través de un motor de inferencias lógicas, responder preguntas planteadas al sistema y así resolver los problemas. Ej.: prolog.
Programación Orientado a Objetos
Basado en la idea de encapsular estado y operaciones en objetos.
En general, la programación se resuelve comunicando dichos objetos a través de mensajes (programación orientada a mensajes).
Se puede incluir -aunque no formalmente- dentro de este paradigma, el paradigma basado en objetos, que además posee herencia y subtipos entre objetos. Ej.: Simula, Smalltalk, C++, Java, Visual Basic .NET, etc.
Su principal ventaja es la reutilización de códigos y su facilidad para pensar soluciones a determinados problemas.
Introducción histórica(I)
CPL?BCPL ?? B ?? C ?? C++ ??Java
CPL (Combined Programming Language): 1960, basado en ALGOL 60.
BCPL (Basic Combined Programming Language ): Martin Richards, 1966.
B: Ken Thompson y Dennis Ritchie, reemplazado por C (1969).
Introducción histórica(II)
C: Bell Telephone Laboratories (1972) por Dennis Ritchie para usarlo con Unix
Propósito general,
Estructurado por bloques,
Imperativo,
Procedimientos
Introducción histórica(II)
C++:
Bjarne Stroustrup (1979) Bell Labs.
Como mejora a C: “C con clases”. C++ in 1983.
Las mejoras comenzaron con la adición de clases, funciones virtuales, sobrecarga de operadores, herencia múltiple, plantillas, y manejo de excepciones.
C++ fue ratificado como estándar en 1998 como ISO/IEC 14882:1998, la actual versión es de 2003, ISO/IEC 14882:2003.
Java
Sun Microsystems (1995)
Sintaxis deriva de C y C++.
Orientado a Objetos
Compilado a bytecode. Ejecutado sobre cualquier Java virtual machine (JVM). Sobre cualquier arquitectura.
Desde 1995 Sun desarrolla e implementa compiladores, máquinas virtuales y librería de clases.
A-0
FORTRAN
Mark I Autocode
FLOW-MATIC
General Problem Solver
FORTRAN II
FORTRAN IV
ALGOL/
ALGOL58
ALGOL60
JOSS
FORTRAN 66
ALGOL68
FORTRAN 77
PL/1
PL/C
FACT
COMTRAN
COBOL
SNOBOL
BASIC
SNOBOL 4
MUMPS
COWSEL
POP-1
POP-2
PILOT
INTERCAL
ML
Prolog
Mercury
Bourne
Shell
DBase
DBase-II
DBase-III
DBase-IV
dBase 5.0
VULCAN
BETA
Occam
Occam2
Clipper
Foxpro
PARADOX
COMAL
GRASS
Altair
BASIC
Gambas
VisualBasic
VB Script
Ada 95
Pascal
Concurrent
Pascal
Ada
Turbo
Pascal
Green
Ada 83
ICON
MODULA
MODULA-2
FORTRAN 90
MODULA-3
Oberon
Oberon2
TurboPascal
OOP
Borland Pascal
ComponentPascal
Delphi
ELAN
APL
CPL
BCPL
B
B BPL
C
D
Unix-Shell
sh
csh
ksh bash
awk
Ratfor
nawk
gawk
Perl
REXX
PHP
PHP/F1
Perl 5
Tcl
J
FL
K
NGL
S2
Coyote
Smalltalk-80
Smalltalk-72
Objective C
C++
ANSI C
ISO C90
Miranda
Haskell
MetaHaskell
ISO C95
ISO C99
C#
Nemerle
ECMAScript
JavaScript
LiveScript
Java
Self
Pike
FP
LPC
Joy
Factor
Simula OOP
PostScript
SIMULA
Simula-67
Forth
Scheme
LISP
Logo
Common Lisp
TRAC
Ada lovelace
Plankalkul
Características de Java
Simple y seguro
Portable
OOP
Robusto
Multihilo
Neutral
Interpretado
Rendimiento
Distribuido
dinámico
Interprete & Compilador
Un Intérprete es un traductor que toma el programa fuente y lo traduce y ejecuta lína a línea.
Basic, Java, Smalltalk.
Un Compilador de un programa que traduce los programas escritos en lenguaje de alto nivel a lenguaje máquina.
C, C++, Pascal, Fortran, Cobol.
Programa Fuente
Intérprete
Traduc.y ejec.
Línea a línea
Programa Fuente
Compilador
Programa Objeto
La máquina virtual de Java: Bytecode.
Application Programming Interface (API)
Una Application Programming Interface (API) es un conjunto de funciones, procedimientos o clases que un sistema operativo, librería o servicio proporciona para soportar peticiones realizadas por un programa de ordenador.
Son dependientes de lenguaje, ya que están disponibles solo en un lenguaje de programación particular. Utilizan la sintaxis y elementos de los lenguajes de programación para hacer que sea adecuada para usarla en un contexto particular.
Son independientes del lenguaje, ya que están escritas en una forma en que pueden ser llamadas desde diferentes lenguajes de programación. Esta característica se conoce como API al estilo servicio, ya que no limita a un proceso particular o sistema y está disponible como una llamada a procedimiento remoto.
La máquina virtual de Java
Palabras reservadas (I)
(Gp:) abstract
(Gp:) Especifica la clase o método que se va a implementar más tarde en una subclase.
(Gp:) boolean
(Gp:) Tipo de dato que sólo puede tomar valores true o false.
(Gp:) break
(Gp:) Sentencia de control para salirse de los bucles.
(Gp:) byte
(Gp:) Tipo de dato que soporta valores en 8 bits.
(Gp:) byvalue
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) case
(Gp:) Se utiliza en las sentencias switch para indicar bloques de texto.
(Gp:) cast
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) catch
(Gp:) Captura las excepciones generadas pro las sentencias try.
(Gp:) char
(Gp:) Tipo de dato que puede soportar caracteres Unicode sin signo en 16 bits.
(Gp:) class
(Gp:) Declara una clase nueva.
(Gp:) const
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) continue
(Gp:) Devuelve el control a la salida de un bucle.
(Gp:) default
(Gp:) Indica el bloque de código por defecto en una sentencia switch.
(Gp:) do
(Gp:) Inicia un bucle del tipo do-while.
(Gp:) double
(Gp:) Tipo de dato que soporta números en coma flotante, 64 bits.
(Gp:) else
(Gp:) Indica la opción alternativa en una sentencia if.
(Gp:) extends
(Gp:) Indica que una clase es derivada de otra o de una intefaz.
(Gp:) final
(Gp:) Indica que una variable soporta un valor constante o que un método no se sobrescribirá.
Palabras reservadas (II)
(Gp:) finally
(Gp:) Indica un bloque de código en una estructura try-catch que siempre se ejecutará.
(Gp:) float
(Gp:) Tipo de dato que soporta un número en coma flotante de 32 bits.
(Gp:) for
(Gp:) Utilizado para iniciar un bucle for.
(Gp:) future
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) generic
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) goto
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) if
(Gp:) Evalúa si una expresión es verdadera o falsa y la dirige adecuadamente.
(Gp:) implements
(Gp:) Especifica que una clase implementa una interfaz.
(Gp:) import
(Gp:) Referencia a otras clases.
(Gp:) inner
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) instanceof
(Gp:) Indica si un objeto es una instancia de una clase específica o implementa una interfaz específica.
(Gp:) int
(Gp:) Tipo de dato que puede soportar un entero con signo de 32 bits.
(Gp:) interface
(Gp:) Declara una interfaz.
(Gp:) long
(Gp:) Tipo de dato que soporta un entero de 64 bits.
(Gp:) native
(Gp:) Especifica que un método está implementado con código nativo (específico de la plataforma).
(Gp:) new
(Gp:) Crea objetos nuevos.
(Gp:) null
(Gp:) Indica que una referencia no se refiere a nada.
(Gp:) operator
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) outer
(Gp:) Reservada para uso futuro.
Palabras reservadas (y III)
(Gp:) package
(Gp:) Declara un paquete Java.
(Gp:) private
(Gp:) Especificador de acceso que indica que un método o variable sólo puede ser accesible desde la clase en la que se está declarando.
(Gp:) protected
(Gp:) Especificador de acceso que indica que un método o variable solo puede ser accesible desde la clase en la que está declarado ( o una subclase de la clase en la que está declarada u otras clases del mismo paquete).
(Gp:) public
(Gp:) Especificador de acceso utilizado para clases, interfaces, métodos y variables que indican que un tema es accesible desde la aplicación (o desde donde la clase defina que es accesible).
(Gp:) rest
(Gp:) Reservada para uso futuro.
(Gp:) return
(Gp:) Envía control y posiblemente devuelve un valor desde el método que fue invocado.
(Gp:) short
(Gp:) Tipo de dato que puede soportar un entero de 16 bits.
(Gp:) static
(Gp:) Indica que una variable o método es un método de una clase (más que estar limitado a un objeto particular).
(Gp:) super
(Gp:) Se refiere a una clase base de la clase utilizada en un método o constructor de clase.
(Gp:) switch
(Gp:) Sentencia que ejecuta código basándose en un valor.
(Gp:) synchronized
(Gp:) Especifica secciones o métodos críticos de código multihilo.
(Gp:) this
(Gp:) Se refiere al objeto actual en un método o constructor.
(Gp:) throw
(Gp:) Crea una excepción.
(Gp:) throws
(Gp:) Indica qué excepciones puede proporcionar un método.
(Gp:) transiente
(Gp:) Especifica que una variable no es parte del estado persistente de un objeto.
(Gp:) try
(Gp:) Indica un bloque de código que es comprobado para las excepciones.
(Gp:) var
(Gp:) Reservado para uso futuro.
(Gp:) void
(Gp:) Especifica que un método no devuelve ningún valor.
(Gp:) volatile
(Gp:) Indica que una variable puede cambiar de forma asíncrona.
(Gp:) while
(Gp:) Inicia un bucle while.
Introducción a la programación orientada a objetos (OOP)
Es un paradigma de programación que usa “objetos” y sus interacciones para diseñar aplicaciones y programas de ordenador.
Esta técnica de programación incluye
Encapsulación
Modularidad
Polimorfismo, y
Herencia.
Conceptos de la OOP
Clase
Objeto
Instancia
Método
Paso de Mensaje
Herencia
Abstracción
Encapsulado
Polimorfismo
Clase (I)
Define la abstracción de las cosas (objetos), incluye sus estados o características (atributos, campos) y sus propiedades (las cosas que puede hacer, o métodos, operaciones).
Se podría decir que una clase es un plano o molde que describe la naturaleza de algo.
Ejemplo: la clase Perro podría considerar la raza, color (características), y la habilidades de ladrar y sentarse (propiedades).
Clase (y II)
Las clases proporcionan modularidad y estructura en OOP.
Una clase debería normalmente ser reconocido por una persona del dominio del problema que no sea programador.
El significado de la clase debería tener sentido en el contexto al que se le da significado.
El código de una clase debería ser relativamente autocontenido (normalmente usando encapsulación).
Las propiedades y métodos definidos en una clase se conocen como miembros
Objeto
Es un ejemplar de una clase.
La clase Perro define todos los posibles perros mediante un listado de las características y propiedades se puede tener el objeto Lassie, que es un perro particular, con versiones particulares de las características.
Un Perro tiene un pelo. Lassie tiene el pelo de color marrón y blanco.
Instancia
Una instancia es el objeto creado a partir de una clase en tiempo de ejecución.
El objeto Lassie es una instancia de la clase Perro.
El conjunto de valores de los atributos del objeto particular se conocen como estados.
El objeto consta de estados y propiedades que están definidas en la clase de objetos.
Método
Son las habilidades de un objeto.
En un lenguaje, los métodos son verbos.
Lassie es un Perro, que tiene la habilidad de ladrar. Por tanto, ladrar(), es un método de Lassie.
Podría tener otros métodos también como, sentar(), comer(), caminar(), o correr().
Un método afecta solo a un objeto en particular. Todos los perros ladran, pero se necesita un solo perro concreto para que ladre.
Paso de Mensajes
Es le proceso mediante el cual un objeto envía datos a otro objeto o pide a otro objeto que invoque a un método.
En los lenguajes de programación es crear una interfaz.
Ejemplo, el objeto llamador Antonio podría decir al objeto Lassie que se siente mediante el paso del mensaje sentar, que invoca el método sentar de Lassie.
La sintaxis varía según los lenguajes de programación. [Lassie sit] en Objective-C. En Java el mensaje a nivel de código corresponde al “método llamado”. Algunos lenguajes dinámicos usan otros mecanismos.
Abstracción
Abstracción es simplificar la realidad compleja mediante el modelado de una clase apropiada al problema, y trabajar al nivel más apropiado de herencia para un aspecto concreto del problema.
Por ejemplo, Lassie el Perro podría ser tratado como un perro durante mucho tiempo, un Collie (su raza) cuando se necesite acceder a atributos o propiedades especificas de esa raza, y como un Animal cuando se encuentra en una tienda de animales.
La abstracción se consigue también mediante la “composición”. Por ejemplo, una clase Coche debería tener los objetos Motor, Ruedas, Llantas, y muchos más componentes. No necesitamos los componentes sino la interfaz.
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN LA VERSIÓN DE DESCARGA