programmazione orientata agli oggetti in linguaggio java · ðtecniche e metodi della...

10/05/2005

1

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

Programmazione Orientataagli Oggetti in Linguaggio Java

IntroduzionePiattaforme di Riferimento

versione 1.4Questo 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

Piattaforme >> Sommario

10/05/2005

2


Linguaggi di Riferimento

m In questo corsoðtecniche e metodi della programmazione a

oggetti

m Linguaggio principaleðJava

m Linguaggio secondarioðC# della piattaforma Microsof.NET

Piattaforme >> Linguaggi di Riferimento


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 comuni

Piattaforme >> Linguaggi di Riferimento

ATTENZIONEalle ragioni di questa

scelta (>>)

10/05/2005

3


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

Piattaforme >> La Piattaforma Java


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 significativa


10/05/2005

4


La Piattaforma Java

m Le versioni di Java2ðv. 1.2, la primaðv. 1.3, sostanzialmente equivalente alla 1.2ðv. 1.4, introduce alcune limitate funzionalità

nuove incompatibili con il passatoðv. 1.5, ulteriore riscrittura significativa, con

molte funzionalità nuove ed incompatibili



La Piattaforma Java

m Java 2 v. 1.5 = Java 2 5.0ðè stato alla fine chiamato Java 2 v. 5.0 per

sottolineare le novità rispetto alla versione precedente

m Il problema di Java 2 5.0ðil codice compilato è incompatibile con le

vecchie macchine virtualiðle funzionalità vanno utilizzate in modo

controllato


10/05/2005

5


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)ðschematizzando (eccessivamente) è

possibile dire che i livelli più complessi includono i più semplici


10/05/2005

6


La Piattaforma Java


fonte: www.java.sun.com


La Piattaforma Java

mPrincipali caratteristiche della piattaformaðI. scalabile e di ampia applicabilitàðII. fornisce un’ampia libreria di classiðIII. indipendente dalla piattaforma hardware e

realmente “portabile”


10/05/2005

7


La Piattaforma Java

m I. Scalabilità e applicabilitàðconsente di sviluppare applicazioni di vario

genereðsia di piccole e medie dimensioniðsia di grandi dimensioni e altissimo caricoðsia in contesti applicativi tradizionali (sistemi

informativi) sia in contesti meno tradizionali ðcon attenzione agli aspetti di sicurezza e

prestazioni



La Piattaforma Java

m Le varie classi di applicazioniðapplicazioni “desktop” tradizionali ðapplicazioni client-server a due livelliðapplicazioni Web a tre livelli, anche con

componenti distribuiti e ad alto trafficoðapplicazioni per dispositivi mobiliðapplicazioni orientate ai servizi (Web

Services)


10/05/2005

8


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 ...), prog. grafica

(finestre, bottoni, menu...), prog. Web...



La Piattaforma Java



10/05/2005

9


La Piattaforma Java




La Piattaforma Java


??????32791.5 (5.0)

3213829911.4

2390121301.3

2093517811.2

54785041.1

21252121.0

Numero di Metodi delle API Standard

Numero di Classi delle API Standard

Versione di J2SE

10/05/2005

10


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)


10/05/2005

11


La Piattaforma Java

m Il compilatore di Javaðproduce codice oggetto in un linguaggio

intermedio per una “macchina virtuale”

m JVM – Java Virtual Machineðmacchina composta da componenti virtuali

(processore virtuale, registri virtuali, ecc.)ðil tutto simulato attraverso un’applicazione

software (java.exe)



La Piattaforma Java

m Bytecodeðcodice oggetto della macchina virtuale (istruzioni

eseguibili dalla macchina virtuale)ðlinguaggio intermedio

m Funzionamentoðil codice sorgente viene compilato in bytecodeðil bytecode viene eseguito dall’emulatore della m.v.

(java.exe) simulando il funzionamento della macchina virtuale sulla macchina fisica


10/05/2005

12


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


La Piattaforma Java

mEsecuzione da parte della JVMðla macchina virtuale potrebbe eseguire lo

bytecode interpretandolom Interpretazione del codiceðmodo alternativo alla compilazioneðprocesso per cui il codice di un’applicazione

viene tradotto da un interprete in codice eseguibile dal processoreðdurante l’esecuzione


10/05/2005

13


La Piattaforma Java

m In effetti, peròðl’interpretazione è a volte inefficiente (la

stessa istruzione viene tradotta tutte le volte che viene eseguita)

m Tipicamenteðper ragioni di prestazioni il bytecode viene

precedentemente compilato “al volo” dalla macchina virtuale in codice macchina per la macchina fisica



La Piattaforma Java

m JIT Compiler (Just in Time Compiler)ðcomponente della macchina virtuale che

analizza pezzi di bytecode alla prima esecuzioneðe li compila “al volo” in codice oggetto per la

macchina fisicaðsuccessivamente viene eseguito

direttamente il codice compilato


10/05/2005

14


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”



Introduzione



10/05/2005

15


La Piattaforma Java

mPrima di Java: le piattaforme principaliðC/C++, Visual Basic, PHP, Delphi

mDifferenze sostanziali rispetto a Javaðsono relativamente specializzate (nessuna

ha lo stesso ambito di applicabilità di Java)ðle librerie predefinite sono relativamente

povereðil codice compilato non è portabile da una

piattaforma all’altra


ATTENZIONEall’importanza di Java

nell’evoluzione dellinformatica


La Piattaforma .NET

mPiattaforma di riferimento della Microsoftðper molti versi, una risposta alla larghissima

diffusione di Java

mStoria della piattaforma .NETðnel 2000 la versione 1.0ðnel 2004 la versione 1.1ðattualmente: versione 2.0 beta

Piattaforme >> La Piattaforma .NET

10/05/2005

16


La Piattaforma .NET

mPrincipali caratteristicheðI. scalabile e di ampia applicabilitàðII. fornisce un’ampia libreria di classiðIII. multilinguaggio



La Piattaforma .NET

m I. Scalabilità e applicabilitàðesattamente come la piattaforma Javaðdalle applicazioni di fascia alta ai palmariðmaggiore enfasi su standard recentiðXML e Web services

m II. Ampia libreria di classiðesattamente come la piattaforma Java


10/05/2005

17


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

fonte: Microsoft .NETAcademic Resource Kit


La Piattaforma .NET

m III. Multilinguaggioðpensata per consentire l’interoperabilità di

codice scritto con linguaggi diversi

m I linguaggi di .NETðripensamento di linguaggi tradizionali

Microsoft: Visual Basic.NET, C++.NET, J#ðun linguaggio completamente nuovo: C#ðtutti i linguaggi condividono la stessa libreria


10/05/2005

18


La Piattaforma .NET

mCome consentire l’interoperabilità ?ðidea: architettura software basata su una

macchina virtualeðed un linguaggio intermedio in cui viene

compilato il codice sorgente di ciascun linguaggio

mNotaðè la stessa architettura di Java ma pensata

per uno scopo diverso



La Piattaforma .NET

mCLR – Common Languare Runtimeðmacchina virtuale .NETðdotata di un compilatore JIT per Windows

mMSIL – Microsoft Intermediate Languageðlinguaggio intermedio di .NETðlinguaggio in cui viene compilato il codice di

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


10/05/2005

19


Introduzione


fonte: Microsoft .NETAcademic Resource Kit

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


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)


10/05/2005

20


La Piattaforma .NET

mPer eseguire codice .NETðuna macchina Windows deve avere installato

il .NET Framework

m .NET FrameworkðCLRðAPI di .NETðanalogo di JRE



La Piattaforma .NET

mDi conseguenzaðalcune fortissime analogie con la piattaforma

Javaðin particolare l’architettura basata sulla

macchina virtuale

m La differenza principaleðun linguaggio su molte piattaformeðtanti linguaggi su una piattaforma (di fatto)


ATTENZIONEalla differenze tra

le piattaforme

10/05/2005

21


La Piattaforma .NET

m Il progetto Monoðtentativo di sviluppare un’implementazione

open source della macchina virtuale .NET e del compilatore di C#ðsponsorizzato dalla Xymianðhttp://www.go-mono.orgðattualmente una implementazione parziale

del framework versione 1.1



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

10/05/2005

22



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 (>>)


10/05/2005

23



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#

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

riflessione, ...)

Piattaforme >> Caratteristiche dei Linguaggio C#

Java e C#

(ATTENZIONE)

10/05/2005

24


Caratteristiche del Linguaggio C#

mSemplice 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

Piattaforme >> Caratteristiche dei Linguaggio C#


Utilizzo degli Strumenti

mPer sviluppare in Javaðè necessario installare il J2SE Development

Kit (JDK)ðscaricabile liberamente da

http://www.java.sun.com con la relativa documentazione (zip con file html)ðattenzione alle dimensioniðjdk-1_5_0-windows.exe >> circa 52 Megaðjdk-1_5_0-doc.zip >> circa 44 Mega

Piattaforme >> Utilizzo degli Strumenti

10/05/2005

25



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\Java\jdk1.5.0_01

ðaggiornare la variabile PATH aggiungendo il valore %JAVA_HOME%\bin




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

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


10/05/2005

26


Un Semplice Programma Java/*

Questo e' il primo programma Javafile: Prima.java

*/package prima;

public class Prima {

public static void main(String[] args) {// stampa una scritta sullo schermoSystem.out.println("Prima prova");

}}


>>



10/05/2005

27



mPer sviluppare in C#ðè necessario installare il

.NET Redistributable Package e il

.NET Framework SDK v. 1.1 ðscaricabili liberamente dal sito

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




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


10/05/2005

28


Un Semplice Programma C#/*

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

*/namespace primo {

public class Prima {

public static void Main(string[] args) {// stampa una scritta sullo schermo System.Console.WriteLine("Prima Prova");

}

}}


>>



10/05/2005

29


Riassumendo

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

Piattaforme >> Sommario


Termini della Licenza

Termini della Licenza

m This work is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/ or send a letter to Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA.

m Questo lavoro viene concesso in uso secondo i termini dellalicenza “Attribution-ShareAlike” di Creative Commons. Per ottenereuna copia della licenza, è possibile visitarehttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/ oppure inviare unalettera all’indirizzo Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA.

programmazione orientata agli oggetti in linguaggio java · ðtecniche e metodi della...

Documents