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Java
• Antonio Regalado José Francisco
• Méndez García Rodolfo
• Salazar Carmona José Antonio
Contenido
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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Historia
• Java fue diseñado en 1990 por James Gosling, de Sun Microsystems
• fue diseñado antes de que diese comienzo la era World Wide
Web,
• software para dispositivos electrónicos de consumo.
• fue diseñado para dispositivos electrónicos como calculadoras,
microondas y la televisión interactiva
•Lenguaje que independiente de la plataforma
• El lenguaje Java evolucionó de un lenguaje llamado Oak.
(A Oak se le cambio el nombre a Java)
Historia
(..cont)
• software para dispositivos electrónicos de consumo.
• Diseñado para calculadoras, celulares, microondas,
la televisión interactiva, etc.
Historia
(..cont)
El objetivo fue recoger las idear un nuevo lenguaje de
programación lo más sencillo posible, con el objeto de que se
pudiese adaptar con facilidad a cualquier entorno de ejecución.
Se conjuntaron las características esenciales que debía tener un
lenguaje de programación moderno y potente.
Historia
(..cont)
• El proyecto Green fue el primero en el que se aplicó Java
(OAK)
 sistema de control completo de los aparatos electrónicos
y el entorno de un hogar.
 Se construyó un computadora denominada *7 (Star
Seven).
 El control se llevaba a cabo mediante una pantalla sensible
al tacto.
 En el sistema aparecía ya Duke, la actual mascota de Java.
Historia
(..cont)
Java se aplicó a otro proyecto denominado VOD (Video On
Demand)
 como interfaz para la televisión interactiva
 nunca se convirtió en un sistema comercial
 cuando se dieron cuenta de que la televisión interactiva no
iba a ser negocio, se enfocaron a la aplicación de Java a
Internet.
Historia
(..cont)
RESUMEN:
 1990: Sun Microsystems diseña un lenguaje diseñado para
sistemas embebidos,(set-top-boxes), electrodomésticos.
 Lenguaje sencillo, pequeño, neutro.
 Ninguna empresa muestra interés por el lenguaje
 1995: Java se introduce en Internet, lenguaje muy apropiado
 Netscape 2.0 introduce la primera JVM en un navegador WWW
(Máquina virtual Java)
 Filosofía Java: “Write once, run everywhere”
Historia
(..cont)
RESUMEN:
1997: Aparece Java 1.1. Muchas mejoras respecto a 1.0
 1998: Java 1.2 (Java 2). Plataforma muy madura
 Apoyado por grandes empresas: IBM, Oracle, Inprise,
Hewtlett-Packard, Netscape, Sun
 1999: Java Enterprise Edition. Java comienza a ser una
plataforma de desarrollo profesional.
Contenido
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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Aspectos de diseño
Directrices en el diseño de Java:
1.
Crear un L.P. orientado a objetos
•
Datos “strongly typed”
•
Con el poder de C++, sin sus debilidades:
apuntadores y su aritmética
herencia multiple.
Variables globales.
2. Seguridad en el código y facilidad de desarrollo.
Aspectos de diseño (cont.)
3. Independencia de la arquitectura (creación de la JVM)
Código fuente
Compilador Java
Byte-codes
Macintosh JVM
Win32 JVM
UNIX JVM
Código máquina
Macintosh
Código máquina
Win32
Código máquina
UNIX
Aspectos de diseño
4. Seguridad para el usuario
5. Permitir que en los programas existieran mas de un
flujo de ejecución (Threads)
6. Garbage collection
La JVM
• Es una máquina imaginaria que se implementa por software
• Su lenguaje máquina se denomina byte codes.
• Sun publicó las especificaciones para la máquina virtual de Java
para asegurar la portabilidad de las aplicaciones.
La JVM
(cont.)
• Las especificaciones para la JVM abarcan:
 El set de instrucciones (como los de un microprocesador)
 El conjunto de registros
 Formato de los archivos .class
 La pila
 El área de Garbage-collected heap.
 El área de memoria
La traducción y momentos de ligado.
• Por ser “strongly typed”, casi todo el chequeo y enlaces de tipos se
hacen en tiempo de compilación.
• La “compilación” se refiere a la conversión del programa
hecho por el programador a byte-codes.
• Sin embargo por ser un lenguaje interpretado, los enlaces se
calculan en tiempo de ejecución.
• En alguno sistemas, una parte del código se compila realmente
en código maquina, pero después que la JVM hizo chequeos de
integridad.
La traducción y momentos de ligado.
Class Loader
Byte-Codes Verifier
La JVM:
• Carga el código
• Lo verifica y
Interpreter
JIT Compiler
Runtime
HARWDARE
• Lo ejecuta
Paradigma
• Java esta diseñado para el paradigma de orientación a objetos.
class Circle {
private double radius;
static double pi = 3.1416;
public double getCircumference( ) { }
public static double getCircumference(double radius) { }
public void setRadius(double radius) { }
public double getRadius( ) { }
// constructors
public Circle( ) { }
public Circle(double radius) { }
// main( ) method
}
Contenido
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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
COMENTARIOS
// comentario
Los caracteres desde // hasta el final de
la línea son ignorados
/* comentario */
Los caracteres entre /* y */ son
ignorados
/** comentario */
Los caracteres entre /** y */son
ignorados y se incluyen en la generación
autómatica de la documentación.
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
IDENTIFICADORES




Nombre dado a una variable, un método o una clase
Comienzan con una letra Unicode (incluyendo _ and $) y
seguido de letras y digitos
Pueden ser de cualquier longitud
Ejemplos:
– Apellido
– Hora
– 
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
El Bloque
{
}
public class MyClass {
int a;
static int b;
public void myMethod( ) {
int c;
if (condition) {
int d;
}
fuera del alcance de d
}
fuera del alcance de c
}
fuera del alcance de a
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Variables
Una variable es un dato con nombre.
Precedencia de las variables
1.
Variables locales declaradas en un bloque
2.
Como parámetros de un método
3.
Instancias y variables de una clase.
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Constantes
Una vez inicializada, ya no pueden cambiar
1.
Se usa la palabra reservada final
class Circle {
static final double  = 3.1416;
}
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Arreglos
int[ ] x; (Es equivalente a int x[ ])
x = new int[3];
x[0] = 10;
x[1] = 20;
x[2] = 30;
– x.length da la longitud del arreglo.
X
10
20
30
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Operadores
Asignación
=
+=
Aritméticos
+
Suma
-
Resta
*
Multiplicación
/
Division
% Modulo
-=
*=
/=
%=
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Operadores
Incremento
++
i++
--
i--
Relacionales
>
mayor que
>=
mayor o igual que
<
menor que
<=
menor o igual que
==
igual que
!=
diferente que
Lógicos
&& and
|| or
!not
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Operadores
De bits
& and
<< corrimiento izq.
| or
>> corrimiento der.
^ xor
>>> corrimiento der. con
˜ complemento
llenado con ceros
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Sentencias de control
de flujo


if / else
if ( country.equals("USA") ) {
export = false;
} else {
export = true;
}
switch
switch ( <expression> ) {
case <expression>:
...
break;
case <expression>:
...
break;
default:
...
}
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Sentencias de control de flujo

for
for ( x=0; x<10; x++ ) {
// Se ejecuta el bloque mientras x sea menor a 10
}

while
(Ejecución cero o más veces)

while ( boolean_expression )
{ block }
do / while (Ejecución al menos una vez)
do
{ block }
while ( boolean_expression );
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Sentencias de control de flujo

break (termina la ejecución del loop y la ejecución
continua en la siguiente instrucción después del loop)
int ix;
for (ix=0; ix < ArraySize; ix++) {
if Array[ix]<0 {
System.out.println(“Error: negative number encountered, index = “ +ix);
break;
}
ProcessArray(Array[ix]);
} // end for
Aspectos de traducción
Elementos sintácticos del lenguaje
Sentencias de control de flujo

Labeled Loops (versión extendida de break, útil en loops
anidados, termina la ejecución de loops anidados)
err:
for (ix=0; ix < ArraySize; ix++ ){
for(j=0; j<ArraySize; j++){
System.out.println(“Error: negative number encountered, index = “ +ix “,” + j);
break err;
}
ProcessArray(Array[ix][j]);
}
Contenido
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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Tipos y objetos
TIPOS DE DATOS
–
–
–
–
–
–
–
–
boolean
char
byte
short
int
long
float
double
true or false
16-bit Unicode character
8-bit integer (signed)
16-bit integer (signed)
32-bit integer (signed)
64-bit integer (signed)
32-bit floating-point number
64-bit floating-point number
Contenido
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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Encapsulación
• La abstracción en java se maneja utilizando
clases abstractas.
•Una clase abstract se usa como clase base
para la herencia.
Ejemplo
public abstract class Geometria{
}
public abstract double perimetro();
public abstract double area();
Encapsulación
• Las subrutinas se manejan definiendo
metodos en las clases que serán llamados desde
otras clases.
public class Circulo extends Geometria{
static int numCirculos = 0;
private static final double PI = 3.1416
private double x,y,r;
}
public double perimetro() {
return 2.0 * PI * r;
}
Encapsulación
• Los métodos (funciones) pueden regresar
cualquier tipo de “objeto dato” primitivo o
estructura de datos.
public static Circulo elMayor(Circulo c, Circulo d) {
if c.getRadio() >= d.getRadio()
return c;
else
return d;
}
Encapsulación
• La encapsulación se puede lograr creando
métodos para establecer y obtener valores a
los atributos.
Public double getRadio( ) {
return r;
}
Public void setRadio(double unRadio) {
r=unRadio;
}
Encapsulación
• El ocultamiento de la información en java se
logra con la clausula private.
•Las variables y métodos de instancia privados
sólo pueden ser accedidos desde dentro de la
clase.
...
private Vector v;
private void dibuja (Vector vect ) {
Enumeration e;
v=vect;
e=v.elements();
while(e,hasMoreElements()){
...
}
}
...
Encapsulación
• La especificación de un subprograma en java
es de la siguiente manera
import java.awt;//sección de importaciones
public class nombreDeClase extends ClasePadre {
Definición de variables...
Definición de métodos...
}
Encapsulación
• La invocación de métodos desde una clase se
realiza creando una instancia de la clase a
invocar y después llamando a cualquier método.
import ...
public class Figuras extends Applet
{
...
public void paint (Graphics g)
{
int x=10, y=10, anchura=80, altura=50;
//llamada al método drawRect de la clase Graphics
g.drawRect(x,y,anchura,altura);
}
}
Contenido
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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Herencia
• Mecanismo por el que se crean nuevos objetos
definidos en términos de objetos ya existentes.
public class Articulo { // clase padre
public float precio=0;
...
public void setPrecio(float elPrecio) {
precio = elPrecio;
}
...
public float getPrecio() {
return precio;
}
}
//los métodos y atributos de Articulo son heredados a Pelicula
public class Pelicula extends Articulo {// clase hijo
}
public void setDescripcion(String descrip) {
descripcion = descrip;
}
...
public String getDescripcion() {
return descripcion;
}
Herencia
• Tipos de Clases en Java
abstract
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.
public
Las clases public son accesibles desde otras
clases, bien sea directamente o por herencia. Para
acceder desde otros paquetes, primero tienen que
ser importadas.
Herencia
• Nivel de acceso a métodos y atributos
public
Cualquier clase desde cualquier lugar puede
acceder a las variables y métodos.
protected o friendly
Sólo las subclases de la clase y nadie más
puede acceder a las variables y métodos.
private
Las variables y métodos de instancia privados
sólo pueden ser accedidos desde dentro de la clase.
Herencia
•Paquetes
•Se usan para encapsular los datos de manera
automática.
•Los paquetes de clases se cargan con la palabra
clave import.
Ejemplos:
import java.Date;
import java.awt.*;
import miPaquete.miClase;
Herencia
•Paquetes de java
java.applet
Contiene clases para usar applets en páginas web.
java.awt (Abstract Windowing Toolkit)
Contiene clases para diseñar interfases de usuario.
Incluye las clases Button, Checkbox, Choice, Component,
Graphics, Menu, Panel, TextArea y TextField.
java.io
Contiene las clases de acceso a archivos.
Herencia
•Herencia Simple
Java no pueda utilizar herencia multiple, en lugar de
ello utiliza interfases.
La interfase proporciona un mecanismo de
encapsulación de los protocolos de los métodos.
Una interfaz es como un molde donde se declaran
nombres de métodos, listas de argumentos, tipos de
retorno y miembros datos.
Herencia
•Implementación de una interfaz
public interface VideoClip {
void play( ); // Comienza la reproducción del video.
void loop( ); // Reproduce el video en un ciclo.
void stop( ); // Detiene la reproducción.
}
Herencia
•Implementación de una interfaz
class MiClase implements VideoClip {
void play( ) {
<código>
}
void loop( ) {
<código>
}
void stop( ) {
<código>
}
}
Herencia
•Polimorfismo
•Es utilizado para implementar comportamientos diferentes.
abstract class Vehiculo
{
abstract String Sonido( );
}
class VehiculoTierra extends Vehiculo
{
String Sonido( )
{
return "ruuuuuuun";
}
}
class VehiculoAire extends Vehiculo
{
String Sonido( )
{
return "buzzzzzzzz";
}
}
Herencia
public class Polimorfismo
{
public static void main(String[] args)
{
//declaramos un objeto abstracto llamado mi_vehiculo
Vehiculo mi_vehiculo;
VehiculoTierra mi_coche;
VehiculoAire mi_avion;
mi_coche = new VehiculoTierra();
mi_avion = new VehiculoAire();
System.out.println(mi_coche.Sonido());
System.out.println(mi_avion.Sonido());
//asignamos mi_coche a un objeto abstracto
mi_vehiculo = mi_coche;
System.out.println(mi_vehiculo.Sonido());
//Asignamos mi_avion a un objeto abstracto
mi_vehiculo = mi_avion;
System.out.println(mi_vehiculo.Sonido());
}
}
Herencia
•Polimorfismo utilizando sobrecarga de métodos
public class Sumar {
public float suma(float a, float b) {
return a + b;
}
public int suma(int a, int b) {
return a + b;
}
public String suma(String a, String b) {
String espacioBlanco = “ “;
return a + espacioBlanco + b;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(suma(5,2));
System.out.println(suma(5.5,2.2));
System.out.println(suma(“Hola”,”Mundo”));
}
}
Contenido
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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Control de secuencia
•Orden de precedencia implicita de operadores
.
[]
()
++
--
!
~
+
-
<<
>>
>>>
<
>
<=
&
^
|
&&
||
?
:
=
op=
instanceof
(*=
>=
==
!=
/=
%=
+=
-=
etc.)
Control de secuencia
•Operadores a nivel de bits
Operando >> desplazamiento
(Desplaza bits hacía la derecha con signo)
Operado << Desplazamiento
(Desplaza bitd hacía la izquierda)
Operando >>> Desplazamiento
(Desplaza bits hacía la derecha, sin signo)
Operando & Operando
(Realiza una operación AND lógica)
Operando | Operando
(Realiza una operación OR lógica)
Operando ^ Operando
(Realiza una operación OR exclusiva)
~Operando
(Complemento del operando)
Control de secuencia
•Alternancia (secuencia implicita)
if (<condición 1>) {
... //código bloque 1}
else if (<condición 2>) {
... //código bloque 2
}
else {
... //código bloque 3
}
switch (<expresión>){
case <valor 1>: < código bloque 1 >;
break;
case <valor 2>: < código bloque 2 >;
break;
default
: < código bloque 3 >;
}
Control de secuencia
•Iteraciones (secuencia implicita)
for ( <inicialización> ; <condición booleana> ; <incremento> ) {
<bloque de código a ejecutar>
}
while ( <condición booleana> ) {
<código a ejecutar mientras la condición es verdadera>
}
do{
<código a ejecutar por lo menos una vez, después se ejecuta mientras
la condición sea verdadera>
}
while (<condición booleana>);
Control de secuencia
•Control de secuencia explicita
break Se utiliza en una sentencia swicth o en una iteración
int x = 0;
while (x < 10){
System.out.println("dentro de la iteración");
x++;
if (x == 5)
break;
else
... //instrucciones a ejecutar si x es menor que 5
}
Control de secuencia
•Control de secuencia explicita
continue Se utiliza en iteraciones. Sirve para terminar la iteración en la que
se encuentre el ciclo y se inicia la siguiente.
for ( int x = 0 ; x < 10 ; x++){
if(x == 5)
continue; //regresa al principio del ciclo con x=6
System.out.println("dentro de la iteración");
}
Control de secuencia
•Control de secuencia explicita
return Se utiliza para terminar un método o función y opcionalmente devolver un
valor al método de llamada.
int func (){
if(a == 0)
return 1;
return 0 ;
}
Control de secuencia
•Control de secuencia explicita
En caso de que nos encontremos con ciclos anidados, se permite el uso de
etiquetas para poder salirse de ellos.
uno: for( )
{
dos: for( )
{
continue;
continue uno;
break uno;
}
}
// seguiría en el bucle interno
// seguiría en el bucle principal
// se saldría del bucle principal
Contenido
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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Métodos



Es una función definida en una clase
Son necesarios para la manipulación de datos contenidos en
una clase.
Encapsulan funciones de un programa en bloques separados
– Se hace más fácil la revisión de programas
– Se hace más fácil el mantenimiento de los programas.




Son bloques separados de código.
Envían “mensajes” a otros métodos.
Tienen variables locales
Pueden regresar valores
Flujo de control de un método

Si el método llamado esta dentro de la misma clase, solo el
nombre del método es necesario.
computo
miMetodo();
miMetodo
Flujo de control de un método

Si el método forma parte de otra clase u objeto.
main
obj.calVec();
calVec
impVec();
impVec
Agregando métodos


Los métodos son declarados dentro del cuerpo de la clase,
inmediatamente después de la declaración de variables
instanciadas.
La forma general de una declaración de método es:
tipo nombreDelMetodo (listaParametros)
{
cuerpoMetodo;
}

La declaración de un método tiene cuatro partes básicas:
–
–
–
–
El nombre del método (nombreDelMetodo)
El tipo del valor de regreso del método (tipo).
Una lista de parámetros (listaParametros).
El cuerpo del método (cuerpoMetodo).
Parámetros




Las variables en la lista de parámetros son separadas por
comas
La lista de los parámetros en la especificación del método,
son llamados parámetros formales.
Cuando un método es llamado, estos parámetros formales son
reemplazados por los parámetros actuales.
Los actuales parámetros deben ser equivalentes en tipo,
orden y número.
Parámetros
count = 3
ch = obj.calc (2, count, “Hola Mundo");
char calc (int num1, int num2, String mensaje)
{
int sum = num1 + num2;
char result = mensaje.charAt (sum);
return result;
}
Paso por valor



Cuando es invocado un método con un parámetro de tipo
primitivo, tal como “int”, el valor del actual parámetro es
pasado al método.
Esta es una llamada por valor
El valor actual fuera del método no es afectado,
independientemente de los cambios hechos al parámetro
formal dentro del método.
Ejemplo de paso por valor
class PruebaPasoPorValor
{
public static void main(String[] args)
{
int times = 3;
System.out.println(“Antes del llamado, la variable times es”+times);
nPrintln(“Bienvenido a Java!”,times);
System.out.println(“Despues del llamado, la variable times es” + times);
}
static void nPrintln(String mensaje, int n)
{
while (n > 0)
{
System.out.println(“n = “+n);
System.out.println(mensaje);
n--;
}
}
}
Paso por referencia



Se pueden pasar objetos a métodos como
parámetros actuales
Cuando se pasa un objeto al método la referencia
del objeto es pasado al parámetro formal
Cualquier cambio al objeto local que ocurra dentro
del cuerpo afectara el objeto original que fue
pasado como argumento.
Ejemplo de paso por referencia
class PruebaPasoPorReferencia
{
public static void main(String[] args)
{
Circulo miCirculo = new Circulo(5.0, “blanco”);
imprimeCirculo(miCirculo);
colorCirculo(miCirculo, “negro”);
imprimeCirculo(miCirculo);
}
public static void colorCirculo( Circle c, String color)
{
c.color = color;
}
public static void imprimeCirculo(Circle c)
{
System.out.println(“El área del circulo de radio ”+c.getRadio( ) + “ es
“+c.Area());
System.out.println(“El color del Circulo es “ +c.color);
}
Continuación…
class Circulo
{
private double radio;
String color;
}
public Circulo(double r, String c)
{
radio = r;
color = c;
}
public double getRadio( )
{ return radio; }
public double Area( )
{ return radio*radio*Math.PI;}
Llamado de métodos


Son llamados a través del nombre del método seguido de
paréntisis izquierdo, después los argumentos separados por
coma, por ultimo paréntisis derecho.
Int masGrande = max(3,4)
– Llama al método max(3,4) y asigna el resultado del método a la
variable masGrande.
– Argumentos pueden ser constantes, variables o expresiones.


Normalmente los métodos es Java son invocados a través de
una referencia a un objeto.
g.drawString(“Bienvenido”,10,10);
– Invoca al método drawString a través de la referencia del
objeto g.
Cuando el método se termina

Hay dos formas de regresar el control al punto en
el cual un método fue invocado.
– Si el método no regresa nada, el control se tiene cuando
el método finaliza , ya sea cuando se encuentra el “}”
asociado con el método o con el “return”.

Si el método regresa un resultado, la expresión:
– return expresión
• Regresa el valor de la expresión.
Reglas de alcance

Alcance de clase
– Los métodos y variables instanciadas de una
clase tienen un alcance de clase.
– El alcance de la clase empieza con “{“ después
de la definición de la clase y termina con “}”
asociado a la definición de la clase.
– El alcance de la clase habilita todos los métodos
de una clase definidos en la misma clase o clases
heredadas dentro de la clase.
Reglas de alcance

Alcance de bloque
– Los identificadores declarados dentro de un bloque
tienen alcance de bloque.
– El alcance de bloque de un identificador empieza con su
declaración y termina con el parentesis “}” asociado al
bloque.
– Cualquier bloque puede contener variables o referencia a
declaraciones.
– Cuando existen bloques anidados en el cuerpo de un
método y un identificador en un bloque externo tiene el
mismo nombre que un identificador que se encuentra en
un bloque interno, el compilador genera un error.
Métodos 1 :Código Local

método fnx()
–
–
–
–
–
–
Es ‘public’
Nombre fnx
Realiza una impresión
No pasa mensajes
Tipo ‘void’
No tiene un valor de
regreso
– Tiene una variable local
‘d’
Class myClass {
int a, b = 12;
public static void main (String
args[])
{
int c=12;
a = b + c;
fnx();
System.out.println(a);
}
public static void fnx()
{
int d=2;
System.out.println(“ d “
+d);
}
Métodos 2: Enviando un mensaje





fnx(int) ahora recibe
un mensaje
El valor es copiado
dentro de la variable
local ‘c’
La variable local ‘c’ es
puesta a 0
cmain permane con 12
Salida:
– d+c = 14
– 12
Class myClass {
int a, b = 12;
public static void main (String
args[])
{
int c=12;
a = b + c;
fnx(c);
System.out.println(c);
}
public static void fnx(int c)
{
int d=2;
c));
System.out.println(“d+c=“+(d+
c=0;
Métodos 3: Múltiples parámetros


Los métodos pueden ser Class myClass {
int a, b = 12;
llamados
con
múltiples
public static void main (String args[])
parámetros
{
int c=12;
Los parámetros en la
llamada pueden ser:
a = b + c;
– Identificadores
(var/const)
– Literales
– Expresiones.
– Lista de parámetros
• ([tipo
nombre])
nombre][,tipo
fnx(c,1);
System.out.println(c);
}
public static void fnx(int c, byte by)
{
int d;
d = (int) by;
System.out.println(“d+c=“+(d+c));
c=0;
}
Métodos 4: Regresando valores




Class myClass {
Llamada por valor
int a, b = 12;
public static void main (String args[])
Usa ‘return’ para
{
int c=12;
enviar valores de
regreso
a = b + c;
fnx(c,1);
Los métodos toman un
System.out.println(c);
}
valor de regreso y tipo.
public static void fnx(int c, byte by)
Se pueden asignar
{
int d;
valores del método() a
d = (int) by;
System.out.println(“d+c=“+(d+c));
variables.
}
c=0;
Contenido
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








Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Administración de memoria

Java utiliza un modelo de memoria conocido como
"administración automática del almacenamiento”
(automatic storage management), en el cual el
sistema en tiempo de ejecución mantiene un
seguimiento de los objetos.
Arquitectura interna de la JVM
Subsistema
cargador de
clases
Archivos class
Area de
métodos
heap
Stack
Java
registros
pc
Stack
métodos
nativos
Areas de datos en tiempo de ejecución
Motor de ejecucion
Interface de
métodos nativos
Librerias de
métodos nativos
Arquitectura interna de la JVM

Subsistema cargador de clases:
– Un mecanismo para cargas clases o interfaces.

Motor de ejecución:
– Un mecanismo para la ejecución de las instrucciones contenidas
en los métodos de las clases cargadas.

Area de datos en tiempo de ejecución:
– Una área de memoria para guardar bytescodes(área de
métodos), objetos (heap), parámetros, valores de retorno,
variables locales, (stack) resultados o cálculos intermedios
(stack).
– La especf. de JVM es abstracta, por lo tanto los diseñadores
tienen libertad para implementar la JVM.
– Algunas áreas de datos son compartidas por threads de las
aplicaciones y otras áreas son únicas para ciertos threads.
Arquitectura interna de la JVM

Area de métodos y heap:
– Cada instancia de la JVM posee un área de métodos y un
área de heap.
– El área de métodos y heap es compartida por threads que
se ejecutan dentro la maquina virtual.
– Cuando la JVM carga un archivo class, esta analiza la
información contenida en el archivo binario y luego la
coloca en el área de métodos.
– Cuando un programa se ejecuta, la JVM coloca todos los
objetos del programa instanciados dentro del área de
heap.
Area de métodos y área de heap
Objeto
datos
de la
clase
Archivos
class
Cargador
de
clases
Objeto
datos
de la
clase
datos
de la
clase
datos
de la
clase
Objeto
Objeto
Objeto
Objeto
datos
de la
clase
Area de métodos
Objeto
Objeto
Objeto
Area de heap
Arquitectura interna de la JVM

Registros PC:
– Un apuntador a la próxima instrucción a ser ejecutada

Stack de Java:
– Es donde son colocados parámetros, valores de regreso,
variables locales, resultados o cálculos intermedios.
– El Stack de Java esta compuesto por frames.
– Un frame de stack contiene el estado de un método de Java que
ha sido llamado.
– Cuando un thread hace un llamado a un método, la JVM guarda
un nuevo frame dentro del stack de Java del thread
correspondiente.
– Cuando un método se termina, la JVM hace un pop y descarta el
frame del método.
Threads

Thread:
– Es un flujo de secuencia de ejecución que ocurre al mismo
tiempo que otra secuencia de ejecución esta ejecutando
alguna expresión del mismo programa.
– En la JVM cada thread tiene su propia registro pc y su
Stack java.


Java soporta aplicaciones multi-threads.
Multi-thread:
– Un proceso puede ser dividido en varios threads de
control los cuales se ejecutan al mismo tiempo.
Area de datos de threads en tiempo de
ejecución
thread 1 thread 2
thread 1
thread 3
stack
frame
stack
frame
stack
frame
thread 2
stack
frame
stack
frame
stack
frame
thread 3
stack
frame
stack
frame
thread 3
stack
frame
pc registers
java stacks
native
method
stacks
Arquitectura interna de la JVM

Stacks de Java:
– Guardan el estado de invoación de un método en
Java.

Stack de métodos nativos:
– Guardan el estado de un llamado de un método
nativo.
Recolector de basura (GC)






La función primaria de un GC es reclamar automáticamente la
memoria usada por los objetos que no tienen referencia en la
aplicación que se ejecutando actualmente.
Esta también puede mover objetos de la aplicación que se
esta ejecutando para evitar la fragmentación del heap.
El GC no es requerido en la especificación de la JVM.
La especificación solo requiere que una implementación
maneje el heap de alguna forma.
La especificación de la JVM no dice cuanta memoria debe
dejar una implementación para poder ejecutar programas.
La JVM no menciona como una implementación debe manejar
su heap.
Recolector de basura (GC)




La especificación de la JVM solo menciona a los diseñadores
de la implementación solo que el programa deberá reservar
memoria del heap, pero no la liberación de esta.
Deja a los diseñadores el resolver esta característica.
Los diseñadores pueden usar cualquier técnica y que sea la
mas apropiada dado sus objetivos, restricciones y talento.
El hecho de que las referencias a los objetos pueden existir
en varios lugares (Stack Java, el heap, el área de métodos,
stack de métodos nativos), la elección de la técnica de
recolección de basura tiene una influencia mayor en el diseño
de una implementación.
Recolector de basura (GC)





Como en el área de métodos y en el área del heap la memoria
no necesita ser continua y puede ser expandida y contraida
como el programa avanza en tiempo de ejecución.
Una implementación del área de métodos deberia ser
implementada en la parte superior de su heap.
Cuando una JVM necesita memoria para una clase que va a
ser cargada, esta puede tomar memoria del mismo heap en
los cuales los objetos residen.
El mismo GC que libera memoria ocupada por objetos sin
referencia, podria hacer la busqueda y liberación de clases
que no tienen referencia.
Las implementaciones pueden permitir a los usuarios
especificar un tamaño inicial para el heap, asi como un
tamaño minimo y maximo.
Recolección de basura




Java usa mark-and-sweep.
Altamente confiable, pero puede causar
inexplicables bajas de velocidad.
Java realiza la recolección de basura
cuando el programa tiene algún tiempo de
reserva
Se puede invocar al recolector usando el
método gc de la clase System.
Contenido

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Historia.
Aspectos de diseño
Aspectos de traducción
Tipos y objetos
Encapsulación
Herencia
Control de Secuencia
Control en Subprogramas
Administración de almacenamiento
Procesamiento distribuido
Remote Method Invocation

(RMI)
Las aplicaciones RMI son compuestas de
dos programas separados
– Un servidor y un cliente


RMI provee un mecanismo en el cual el
servidor y el cliente se comunican y pasan
información.
Tales aplicaciones son también llamadas
aplicaciones de objetos distribuidas.
Aplicaciones de objetos distribuidos

Las aplicaciones de objetos distribuidos
necesitan:
– Localizar objetos remotos
– Comunicarse con objetos remotos
– Cargar bytecodes de clases para clases que son
pasados alrededor.
Aplicaciones de objetos distribuidos

Localizar objetos remotos.
– Una aplicación puede registrar sus objetos
remotos con facilidad , utilizando rmiregistry.
– La aplicación puede pasar y regresar una
referencia a un objeto remoto como parte de su
operación normal.
Aplicaciones de objetos distribuidos


Los detalles de comunicación entre objetos
remotos son manejados por RMI
Para el programador, la comunicación remota se ve
como una invocación de un método de Java.
Aplicaciones de objetos distribuidas

La carga de bytecodes para objetos que son
pasados alrededor
– RMI permite a un llamador pasar objetos a
objetos remotos.
– RMI provee los mecanismos necesarios para la
carga de código de un objeto, también de su
transmisión de sus datos.
Creando aplicaciones distribuidas

Diseñar e implementar los componentes de
la aplicación distribuida.
– Compilar los fuentes y generar stubs.
– Hacer que las clases estén accesibles a través
de la red.
– Comenzar la aplicación.
Creando aplicaciones distribuidas

Compilar los fuentes y generar los stubs
– Use javac para compilar los archivos fuentes,
los cuales contienen la implementación de las
interfaces remotas, las clases del servidor y las
clases clientes.
– use rmic para crear stubs para los objetos
remotos.
– RMI usa una clase stub de objeto remoto como
un proxy en clientes, así los clientes pueden
comunicarse con un objeto remoto en particular.
Creando aplicaciones distribuidas

Hacer que las clases estén disponibles en la
red.
– Hacer que los archivos de las clases asociados
con las interfaces remotas, stubs, y otras
clases que necesiten ser bajadas sean
accesibles vía un servidor Web

Comenzar la aplicación
– Comenzar la aplicación incluye correr el
programa de registro de objetos remotos de
RMI.
Ejemplo de RMI

Del lado del cliente
– MyObject.java
– RemoteClient1.java
– RemoteClient2.java

Del lado del servidor
– RemoteServer.java
– RemoteInterface.java
– MyObject.java
Escribiendo un servidor RMI



Nuestro servidor RMI acepta tareas de clientes,
ejecuta las tareas, y regresa cualquier valor.
El servidor esta compuesto de una interface y una
clase.
La interface provee la definición de los métodos
que pueden ser llamados desde el cliente.
– Esencialmente la interface define la vista del cliente del
objeto remoto.
Diseñando una interface Remota




La interface provee la definición de los métodos
que pueden ser llamados desde el cliente.
El cliente manda un tarea al servidor remoto.
El resultado de la tarea es enviado de regreso al
cliente.
Cada una de las interfaces contiene un solo
método.
Interface remota

La interface RemoteInterface solo define un
método, msgsnd, el cual pasa en un objeto
Myobjeto y regresa el objeto Myobjeto y puede
realizar una excepción.
/* RemoteInterface.java */
public interface RemoteInterface extends
java.rmi.Remote {
MyObject msgsend (MyObject message) throws
java.rmi.RemoteException;
}
Myobject.java
public class MyObject implements java.io.Serializable {
private int x;
private String msg;
public MyObject (String s) {
msg = s;
x = msg.length();
}
public int lenMsg() { //Longitud de msg
return x;
}
public String getMsg() { // obtiene un msg
return msg;
}
public void setMsg(String s) { // coloca un msg
msg = s;
}
}
Implementando una interface remota
import java.rmi.*;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
public class RemoteServer extends UnicastRemoteObject
implements RemoteInterface{
String name;
public RemoteServer(String name)
throws RemoteException{
super();
this.name = name;
}
public MyObject msgsend(MyObject message)
throws RemoteException{
System.out.println("mensaje obtenido:" + message.getMsg() +
", Longitud del mensaje:" + message.lenMsg());
message.setMsg("Mi nombre es:" + name +
",Gracias por tu mensaje:"+ message.getMsg());
return message;
}
Continuación...
public static void main (String args[]){
System.out.println(”Ejecutando servidor ...");
System.setSecurityManager
(new RMISecurityManager());
try{
String myName = "ObjectServer Test";
RemoteServer theServer =
new RemoteServer(myName);
Naming.rebind(myName,theServer);
} catch (Exception e){
System.out.println(”Una Excepción ha ocurrido...");
}
}
}
Creando un programa cliente
import java.rmi.*;
public class RemoteClient1 {
public static void main(String args[]) {
System.out.println(”Ejecutando cliente 1...");
System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
try {
RemoteInterface server = (RemoteInterface)
Naming.lookup("rmi://" + args[0] + "/" + ”Prueba de ObjectServer ");
MyObject msgObj = new MyObject("Hola desde Cliente 1");
System.out.println(”Enviando MyObject al Servidor ...");
MyObject retObj = server.msgsend(msgObj);
System.out.println(”El servidor contesta :" + retObj.retMsg());
} catch (Exception e){
System.out.println("Error mientras se ejecuta RMI");
}
}
}
Compilando el programa ejemplo

Construyendo la interface
– javac RemoteInterface.java
– javac MyObject.java

Construyendo programas del lado del servidor.
– javac RemoteServer.java
– rmic RemoteServer
• Se genera RemoteServer_Stub.class
• Se genera RemoteServer_Skel.class

Construyendo los programas clientes
– javac RemoteClient1.java
– javac RemoteClient2.java
Ejecutando el programa ejemplo

Iniciar el servidor
– $rmiregistry (UNIX)
c:>start rmiregistry (WIN)
– Por default el puerto es el 1099

$java RemoteServer

$java RemoteClient1 dirección-IP
Bibliografía
Java 2 Manual de usuario y tutorial
Agustín Froufe Quintas
Segunda Edición
Alfaomega Grupo Editor
Año 2000
•
•Guide to Java Programming
Peter Norton
Ed Premier
•INSIDE the JAVA Virtual Machine
Bill Venners
MacGraw-Hill 1998
Bibliografía
•Como programar en Java
Deitel y Deitel
Pearson Educación 1998
Referencias de internet
•http://java.sun.com/
•http://java.programacion.net/cursos.htm#new2java
•http://www.javahispano.com/