Introducció a la programació amb Java

Algunes definicions importants:

• Què és programar? És l'acció d'escriure instruccions correctes per a que siguin interpertades per una màquina.

• Què és el software? Són programes. Un conjunt d'instruccions escrites correctament i executades damunt una màquina per aconseguir que aquesta realitzi alguna funció.

• Fins a quin punt ens competeix programar? Això depèn de l'interès particular. Per a un enginyer és una necessitat.

• Fins a quin punt depenem del software? Depèn de l'estil de vida, però normalment molt: mòbils, ordinadors personals, bancs, comandaments a distància, reproductors multimedia, dispositius d'oci,...

Llenguatges de programació:

Podem definir un llenguatge de programació com un conjunt de símbols i regles que serveixen per a comunicar idees a una màquina.

Els elements bàsics de qualsevol llenguatge de programació són:

• Lèxic: conjunt de símbols i paraules clau. Cada llenguatge té el seu, encara que existeixen moltes similittus, ja que totes es basen en paraules angleses que recorden la seva funcionalitat (print, read, do, goto,...).

• Sintàxi: regles que permeten escriure oracions amb sentit fent servir el lèxic específic.

• Semàntica: significat de les oracions formulades.

En definitiva, els llenguatges de programació s'anomenen aixi perquè aprendre a programar és molt semblant a aprendre un nou idioma.

Classificació dels llenguatges de programació:

• • Segons la proximitat al llenguatge humà:

    • • Llenguatge màquina: són lleguatges propis de cada màquina i fan servir les dades binàries tal com les fan servir el xips. Això provoca que sigui molt complicat programar així, que sigui fàcil cometre errors i que els programes no siguin portables d'una màquina a una altre. Ex.: 1110 0101 0000 0000

      • Llenguatges de baix nivell: fan servir una simbologia més propera que els llenguatges màquina, però encara allunyada del llenguatge natural.

        • El més important d'aquests és el llenguatge ensamblador. Ex.:

          • MOV AX,A

          • ADD AX,B

          • MOV C,AX

      • Llenguatges d'alt nivell: fan servir un lèxic i una sintaxi similars als humans. Quasi tots els llenguatges actuals són d'aquests tipus, i n'hi ha que s'han especialitzat molt i d'altres que compleixen funcions totalment diverses (Fortran, Cobol, Basic, Pascal, C, C++, Java, Delphi, HTML, SQL,...).Ex.:

        • • c = a + b , que és exactament el mateix que hem escrit als exemples dels altres tipus de llenguatges.

  • Segons l'estil de programació:

    • • Llenguatges imperatius: contenen un conjunt seqüencial d'ordres que modifiquen els valors en la memòria de l'ordinador (variables) per a obtenir un resultat.

        • • Ex.: Fortran:

          • suma=0

            • • • do i = 1,100,2

                • suma = suma + i

                • end do

                • write(*,*) "La suma dels senars < 100 és = ", suma

      • Llenguatges declaratius: Només s'indica el que es vol obtenir sense donar ordres de com fer-ho. Internament el llenguatge incorpora els procediments per atendre a les peticions.

        • • Ex.: SQL: SELECT * FROM clientes WHERE sexo="M" ORDER BY nombre

      • Llenguatges orientats a objectes: estan basats en objectes i classes, que encapsulen un conjunt de dades i procediments.

        • • Ex.: Classe: cotxe.

• • • • • • • • Objecte: Ford Focus.

              • Procediment: getConsum();

Metodologia de desenvolupament de programes:

Hi ha més d'una mètode, i el realment important és la comprensió total del problema a resoldre. Seguirem un exemple concret i realista per exposar un d'aquests mètodes: l'anàlisi d'entrada, procés i sortida (EPS). Bàsicament, aquest mètode té quatre passos:

• 1. Plantejament del problema en llenguatge natural: són les 18:00 i demà tinc un exàmen de Física que no he pogut preparar. Sé perfectament que no hi ha temps per fer-ho amb total garantia d'èxit. Què faig? Ho intent o pas de tot?

  2. Redacció de l'enunciat en llenguatge científic (Anàlisi EPS):

• • Entrada: una moneda per prendre la decisió.

  • Procés: llançar la moneda. Cara, estudi; creu, descans.

  • Sortida: el que faré avui horabaixa.

• 1. Disseny de l'algoritme (pseudocodi):

     1. 1. 1. Inici: estudiarONoEstudiar

           2. Llançar una moneda.

           3. Si "creu", anar al punt 6.

           4. Si "cara", estudiar per l'examen.

           5. Anar al punt 7.

           6. Fer unes canyes amb els amics.

           7. Anar a l'examen.

           8. Fi.

  2. Realització del programa al llenguatge triat per a l'ocasió (Fortran):

Program estudiarONoEstudiar

Implicit none

Integer iseed = 653984

Real*8 aleatori

aleatori = random(iseed)

if(aleatori<0.5d0){

write(*,*) "Creu, t'esperen per fer quatre birres"

}

else{

write(*,*) "Cara, t'ha tocat estudiat i ja has perdut mitja hora!"

}

End If

Stop

End

Primers passos importants:

El llenguatge de programació que estudiarem en aquest curs es Java, i l'eina de desenvolupament que farem servir per escriure els nostres programes serà Eclipse. Per tant, s'haurà d'instal·lar i configurar tot el necessari per dur a terme aquesta feina.

A Java, els arxius que s'escriuen tenen l'extensió .java, mentres que els executables d'aquests fitxers s'anomenen classes i tenen l'extensió .class.

El Java és un llenguatge de programació dissenyat el 1990 per James Gosling amb altres companys de Sun Microsystems a partir de C++. Des del seu naixement fou pensat com un llenguatge orientat a objectes. Entre el 13 de novembre de 2006 i el maig del 2007 Sun va alliberar parts de Java com a programari lliure de codi obert amb llicència GPL. És un dels llenguatges de programació més utilitzats, i s'utilitza tant per aplicacions web com per aplicacions d'escriptori. És un llenguatge interpretat (es tradueixen les instruccions al llenguatge màquina a mesura que es llegeixen).

Eclipse és un entorn integrat de desenvolupament de codi obert programada principalment en Java (per tant, multiplataforma), per a desenvolupar projectes en C, C++, COBOL, Python, Perl, PHP, i molts altres, sempre quan s'instal·lin els connectors corresponents per a cada llenguatge de programació.

Bàsicament, s'ha d'instalar el kit de desenvolupament de Java (Java JDK) i l'IDE Eclipse (Integrated Development Environment), que conté un editor de text amb sintaxi resaltada, i s'ha de configurar la variable d'entorn java, per poder executar programes des de MSDos.

Al següent video s'explica com fer tot això:

Una vegada obert l'Eclipse, per poder començar a fer feina, s'ha de crear un nou projecte java, i dins d'ell, a la carpeta src, una nova classe. Dins d'aquest arxiu, escriurem el nostre codi.