FONDAMENTI DI ARCHITETTURE E PROGRAMMAZIONE (EDIZIONE 2) Configurazione Compilazione ed esecuzione Installazione del package prog

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1 CDL COMUNICAZIONE DIGITALE AA 2008/2009 FONDAMENTI DI ARCHITETTURE E PROGRAMMAZIONE/ LABORATORIO DI PROGRAMMAZIONE (EDIZIONE 2) i i it/ /F dp Lezione 1 Java: Ambiente di sviluppo Configurazione Compilazione ed esecuzione Installazione del package prog

2 Premessa Durante il corso faremo riferimento all'ambiente di sviluppo standard (JDK), basato sulla linea di comando, versione 1.6.0_x dalla versione sono state introdotte importanti novità ià (in particolare, i tipi i generici) i) con lo scopo di rendere più flessibile la programmazione in Java, preservando il rigore concettuale del linguaggio I progettisti hanno comunque cercato di mantenere la massima compatibilità rispetto alle versioni i precedenti di Java

3 Premessa Quindiancheleversioni1.5.0_x potranno essere usate per sviluppare gli esercizi proposti ed i progetti d esame in laboratorio sarà usato JDK e qualche editor sintattico open source L uso Luso di IDE (Integrated Development Environment) è a totale discrezione, e sarà consentito solo dopo le prime lezioni

4 Installazione Il file di auto-installazione per sistemi Windows, Linux, Solaris, MacOS (32 o 64 bit) è scaricabile dall'indirizzo: jsp

5 Installazione procedura di installazione e configurazione JDK (dal sito ufficiale di Java) Oltre all ambiente di sviluppo è consigliabile fare il download anche della documentazione delle API (Application Programmer Interface), in formato html

6 Passi preliminari Bisogna eseguire il programma di istallazione i Nei sistemi Windows bisogna avere i permessi di amministratore nel caso di sistemi linux il file di istallazione è un file binario auto-estraente (o un archivio RPM) Nel primo caso per renderlo eseguibile occorre digitare il seguente comando da una shell > chmod +x jdk-6<version>-linux-i586.bin per installare il JDK nella dir. corrente eseguire il comando >./jdk-6<version>-linux-i586.bin

7 Passi preliminari è consigliabile installare tutte tt le componenti dopo l installazione viene creata una gerarchia di directory partendo da un punto del file system scelto dall utente jdk1.6.0_<version> bin lib demo LICENSE jre COPYRIGHT _ README.txt include readme.html bin lib

8 Passi preliminari la sotto-directory bin della directory principale contiene i tool dell ambiente di sviluppo, in particolare javac (il compilatore) java (la Java Virtual Machine) javadoc (un programma che consente di produrre la javadoc (un programma che consente di produrre la documentazione standard di file sorgenti Java)

9 La variabile di sistema path se volessimo eseguire uno dei programmi che si trovano in bin da un punto qualsiasi del file system, ad es. dalla directory D:\corsojava dovremmo digitare l intero percorso: D:\corsojava>C:\Programmi\Java\jdk1.6.0_x\bin\javac fatt.java

10 La variabile di sistema path per lavorare più comodamente possiamo configurare la variabile di sistema path, che esiste già, e contiene l insieme dei percorsi che il sistema utilizza per cercare i programmi da eseguire bisogna aggiungere a path la stringa corrispondente al percorso che porta fino alla directory bin, ad esempio (in Windows) C:\Programmi\Java\jdk160 C:\Programmi\Java\jdk1.6.0_x\bin

11 La variabile di sistema path il comando che bisogna usare in linux per configurare la variabile path varia, a seconda della particolare shell che si sta utilizzando ad esempio se si usa una tcsh potrebbe essere >setenv path {$path}:/usr/java/jdk.1.6.0_x/bin ricordiamo che in linux si usa come separatore delle directory all interno di in un percorso (pathname) il carattere / e come separatore di percorsi il carattere : (Windows il carattere ; )

12 Primi passi verso lo sviluppo di programmi Java Creazione di un file sorgente Java Un file sorgente (ad es. HelloWorldApp.java) è un file di testo con estensione.java, contenente la codifica di una o più classi, definite utilizzando la sintassi di Java. Può essere creato/modificato utilizzando un qualunque text-editor (ad es.: vi, emacs in Linux, NotePad in Windows).

13 Compilazione Il compilatore Java corrisponde al comando javac, che richiede come argomento il nome (pathname) di un file (o di più file) sorgente(i) java. Ad esempio: D:\corsojava> javac BuonInizio.java il sorgente Java è tradotto in istruzioni in formato di basso livello universale (bytecode), eseguibili dalla Java Virtual Machine (JVM). I bytecode sono memorizzati in file con estensione.class, uno per ogni classe definita nel file sorgente (nell esempio viene prodotto il file BuonInizio.class nella directory corrente).

14 Esecuzione La JVM, che corrisponde al comando java, implementa un interprete: preso in input il bytecode, lo traduce in istruzioni macchina eseguibili dalla piattaforma SW/HW sottostante. Esempio di esecuzione: D:\corsojava> java BuonInizio L'ambiente di supporto all esecuzione (JRE) comprende, oltre alla JVM, le librerie di classi standard predefinite.

15 Indipendenza dalla piattaforma Il bytecode è un formato indipendente dalla piattaforma HW/SW la macchina virtuale traduce il bytecode, una istruzione alla volta, in istruzioni macchina compatibili con la piattaforma utilizzata si veda anche

16 Indipendenza dalla piattaforma Un quadro più dettagliato

17 Vantaggi di questo meccanismo Portabilità: il codice Java sviluppato in un dato ambiente e su una data piattaforma può essere trasferito senza problemi su altri ambienti/piattaforme ciò facilita la certificazione del software prodotto si assume che le JVM disponibili per le diverse piattaforme abbiano un funzionamento uniforme, il che è vero al 95% ; Migrazione/mobilità: si possono eseguire in locale classi situate in siti remoti, accessibili attraverso un URL: il bytecode di tali classi sarà scaricato on-the-fly ed eseguito dalla JVM locale: questo apre la strada allo sviluppo di codice distribuito e mobile

18 Java e il Web (cenni) E possibile associare a pagine HTML l'esecuzione di applet Java (=piccole applicazioni). Occorre disporre di un browser (es. Explorer, Firefox) che integri una JRE Quando si accede ad una pagina contenente il riferimento ad un applet, questo viene scaricato ed eseguito localmente utilizzando la JRE integrata

19 Primi esempi di compilazione Un programma Java è un insieme di classi. Negli esempi iniziali ogni classe è memorizzata in un file <nome_classe>.java Anche se questa è una buona norma da seguire, è possibile memorizzare in uno stesso file sorgente più classi, di cui al più una dichiarata come public In quest ultimo caso il nome del file sorgente (senza considerare l estensione.java java ) deve essere identico al nome della classe public

20 Primi esempi di compilazione File: BuonInizio.java i /** La classe BuonInizio non fa altro che visualizzare un messaggio sullo standard output (primo tipo di commento) */ class BuonInizio { /* corpo della classe (secondo tipo di commento) */ public static void main (String[] arg) { System.out.println("Il mio primo programma Java!!"); } } // fine della classe (terzo tipo di commento)

21 Primi esempi di compilazione D:\corsojava> javac BuonInizio.java D:\corsojava> Se la compilazione ha successo non viene visualizzato alcun messaggio Eccezione: ci potrebbe venire sconsigliato l uso di classi deprecated il compilatore genera un file di nome BuonInizio.class i nella directory corrente (dove si trova BuonInizio.java).

22 Errori di compilazione File: PessimoInizio.java /** Il nostro primo programma errato */ class PessimoInizio { public static void main (String[] arg){ System.out.println("Il primo programma errato!!"); }

23 Errori di compilazione D:\corsojava> javac PessimoInizio.java PessimoInizio.java:5: reached end of file while parsing } ^ 1 error D:\corsojava>

24 Esecuzione di una classe Java D:\corsojava> java BuonInizio i Il mio primo programma Java!! D:\corsojava> Attenzione: L'argomento passato all interprete Java è il nome della classe da eseguire, non il nome di un file. quindi bisogna scrivere correttamente il nome della classe: D:\corsojava> java BuonInizio.class Exception in thread "main" java.lang.noclassdeffounderror: BuonInizio/class Iii/l D:\corsojava>

25 Esecuzione di una classe Java Java è case-sensitive, cioè distingue fra maiuscole e minuscole D:\corsojava> java buoninizio Exception in thread "main" java.lang.noclassdeffounderror: BuonInizio/class D:\corsojava> Cosa succede se cambiamo il nome del metodo main (facendolo diventare mai)? Viene ancora generato un file BuonInizio.class, ma se cerchiamo di eseguirlo... D:\corsojava> java BuonInizio Exception in thread "main" java.lang.nosuchmethoderror: main D:\corsojava>

26 Compatibilità all indietro Bytecode vecchio può essere eseguito correttamente usando JVM (JRE) di release più recenti del JDK Viceversa, il tentativo di eseguire con una certa JVM (JRE) del bytecode prodotto con una release più recente del JDK non avrebbe successo

27 Importazione di classi Un programma Java fa uso di diverse classi 1. classi appartenenti alle API (le librerie standard di Java) 2. classi predefinite non standard 3. classi che formano l applicazione vera e propria Le classi in Java sono raggruppate in librerie, chiamate package ad esempio la classe BuonInizio (vista in precedenza) usa la classe System, che fa parte del package API java.lang classi che appartengono a questo package (un altro esempio è String) possono essere usate direttamente

28 Importazione di classi classi di package diversi i da java.lang devono essere localizzate li in maniera esplicita usando una direttiva di importazione, la cui sintassi è import nome_completo_della_classe; dove nome completo della classe è il nome del package seguito da quello della classe Esempio: import java.util.vector; Sintassi alternativa import java.util.*; (qualsiasi classe di java.util può essere utilizzata) le direttive di importazione vanno inserite all inizio di un file sorgente java, e sono le uniche istruzioni esterne al corpo delle classi

29 Importazione di classi il bytecode di una classe contiene unicamente le istruzioni i i proprie della classe stessa, e dei riferimenti al codice delle altri classi utilizzate questi riferimenti saranno usati dalla JVM per reperire il bytecode necessario durante l esecuzione il compilatore (e la JVM) sanno dove localizzare li i package appartenenti alle API cosa si deve fare nel caso si vogliano usare delle classi non API? se queste classi si trovano nella stessa directory contenente la classe che si sta compilando, non bisogna importarle se si trovano in altri package le dobbiamo importare esplicitamente

30 la variabile classpath (installazione del package prog) il package prog ( i i it/~ /F dp t contiene delle classi che permettono di realizzare un semplice input/output da tastiera/verso schermo, e da/verso file (sottopackage prog.io); inoltre contiene alcune classi di utilità (prog.utili) ad esempio, la classe Today (File: Today.java) usa la classe Data di prog.utili /** La classe Today visualizza sullo schermo la data corrente */ import prog.utili.data; public class Today { public static void main (String[] arg) { Data today = new Data (); System.out.println("Data odierna: " + today); } }

31 la variabile classpath (installazione del package prog) se compilassimo i Today.java (provare) ci verrebbe segnalato attraverso messaggi di errori, che la classe Data non può essere localizzata: ciò si deve al fatto che il package non è installato il nome di un package specifica un percorso, usato da compilatore e JVM per localizzare la(e) classe(i):. è usato come separatore di directory (sub-package) ad es. prog.utili.data corrisponde a prog\utili\data cioè Data.class si trova nella sotto-directory utili (e questa è effettivamente la gerarchia di directory che si ottiene scompattando l archivio prog.tar) è un percorso relativo: compilatore e JVM devono anche sapere in quale punto del file-system si trova la directory radice del package

32 la variabile classpath (installazione del package prog) Java usa la variabile classpath, che contiene i pathname delle directory dovo sono installati i package non API ad es. supponiamo di installare il package prog in D:\javalib (o sotto /usr/javalib in Linux) la variabile classpath dovrebbe essere configurata in modo tale da contenere la stringa "D\j ".;D:\javalib" (in Linux ".:/usr/javalib") /j le modalità con cui è possibile configurare classpath sono del tutto simili a quelle viste per path (classpath potrebbe non esistere, in tal caso andrebbe creata)

33 Alternativa a classpath se non vogliamo usare la variabile di ambiente, potremmo usare l opzione classpath dei comandi java e javac (per molti è addirittura preferibile) es. D:\corsojava> javac classpath..\javalib Today.java D:\corsojava> D:\corsojava> java classpath.;..\javalib Today Data odierna: