1. Introdução

O que é Java?

O Java foi criado pela antiga Sun Microsystems e mantida através de um comitê (http://www.jcp.org). Seu site principal era o java.sun.com, e java.com um site mais institucional, voltado ao consumidor de produtos e usuários leigos, não desenvolvedores. Com a compra da Sun pela Oracle em 2009, muitas URLs e nomes tem sido trocados para refletir a marca da Oracle. A página principal do Java é: http://www.oracle.com/technetwork/java/

Máquina Virtual

Em uma linguagem de programação como C e Pascal, temos a seguinte situação quando vamos compilar um programa:

 

 

O código fonte é compilado para código de máquina específico de uma plataforma e sistema operacional. Muitas vezes o próprio código fonte é desenvolvido visando uma única plataforma!

Esse código executável (binário) resultante será executado pelo sistema operacional e, por esse motivo, ele deve saber conversar com o sistema operacional em questão.

 

 

Isto é, temos um código executável para cada sistema operacional. É necessário compilar uma vez para Windows, outra para o Linux, e assim por diante, caso a gente queira que esse nosso software possa ser utilizado em várias plataformas. Esse é o caso de aplicativos como o OpenOffice, Firefox e outros.

Como foi dito anteriormente, na maioria das vezes, a sua aplicação se utiliza das bibliotecas do sistema operacional, como, por exemplo, a de interface gráfica para desenhar as “telas”. A biblioteca de interface gráfica do Windows é bem diferente das do Linux: como criar então uma aplicação que rode de forma parecida nos dois sistemas operacionais?

Precisamos reescrever um mesmo pedaço da aplicação para diferentes sistemas operacionais, já que eles não são compatíveis.

Já o Java utiliza do conceito de máquina virtual, onde existe, entre o sistema operacional e a aplicação, uma camada extra responsável por “traduzir” – mas não apenas isso – o que sua aplicação deseja fazer para as respectivas chamadas do sistema operacional onde ela está rodando no momento:

 

 

Dessa forma, a maneira com a qual você abre uma janela no Linux ou no Windows é a mesma: você ganha independência de sistema operacional. Ou, melhor ainda, independência de plataforma em geral: não é preciso se preocupar em qual sistema operacional sua aplicação está rodando, nem em que tipo de máquina, configurações, etc.

Repare que uma máquina virtual é um conceito bem mais amplo que o de um interpretador. Como o próprio nome diz, uma máquina virtual é como um “computador de mentira”: tem tudo que um computador tem. Em outras palavras, ela é responsável por gerenciar memória, threads, a pilha de execução, etc.

Sua aplicação roda sem nenhum envolvimento com o sistema operacional! Sempre conversando apenas com a Java Virtual Machine (JVM).

Essa característica é interessante: como tudo passa pela JVM, ela pode tirar métricas, decidir onde é melhor alocar a memória, entre outros. Uma JVM isola totalmente a aplicação do sistema operacional. Se uma JVM termina abruptamente, só as aplicações que estavam rodando nela irão terminar: isso não afetará outras JVMs que estejam rodando no mesmo computador, nem afetará o sistema operacional.

Essa camada de isolamento também é interessante quando pensamos em um servidor que não pode se sujeitar a rodar código que possa interferir na boa execução de outras aplicações.

Essa camada, a máquina virtual, não entende código java, ela entende um código de máquina específico. Esse código de máquina é gerado por um compilador java, como o javac, e é conhecido por “bytecode”, pois existem menos de 256 códigos de operação dessa linguagem, e cada “opcode” gasta um byte. O compilador Java gera esse bytecode que, diferente das linguagens sem máquina virtual, vai servir para diferentes sistemas operacionais, já que ele vai ser “traduzido” pela JVM.

Versões do Java e a confusão do Java2

Java 1.0 e 1.1 são as versões muito antigas do Java, mas já traziam bibliotecas importantes como o JDBC e o java.io.

Com o Java 1.2 houve um aumento grande no tamanho da API, e foi nesse momento em que trocaram a nomenclatura de Java para Java2, com o objetivo de diminuir a confusão que havia entre Java e Javascript. Mas lembre-se, não há versão “Java 2.0”, o 2 foi incorporado ao nome, tornando-se Java2 1.2.

Depois vieram o Java2 1.3 e 1.4, e o Java 1.5 passou a se chamar Java 5, tanto por uma questão de marketing e porque mudanças significativas na linguagem foram incluídas. É nesse momento que o “2” do nome Java desaparece. Repare que para fins de desenvolvimento, o Java 5 ainda é referido como Java 1.5.

Hoje a última versão disponível do Java é a 8.

JVM x  JRE x JDK?

  • JVM = apenas a virtual machine, esse download não existe, ela sempre vem acompanhada.
  • JRE = Java Runtime Environment, ambiente de execução Java, formado pela JVM e bibliotecas, tudo que você precisa para executar uma aplicação Java. Mas nós precisamos de mais.
  • JDK = Java Development Kit: Nós, desenvolvedores, faremos o download do JDK do Java SE (Standard Edition). Ele é formado pela JRE somado a ferramentas, como o compilador.

Tanto o JRE e o JDK podem ser baixados do site http://www.oracle.com/technetwork/java/. Para encontrá-los, acesse o link Java SE dentro dos top downloads. Consulte o apêndice de instalação do JDK para maiores detalhes.

Por que usar Java?

No decorrer do curso, você pode achar que o Java tem menor produtividade quando comparada com a linguagem que você está acostumado.

É preciso ficar claro que a premissa do Java não é a de criar sistemas pequenos, onde temos um ou dois desenvolvedores, mais rapidamente que linguagens como php, perl, e outras.

O foco da plataforma é outro: aplicações de médio a grande porte, onde o time de desenvolvedores tem várias pessoas e sempre pode vir a mudar e crescer. Não tenha dúvidas que criar a primeira versão de uma aplicação usando Java, mesmo utilizando IDEs e ferramentas poderosas, será mais trabalhoso que muitas linguagens script ou de alta produtividade. Porém, com uma linguagem orientada a objetos e madura como o Java, será extremamente mais fácil e rápido fazer alterações no sistema, desde que você siga as boas práticas e recomendações sobre design orientado a objetos.

Além disso, a quantidade enorme de bibliotecas gratuitas para realizar os mais diversos trabalhos (tais como relatórios, gráficos, sistemas de busca, geração de código de barra, manipulação de XML, tocadores de vídeo, manipuladores de texto, persistência transparente, impressão, etc) é um ponto fortíssimo para adoção do Java: você pode criar uma aplicação sofisticada, usando diversos recursos, sem precisar comprar um componente específico, que costuma ser caro. O ecossistema do Java é enorme.

Cada linguagem tem seu espaço e seu melhor uso. O uso do Java é interessante em aplicações que virão a crescer, em que a legibilidade do código é importante, onde temos muita conectividade e se há muitas plataformas (ambientes e sistemas operacionais) heterogêneas (Linux, Unix, OSX e Windows misturados).

Você pode ver isso pela quantidade enorme de ofertas de emprego procurando desenvolvedores Java para trabalhar com sistemas web e aplicações de integração no servidor.

Apesar disto, a Sun empenhou-se em tentar popularizar o uso do Java em aplicações desktop, mesmo com o fraco marketshare do Swing/AWT/SWT em relação às tecnologias concorrentes (em especial Microsoft .NET). A atual tentativa é o Java FX, onde a Oracle tem investido bastante.

Compilando o primeiro programa

Vamos para o nosso primeiro código! O programa que imprime uma linha simples.

Para mostrar uma linha, podemos fazer:

Mas esse código não será aceito pelo compilador java. O Java é uma linguagem bastante burocrática, e precisa de mais do que isso para iniciar uma execução. Veremos os detalhes e os porquês durante os próximos capítulos. O mínimo que precisaríamos escrever é algo como:

Após digitar o código acima, grave-o como MeuPrograma.java em algum diretório. Para compilar, você deve pedir para que o compilador de Java da Oracle, chamado javac, gere o bytecode correspondente ao seu código Java.

Depois de compilar, o bytecode foi gerado. Quando o sistema operacional listar os arquivos contidos no diretório atual, você poderá ver que um arquivo .class foi gerado, com o mesmo nome da sua classe Java.

Executando seu primeiro programa

Os procedimentos para executar seu programa são muito simples. O javac é o compilador Java, e o java é o responsável por invocar a máquina virtual para interpretar o seu programa.

 

Ao executar, pode ser que a acentuação resultante saia errada devido a algumas configurações que deixamos de fazer. Sem problemas.

O miolo do programa é o que será executado quando chamamos a máquina virtual. Por enquanto, todas as linhas anteriores, onde há a declaração de uma classe e a de um método, não importam para nós nesse momento. Mas devemos saber que toda aplicação Java começa por um ponto de entrada, e este ponto de entrada é o método main.

Ainda não sabemos o que é método, mas veremos no capítulo 4. Até lá, não se preocupe com essas declarações. Sempre que um exercício for feito, o código que nos importa sempre estará nesse miolo.

No caso do nosso código, a linha do System.out.println faz com que o conteúdo entre aspas seja colocado na tela.

  • 2. Variáveis primitivas e Controle de fluxo