Java -практика использования

        

Java -практика использования

Первая часть содержит три главы, в которых рассматриваются базовые понятия языка. По прочтении ее вы сможете свободно разбираться в понятиях объектно-ориентированного программирования и их реализации на языке Java, создавать свои объектно-ориентированные программы, рассчитанные на консольный ввод/вывод.
В главе I описываются типы исходных данных, операции с ними, выражения, массивы, операторы управления потоком информации, приводятся ^примеры записи часто встречающихся алгоритмов на Java. После знакомства с этой главой вы сможете писать программы на Java, реализующие любые вычислительные алгоритмы, встречающиеся в вашей практике. В главе 2 вводятся основные понятия объектно-ориентированного программирования: объект и метод, абстракция, инкапсуляция, наследование, полиморфизм, контракты методов и их поручения друг другу. Эта глава призвана привить вам "объектный" взгляд на реализацию сложных проектов, после ее прочтения вы научитесь описывать проект как совокупность взаимодействующих объектов. Здесь же предлагается реализация всех этих понятий на языке Java. Тут вы, наконец, поймете, что же такое эти объекты и как, они взаимодействуют друг с другом,;
К главе 3 определяются пакеты классов и интерфейсы, ограничения доступа к классам и методам, на примерах подробно разбираются правила их использования. Объясняется структура встроенной библиотеки классов Java API.
Во второй части рассматриваются пакеты основных классов, составляющих неотъемлемую часть Java, разбираются приемы работы с ними и приводится примеры практического использования основных классов. Здесь вы увидите, как идеи объектно-ориентированного программирования реализуются на практике в сложных производственных библиотеках классов. После изучения этой части вы сможете реализовывать наиболее часто встречающиеся ситуации объектно-ориентированного программирования с помощью стандартных классов.
Глава 4 прослеживает иерархию стандартных классов и интерфейсов Java, на этом примере показано, как в профессиональных системах программирования реализуются концепции абстракции, инкапсуляции и наследования.
В главе 5 подробно излагаются приемы работы со строками символов, которые, как и все в Java, являются объектами, приводятся примеры синтаксического анализа текстов.
В главе 6 показано, как в языке Java реализованы контейнеры, позволяющие работать с совокупностями объектов и создавать сложные структуры данных.
Глава 7 описывает различные классы-утилиты, полезные во многих ситуациях при работе с датами, случайными числами, словарями и другими необходимыми элементами программ.
В третьей части объясняется создание графического интерфейса пользователя (ГИП) с помощью стандартной библиотеки классов AWT (Abstract Window Toolkit) и даны многочисленные примеры построения интерфейса. Подробно разбирается принятый в Java метод обработки событий, основанный на идее делегирования. Здесь же появляются апплеты как программы Java, работающие в окне браузера. Подробно обсуждается система безопасности выполнения апплетов. После прочтения третьей части вы сможете создавать полноценные приложения под графические платформы MS Windows, X Window System и др., а также программировать браузеры.
Глава 8 описывает иерархию классов библиотеки AWT, которую необходимо четко себе представлять для создания удобного интерфейса. Здесь же рассматривается библиотека графических классов Swing, постепенно становящаяся стандартной наряду с AWT.
В главе 9 демонстрируются приемы рисования с помощью графических примитивов, способы задания цвета и использование шрифтов, а также решается вопрос русификации приложений Java.
В главе 10 обсуждается понятие графической составляющей, рассматриваются готовые компоненты AWT и их применение, а также создание собственных компонентов.


В главе 11 показано, какие способы размещения компонентов в графическом контейнере имеются в AWT, и как их применять в разных ситуациях.
В главе 12 вводятся способы реагирования компонентов на сигналы от клавиатуры и мыши, а именно, модель делегирования, принятая в Java.
В главе 13 описывается создание системы меню — необходимой составляющей графического интерфейса.
В главе 14, наконец-то, появляются апплеты — Java-программы, предназначенные для выполнения в окне браузера, и обсуждаются их особенности.
В главе 15 рассматривается работа с изображениями и звуком средствами AWT.
В четвертой части изучаются конструкции языка Java, не связанные общей темой. Некоторые из них необходимы для создания надежных программ, учитывающих все нештатные ситуации, другие позволяют реализовывать сложное взаимодействие объектов. Здесь же рассматривается передача потоков данных от одной программы Java к другой. Внимательное изучение четвертой части позволит вам дополнить свои разработки гибкими средствами управления выполнением приложения, создавать сложные клиент-серверные системы.
Глава 16 описывает средства обработки исключительных ситуаций, возникающих во время выполнения готовой программы, встроенные в Java.
Глава 17 рассказывает об уникальном свойстве языка Java — способности создавать подпроцессы (threads) и управлять их взаимодействием прямо из программы.
В главе 18 обсуждается концепция потока данных и ее реализация в Java для организации ввода/вывода на внешние устройства.

Введение
Такое быстрое и широкое распространение технологии Java не в последнюю очередь связано с тем, что она использует новый, специально созданный язык программирования, который так и называется — язык Java. Этот язык создан на базе языков Smalltalk, Pascal, C++ и др., вобрав их лучшие, по мнению создателей, черты и отбросив худшие.

Встроенные типы данных, операции над ними
По давней традиции, восходящей к языку С, учебники по языкам программирования начинаются с программы "Hello, World!". He будем нарушать эту традицию. В листинге 1.1 эта программа в самом простом виде, записанная на языке Java

Объектно-ориентированное программирование в Java
Первые, даже самые простые программы, написанные в машинных кодах, составляли сотни строк совершенно непонятного текста. Для упрощения и ускорения программирования придумали языки высокого уровня: FORTRAN, Algol и сотни других, возложив рутинные операции по созданию машинного кода на компилятор. Те же программы, переписанные на языках высокого уровня, стали гораздо понятнее и короче.

Пакеты и интерфейсы
Чтобы создать пакет надо просто в первой строке Java-файла с исходным кодом записать строку package имя; , например: package mypack; Тем самым создается пакет с указанным именем mypack и все классы, записанные в этом файле, попадут в пакет mypack . Повторяя эту строку в начале каждого исходного файла, включаем в пакет новые классы. Имя подпакета уточняется именем пакета.

Классы-оболочки
Помимо метода сравнения объектов equals о, переопределенного из класса object , все описанные в этой главе классы, кроме Boolean и class , имеют метод compareTo () , сравнивающий числовое значение, содержащееся в данном объекте, с числовым значением объекта — аргумента метода compareTo() . В результате работы метода получается целое значение

Работа со строками
Первое вхождение подстроки sub в данную строку this отыскивает метод indexof (String sub). Он возвращает индекс первого символа первого вхождения подстроки sub в строку или -1, если подстрока sub не входит в строку this . Например, " Раскраска ".indexof ("рас") даст в результате 4.

Классы-коллекции
В классе vector из пакета java.uti i хранятся элементы типа object , а значит, любого типа. Количество элементов может быть любым и наперед не определяться. Элементы получают индексы 0, 1, 2, .... К каждому элементу вектора можно обратиться по индексу, как и к элементу массива.

Классы-утилиты
В классе Arrays из пакета java.utii собрано множество методов для работы с массивами. Их можно разделить на четыре группы. Восемнадцать статических методов сортируют массивы с разными типами числовых элементов в порядке возрастания чисел или просто объекты в их естественном порядке. Восемь из них имеют простой вид static void sort(type[] a)

Принципы построения графического интерфейса
Основное понятие графического интерфейса пользователя (ГИП) — компонент (component) графической системы. В русском языке это слово подразумевает просто составную часть, элемент чего-нибудь, но в графическом интерфейсе это понятие гораздо конкретнее. Оно означает отдельный, полностью определенный элемент, который можно использовать в графическом интерфейсе независимо от других элементов

Графические примитивы
При создании контекста в нем задается текущий цвет для рисования, обычно черный, и цвет фона области рисования — белый или серый. Изменить текущий цвет можно методом setcoior (Color newCoior), аргумент newcoior которого — объект класса Color. Узнать текущий цвет можно методом getcolor (), возвращающим объект класса color

Основные компоненты
Компонент всегда занимает прямоугольную область со сторонами, параллельными сторонам экрана и в каждый момент времени имеет определенные размеры, измеряемые в пикселах, которые можно узнать методом getsizeo, возвращающим объект класса Dimension, или целочисленными методами getHeighto и getwidtho, возвращающими высоту и ширину прямоугольника.

Размещение компонентов
Наиболее просто поступает менеджер размещения FlowLayout. Он укладывает в контейнер один компонент за другим слева направо как кирпичи, переходя от верхних рядов к нижним. При изменении размера контейнера "кирпичи" перестраиваются, как показано на 11.1. Компоненты поступают в том порядке, в каком они заданы в методах add ().

Обработка событий
События типа WindowEvent возникают только в окнах: Frame, Dialog, FileDialog, Window. События типа TextEvent генерируются только в контейнерах Textcomponent, TextArea, TextField. События типа ActionEvent проявляются только в контейнерах Button, List, TextField. События типа ItemEvent возникают только в контейнерах Checkbox, Choice, List. Наконец, события типа AdjustmentEvent возникают только в контейнере Scrollbar.

Создание меню
Часто пункты меню объединяются в группы. Одна группа от другой отделяется горизонтальной чертой. На 13.1 черта проведена между командами Открыть и Отправить. Эта черта создается методом addseparator () класса Menu или определяется как пункт меню с надписью специального вида — дефисом: mFile.addfnew Menuitem("-"));

Апплеты
Все указания браузеру даются пометками, тегами (tags), на языке HTML (HyperText Markup Language). В частности, указание на запуск апплета дается в теге applet. В нем обязательно задается имя файла с классом апплета параметром code, ширина width и высота height панели апплета в пикселах. Полностью текст HTML для нашего апплета приведен в листинге

Изображения и звук
В библиотеке AWT применяются две модели обработки изображения. Одна модель реализует давно известную в программировании общую модель "поставщик-потребитель" (Producer-Consumer). Согласно этой модели один объект, "поставщик", генерирует сам или преобразует полученную из другого места продукцию, в данном случае, набор пикселов, и передает другим объектам. Эти объекты, "потребители", принимают продукцию и тоже преобразуют ее при необходимости.

Обработка исключительных ситуаций
После первого запуска, при обычном ходе программы, выводятся все сообщения. После второго запуска, приводящего к делению на нуль, управление сразу же передается В соответствующий блок catch(ArithmeticException ае) {}, потом выполняется то, что написано в блоке finally{}.

Подпроцессы
Имя подпроцесса name не имеет никакого значения, оно не используется, виртуальной машиной Java и применяется только для различения подпроцессов в программе. После создания подпроцесса его надо запустить методом start (). Виртуальная машина Java начнет выполнять метод run () этого объекта-подпроцесса. Подпроцесс завершит работу после выполнения метода run (). Для уничтожения объекта-подпроцесса вслед за этим он должен присвоить значение null.

Потоки ввода/вывода
Классы, управляющие потоком, получают в своих конструкторах уже имеющийся поток и создают новый, преобразованный поток. Можно представлять их себе как "переходное кольцо", после которого идет труба другого диаметра. Четыре класса созданы специально для преобразования потоков: FilterReader FilterlnputStream. FilterWriter FilterOutputStream

Начинаем программировать на языке Java

Задумывая этот практикум, я первым делом задал себе вопрос: какими должны быть статьи, обучающие программированию на новом языке? Проанализировав опыт различных изданий, я пришел к выводу, что не стоит начинать с нуля, - для того написаны толстые тома, приобрести которые можно в любом книжном магазине. Я пишу для тех, кто уже имел дело с языком С++. Руководствуясь материалами этого практикума, программист, имеющий опыт написания приложений на С++, сможет освоить написание программ на языке Java. Хочу предупредить читателей: возможно, некоторые места вы поймете не сразу. Не стоит огорчаться, впоследствии, когда мы с вами начнем писать конкретные программы, многое прояснится.

Продолжение