Pokročilé programování na platformě JAVA, letní semestr 2012

Transkript

Pokročilé programování na
platformě Java
Úvod
Java, letní semestr 2012
22.2.2012
O předmětu
●
Petr Hnětynka
–
[email protected]
●
http://d3s.mff.cuni.cz/teaching/vsjava/
●
pokračování "Javy (NPRG013)"
–
●
předpokládá se základní znalost Javy (v rozsahu
NPRG013)
0/2 Z
22.2.2012
Zápočet
●
napsání zápočtového programu
–
domluvit si zadání do pátku 11. května 2012
●
●
●
–
poslat mailem
přiměřeně složité téma
netriviálním způsobem využívat některou z technologií
probíraných v předmětu
odevzdat nejlépe do konce června
●
●
nejpozději do září – pátek 28. září 2012 12:00 (poledne)
odevzdání buď emailem nebo osobně (pokud to bude
nutné)
22.2.2012
Osnova předmětu
●
hlubší pohled do jazyka Java
–
–
–
–
–
●
●
●
●
●
●
přehled a historie platformy Java
tipy a triky s Java type systém
reflection API
Java 5 - generické typy, anotace,...
class loaders, security
distribuované technologie: RMI,...
komponentový model JavaBeans
JEE: EJB, Servlets, JSP
JME: CLDC, MIDP, JavaCard
další technologie založené na platformě Java: Java
APIs for XML, JDBC, JMX,...
Android
22.2.2012
Literatura, odkazy
●
vše o Javě
–
●
Java tutorial
–
●
http://download.oracle.com/javase/tutorial/index.html
(http://java.sun.com/docs/books/tutorial/index.html)
Java Language Specification
–
●
http://www.oracle.com/technetwork/java/
(http://java.sun.com/)
http://java.sun.com/docs/books/jls/
Thinking in Java
–
http://www.mindview.net/Books/TIJ/
22.2.2012
Java
Základní přehled, historie,...
22.2.2012
Java
●
objektově orientovaný
–
vše (téměř) je objekt
●
●
interpretovaný
–
–
●
výjimka – primitivní typy
zdrojový kód (.java) – překlad do tzv. bytecode
bytecode (.class) – interpretován v tzv. virtual machine
nezávislý na architektuře
–
programy běží ve virtual machine
22.2.2012
Historie
●
●
JDK 1.0 – 1996
JDK 1.1 – 1997
–
●
Java 2 platform – 2000
–
●
JDK 1.2, 1.3 – změny pouze v knihovnách
JDK 1.4 – 2002
–
●
Vnitřní třídy
Assert
JDK 5.0 – 2004
–
změny v jazyce
●
●
●
●
●
generické typy (~ šablony)
anotace
...
JDK 6 – 2006
JDK 7 – 2011
„malé“ změny v jazyce
●
JDK 8 – 2013 ???
– „velké“
Java, letní semestr
2012 změny v jazyce
–
22.2.2012
Java platform
●
●
●
JSE – standard edition
JEE – enterprise edition
JME – micro edition
22.2.2012
"Výkon"
●
původně (~ JDK 1.1, 1998)
–
●
Java programy 6x pomalejší než C
nyní:
–
Just-In-Time (JIT) compilation
●
●
●
●
●
v rámci spuštění se program přeloží
provádí se nativní kód
pomalý start, pak rychlé
výkon ~ srovnatelný s normálními aplikacemi
velká "spotřeba" paměti
22.2.2012
Implementace Javy
●
Oracle (Sun Microsystems)
–
–
●
Blackdown (do 1.5)
–
–
●
open-source implementace JVM pro Linux
založená na kódu Sun JVM
IBM
–
●
"oficiální" implementace
Windows, Solaris, Linux
IBM JDK
Jikes
–
Jikes překladač
●
●
●
–
open-source
rychlý
striktní kompatibila s Javou
Jikes RVM
22.2.2012
Implementace Javy
●
Jikes RVM
–
–
–
–
Research Virtual Machine
open-source
pro testování různých rozšíření
napsáno v Javě
●
"self-hosting"
–
●
boot-image writer
–
●
Java program, spustí se pod existující JVM
boot-image loader
–
–
nepotřebuje k běhu jinou JVM
program v C++
nepodporuje celé Java API
22.2.2012
Implementace Javy
●
OpenJDK
–
–
–
–
http://openjdk.java.net/
open-source
podporováno Oracle (Sun Microsystems)
oficiální implementace z OpenJDK
22.2.2012
Další... (spíše už „historické“)
●
●
●
●
GNU classpath – implementace základních Java
knihoven
Guavac – překladač
Kaffe – virtual machine
Apache Harmony
–
●
open source Java SE
...
22.2.2012
JAVA
Typový systém, vlákna,...
22.2.2012
Typový systém
●
silně typovaný jazyk
–
–
●
●
třídy (class)
primitivní typy (int, boolean, char,...)
"vše" je v nějaké třídě
neexistují globální proměnné, funkce,...
–
obdoba jsou static metody a atributy
22.2.2012
Test
public class InitTest {
static int i = 1;
{ i+=2; };
static { i++; };
public static void main(String argv[]) {
System.out.println(i);
System.out.println(new InitTest().i);
};
};
Program vypíše:
a) 2 4
b) 1 3
c) 3 5
d) 4 4
e) nelze přeložit
22.2.2012
Řešení testu
●
správně je a) 2 4
●
{ ...... } v definici třídy
–
–
–
●
inicializátor
provádí se při vytváření nové instance
používá se pro inicializaci anonymních vnitřních tříd
static { ....... }
–
–
–
statický inicializátor
provádí se při "natažení" třídy do VM
může pracovat pouze se static prvky třídy
22.2.2012
Test 2
public class InitTest {
static int i = 1;
{ i+=2; };
public InitTest() {
System.out.println(i++);
}
static { i++; };
public static void main(String argv[]) {
System.out.println(i);
System.out.println(new InitTest().i);
};
};
Výsledek:
a) 1 3 5
b) 2 3 5
c) 2 4 5
22.2.2012
Řešení testu 2
●
správně je C) 2 4 5
●
inicializátor se provádí před konstruktorem
●
nejdříve se inicializuje předek
–
inicializátory a konstruktor
22.2.2012
Výjimky a inicializátory
●
inicializátory mohou "vyhazovat" pouze výjimky, které
jsou definovány v konstruktorech
–
●
musí být definován alespoň jeden konstruktor
inicializátory anonymních tříd mohou vyhazovat
jakékoliv výjimky
–
–
třída se vytváří pouze jednou
není problém výjimku odchytit / deklarovat
22.2.2012
Statické inicializátory
●
musí skončit normálně
–
●
●
jinak nelze přeložit
prováděny v pořadí podle výskytu ve zdrojovém
souboru
nemohou obsahovat return
–
nelze přeložit
22.2.2012
Pole
●
●
●
pole ~ objekt
proměnná ~ reference
do typu Object lze přiřadit jakoukoliv referenci
Object a1[] = new Object[10];
Object a2[] = new Object[5];
a1[0]=a2;
a2[0]=a1;
22.2.2012
Vlákna
●
Java Language Specification
–
definuje "memory model"
●
●
●
určuje možná chování programu
pro daný program a průběh výpočtu určí, zda průběh
výpočtu je legální
volatile atributy tříd
–
vždy v konzistentním stavu
●
vlákna můžou mít zkopírované atributy do svojí paměti
–
●
●
změny ne-volatile atributů nemusejí být ihned vidět z
jiných vláken
přiřazení (i čtení) do primitivních typů <= 32 bitů –
atomické
–
tj. long a double nejsou
●
●
důvod = rychlost
ale pokud jsou volatile, tak ano
přiřazení (čtení) referencí - atomické
22.2.2012
Vlákna
●
balík java.util.concurrent.atomic
–
třídy typu
●
●
●
●
–
AtomicInteger
AtomicIntegerArray
AtomicLong
…
poskytují
●
●
●
atomický přístup
metodu compareAndSet()
...
22.2.2012
Synchronizace
●
"monitor"
–
–
●
●
zámek a fronta čekajících vláken asociované s každou
instancí
zámek a fronta čekajících vláken asociované s každou
třídou
příkaz/modifikátor synchronized
příkaz
–
synchronized (Výraz) Blok
–
výraz se musí vyhodnotit na referenci na objekt
než se začne Blok vykonávat, vlákno musí získat pro
sebe zámek na objektu určeném pomocí Výrazu
po skončení Bloku se zámek uvolní
–
–
22.2.2012
Synchronizace
●
modifikátor metody
–
–
–
–
–
●
●
synchronized v hlavičce metody
chová se stejně jako příkaz synchronized
vlákno než začne vykonávat metodu musí získat
zámek na objektu
po skončení metodu se zámek uvolní
static synchronized metody – získává se zámek
asociovaný se třídou
vzájemně vyloučeny jsou jen synchronized metody a
bloky
nějaké vlákno má zámek na objektu – ostatní vlákna
mohou používat atributy objektu i volat
ne-synchronized metody
22.2.2012
wait & notify
●
wait, notify, notifyAll
–
●
definovány na java.lang.Object
void wait()
–
lze volat jen pokud volající vlákno drží zámek na
daném objektu (tj. v synchronized sekci)
●
–
–
jinak výjimka IllegalMonitorStateException
vloží vlákno do fronty čekajících vláken
uvolní zámek na objektu
●
jiná vlakna mohou získat zámek, tj. začít provádět
synchronized blok
22.2.2012
wait & notify
●
●
po wait je vlákno ve frontě čekajících vláken dokud
někdo nezavolá notify nebo notifyAll
void notify()
–
–
"probudí" jedno (nějaké) vlákno z fronty čekajících
(pokud není prázdná)
lze volat jen ze synchronized sekcí
●
–
●
jinak výjimka IllegalMonitorStateException
probuzené vlákno pokračuje ve výpočtu až získá
zámek (tj. vlákno, co drželo zámek (a zavolalo notify)
opustí synchonized sekci)
void notifyAll()
–
–
probudí všechna vlákna ve frontě
vlákna budou pokračovat, až získají zámek
22.2.2012
wait & notify
●
tři varianty wait
–
–
–
void wait()
void wait(int milis)
void wait(int milis, int nanos)
●
●
čekají ve frontě, dokud někdo neprobudí, maximálně
však zadanou dobu
čekání ve wait lze přerušit (metoda interrupt())
–
vyhodí InterruptedException
●
wait, notify i notifyAll jsou final
●
metoda sleep() neuvolňuje zámek
22.2.2012
Synchronizace
●
java.util.concurrent
–
–
–
–
–
semafory
zámky
synchronizované fronty
atomické operace
...
22.2.2012
Změny v jazyce od Java 5
●
●
●
●
●
●
●
static import
auto-boxing and auto-unboxing
nový for cyklus
generické typy
výčtový typ enum
metody s proměnným počtem parametrů (printf)
anotace (metadata)
22.2.2012
Java 7, 8
●
●
Java 6 – změny pouze v knihovnách
Java 7 – 2011
–
●
„mírné“ změny v jazyce
Java 8 – pravděpodobně léto 2013
–
–
„větší“ změny v jazyce
„Java 8 will be revolution, not evolution“
Mark Reinhold, konference JavaOne, říjen 2011
22.2.2012
Java 7
●
změny
–
–
–
–
–
–
změny v syntaxi
podpora dynamických jazyků (nová instrukce v
bytekódu)
změny v NIO
Nimbus (Swing LaF)
nová verze JDBC
...
22.2.2012
Java 7 – změny v syntaxi
●
zápis konstant
–
binární konstanty
●
–
oddělení řádu v konstantách pomocí podtržítek
●
●
0b010101
1_000_000
String v switch příkazu
String
...
switch
case
case
...
}
month;
(month) {
"January":
"February":
22.2.2012
●
operátor <>
–
–
–
zjednodušená vytváření generických typů
typ u new se automaticky odvodí
př.
List<String> list = new ArrayList<>();
List<List<String>> list = new ArrayList<>();
List<List<List<String>>> list =
new ArrayList<>();
Map<String, Collection<String>> map =
new LinkedHashMap<>();
●
otázka
Proč není new bez <> ? Tj. např.
List<String> list = new ArrayList();
22.2.2012
●
interface AutoClosable a rozšířený try
–
př:
class Foo implements AutoClosable {
...
public void close() { … }
}
try ( Foo f1 = new Foo(); Foo f2 = new Foo() ) {
...
} catch (…) {
...
} finaly {
...
}
–
při ukončení try (normálně nebo výjimkou) se vždy
zavolá close() na objekty z deklarace v try
●
volá se v opačném pořadí než deklarováno
22.2.2012
●
rozšíření catch na více výjimek
–
●
př:
try {
...
} catch (Exception1 | Exception2 ex) {
...
}
lepší typová kontrola výjimek při re-throw
22.2.2012
Je tento kód správně
private void foo(int i) throws Ex1, Ex2 {
try {
if (i < 0) {
throw new Ex1();
} else {
throw new Ex1();
}
} catch (Exception ex) {
throw ex;
}
}
●
●
v Java 7 ano
v Java 6 ne
–
kompilátor vypíše chybu zde
22.2.2012
Co možná bude v 8
●
zjednodušená inicializace kolekcí
–
–
–
●
List<Integer> numbers1 = [ 1, 2, 3 ];
Set<Integer> numbers2 = { 1, 2, 3 };
Map<String, String> translations =
{
"one" : "jedna",
"two" : "dve",
"three" : "tri"
};
přístup k prvkům kolekcí přes hranaté závorky
–
–
numbers1[1]
translations["one"]
22.2.2012
Co možná bude v 8
●
Elvis operátory
–
?:
●
●
●
–
?.
●
●
–
?[]
●
binární operátor
pokud je levá strana null, vrátí se pravá, jinak levá
př: value = name ?: "NO-NAME"
funguje jako tečka, ale pouze pokud na levé straně není
null
př: person?.address?.toString();
funguje jako [ ], tj. přístup prvkům pole (kolekce), ale
pouze pokud není null
22.2.2012
Co možná bude v 8
●
Lambda types (Closures, anonymní metody)
●
současný kód
List<String> list = ...
Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
public int compare(String str1, String str2) {
return str1.length() - str2.length();
}
});
●
s lambda types
List<String> list = ...
Collections.sort(list, #(String str1, String str2) {
return str1.length() - str2.length();
});
22.2.2012
Co možná bude v 8
●
Moduly
22.2.2012

Pokročilé programování na platformě JAVA, letní semestr 2012

Transkript

Podobné dokumenty

Pokročilé programování na platformě JAVA, letní semestr 2016

JSP

Java vlákna

Fronty (Queue) v JDK 1.5 (1.6)

Vývoj programovacích jazyků

Proprietární licence

Vývoj programovacích jazyků

Srovnání PHP s ASP.NET

10. Přílohy

dp. - khaki Butterfly

PGS prednasky PRINT 3.54MB 18.12.2013 00:08:32

PSG Commercial Handheld Datasheet

slidy z přednášky o Java a J2EE

příležitosti mladé generace v oblasti vědy, výzkumu a inovací

taháci - Vrstevnice

Katalog CZ - Bosch Security Systems

15.7. - Chrtníky

Správa paměti, statické přidělování paměti, dynamické přidělování

Pokrocile programovani na platforme Java, letní semestr 2011

Instalační manuál