• IB001 - Úvod do programování (předpokládají se znalosti na úrovni IB001)

• IB002 - Návrh algoritmů I (v PB162 se prakticky implementují vybrané algoritmy probírané v IB002)

• základní příkazy, sestavování jednoduchých výrazů

• základní datové typy (celá a reálná čísla, logické proměnné, řetězce)

• základní řídicí struktury - větvení, cykly, procedury/funkce

• 40 bodů - hodnocení úloh řešených samostatně v průběhu semestru (na cvičeních, ve volném čase...)

• 12 bodů - první písemka řešení jednoduché praktické úlohy přímo u počítače, v době cvičení, zhruba po prvním měsíci až 5 týdnech výuky (říjen). Čas na písemku: i se zadáním během hodinového cvičení. Bližsí info viz ???.

• 18 bodů - druhá písemka řešení praktické úlohy přímo u počítače, v době cvičení, na konci výuky v semestru (prosinec). Bližsí info viz ???.

• 30 bodů - třetí písemka řešení rozsáhlejší praktické úlohy přímo u počítače, ve zkouškovém období. Čas na písemku: delší než u prvních dvou. Bližsí info viz ???.

• Celkem 100 bodů

• A 94 - 100 bodů

• B 88 - 93 bodů

• C 82 - 87 bodů

• D 76 - 81 bodů

• E 70 - 75 bodů

• F 0 - 69 bodů

• 60 bodů

• viz aktuální informace o předmětu PB162 na IS MU

Náplň

• Hlavním obsahem je konzultovaná samostatná práce na bodovaných úlohách.

• cvičení jsou dvouhodinová, účast na přednáškách je však přesto žádoucí

• předpokládá se i jistý netriviální podíl práce mimo cvičení

• odměnou vám, kromě získaných znalostí a dovedností, budou celkem 4 kr. + za ukončení

• kanc. B307 (3. patro budovy B)

• tel. 54949 5940 (z tlf. mimo budovu), kl. 5940 (volání v rámci fakulty i celé MU)

• e-mail: tomp@fi.muni.cz

• www TP: http://www.fi.muni.cz/~tomp

  materiály PB162-Java (IS): https://is.muni.cz/auth/el/1433/podzim2005/PB162/

• Po 9.00 - 11.00 (preferovaná doba)

• Čt 13.00 - 14.00

• nebo jindy, dle dohody

• Studijní materiály předmětu: https://is.muni.cz/auth/el/1433/podzim2005/PB162/ (budou vystavovány postupně, pro celkový přehled o obsahu lze použít materiály loňské)

• Další zdroje, materiály z minulých let: http://www.fi.muni.cz/~tomp/java

• Knihy

  • TP: Java - začínáme programovat, Grada Publishing, 2002, http://www.fi.muni.cz/~tomp/java/ucebnice

  • Pavel Herout: Učebnice jazyka Java, Kopp, 2000

  • (Pavel Herout: Java - grafické uživatelské rozhraní a čeština, Kopp, 2001) - pro pokročilé

  • Rudolf Pecinovský: Myslíme v jazyce Java 5.0, Grada Publishing, 2005

  • Bruce Eckel: Myslíme v jazyce Java - příručka programátora, Grada Publishing, 2000

  • (Bruce Eckel: Myslíme v jazyce Java - příručka zkušeného programátora, Grada Publishing, 2000) - pro pokročilé

  • a další, viz např.http://www.vltava.cz

  • Joshua Bloch: Java efektivně 57 zásad softwarového experta, Grada Publishing

  • Bogdan Kiszka: 1001 tipů a triků pro programování v jazyce Java, Computer Press, 2003, informace na Vltavě

• jazyk "3. generace - 3GL" (imperativní jazyk vysoké úrovně)

• univerzální (není určen výhradně pro specifickou aplikační oblast)

• objektově-orientovaný (výpočet je realizován jako volání metod/zasílání zpráv objektů)

• ideovým předchůdcem je C++ (a evt. Delphi) (C++ zbaveno zbytečností a nepříjemností)

• jednodušší než C++

• reálným soupeřem je (Microsoft) C# (zatím převážně na platf. Windows)

• co se naučíme v Javě, v C# jako když najdeme...

• ale teď vážně: Java podporuje vytváření správných návyků v objektovém programování

• a naopak systematicky brání přenosu některých špatných návyků z jiných jazyků

• program v Javě je meziplatformně přenositelný na úrovni zdrojového i přeloženého kódu

• je to umožněno tím, že přeložený javový program běží v tzv. Java Virtual Machine (JVM)

• zdrojový i přeložený kód je tedy přenositelný mezi všemi obvyklými platformami (UNIX, Windows, MAC OS X, ale také sálové počítače, minipočítače typu IBM AS/400 apod.)

• tedy všude tam, kde existuje příslušná JVM

• je možné nastavit úrovně přístupu k hostitelskému systému pomocí tzv. Security Manageru

• je možné ověřovat před spuštěním elektronický podpis kódu

• jazyk vhodný pro efektivní (rychlé) psaní přehledných programů (mj. také díky dokumentačním možnostem)

• v průměru vyšší produktivita programátorské práce v Javě než v C++

• dnes již stejně aktivních programátorů v Javě jako v C++

• zdarma dostupné nezměrné množství knihoven pro různorodé aplikační oblasti, např. na SourceForge a tisících dalších místech

• k dispozici je řada kvalitních vývojových prostředí (i zdarma) - NetBeans, JBuilder, Visual Age for Java, Eclipse, IDEA

• v Javě se dobře píší vícevláknové aplikace (multithreaded applications)

• Java má automatické odklizení nepoužitelných objektů (automatic garbage collection)

• Java je jednodušší než C++ (méně syntaktických konstrukcí, méně nejednoznačností v návrhu)

• Škálovatelné výkonné aplikace běžící na serverech (Java Enterprise Edition)

• Aplikace na přenosných a vestavěných zařízeních (Java Micro Edition)

• Přenositelné desktopové i grafické/okénkové (GUI) aplikace

• Výukové účely (nahrazuje Pascal jako referenční jazyk)

• Další přenositelné aplikace

• Webové aplikace (servlety, JSP - konkurence proprietárním ASP, SSI, ... a pomalým CGI)

• Zpracování semistrukturovaných dat (XML)

• Aplikace distribuované po síti (applety nebo Java Web Start)

• Java Virtual Machine

• Java Core API (základní knihovna tříd)

• překladač (přístupný např. příkazem javac) a další vývojové nástroje

• definicí jazyka (Java Language Definition) - syntaxe a sémantika jazyka

• popisem chování JVM

• popisem Java Core API

• nejrychleji se vyvíjí Java Core API

• chování JVM se mění např. pokud se objeví bezpečnostní "díra" nebo nelze-li dosáhnout požadované změny chování pomocí modifikace Java Core API

• daleko konzervativnější je samotný jazyk - mění se zřídka, ale přece: např. Java2, v1.4 přidává nové klíčové slovo assert, Java 5.0 (postaru 1.5) obohacuje jazyk o enum a další.

• Specifikace Javy (tzv. "Editions") - např.: Java 2 Standard Edition, 1.4 nebo Java 2 Standard Edition 5.0

• Implementace Javy ("Development Kits" nebo "Runtime Environments") - např.: Java 2 Software Development Kit, 5.0 - obsahuje vývojové nástroje

• Java 2 Runtime Enviroment, 5.0 - obsahuje jen běhové prostředí pro spouštění hotových přeložených pg.

• Verze Javy byly až do verze 1.5 (ponovu 5.0) děleny na "Java (před Java 2)" a "Java 2"

• číslování verzí:

  • tzv. major číslo, např. Java 2, v1.4

  • tzv. minor číslo, např. Java 2, v1.4.2

• změnu minor (třetího) čísla doprovází jen odstraňování chyb

• při změně major (druhého) čísla se může měnit Core API a někdy i jazyk

• ke změně prvního čísla dochází až teď, s verzí 5.0 (postaru 1.5) - tj. s celkovou změnou pojmenovávacího schématu

• tzv. major číslo, např. Java 2, 5.0

• tzv. minor číslo, např. Java 2, 5.0

• Java 2 Standard Edition v5.0 je stabilní verzí pro všechny platformy

• Java 2 Enterprise Edition v1.4 je stabilní verzí pro všechny platformy

• Připravována je Java 2 Enterprise Edition v5.0

• aktuální informace najdete vždy na webu http://java.sun.com

• používání Javy pro běžný vývoj (i komerční) je zdarma

• redistribuce javového vývojového prostředí je dovolena pouze s licencí od Sunu

• redistribuce javového běhového prostředí je možná zdarma

• distribuce vyvíjí Sun Microsystems Inc. (Javasoft) i další výrobci (např. IBM) a tvůrci Open Source

• java.sun.com (pro Windows, Solaris, Linux)

• lze stáhnout jak samotné vývojové prostředí (JDK), jen běhové prostředí (JRE) nebo JDK v balíčku s IDE (Integrated Development Environment) NetBeans.

• dokumentace se stahuje z téhož místa, ale samostatně (nebo lze číst z WWW)

• celkově vývojové prostředí J2SDK 1.4.2 vč. dokumentace zabere cca 220 MB na disku

• potřebná velikost operační paměti - min 64 MB, doporučeno 128 MB (i více :-))

• samotné vývojové prostředí (JDK),

• jen běhové prostředí (JRE),

• JDK v balíčku s grafickým (okénkovým) integrovaným vývojovým prostředím (IDE, Integrated Development Environment) NetBeans.

• Vývojové nástroje (Development Tools) v bin -- určené k vývoji, spouštění, ladění a dokumentování programů v Javě.

• Běhové prostředí Javy (Java Runtime Environment) se nalézá v jre. Obsahuje Java Virtual Machine (JVM), knihovnu tříd Java Core API a další soubory potřebné pro běh programů v Javě.

• Přídavné knihovny (Additional libraries) v podadresáři lib jsou další knihovny nutné pro běh vývojových nástrojů.

• Ukázkové applety a aplikace (Demo Applets and Applications) v demo. Příklady zahrnují i zdrojový kód.

• Hlavičkové soubory pro C (C header Files) - v include - představují podporu pro psaní tzv. nativních metod přímo v jazyce C.

• Staré hlavičkové soubory (Old Native Interface Headers) - totéž, ale pro starší verzi rozhraní.

• Zdrojový kód (Source Code) knihoven z Java Core API se nalézá v archivu src.zip.

• Dokumentace (Documentation) - v podadresáři docs - obsahuje dokumentaci k dané verzi JDK, k API, nejrůznější průvodce vývojem, dokumentaci k nástrojům, ukázkové programy a odkazy na související dokumentaci.

• java - spouštěč (přeloženého bajtkódu)

• javac - překladač (.java -> .class)

• javadoc - generátor dokumentace API

• jar - správce archivů JAR (sbalení, rozbalení, výpis)

• jdb - debugger

• appletviewer - referenční prostředí pro spouštění appletů

• javaws - referenční prostředí pro spouštění aplikací typu "Java Web Start" prostřednictvím Java Network Launching Protocol (JNLP)

• javah - generátor hlavičkových souborů pro C - používá se při programování tzv. nativních (platformově závislých) metod dostupných přes Java Native Interface (JNI)

• javap - disassembler bajtkódu (např. pro ruční optimalizace, hledání chyb)

• Každý netriviální javový program sestává z více tříd (class)

• Třídy jsou členěny do balíků (package)

• U běžné "desktopové" aplikace představuje vždy jedna (evt. více) tříd vstupní bod do programu - je to třída/y obsahující metodu main.

• Pro výuku v kurzu PB162 budeme převážně používat jednoduché, pro výuku určené, vývojové prostředí BlueJ.

• BlueJ je pro všechny platformy (Win, Linux...) zdarma dostupné na http://bluej.org.

• BlueJ je lokalizované pro češtinu vč. základního manuálu.

• Pro BlueJ existuje i jednoduchý animátor běhu programů - vizualizuje spouštění a chod programů.

• Toto prostředí je již předinstalované v síti FI.

• BlueJ je již v síti FI instalováno, pro vlastní potřebu jej lze zdarma stáhnout z http://bluej.org.

• Předtím je třeba mít korektně nainstalováno samotné vývojové prostředí Java.

• Každý javový program vytvořený v BlueJ představuje jeden projekt. Toto je specificky vlastnost BlueJ, ne Javy jako takové.

• Práce s hotovým programem v BlueJ tedy znamená otevřít projekt -> menu Projekt/Otevřít projekt.

  Obrázek 5. Otevření hotového projektu v BlueJ

  

• Každý běžný javový program spouštíme (nejen v BlueJ) aktivací metody main.

• V BlueJ to znamená kliknout pravým tlačítkem myši na ikoně příslušné třídy a vybrat void main(String[] args).

  Obrázek 6. Spuštění hotového projektu v BlueJ

  

• Při spuštění uvádíme parametry, které metoda main dostane. Jelikož zatím žádné specifikovat nepotřebujeme, ponecháme dialog, jak je a stiskneme Enter (klikneme OK).

  Obrázek 7. Parametry spuštění

  

• Výsledek spuštění programu se projeví v tzv. okně terminálu (konzole) BlueJ a vypadá takto:

  Obrázek 8. Výsledek spuštění na konzole BlueJ

  

• Objektový přístup znamená především to, že program za běhu vytváří objekty a volá jejich metody. To lze v BlueJ snadno realizovat.

• V demostračním programu Hello máme jednu třídu (Hello), od níž lze vytvořit objekt (instanci) a na ní volat metody.

• Zdrojový kód třídy Hello (dostupný poklepáním na její ikonu) prozradí, které metody zde máme k dispozici.

  Obrázek 9. Editace zdrojového kódu třídy Hello

  

• Dále postupujeme:

  1. Pravým tlačítkem klikneme na ikonu Hello a vybereme new Hello().

  2. do dialogu uvedeme název odkazu na vytvářený objekt typu Hello - můžeme ponechat hello1.

     Obrázek 10. Specifikace jména odkazu na novou instanci Hello

     

  3. Vytvořený objekt (instance třídy Hello) je k dispozici jako červená krabička vlevo dole.

• Vytvořený objekt (instance hello1 třídy Hello) je k dispozici jako červená krabička vlevo dole.

  Obrázek 11. Vytvořená instance třídy Hello

  

• S instancí je nyní možné komunikovat/interagovat - tj. volat metody.

• Jelikož v úvahu (viz zdrojový kód Hello) připadá jen metoda void go(), zavoláme právě ji:

  Obrázek 12. Volání (spuštění) metody go()

  

• Metoda proběhne s výsledkem podobným, jako když jsme program spouštěli metodou main.

  Obrázek 13. Výsledek spuštění go()

  

  Metoda main totiž realizovala postupně stejné kroky, jako jsme teď provedli interaktivně (krok po kroku) sami.

• Editor zdrojového kódu třídy Hello aktivujeme pravým tlačítkem - položkou Otevřít v editoru.

• Kód metody go() změníme přepsáním hlášky "Hello, world" na "Ahoj!".

  Po kliknutí na tlačítko Přeložit by se mělo objevit:

  Obrázek 14. Metoda go() upravena a třída úspěšně přeložena

  

• Třídu Hello s upravenou metodou spustíme jako v předchozím - např. pravým tlačítkem a metodou main.

  Objeví se:

  Obrázek 15. Výsledek běhu upravené třídy Hello

  

• Program sestává z jedné (ale obvykle více) tříd (class). Ukážeme na příkladu třídy s názvem NazevTridy:

• Zdrojový kód každé (veřejně přístupné) třídy je umístěn v jednom souboru (NazevTridy.java)

• Postup:

  • vytvoření zdrojového textu (libovolným editorem čistého textu) -> NazevTridy.java

  • překlad (nástrojem javac) NazevTridy.java -> NazevTridy.class

  • spuštění, např. java NazevTridy

• překládá se javac NazevTridy.java (název souboru se třídou včetně přípony .java!!!)

• spouští se vždy udáním java NazevTridy (název třídy bez přípony .class!!!)

• Půjde o podobný jednoduchý demoprogram, jaký jsme spouštěli v BlueJ pod názvem Hello.

• Navíc se zde objeví použití balíků - třída bude umístěna do balíku tomp.ucebnice.

• Zdrojový kód bude vypadat takto:

• podobně jako např. v Pascalu nebo v C

• jsou typu String (řetězec)

• předávají se při spuštění z příkazového řádku do pole String[] args

• JAVA_HOME=kořenový adresář instalace Javy, např. JAVA_HOME=c:\jdk5.0

• CLASSPATH=cesty ke třídám (podobně jako v PATH jsou cesty ke spustitelným souborům), např. CLASSPATH=c:\devel\pb162

• Odkazy na zdroje (učebnice)http://www.fi.muni.cz/~tomp/java/ucebnice/resources.html

• Další tutoriály:http://www.mike-levin.com/learning-java/toc.html