Java (linguagem de programação)

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Java é uma linguagem de programação orientada a objeto desenvolvida na década de 90 pelo programador James Gosling, na empresa Sun Microsystems. Diferentemente das linguagens convencionais, que são compiladas para código nativo, a linguagem Java é compilada para um "bytecode" que é executado por uma máquina virtual.

[editar] Histórico

Em 1991, na Sun Microsystems, foi iniciado o Green Project, o berço do Java uma linguagem de programação orientada a objetos. Os mentores do projeto eram Patrick Naughton, Mike Sheridan, e James Gosling. O objetivo do projeto não era a criação de uma nova linguagem de programação, mas antecipar e planejar a “próxima onda” do mundo digital. Eles acreditavam que em algum tempo haveria uma convergência dos computadores com os equipamentos e eletrodomésticos comumente usados pelas pessoas no seu dia-a-dia.

Para provar a viabilidade desta idéia, 13 pessoas trabalharam arduamente durante 18 meses. No verão de 1992 eles emergiram de um escritório de Sand Hill Road no Menlo Park com uma demonstração funcional da idéia inicial. O protótipo se chamava *7 (leia-se “StarSeven”), um controle remoto com uma interface gráfica touchscreen. Para o *7 foi criado um mascote, hoje amplamente conhecido no mundo Java, o Duke. O trabalho do Duke no *7 era ser um guia virtual ajudando e ensinando o usuário a utilizar o equipamento. O *7 tinha a habilidade de controlar diversos dispositivos e aplicações. James Gosling especificou uma nova linguagem de programação para o *7. Gosling decidiu batizá-la de “Oak”, que quer dizer carvalho, uma árvore que ele podia observar quando olhava pela sua janela.

O próximo passo era encontrar um mercado para o *7. A equipe achava que uma boa idéia seria controlar televisões e vídeo por demanda com o equipamento. Eles construíram um demo chamado MovieWood, mas infelizmente era muito cedo para que o vídeo por demanda bem como as empresas de TV a cabo pudessem viabilizar o negócio. A idéia que o *7 tentava vender, hoje já é realidade em programas interativos e também na televisão digital. Permitir ao telespectador interagir com a emissora e com a programação em uma grande rede cabos, era algo muito visionário e estava muito longe do que as empresas de TV a cabo tinham capacidade de entender e comprar. A idéia certa, na época errada.

A sorte é que o boom da Internet aconteceu, e rapidamente uma grande rede interativa estava se estabelecendo. Era este tipo de rede interativa que a equipe do *7 estava tentando vender para as empresas de TV a cabo. E, da noite para o dia, não era mais necessário construir a infra-estrutura para a rede, em um golpe de sorte, ela simplesmente esta lá. Gosling foi incumbido de adaptar o Oak para a Internet e em janeiro 1995 foi lançada uma nova versão do Oak que foi rebatizada para Java. A tecnologia Java tinha sido projetada para se mover através de redes de dispositivos heterogêneos, redes como a Internet. Agora aplicações poderiam ser executadas dentro dos Browsers nos Applets Java e tudo seria disponibilizado pela Internet instantaneamente. Foi o estático HTML dos Browsers que promoveu a rápida disseminação da dinâmica tecnologia Java. A velocidade dos acontecimentos seguintes foi assustadora, o número de usuários cresceu rapidamente, grandes players, como a IBM anunciaram suporte para a tecnologia Java.

Desde seu lançamento, em maio de 1995, a plataforma Java foi adotada mais rapidamente do que qualquer outra linguagem de programação na história da computação. Em 2003 Java atingiu a marca de 4 milhões de desenvolvedores em todo mundo. Java continuou e continua crescendo e hoje é com certeza um padrão para o mercado oferecendo qualidade, performance e segurança ainda sem nenhum competidor a altura. Java tornou-se popular pelo seu uso na Internet e hoje possui seu ambiente de execução presente em web browsers, mainframes, SOs, celulares, palmtops e cartões inteligentes, entre outros.

[editar] Padronização

Em 1997 a Sun Microsystems tentou submeter a linguagem a padronização pelos orgão ISO/IEC e ECMA, mas acabou desistindo. ^[1][2][3] A linguagem Java ainda é proprietária e é controlada pela Java Community Process ^[4]. A Sun no entanto disponibiliza a maioria das distribuições Java gratuitamente e tem sua receita de programas mais especilizados como o Java Enterprise System.

[editar] Principais Características da Linguagem Java

A linguagem Java foi projetada tendo em vista os seguintes objetivos:

• Orientação a objeto - Baseado no modelo de Smalltalk e Simula67;
• Portabilidade - Independência de plataforma - "write once run anywhere";
• Recursos de Rede - Possui extensa biblioteca de rotinas que facilitam a cooperação com protocolos TCP/IP, como HTTP e FTP;
• Segurança - Pode executar programas via rede com restrições de execução;

Além disso, podem-se destacar outras vantagens apresentadas pela linguagem:

• Sintaxe similar a Linguagem C/C++.
• Facilidades de Internacionalização - Suporta nativamente caracteres Unicode;
• Simplicidade na especificação, tanto da linguagem como do "ambiente" de execução (JVM);
• É distribuída com um vasto conjunto de bibliotecas (ou APIs);
• Possui facilidades para criação de programas distribuídos e multitarefa (múltiplas linhas de execução num mesmo programa);
• Desalocação de memória automática por processo de coletor de lixo (garbage collector);
• Carga Dinâmica de Código - Programas em Java são formados por uma coleção de classes armazenadas independentemente e que podem ser carregadas no momento de utilização.

[editar] Máquina Virtual Java

Programas Java não são traduzidos para a linguagem de máquina como outras linguagens estaticamente compiladas e sim para uma representação intermediária, chamada de bytecodes.

Os bytecodes são interpretados pela máquina virtual Java (JVM - Java Virtual Machine). Muitas pessoas acreditam que por causa desse processo, o código interpretado Java tem baixo desempenho. Durante muito tempo esta foi uma afirmação verdadeira. Porém novos avanços tem tornado o compilador dinâmico (a JVM), em muitos casos, mais eficiente que o compilador estático.

Java hoje já possui uma performace próxima do C++. Isto é possível graças a otimizações como a compilação especulativa, que aproveita o tempo ocioso do processador para pré-compilar bytecode para código nativo. Outros mecanismos ainda mais elaborados como o HotSpot da Sun, que guarda informações disponíveis somente em tempo de execução (ex.: número de usuários, processamento usado, memória disponível), para otimizar o funcionamento da JVM, possibilitando que a JVM vá "aprendendo" e melhorando seu desempenho. Isto é uma realidade tão presente que hoje é fácil encontrar programas corporativos e de missão crítica usando tecnologia Java. No Brasil, por exemplo, a maioria dos Bancos utiliza a tecnologia Java para construir seus home banks, que são acessados por milhares de usuários diariamente. Grandes sites como o eBay utilizam Java para garantir alta performace. E a cada ano Java tem se tornado mais rápido, na medida que se evolui o compilador dinâmico.

Essa implementação no entanto tem algumas intrínsicas. A pré-compilação exige tempo, o que faz com que programas Java demorem um tempo significamente maior para começarem a funcionar. Soma-se a isso o tempo de carregamento da máquina virtual. Isso não é um grande problema para programas que rodam em servidores e que deveriam ser inicializados apenas uma vez. No entanto isso pode ser bastante indesejável para computadores pessoais onde o usuário deseja que o programa rode logo depois de abri-lo.

O Java ainda possui uma outra desvantagem considerável em programas que usam bastante processamento numérico. O padrão java tem uma especificação rígida de como devem funcionar os tipos numéricos. Essa especificação não condiz com a implementação de pontos flutuantes na maioria dos processadores o que faz com que o java seja significativamente mais lento para estas aplicações quando comparado a outras linguagens.

Os bytecodes produzidos pelos compiladores Java podem ser usados num processo de engenharia reversa para a recuperação do programa-fonte original. Esta é uma característica que atinge em menor grau todas as linguagens compiladas. No entanto já existem hoje tecnologias que "embaralham" e até mesmo criptografam os bytecodes praticamente impedindo a engenharia reversa.

[editar] Exemplos de código

[editar] Método main

O método main é onde o programa inicia. Pode estar presente em qualquer classe. Os parâmetros de linha de comando são enviados para a array args[], do tipo String.

public class OlaMundo {
   public static void main(String args[]) {
      System.out.println("Olá Mundo!");
   }
}

[editar] Criação de classes

Todas as classes em java derivam de Object. O java permite apenas herança simples. Exemplos:

public abstract class Animal {
   public abstract void fazerBarulho();
}

public class Cachorro extends Animal {
   public void fazerBarulho() {
       System.out.println("AuAu!");
   }
}

public class Gato extends Animal {
   public void fazerBarulho() {
       System.out.println("Miau!");
   }
}

O exemplo acima cria duas classes, ambas derivadas de animal. O Java não suporta herança múltipla.

[editar] Interfaces

Uma interface modela um comportamento esperado. Pode-se entendê-la como uma classe que contenha apenas métodos abstratos. Embora uma classe não possa conter mais de uma superclasse, a classe pode implementar mais de uma interface. Exemplo:

public interface Pesado {
   double obterPeso();
}

public interface Colorido {
   Color obterCor();
}

public class Porco extends Animal 
implements Pesado, Colorido {
   public void fazerBarulho() {
       System.out.println("Óinc!");
   }

   //Implementação da interface Pesado
   public double obterPeso() {
       return 50.00;
   }

   //Implementação da interface Colorido
   public Color obterCor() {
       return Color.BLACK;
   }

   //Um método só do porco
   public boolean enlameado() {
       return true;
   }
}

[editar] Classes internas

Java pode ter classes internas. Exemplos:

public class Cavalo extends Animal {
   public void fazerBarulho() {
       System.out.println("RIINCH!");
   }

   //Classe interna e privada. Existe só no contexto do cavalo.
   private class Parasita extends Animal { 
       public void fazerBarulho() {
           System.out.println("SQRRT");
       }
   }
}

[editar] Objetos e classes anônimos

Podemos ter também objetos e ou classes anônimas, exemplo:

public class MostraBarulho {
   public static void main(String args[]) {
       new Cavalo().fazerBarulho(); //Objeto anônimo.

       //Abaixo um objeto e classe anônimos!
       new Animal() {
           public void fazerBarulho() {
               System.out.println("QUAC!");
           }
       }.fazerBarulho();
   }
}

[editar] Extensões

Extensões em Java:

• J2SE (Standard Edition)
• J2EE (Enterprise Edition)
• J2ME (Micro-Edition for PDAs and cellular phones)
• JCE (Java Cryptography Extension)
• JMF (Java Media Framework)
• JNDI (Java Naming and Directory Interface)
• JSML (Java Speech API Markup Language)
• JDBC (Java Database Connectivity)
• JDO (Java Data Objects)
• JAIN (Java API for Integrated Networks)
• JDMK (Java Dynamic Management Kit)
• Jini (a network architecture for the construction of distributed systems)
• Jiro
• JXTA (open source-based peer-to-peer infrastructure)
• Java Card
• JavaSpaces
• JMI (Java Metadata Interface)
• JMX (Java Management Extensions)
• JSP (JavaServer Pages)
• JSF (JavaServer Faces)
• JNI (Java Native Interface)
• J3D (A high level API for 3D graphics programming)
• JOGL (A low level API for 3D graphics programming, using OpenGL)
• OSGi (Dynamic Service Management and Remote Maintenance)
• SuperWaba (JavaVMs for handhelds)
• MARF (Modular Audio Recognition Framework)

[editar] Comunidade

A comunidade de desenvolvedores Java reúne-se em grupo denominados JUGs (Java User Groups). No Brasil o movimento de grupos de usuários expandiu-se bastante e tem formado alguns dos maiores grupos de usuários Java do mundo.

[editar] Licença

Em 13 de novembro de 2006, a Sun Microsystems anunciou que disponibilizou 3 dos componentes da tecnologia Java através da licença GPLv2: a máquina virtual (com exceção da biblioteca de classes), o compilador javac e o software JavaHelp ^[5].

[editar] Curiosidades

O número mágico de uma classe Java, quando representado em Hexadecimal fica 0xCAFEBABE. Leia abaixo:

"Patrick Naughton"(Strangely enough the magic number for .class files was chosen long before the name Java was ever uttered in reference to this language. We were looking for something fun, unique and easy to remember. 0xcafebabe was better than the second runner-up, 0xdeadbabe. It is only a coincidence that the oblique reference to the cute barristas at Peet's Coffee was foreshadowing for the name Java.)

[editar] Referências

1. ↑ Java Study Group
2. ↑ Why Java™ Was - Not - Standardized Twice
3. ↑ What is ECMA--and why Microsoft cares
4. ↑ Sítio do Java Community Process
5. ↑ Sun disponibilizada Java sob GPLv2

[editar] Ligações externas

• Página oficial da Linguagem
• Home-Page de James Gosling
• Java User Groups
• NetBeans IDE
• Eclipse IDE
• Umbrello UML Modeller
• JUDE UML Modelling tool
• JavaFree Comunidade Java no BRASIL
• Portal JAVA Brasil
• Grupo de Usuários JAVA
• Forum Portugues de Java
• O ponto de encontro da comunidade portuguesa de Java
• Como nasceu o Java
• The Java Developers Almanac 1.4
• Guia de Java - SobreSites
• JavaLi - Programação Java
• Tutorial Java: O que é Java?
• Tutorial Java: Características Básicas
• Tutorial Java: Orientação a Objetos
• Fuja - Grupo de usuários java da Facensa