Informatica e java

Anatomia di un Calcolatore:

• Parte software ➔ istruzioni semplici ed eseguibili rapidamente
• Parte hardware
  • CPU (central processing unit) ➔ di transistor; controlla l'esecuzione dei programmi e l'elaborazione dei dati
    • si occupa di operazioni: aritmetiche e logiche
    • esegue istruzioni macchina (stringa di codice binario) ➔ linguaggio poco produttore e difficile da comprendere
    • si usano linguaggi di programmazione di alto livello, tradotti in L.M. da un compilatore

Vantaggi di Java:

• sicurezza
• portabilità
• scelta vasta di librerie
• designed for the Internet
• dati utili alle CPU sono recuperati da:
  • memoria principale: RAM ➔ volatile
  • memoria secondaria: hard disk (o SSD) ➔ anche senza alimentazione

Scrivere un programma in Java

• serve un editor di testo ➔ ce ne sono di appositi per la programmazione
• si scrive il file sorgente nell'editor, salvando con l'estensione .java ➔ case sensitive
• questo è dato in input al compilatore per essere tradotto in codice macchina
• il file sorgente viene tradotto in class file, che contiene istruzioni per la JVM
• si dà comandi testuali tramite prompt dei comandi:
  • editor ➔ Source file ➔ Compilatore ➔ class file ➔ JVM ➔ running program (library files)

Alcuni Comandi:

• folder ➔ cartella in cui mi trovo
• cd nome cartella/file ➔ per spostarsi da una cartella a un'altra
• ls ➔ lista di tutte le cartelle
• per compilare: javac file_java ➔ creazione di un file eseguibile (class)
• per eseguire: java file

Errori:

• di sintassi/compilazione: non viene prodotto il file class
• logici (RUNTIME error): programma sintatticamente corretto, ma non fa quello che dovrebbe (non risolve quel task)

Eccezioni:

avviene al runtime e genera un messaggio della JVM, per errori logici gravi (es. division by zero)

Algoritmo:

Sequenza di passi per risolvere un task

• non ambiguo
• eseguibile
• terminating (deve risolvere il task in un tempo finito)

Descritta da uno pseudocodice ➔ testo informale e comprensibile, poi da tradurre in Java e compilazione del programma

Analisi di un programma

Classe [PrintStream o System.out(), String]

• definisce un insieme di oggetti con lo stesso comportamento (stessi metodi)
• può essere public, cioè può essere usata anche in altri file
• in ogni classe sono dichiarati alcuni metodi (main)
• contiene oggetti diversi, manipolabili solo dai metodi di quella classe

Oggetti [System.out]

• entità manipolabile con invocazioni di metodi
• tengono dati memorizzati al loro interno
• identificazione = tipo gruppo = identificativo
• possono richiedere argomenti o parametri

- creare un oggetto -> (new) vengono recuperate celle di memoria - si tiene memorizzata dentro una variabile (es.box) - può essere mandato in output con println

Variabili

• zone di memoria dotate di un nome [String, Int, Double]
• quando si dichiara è meglio specificare un valore iniziale = inizializzazione
• definite da identificatori: 1^ lettera, cifra, underscore, $
• Regole:
  • non può iniziare con un numero
  • non usare spazi all'interno
  • non parole che fanno già parte del linguaggio Java
  • case sensitive
  • camelcase

Commenti

• // oppure /* */
• Per spiegare una spiegazione e rendere il codice riutilizzabile

Operatori di assegnazione

• = serve per assegnare un valore a una variabile (se è stato assegnato uno iniziale)
• dopo l'uguale può esserci un'operazione matematica

Metodi

• -> sequenza di istruzioni di programmazione che descrivono come svolgere un certo task
• ogni applicazione Java deve avere un metodo (main), contiene enunciati (terminano con ;)
• eseguito uno dopo l’altro dall’avvio del programma
• può essere necessario un argomento, che contiene info sul racchiuso da parentesi

Invocare un metodo: (si fa per usare un oggetto)

• classe di appartenenza [String]
• - numero e tipo di ciascun argomento -> river.replace("p", "s")
• tipo del valore di ritorno [se void non c'è]
• in una classe, possono esserci due metodi con lo stesso nome e argomenti diversi -> overloaded

3 categorie di metodi

• metodi di accesso = leggono solamente i dati dell'oggetto, senza modificarli
• metodi di trasformazione = fanno cambiare i dati (translate(4, 5))

- tutti i metodi di una classe costituiscono la sua public interface, specificano cosa si può fare con gli oggetti della classe.

Documentation API

(Application Programming Interface)

• Raggruppa classi e metodi delle librerie Java per essere usate dall'Application Programmer
• pacchetto = implementazioni di System da Programmer;
• classi organizzate in pacchetti -> Java essere importati nella prima riga per usarli

Cap. 5 - decisioni

• if
  • enunciato che consente al programma di compiere azioni diverse in base alla natura dei dati
    • condizioni visualizzabili col diagrammi di flusso
  • sintassi: if(condizione) { enunciati 1; } else { enunciati 2; }
• operatori relazionali
  • = per il confronto di numeri
  • == > >= < meglio verificare che il numeroso sufficientemente prossimo a un valore soglia ε (inizializzato come costante)
• Confronto di stringhe
  • (metodo equals) [ string1.equals(stringa2) ] oppure equalsIgnoreCase() ]
  • per valutare l'ordine lessicografico -> metodo compareTo( )
  • # le lettere maiuscole precedono tutte le minuscole e i numeri precedono le lettere
• Confronto di oggetti
  • rispetto == , verifica se due riferimenti puntano allo stesso oggetto
  • per confrontare i contenuti di oggetti, si usa il metodo equals (se è definito nella classe)
  • e sì si nul come valore per denotare, perché valido come tutti gli altri numeri (# non si diverte da una stringa vuota)
• Costrutti IF/ELSE composti
  • bisogna verificare prima le condizioni più specifiche, poi quelle più generiche (altrimenti le condizioni più stringenti, non verrebbero controllate)
  • if(condizione) {enunciati 1;} else if(condizione ...) {enunciati 2;}
• Diremazioni ANNIDATE (nested branches)
  • si ha quando all'interno di una condizione if, è presente un intero blocco IF/ELSE
  • servono per risolvere problemi che richiedono decisioni su più livelli (es. tasseu)
• Code Coverage
  • senza costrutti di decisione, tutte le situazioni sono eseguite, in serie (black box testing)
  • Se invece ne abbiamo, vengono eseguite alcune al di dati incerti, => per collaudarlo, bisogna tenere conto della struttura interna del programma ==> white box testing
• =>si esamina ogni diramazione if/else, anche con valori anomomali (casi limite)
• espresioni booleane, -> due valori: TRUE/FALSE
  • quando una metodo restituisce valore booleano, si dice metodo predicato
  • (non è implementato in tutte le classi)
  • si usa il specifici operatori booleani che combinano condizioni:
    • && (and) e || (or), cioè and ha la precedenza su or
    • per invertire una condizione, => ! (not)
• dalle origini a diagrammi di flusso differenti e ci sono TRASLIE di VERITÀ
• FLAG: