Java

Características do Java

Java é uma linguagem de alto nível, com sintaxe extremamente similar à do C++, e com diversas características herdadas de outras linguagens, como Smalltalk e Modula-3. É antes de tudo uma linguagem simples (é mesmo!), fortemente tipada, independente de arquitetura, robusta, segura, extensível, bem estruturada, distribuída, multithreaded e com garbage collection.

SIMPLICIDADE: Java, é muito parecida com C++, mas muito mais simples. Java não possui sobrecarga de operadores, structs, unions, aritmética de ponteiros, herança múltipla, arquivos .h, diretivas de pré-processamento e a memória alocada dinamicamente é gerenciada pela própria linguagem, que usa algoritmos de garbage collection para desalocar regiões de memória que não estão mais em uso.

ORIENTAÇÃO A OBJETOS: Ao contrário de C++, que é uma linguagem híbrida, Java é uma linguagem orientada a objetos que segue a linha purista iniciada por Smalltalk. Com a exceção dos tipos básicos da linguagem (int, float, etc.), a maior parte dos elementos de um programa Java são objetos. (A título de curiosidade, Smalltalk já é considerada puramente O.O. [orientada a objeto], pois absolutamente tudo em Smalltalk são objetos, não há tipos básicos em Smalltalk.) O código é organizado em classes, que podem estabelecer relacionamentos de herança simples entre si. Somente a herança simples é permitida em Java. (Há uma forma de "simular" herança múltipla em Java com o uso interfaces, que veremos em outros passos do curso).

PROCESSAMENTO DISTRIBUÍDO: Chamadas a funções de acesso remoto (sockets) e os protocolos Internet mais comuns (HTTP, FTP, Telnet, etc.) são suportadas em Java, de forma que a elaboração de aplicativos baseados em arquiteturas cliente-servidor é facilmente obtida.

MULTITHREADING: A maior parte dos sistemas operacionais hoje no mercado dão suporte à multitarefa, como o Windows, OS/2 e Unix, ou seja, o computador é capaz e executar diversas tarefas ao mesmo tempo. Cada um desses sistemas tem o seu tipo de multitarefa, preemptiva ou não, com ou sem multiprocessamento. Java tem o suporte a multitarefa embutido na linguagem: um programa Java pode possuir mais de uma linha de execução (thread). Por exemplo, cálculos extensos, que em geral demandam muito tempo do processador, podem ser escritos em uma thread, e a parte de interface com o usuário, que depende mais dos periféricos de I/O que do processador, pode ser executada em outra thread. Programação concorrente em geral é uma tarefa difícil, mas Java fornece diversos recursos de sincronização de processos que tornam a programação mais simples.

EXCEÇÕES: Todo programador em geral está bastante acostumado com o computador "travando" por causa de um erro em um programa. Em C++, por exemplo, a simples tentativa de abertura de um arquivo inexistente pode obrigar ao programador a reiniciar o computador. Programas Java, contudo, não "dão pau" no computador, já que a máquina virtual Java faz uma verificação em tempo de execução quanto aos acessos de memória, abertura de arquivos e uma série de eventos que podem gerar uma "travada" em outras linguagens, mas que geram exceções em programas Java. Em geral, ao escrever programas Java utilizando-se de herança de classes predefinidas, força-se em geral ao programador escrever algumas rotinas de tratamento de exceção, um trabalho que, se de início pode parecer forçado, irá poupar o programador de bastante dor de cabeça no futuro.

GARBAGE COLLECTOR: Em Java, os programadores não necessitam preocupar-se com o gerenciamento de memória como em C++. Em C++, todo bloco de memória alocado dinamicamente (com new, malloc ou função similar) deveria ser liberado quando não fosse mais usado (com free, delete e parentes próximos). Isso acarretava diversos problemas mesmo ao programador mais experiente, que tinha que manter sempre um controle das áreas de memória alocadas para poder liberá-las em seguida. Java, ao contrário, utiliza-se de um conceito já explorado por Smalltalk, que é o de garbage collection (coleta de lixo). Sua função é a de varrer a memória de tempos em tempos, liberando automaticamente os blocos que não estão sendo utilizados. Se por um lado isso pode deixar o aplicativo um pouco mais lento, por manter uma thread paralela que dura todo o tempo de execução do programa, evita problemas como referências perdidas e avisos de falta de memória quando sabe-se que há megas e megas disponíveis na máquina.

MACHINE INDEPENDENT: Uma das características de Java que tornou-a ideal para seu uso na elaboração de aplicativos distribuídos foi a sua independência de plataforma. Afinal, a Internet é uma grande "salada" de computadores de todos os tipos, dotados dos mais diversos sistemas operacionais e ambientes gráficos que se possa imaginar. Java consegue essa independência devido ao fato de que o compilador Java não gera instruções específicas a uma plataforma, mas sim um programa em um código intermediário, denominado bytecode, que pode ser descrito como uma linguagem de máquina destinada a um processador virtual que não existe fisicamente. Na realidade, existe. A Sun está desenvolvendo, já com alguns resultados práticos, microprocessadores cuja linguagem nativa é o Java: o picojava, microjava e ultrajava. O código Java compilado pode então ser executado por um interpretador de bytecodes, a JVM - Java Virtual Machine, que é um emulador de processador.

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