Chap1_PresentationJava.pdf

© Rémy Courdier (Révisions M. Gangat) 1
1996-2003- Java Présentation - Version du cours 3.0
L’environnement Java
Présentation de
Java

Sommaire
Présentation de Java
Historique
L’environnement Java et le JDK
Caractéristiques
Java par l’exemple
L’environnement de génération et d’exécution
Gestion des aspects de sécurité
Java et Javascript
Plate-forme JAVA et librairies (API)
Ecrire une application
Bibliographie & @ Internet
ANNEXE : Terminologie

Historique
Dates clés
1991 James Gosling à Sun MicroSystems développe Oak
programmer tous les processeurs (ordinateurs ou appareils électroménagers, ...)
caractéristiques initiales: robustesse, compatibilité,petite taille du runtime ou des codes
générés, facilité de programmation.
plateforme pour interpréter les programmes du langage
1994 Abandon du projet
1995 Après une présentation à Netscape
Reprise du projet
Intégration dans Netscape sous forme d’applet
Versions Majeures
1.0
1.1 modèle événementiel,exceptions..
1.2 extensions javax, swing, J2EE
1.3 Hotspot
1.4 Java NIO…
...Java signifie café en Slang (argot américain)...

Historique
Un nouvel environnement pour de nouvelles solutions informatiques
C++ commence à s’écrouler
Complexité des environnements C++
Langage C, incrément objet, bibli de classes d’encapsulation des OS.
Différences des environnements :
Multiplication des Technologies de compilation (dépendance entre le
langage et le processeur)
Faible durée de vie des composants logiciels
Problème de fiabilité et sécurité en utilisation WWW.
Utilisation de pointeurs,...
Un nouveau langage
Quelque part entre Smalltalk et C++
Un nouvel environnement d’exécution adapté au Web
interprétation du byte code par une machine virtuelle

Langage et JDK
Langage de programmation orienté objets
Situé entre SMALLTALK et C++, permet de développer des applications de taille importante
Intégrant les besoins de l’informatique actuelle
Répond à des objectifs de portabilité
Une plateforme de déploiement
Une machine virtuelle (JVM)
Des librairies de base (API).
Un ensemble d’outils : Le JDK
Compilateur
Débugger
Documentation
…
Fournisseur
Sun fournit des JDK pour les principales plate-formes :
WIN32, MacOS, Solaris et Linux
autres éditeurs d'environnement Java :
IBM, Microsoft, Novell, Tower J, Blackdown, Appeal Jrockit …

Principe
Win32 Puce Java
picoJava,
microJava,
ultraJava
Java Run Time : platform independant
Interpréteur Byte Code -Garbage Collector
Solaris
AIX, MVS,HPUX,
Hitachi OS, Irix,...
Intel PC PowerPC
Sun
SPARCstation
...
Classes Standards d’extension
3D, Video, MIDI, Telephonie, Entreprise,...
Appli. Java
Appli. Java
Applications Java
Appli. Java
Appli. Java
Applets Java
API Java
OS/2 MacOS
Electronique grand public :
NC, TV, Téléphone, Jeux,...
Java OS
512 Ko ROM
256 RAM
Java Base API
Classes de bases Java
AWT, Net & IO, applet, memory, thread
Navigateurs
HotJava, Netscape,...
Java Standard ExtensionAPI
code Java
codeC ou assembleur
Machine
Virtuelle
Java
...
libutil libawt libnet libio
platform dependant
libraries

Caractéristiques
Simple
Syntaxe proche du C / C++
Pas de pointeurs
Organisation du code (packages)
Pas de gestion explicite de la mémoire (ramasse miettes)
Tout est objet (sauf les type primitifs)
Pas d’héritage multiple(utilisation d’interfaces)
Librairies de classes (sockets, BD, graphiques…)
Orienté Objet
paradigme de programmation le plus utilisé
tout est classe

Caractéristiques
Interprété, architecturalement neutre et portable
Code Source transformé en Bytecode indépendant de l’OS
Bytecode interprété par une machine virtuelle
Taille des types primitifs indépendants de l’OS
Bibliothèques de classes « standard »
// Bytecode consists of opcode and
operands.
// Bytecode stream:
03 3b 84 00 01 1a 05 68 3b a7 ff f9
// Disassembly:
iconst_0 // 03
istore_0 // 3b
iinc 0, 1 // 84 00 01
iload_0 // 1a
iconst_2 // 05
imul // 68
istore_0 // 3b
goto -7 // a7 ff f9

Caractéristiques
Robuste,Fiable et Sécurisé
Langage pour les applications embarquées.
Gestion de la mémoire par un ramasse miettes (garbage collector)
Impossible de corrompre la mémoire
Pas d’accès direct à la mémoire
Pas de pointeurs
Contrôle du débordement dans les tableaux
Mécanisme d'exception.
Compilateur strict (erreur si exception non gérée, si utilisation d’une
variable non affectée, ...).
Bytecode vérifié avant l’exécution par l’interpréteur
Accès aux ressources contrôlé

Caractéristiques
Distribué
API réseau (java.net.Socket, java.net.URL, ...).
API pour les objets distribués (RMI,CORBA)
API pour le Web (servlets)
Multi-thread (processus légers)
Intégrés au langage et aux API :
Gestion de la synchronisation
Dynamique
Chargement dynamique des classes
Introspection…

Points faibles
Pas aussi rapide qu’un programme natif
Gourmand en mémoire
Absence de surcharge d’opérateurs comme en C++
Absence dans le langage des types paramétriques –
templates

Java par l’exemple
class Exemple {
int unAttribut;
void uneMethode() {
unAttribut++; // équivaut à this.unAttribut++
System.out.println(“exécution de uneMethode”);
System.out.println(“valeur :” + unAttribut);
int sum (int arr[]) {
unAttribut = 0;
// les tableaux sont des objets et gèrent leur
// longueur accessible par la méthode length()
for (int i=arr.length; --i>=0;)
unAttribut += arr[i];
return unAttribut;
};
}; ...d’où les nombreuses comparaisons avec le langage C,
et parfois l’appellation C++ ++ qui est donnée à Java...

L’environnement de génération
et d’exécution Java
Java
source
(.java)
Java byte
Code
(.class)
compilateur
Java
Bytecodes
Java chargé
localement
ou par réseau
“class Loader”
librairies
de classes
interpreteur
java
compilateur
temps reéel
Runtime System
Operating System
Hardware
java virtual Machine
Environnement de
génération
Environnement d’exécution
(java Platform)

“On ne peut faire confiance à personne”
Java
source
(.java)
Java byte
Code
(.class)
compilateur
Java
Bytecodes
Java chargé
localement
ou par réseau
“class
Loader”
librairies
de classes
interpreteur
java
compilateur
temps reéel
Runtime System
java virtual Machine
verifieur de
pseudo-code
•pas de gestion de
l’Allocation dynamique
•Pas de pointeurs
“élimination des erreurs
de prog. classiques...”
•un espace mémoire par source chargé par le réseau
•un espace mémoire pour tous les sources locaux
une classe ne peut référencer une classe importée
qu’en la référençant explicitement
vérification
des types et
des paramètres
de chaque
instruction
“parade aux
compilateurs
hostiles...”
“élimination
des conflits
d’exécutions”
protection des fichiers et des accès réseaux :
les classes du “networking package” permettent de
configurer la platforme avec différents niveaux de
paranoia : interdir tout accès réseau,...
“maîtrise de l’origine des info.”
Utilisation d’une
machine virtuelle
“ parade aux accès
mémoire illicites”

Le modèle de sécurité
Le même modèle de sécurité est appliqué pour les applications et
pour les applets, locales ou téléchargées

Java et JavaScript
JavaScript ?
Quoi ?
JavaScript et une déclinaison simplifiée mais indispensable du langage
Java. Il permet de goûter aux plaisirs de Java sans se frotter aux
difficultés de la conception objet.
JavaScript s’intègre dans une page HTML et va
permettre de répondre à des actions utilisateurs.
réalisation d’actions sans exigence d’une connexion réseau
supplémentaire
permet la programmation événementielle à l’intérerieur d’une page
HTML
<SCRIPT LANGUAGE=“JavaScript”>
function calcule(form) { ... }
</SCRIPT>
supporte le chargement d’un script depuis un autre site
<SCRIPT SRC =“http:iremia.courdier.rc”>... </SCRIPT>

Java et JavaScript
Comparaison
JavaScript utilise un nombre restreint de types de données du langage Java
JavaScript
„ Interprété par le client - non
compilé
„ pas de classes ni d’héritage,...
„ Encapsulé dans HTML
„ Déclaration optionnelle des
variables
„ Références vérifiées à la
l’exécution
„ Pas de fonctionnalité
graphiques
„ Intégration dans l’architecture
sous-jacente de navigateurs
„ Issu de Netscape Corporation
Java
compilé avant exécution sur
le client
Orienté objet
Applets distinctes de HTML
Déclaration obligatoire des
variables (typage fort)
Références vérifiées à la
compilation
Fonctionnalités graphiques
complètes de Java
Environnement indépendant
de navigateurs (sauf
LiveConnect)
Issu de Sun Microsystem

Les librairies standards
Elles diminuent la charge de travail, standardisent les applications,
et fournissent des exemples de source Java de référence
Les librairies standards :
java.lang : Types de bases, Threads, ClassLoader, Exception, Math, ...
java.util : Collections (Hashmap,ArrayList,TreeMap…), Ressources, Logging,
Compression, Préférences
java.applet
java.awt,javax.swing : Interfaces Graphiques
java.io: Accès aux I/O par flux
java.net: Socket (UDP, TCP, multicast), URL, ...
java.lang.reflect : Introspection
java.beans : Composants logiciels
java.sql,javax.sql: Accès aux bases de données
java.security : signature, cryptographie, authentification
java.rmi : Remote Method Invocation
java.xml

Les librairies d’extensions Standards
Les Extensions Standards
Java security :
cryptography, digital signature, encryption and authentification
Java Media API :
2D, Video, Audio, MIDI, Animation, Share, Telephony, 3D
Java Enterprise API :
JDBC(Java Database Connectivity), IDL, RMI (Remote Methode Invocation)
Java Commerce API
gestion de services de paiements électroniques, cryptographie évoluée,...
Java Server
service de gestion de serveurs intranet / internet
…

La plate-forme

Outils
Outils : Téléchargement du JDK
Java Developpement Kit
http://java.sun.com/j2se/1.4.1/download.hl
Un Editeur (Bloc note,IDE….)
Documentation
Documentation sur les API
http://java.sun.com/docs/
Tutoriel
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/index.hl
Google

En ligne de commande
Pré requis
Un Editeur de texte
Etapes
Ecrire le code source dans un fichier portant le nom de la classe
(ici HelloWorldApp.java)
/**
* The HelloWorldApp class implements an application that
* displays "Hello World!" to the standard output.
*/
public class HelloWorldApp {
public static void main(String[] args) {
// Display "Hello World!"
System.out.println("Hello World!");
}
}
Attention: respecter la casse des caractères (majuscules/minuscules)

En ligne de commande
Etapes
Compiler le code source
javac HelloWorldApp.java
Un fichier contenant du bytecode sera généré
HelloWorldApp.class
Executer le bytecode
java HelloWorldApp

Avec un IDE (1)
Pré requis
ECLIPSE
www.eclipse.org
Etapes
Créer un projet
File – New Project
Java – Java Project
Choisir un nom &
Cliquer sur FINISH
Raccourci vers eclipse.exe.lnk

Avec un IDE (2)
Etapes
Créer une classe
File – New – Class
Entrer le nom HelloWorldApp.java
/**
* The HelloWorldApp class
* implements an application
* that displays "Hello World!«
* to the standard output.
*/
public class HelloWorldApp {
public static void main(String[] args) {
// Display "Hello World!"
System.out.println("Hello World!");
}
}

Avec un IDE (3)
Etapes
Compiler le code source
Project – Build All
Executer le byte code
Menu Run – Run
Dans launch configurations, choisir Java Application, puis cliquer sur new
Dans l’onglet Main, cliquer sur search et choisir la classe HelloWorldApp
Cliquer sur Run
Autres fonctionnalités de Eclipse
Débuggeur
Complétion de code
Refactoring
…

Bibliographie & @ Internet
principales @ internet :
java.sun.com et tous les liens associés...
http://java.sun.com/doc/programmer.html ,
http://java.sun.com/doc/devcorner.html
http://www.javasoft.com
http://java.sun.com/tutorial/index.html
Java programming center
http://developer.java.sun.com/developer/onlineTraining/new2java/overview.hl
Cours JAVA
http://www.univ-reunion.fr/~courdier/cours/java
http://www-sor.inria.fr/~dedieu/java/cours/
http://iridia.ulb.ac.be/~cmolter/CoursJavaHome.hl
http://www.improve-
technologies.com/pages/Java/Supports_de_cours_Java_gratuits/
…

ANNEXE
Terminologie
Applet
An applet is a Java program that runs within the web browser. Applets use a
graphical user interface and may have text, images, buttons, scrollbars, and
sound. AWT and SWING are frequently associated with articles and tutorials
about creating applets.
AWT
The Abstract Window Toolkit (AWT) is a package of classes for creating
components such as buttons, menus, and scrollbars for applets and standalone
applications.
Java API
The Java Application Programming Interface (API) is prewritten code, organized
into packages of similar topics. For instance, the Applet and AWT packages
include classes for creating fonts, menus, and buttons. The full Java API is
included in the Java 2 Standard Edition download.

ANNEXE
Terminologie
JavaBeans
JavaBeans architecture provides a way of designing reuseable software
components that can be visually manipulated in builder tools. Beans can be
simple like buttons, or more complex like a tool to access to databases.
Java Foundation Classes (JFC)
The Java Foundation Classes (JFC) are a set of GUI components and other
services simplifying the development and deployment of desktop and
Internet/Intranet applications.
Java Native Interface (JNI)
JNI is the native programming interface for Java that is part of the JDK. The JNI
allows Java code to operate with applications and libraries written in other
languages, such as C, C++, and assembly. Recommended only for advanced
programmers.

ANNEXE
Terminologie
JavaServer Pages (JSP)
Create dynamic web pages with JSP by embedding scriptlets (Java programming
language code) with HL. JSP pages process forms, perform calculations, or do
anything else that can be written with the Java programming language.
Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE)
The J2EE platform provides a component-based approach to the design,
development, assembly, and deployment of enterprise applications. The J2EE
platform gives you a multitiered distributed application model, the ability to reuse
components, a unified security model, and flexible transaction control.

ANNEXE
Terminologie
Java 2, Micro Edition (J2ME)
Java 2 Micro Edition (J2ME) is targeted for the consumer and embedded market.
The API specifications are based on Java 2 Standard Edition (J2SE), but
modified to meet the unique requirements of each product. J2ME makes it
possible to write Java applications for cell phones, smart cards, pagers, and
other consumer devices.
Java 2, Standard Edition (J2SE)
This download includes the essential compiler, tools, runtimes, and APIs for
writing, deploying, and running applets and applications in the Java programming
language.
Java Virtual Machine (JVM)
The Java virtual machine executes instructions that a Java compiler generates.
This run time environment, or JVM, is embedded in various products, such as
web browsers, servers, and operating systems.

ANNEXE
Terminologie
JDBC
JDBC is a Java API for executing SQL statements. By using the JDBC API, you
can access almost any data source, from relational databases to spreadsheets to
flat files. J2SE includes the JDBC API.
JDK
JDK is the short-cut name for the set of Java development tools, consisting of the
API classes, a Java compiler, and the Java Virtual Machine interpreter,
regardless of which version. The JDK is used to compile Java applications and
applets. The most current version is the J2SE., the preferred term these days. If
you use J2SE 1.2 and later to develop applications, you are using what's known
as the Java 2 Platform.
JINI
The Jini network technology enables any service--from enterprise systems to
kitchen appliances--to network smoothly and simply. The Jini architecture lets
each service (device or software) tell others how to talk to it, without any
administrator settings.

ANNEXE
Terminologie
Project Swing
The javax.swing package of classes is used to create GUI components for
applets and applications. Project Swing classes enable programmers to specify a
different look and feel for each platform, or a uniform look across all platforms.
Swing is the project code name for the lightweight GUI components in JFC.
RMI
Remote Method Invocation (RMI) lets Java applications communicate across a
network. The communicating applications can be running on different computers
on opposite sides of the planet. This higher-level and method-based approach to
network communications allows access to a remote object as easily as a local
object.
Servlets
A servlet is an extension to a server that enhances the server's functionality.
Servlets are most commonly used to process forms, handle redirects or
authenticate user names and passwords, and create dynamic content.

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