1X
🔊 100%
Contenuti del libro
Informazioni
“Java 11” di Pellegrino Principe è una guida completa per chiunque voglia addentrarsi nel mondo della programmazione con questo linguaggio versatile. Il libro ti accompagna passo dopo passo, partendo dalle basi assolute come variabili, costanti e i diversi tipi di dato, spiegando come questi “mattoni fondamentali” costruiscono ogni programma. Poi, ti immerge nell’arte di creare codice efficiente, illustrando l’uso di operatori e metodi, e come questi elementi danno vita a programmi strutturati e organizzati. Scoprirai le regole fondamentali della programmazione orientata agli oggetti in Java, con un focus su classi, oggetti, ereditarietà e polimorfismo, concetti chiave per costruire applicazioni robuste. Il libro esplora anche le moderne tendenze della programmazione funzionale in Java, mostrando come sfruttare lambda expression e stream per scrivere codice più conciso e gestibile, ideale per affrontare sfide complesse. Non mancano capitoli dedicati alla gestione degli errori, all’organizzazione del codice tramite pacchetti e moduli, e all’uso di annotazioni, elementi essenziali per creare software di qualità. Infine, ti guida attraverso i fondamenti dei dati, come caratteri, stringhe e collezioni, e ti introduce al potere degli stream e alla gestione dei thread per ottimizzare le prestazioni. Un’immersione completa nel mondo Java, che copre anche le basi della comunicazione in rete, rendendolo uno strumento indispensabile per aspiranti sviluppatori Java.Riassunto Breve
In programmazione, i dati sono le informazioni con cui un programma lavora, e per gestirli si usano variabili e costanti. Le variabili sono spazi di memoria il cui valore può cambiare durante l’esecuzione, e in Java, essendo un linguaggio “fortemente” e “staticamente tipizzato”, ogni variabile ha un tipo ben definito (come numeri interi, decimali, caratteri o valori booleani) che non può essere modificato. Le costanti, invece, sono variabili il cui valore, una volta assegnato, non può più essere cambiato, solitamente indicate con la parola chiave `final`. I tipi di dato fondamentali includono `byte`, `short`, `int`, `long` per gli interi, `float` e `double` per i numeri decimali, `char` per i singoli caratteri e `boolean` per valori vero/falso. Esistono anche collezioni di dati come gli array, che contengono elementi dello stesso tipo e sono accessibili tramite un indice a partire da zero, e tipi riferimento come classi e array che puntano a un’area di memoria.Per manipolare questi dati, si utilizzano operatori che eseguono operazioni come calcoli aritmetici, confronti relazionali e combinazioni logiche. L’ordine di esecuzione degli operatori è determinato dalla loro precedenza e associatività, ma può essere modificato con le parentesi. I metodi, invece, sono blocchi di codice riutilizzabili che svolgono compiti specifici, ricevendo dati (parametri) e restituendo un risultato, e possono essere sovraccaricati (overloading) per gestire operazioni simili su tipi diversi.Il codice in Java è strutturato attorno alle classi, che fungono da stampini per creare oggetti. Ogni classe definisce proprietà e metodi, e gli oggetti vengono creati usando la parola chiave `new` che invoca un costruttore per inizializzare l’oggetto. L’accesso ai membri di una classe può essere controllato tramite modificatori come `public`, `private` o `protected`. L’ereditarietà permette a una classe di acquisire caratteristiche da un’altra, creando gerarchie, mentre il polimorfismo consente di trattare oggetti di classi diverse in modo uniforme. Le classi astratte servono come base per altre classi che devono implementare i loro metodi, e le interfacce definiscono un contratto di metodi da rispettare. I generici permettono di scrivere codice flessibile che opera su diversi tipi di dati.La programmazione funzionale, che si concentra sulla valutazione di funzioni e sull’immutabilità, è integrata in Java tramite lambda expression e riferimenti a metodi, che permettono di trattare le funzioni come valori. L’identificatore `var` semplifica la dichiarazione di variabili inferendo il tipo. L’immutabilità dello stato è promossa attraverso classi immutabili.La gestione degli errori avviene tramite eccezioni, intercettate con blocchi `try-catch-finally`, e asserzioni per controlli durante lo sviluppo. Il codice è organizzato in package, simili a cartelle, per raggruppare classi correlate, e l’istruzione `import` è usata per accedere a classi da altri package. Da Java 9, i moduli migliorano ulteriormente l’organizzazione e l’incapsulamento, dichiarando esplicitamente dipendenze ed esportando parti del codice.Il sistema dei moduli permette un controllo granulare sull’accesso ai campi tramite direttive `export` e `opens`. Il meccanismo dei servizi facilita il disaccoppiamento tra fornitori e utilizzatori di funzionalità, permettendo il caricamento dinamico di implementazioni tramite `ServiceLoader`. Le annotazioni sono metadati che forniscono informazioni aggiuntive sul codice, utilizzabili da compilatore o tool esterni, con diverse tipologie e livelli di persistenza. Il tool `javadoc` genera documentazione dal codice sorgente.Per lavorare con il testo, si usano caratteri, gestiti come tipi primitivi (`char`) o oggetti (`Character`), e stringhe, sequenze di caratteri immutabili gestite dalla classe `String`. Per manipolazioni più efficienti, si usa `StringBuilder`. Il collections framework offre strutture dati flessibili come liste, insiemi e mappe, e strumenti per lavorare con espressioni regolari per la ricerca di pattern nel testo.Gli stream in Java consentono di elaborare collezioni di dati tramite pipeline di operazioni (filter-map-reduce), supportando l’iterazione interna e il parallelismo tramite `parallelStream`. La gestione della concorrenza richiede attenzione alla non interferenza e alla sincronizzazione tramite meccanismi come `synchronized` e API in `java.util.concurrent` per evitare deadlock e starvation. Gli stream di input/output sono usati per leggere e scrivere dati, con diverse tipologie per gestire vari dati e migliorare le prestazioni, e le API `java.nio.file` offrono strumenti avanzati per la gestione dei file.La programmazione di rete permette la comunicazione tra computer tramite protocolli come TCP (connessione stabile) e UDP (pacchetti separati). I livelli di rete, come nel modello OSI o TCP/IP, gestiscono compiti specifici, dalla gestione fisica dei segnali all’interfaccia utente. Gli indirizzi IP identificano i dispositivi, e il subnetting suddivide reti più grandi. Java offre strumenti per la programmazione di rete nel package `java.net`, con classi come `Socket`, `ServerSocket`, `DatagramSocket` e `DatagramPacket` per comunicazioni TCP e UDP, e `URL` e `URLConnection` per interagire con risorse web. Il DNS traduce nomi leggibili in indirizzi IP, fondamentale per servizi come posta elettronica e il World Wide Web.Riassunto Lungo
1. I Mattoni Fondamentali del Codice: Variabili, Costanti e Dati
I Dati e il Loro Ruolo
In programmazione, i dati sono le informazioni che un programma elabora. Questi dati possono essere numeri, testo o altro, e vengono gestiti attraverso delle “scatole” logiche chiamate variabili e costanti.Variabili: Spazi di Memoria che Cambiano
Le variabili sono spazi di memoria che possono cambiare valore durante l’esecuzione del programma. Per usarle, bisogna prima dire al computer che tipo di dato conterranno (ad esempio, numeri interi, testo, ecc.). Java è un linguaggio “fortemente tipizzato”, il che significa che ogni variabile ha un tipo ben definito e non si possono mescolare tipi diversi senza fare attenzione. Inoltre, è “staticamente tipizzato”, perché il tipo di una variabile è noto già quando il programma viene scritto, in fase di compilazione.Costanti: Valori Fissi e Immutabili
Le costanti, invece, sono come le variabili ma il loro valore non può più essere cambiato dopo essere stato assegnato. In Java, si usano parole chiave come `final` per indicare che una variabile è una costante.Tipi di Dato Fondamentali: Cosa Possiamo Memorizzare
I tipi di dato definiscono che tipo di informazione una variabile può contenere e quali operazioni si possono fare con essa. Esistono tipi fondamentali per gestire diverse categorie di informazioni:- Numeri interi: `byte`, `short`, `int`, `long`, che differiscono per la grandezza dei numeri che possono memorizzare.
- Numeri decimali: `float` (precisione singola) e `double` (precisione doppia), che gestiscono numeri con la virgola.
- Caratteri: `char`, che memorizza singoli caratteri, come lettere o simboli.
- Valori booleani: `boolean`, che può essere solo `true` o `false`.
Strutture Dati Complesse: Array e Tipi Riferimento
In Java, si possono anche usare gli array, che sono delle collezioni di elementi dello stesso tipo. Un array può essere monodimensionale (come una lista), bidimensionale (come una tabella) o avere più dimensioni. Ogni elemento di un array viene identificato da un indice, che parte sempre da zero. Infine, Java offre anche i tipi riferimento, come le classi e gli array, che contengono un riferimento a un’area di memoria dove sono memorizzati i dati effettivi. Questi tipi sono più complessi dei tipi primitivi e permettono di gestire strutture dati più elaborate.Considerando la distinzione tra tipi primitivi e tipi riferimento in Java, non si rischia di creare un’eccessiva complessità concettuale per chi si avvicina per la prima volta alla programmazione, soprattutto se il capitolo non dedica sufficiente spazio all’illustrazione pratica delle differenze e delle implicazioni nell’uso quotidiano?
Il capitolo introduce i tipi di dato fondamentali e accenna ai tipi riferimento come array e classi, ma la transizione da concetti semplici come `int` e `char` a strutture più complesse come i tipi riferimento potrebbe risultare brusca. La natura “forte” e “statica” della tipizzazione in Java, sebbene fondamentale, necessita di essere contestualizzata con esempi chiari che mostrino come la gestione dei tipi influenzi la scrittura e la manutenzione del codice. Per una comprensione più approfondita, sarebbe utile esplorare testi che si concentrano sulla programmazione orientata agli oggetti e sulla gestione della memoria in Java, come quelli che analizzano il lavoro di autori come Joshua Bloch, che offre spunti preziosi sulla progettazione e l’uso efficace delle classi in Java. L’approfondimento di concetti come la “pass-by-value” e la “pass-by-reference” (anche se Java è strettamente “pass-by-value” per i tipi primitivi e “pass-by-value” del riferimento per gli oggetti) potrebbe ulteriormente chiarire le dinamiche dei tipi riferimento.2. L’Arte di Costruire Programmi con Operatori e Metodi
L’Ordine delle Operazioni: Precedenza e Associatività
In programmazione, gli operatori sono come istruzioni che lavorano sui dati (operandi) per produrre un risultato. Quando ci sono più operatori in una formula, l’ordine in cui vengono eseguiti dipende dalla loro “precedenza” (chi ha la priorità) e dall'”associatività” (se si parte da sinistra o da destra). Le parentesi tonde sono le più importanti perché cambiano questo ordine. Anche l’ordine in cui vengono valutati gli operandi è importante, di solito da sinistra a destra, e questo può fare una grande differenza, specialmente quando un operando cambia il valore di una variabile che viene usata anche in un altro operando.Tipi di Operatori per Ogni Esigenza
Esistono vari tipi di operatori per eseguire diverse azioni sui dati. Quelli aritmetici sono usati per i calcoli di base come somma, sottrazione, moltiplicazione e divisione. Gli operatori relazionali servono a confrontare valori, determinando se uno è maggiore, minore, uguale o diverso da un altro. Gli operatori logici, invece, permettono di combinare espressioni booleane (vero o falso) per creare condizioni più complesse. Ci sono anche operatori speciali come quelli di incremento/decremento (++ e –), che aggiungono o tolgono 1 a una variabile, e operatori bit per bit che lavorano direttamente sui singoli bit dei numeri per manipolazioni a basso livello.Organizzare il Codice con i Metodi
I metodi, invece, sono blocchi di codice autonomi che svolgono un compito specifico e possono essere riutilizzati più volte. Sono strumenti fondamentali per organizzare meglio il codice, evitare ripetizioni inutili e rendere i programmi più facili da gestire e comprendere. Un metodo può ricevere dei dati esterni attraverso i parametri e può restituire un risultato al termine della sua esecuzione. In Java, i metodi sono sempre associati a una classe o a un oggetto, riflettendo il modello di programmazione orientata agli oggetti. È anche possibile definire più metodi con lo stesso nome ma con parametri differenti (un concetto noto come “overloading”), il che semplifica il codice quando si devono eseguire operazioni simili su tipi di dati diversi.Il capitolo sottolinea l’importanza dell’ordine delle operazioni e dell’associatività per la corretta esecuzione dei programmi, ma trascura di approfondire le implicazioni pratiche e le potenziali insidie derivanti da un’errata comprensione di questi concetti in contesti di programmazione complessi e concorrenti?
Il capitolo introduce i concetti di precedenza e associatività degli operatori, evidenziando come le parentesi possano alterare l’ordine di esecuzione. Tuttavia, la discussione sull’importanza dell’ordine di valutazione degli operandi, specialmente quando questi modificano variabili utilizzate in altri operandi, rimane piuttosto generica. In scenari di programmazione più avanzati, come quelli che coinvolgono la concorrenza o l’ottimizzazione del compilatore, la comprensione approfondita di questi meccanismi è cruciale per evitare bug sottili e imprevedibili. Per una comprensione più completa, sarebbe utile approfondire discipline come l’architettura dei computer, la teoria dei compilatori e i principi della programmazione concorrente. Autori come Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi e Jeffrey D. Ullman offrono contributi fondamentali in questi campi.3. La Struttura del Codice e le Sue Regole
L’Organizzazione del Codice in Classi
Il codice in Java si organizza attorno al concetto di “classi”. Le classi sono come degli stampini che ci permettono di creare degli oggetti. Ogni classe contiene delle informazioni, chiamate proprietà, e delle azioni che può compiere, chiamate metodi. I metodi sono il modo in cui interagiamo con una classe, un po’ come un’interfaccia. Per creare un nuovo oggetto da una classe, si usa la parola chiave `new`, che attiva un metodo speciale chiamato “costruttore”. Il costruttore serve a dare i valori iniziali all’oggetto appena creato.Le Regole di Accesso ai Membri
Quando si scrivono classi e oggetti, è importante seguire alcune regole per controllare chi può accedere alle informazioni e alle azioni. I membri di una classe possono essere resi `public`, il che significa che sono visibili ovunque. Possono anche essere `private`, visibili solo all’interno della stessa classe, o `protected`, visibili all’interno della classe, alle classi che da essa derivano e ad altri elementi dello stesso gruppo (pacchetto). Se non si specifica nulla, l’accesso è limitato al gruppo di appartenenza.Ereditarietà e Polimorfismo: Costruire Gerarchie
L’ereditarietà è una funzione che permette a una classe di prendere in prestito le caratteristiche di un’altra classe, creando così una specie di famiglia di classi. Questo significa che una classe “figlia” può usare i metodi e le proprietà della classe “madre”, e può anche modificarle o aggiungerne di nuove. Il polimorfismo, invece, ci consente di trattare oggetti di classi diverse in modo simile, come se fossero tutti dello stesso tipo di base. Al momento dell’esecuzione, il sistema sceglie l’azione corretta in base al tipo effettivo dell’oggetto.Classi Astratte e Interfacce: Modelli e Contratti
Le classi astratte sono classi speciali che non possono essere usate direttamente per creare oggetti. Servono invece come base per altre classi, che dovranno poi completare i loro metodi astratti. Le interfacce, invece, sono come dei contratti: definiscono solo quali metodi una classe deve avere, senza fornire un’implementazione diretta. Le classi che implementano un’interfaccia devono rispettare questo “contratto”.I Generici: Codice Flessibile e Sicuro
I generici sono uno strumento che ci permette di scrivere codice che può funzionare con diversi tipi di dati, senza doverli specificare ogni volta. Questo rende il codice più sicuro e più facile da leggere. Si ottiene usando dei segnaposto per i tipi, che vengono poi sostituiti con i tipi effettivi quando si crea un oggetto.Il capitolo enfatizza il “cosa” separato dal “come” negli stream, ma non chiarisce se questa astrazione possa effettivamente garantire la “non interferenza” in scenari di concorrenza complessi, specialmente quando le operazioni interne agli stream potrebbero avere effetti collaterali imprevisti o dipendenze implicite non gestite dall’astrazione stessa?
Il capitolo introduce il concetto di “non interferenza” come fondamentale per evitare problemi di concorrenza, ma l’affermazione che l’iterazione interna degli stream separi il “cosa” dal “come” potrebbe essere interpretata come una soluzione universale per la gestione della concorrenza. Tuttavia, la realtà dell’esecuzione parallela di operazioni su collezioni di dati, specialmente in presenza di operazioni complesse o dipendenze non esplicite, potrebbe presentare sfide significative che vanno oltre la semplice astrazione. Per approfondire questo aspetto, sarebbe utile esplorare le problematiche legate alla gestione della memoria condivisa e ai modelli di concorrenza più avanzati, magari consultando testi che trattano in dettaglio le architetture di sistemi distribuiti o i principi di programmazione concorrente, come quelli che analizzano il lavoro di Leslie Lamport sulla consistenza e la tolleranza ai guasti.9. Comunicazione in Rete e Java
I Fondamenti della Comunicazione tra Computer
La comunicazione tra computer è ciò che permette ai dispositivi di scambiarsi informazioni. Questo avviene principalmente in due modi: attraverso connessioni stabili, come quelle gestite dal protocollo TCP, che assicurano che i dati arrivino nell’ordine giusto e senza errori, oppure inviando pacchetti di dati separati, come fa il protocollo UDP, che è più veloce ma meno garantista sull’ordine di arrivo. Le reti si distinguono anche per come sono organizzate: nelle reti “broadcast” un unico canale viene condiviso da tutti i dispositivi, mentre nelle reti “punto a punto” ci sono collegamenti diretti tra specifici dispositivi. Inoltre, le reti possono essere classificate in base alla loro estensione, da quelle personali (PAN) che coprono una piccola area, fino a quelle globali come Internet.Modelli e Livelli di Rete
Per gestire la complessità delle comunicazioni di rete, si utilizzano modelli a livelli. Il modello OSI, ad esempio, suddivide le funzioni di rete in sette livelli distinti, ognuno con un compito specifico. Un altro modello importante è la suite TCP/IP, che ne ha quattro. Ogni livello si occupa di una parte del processo: dal livello più basso che gestisce i segnali fisici, fino al livello più alto che si interfaccia con l’utente. Ad esempio, il livello di trasporto è responsabile di garantire che i dati arrivino in modo affidabile, mentre il livello di rete si occupa di trovare il percorso migliore per inviare i dati attraverso la rete.Indirizzi IP e Gestione delle Reti
Gli indirizzi IP sono come gli indirizzi di casa per i dispositivi connessi a una rete, essenziali per identificarli. Esistono diverse categorie di indirizzi IP (classi A, B, C, D, E), ognuna pensata per reti di dimensioni diverse e con un numero variabile di dispositivi collegabili. Per gestire in modo più efficiente la distribuzione di questi indirizzi e creare reti più piccole e organizzate all’interno di una rete più grande, si utilizza una tecnica chiamata “subnetting”. Questo processo si avvale di una “subnet mask”, una sorta di chiave che aiuta a distinguere quale parte dell’indirizzo IP identifica la rete e quale il dispositivo specifico.Java per la Programmazione di Rete
Java offre strumenti potenti per creare applicazioni che comunicano in rete, raccolti nel package `java.net`. Per stabilire comunicazioni basate su connessione, simili a una telefonata, si usano le classi `Socket` e `ServerSocket`, che implementano il protocollo TCP. Per comunicazioni più rapide, dove non è fondamentale l’ordine di arrivo dei dati, come l’invio di messaggi brevi, si utilizzano `DatagramSocket` e `DatagramPacket`, che lavorano con il protocollo UDP. Java permette anche di interagire facilmente con risorse sul web, come pagine o immagini, utilizzando classi come `URL` e `URLConnection`.Servizi di Rete Essenziali
Il sistema DNS (Domain Name System) è un servizio fondamentale che traduce i nomi facili da ricordare per le persone, come `www.google.com`, negli indirizzi IP numerici che i computer utilizzano per connettersi. Questo meccanismo rende la navigazione sul web molto più intuitiva. Altri servizi di rete cruciali includono la posta elettronica, che utilizza protocolli come SMTP per l’invio e POP3 o IMAP per la ricezione dei messaggi, e il World Wide Web, che si basa sul protocollo HTTP per lo scambio di informazioni tra browser e server web.Considerando la dicotomia tra TCP e UDP, e la loro diversa affidabilità, non si rischia di semplificare eccessivamente la complessità delle reti moderne, dove spesso convivono e si integrano approcci diversi, magari trascurando le sfumature e le ottimizzazioni che rendono possibile la comunicazione efficiente in scenari eterogenei?
Il capitolo presenta i protocolli TCP e UDP come alternative distinte, sottolineando la loro velocità e affidabilità in modo quasi dicotomico. Tuttavia, la realtà delle reti contemporanee è ben più sfumata. Molti protocolli applicativi, pur basandosi su UDP per la velocità, implementano meccanismi di controllo dell’affidabilità a livello applicativo per mitigare le perdite di pacchetti. Inoltre, la scelta tra TCP e UDP non è sempre un mero compromesso tra velocità e affidabilità, ma dipende fortemente dal tipo di applicazione e dai requisiti specifici di latenza e tolleranza agli errori. Per una comprensione più approfondita, sarebbe utile esplorare il concetto di “quality of service” (QoS) e studiare come protocolli come QUIC stiano ridefinendo le architetture di trasporto, integrando caratteristiche di entrambi i mondi. Approfondire testi di autori come Jon Crowcroft o studiare le specifiche RFC relative ai protocolli di rete più recenti potrebbe fornire il contesto necessario per apprezzare la complessità e l’evoluzione di questi meccanismi.Abbiamo riassunto il possibile
Se vuoi saperne di più, devi leggere il libro originale
Compra il libro[sc name=”1″][/sc] [sc name=”2″][/sc] [sc name=”3″][/sc] [sc name=”4″][/sc] [sc name=”5″][/sc] [sc name=”6″][/sc] [sc name=”7″][/sc] [sc name=”8″][/sc] [sc name=”9″][/sc] [sc name=”10″][/sc]