Exercício: Polimorfismo (30 minutos)

Exercício: A classpath Java
Introdução:
O objetivo deste laboratório é demonstrar o conceito da classpath Java e de como ela
afeta a compilação e execução dos programas Java. A classpath é provavelmente o
conceito mais básico que você terá de entender. O conceito é, no entanto, essencial.
Basicamente, a classpath é o local onde residem os arquivos *.class. Se a variável de
ambiente classpath não for preenchida corretamente, você obterá o famoso erro
“java.lang.NoClassDefFoundError: <nome do arquivo *.class>.
Exercício 1: Experimentos com a classpath usando o programa Alo em linha de
comando
Faça este exercício em linha de comando (uma janela em modo console). Neste
exercício você experimentará a classpath com um programa simples contendo uma
única classe.
(1.0) Compile e rode o programa Alo usando “javac” e “java” em linha de
comando
1. Crie um diretório onde você salvará seus programas Java (fizemos algo semelhante
em um laboratório anterior)
C:\> mkdir c:\meusprogramasjava
C:\> cd \meusprogramasjava
2. Usando o notepad escreva o programa Alo.java a seguir e salve-o no diretório
C:\meusprogramasjava
3. Compile o arquivo Alo.java usando o compilador javac. O compilador javac vem
com o J2SE SDK que você baixou. Ele fica no diretório %JAVA_HOME%\bin. O
resultado da compilação será a criação do arquivo Alo.class.
4. Assegure-se de que o arquivo Alo.class tenha sido criado. O arquivo Alo.class
contém a representação em bytecodes da classe Alo.
5. Execute o programa Alo usando o comando java
(1.1) Exercício: rodando um programa com a opção “-classpath” ou “-cp”
As opções –classpath ou –cp especificam a localização onde os arquivos *.class (neste
exemplo temos somente um único arquivo chamado Alo.class) estão localizados.
Quando você não usa a opção -classpath, o interpretador Java tenta encontrar os
arquivos *.class nos diretórios especificados na variável de ambiente CLASSPATH
ou no diretório corrente. Na realidade, o interpretador Java tenta encontrar os arquivos
*.class na seguinte ordem:

Nos diretórios que você especificou com a opção -classpath ou -cp

Nos diretórios especificados na variável de ambiente CLASSPATH (se você
não usou as opções -classpath ou -cp)

No diretório corrente (se você não usou as opções -classpath ou -cp e a
variável de ambiente CLASSPATH não foi criada)
1. Rode o programa Alo usando o comando java com a opção -cp . (existe um ponto
depois do -cp) ou com a opção -classpath . (existe um ponto depois do -classpath).
2. Execute o programa com o comando java -classpath .. Alo para ver se ele ainda
funciona (ao invés de um único ponto, usamos dois pontos entre o -classpath e o Alo.
Os dois pontos .. indicam o diretório pai do diretório corrente, C: neste exemplo,
enquanto que um único ponto . indica o diretório corrente, C:\meusprogramasjava
neste exemplo). A tentativa de executar o programa deve resultar no erro mostrado a
seguir. Isto aconteceu porque você configurou a classpath para apontar para o
diretório raiz, C:\, o qual não contém o arquivo Alo.class
3. Mova agora o arquivo Alo.class para o diretório raiz e tente novamente o comando
anterior. Você deverá obter o resultado a seguir. Tente entender os resultados obtidos.
4. Você pode especificar múltiplos diretórios com as opções -cp ou -classpath
(funcionará se o arquivo Alo.class for encontrado em um desses três diretórios)
(1.2) Usando a variável de ambiente CLASSPATH
Você pode configurar a classpath através da variável de ambiente CLASSPATH.
Dessa forma, a classpath adquire um escopo global, isto é, ela é aplicada a todos os
programas Java rodando nesta plataforma. Você pode sobrescrever a classpath global
com as opções -classpath or -cp quando você roda um programa específico.
1. Configure a variável de ambiente CLASSPATH para apontar para o diretório
contendo o arquivo Alo.class e então rode o programa.
C:\meusprogramasjava>set CLASSPATH=c:\meusprogramasjava
(configura a variável de ambiente CLASSPATH)
C:\meusprogramasjava>java Alo
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Alo
(Erro: o arquivo Alo.class não está mais neste diretório uma vez que você o moveu para a raiz no
passo anterior)
C:\meusprogramasjava>move ..\Alo.class .
(move novamente o arquivo Alo.class para o diretório corrente)
C:\meusprogramasjava>java Alo
Alo mundo
2. Configure a variável de ambiente CLASSPATH para apontar para um diretório
qualquer e rode novamente o programa.
C:\meusprogramasjava>set CLASSPATH=c:\tmp
(configura a variável de ambiente CLASSPATH para apontar para um diretório qualquer, c:\tmp)
C:\meusprogramasjava>java Alo
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Alo
(erro porque o diretório c:\tmp não contém o arquivo Alo.class)
C:\meusprogramasjava>java -cp . Alo
Alo mundo
(sobrescreve a variável de ambiente com sua própria classpath)
3. Configure a variável de ambiente CLASSPATH para apontar para uma lista de
diretórios e rode novamente o programa.
C:\meusprogramasjava>set CLASSPATH=c:\tmp;c:\meusprogramasjava
(procura em cada diretório na seqüência especificada)
C:\meusprogramasjava>java Alo
Alo mundo
(funciona, uma vez que o arquivo Alo.class está no diretório c:\meusprogramasjava)
Resumo
Neste exercício você aprendeu como usar as opções -classpath e -cp e como
configurar e usar a variável de ambiente CLASSPATH
Exercício 2: Experimentos com a classpath usando as classes Estudante e Cliente
em linha de comando
Faça este exercício em linha de comando (uma janela em modo console). Neste
exercício você experimentará a classpath com as classes Estudante e Cliente primeiro
sem uma declaração de pacote e depois usando pacotes. Observe que um dos
benefícios de usar uma IDE é que a IDE toma conta de todas as questões referentes à
classpath de modo que você não tem de se preocupar com isso.
(2.1) Escreva as classes Estudante.java e Cliente.java sem usar o comando
package
1. Escreva o arquivo Estudante.java usando o Notepad. Salve-o no diretório
C:\meusprogramasjava
2. Escreva o arquivo Cliente.java usando o Notepad. Salve-o também no diretório
C:\meusprogramasjava
3. Apague os arquivos *.class criados anteriormente de modo que possamos começar
do zero.
C:\meusprogramasjava>del *.class
(apaga todos os arquivos com a extensão class)
4. Compila os dois arquivos com javac
C:\meusprogramasjava>javac Estudante.java Cliente.java
C:\meusprogramasjava>dir *.class
Volume in drive C is ACER
Volume Serial Number is 4424-9D24
Directory of C:\meusprogramasjava
05/04/2007
05/04/2007
18:57
934 Cliente.class
18:57
796 Estudante.class
2 File(s)
1.730 bytes
0 Dir(s) 11.655.606.272 bytes free
5. Rode o programa
C:\meusprogramasjava>java -cp . Cliente
Nome = Ana
Numero de Estudantes = 3
(2.2) Adicione um comando package às classes Estudante.java e Cliente.java
1. Modifique o arquivo Estudante.java como mostrado a seguir. A modificação
consiste em adicionar o comando package no início do arquivo.
2. Modifique o arquivo Cliente.java como mostrado a seguir. A modificação consiste
em adicionar o comando package no início do arquivo.
3. Apague os arquivos *.class criados anteriormente de modo que possamos começar
do zero.
C:\meusprogramasjava>del *.class
(apaga todos os arquivos com a extensão class)
4. Compila os dois arquivos com javac
C:\meusprogramasjava>javac Estudante.java Cliente.java
C:\meusprogramasjava>dir *.class
Volume in drive C is ACER
Volume Serial Number is 4424-9D24
Directory of C:\meusprogramasjava
05/04/2007
05/04/2007
18:57
934 Cliente.class
18:57
796 Estudante.class
2 File(s)
1.730 bytes
0 Dir(s) 11.655.606.272 bytes free
5. Rode o programa. Você deve obter o erro
java.lang.NoClassDefFoundError: Cliente
C:\meusprogramasjava>java -cp . Cliente
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Cliente
(wrong name: pacoteEstudante/Cliente)
at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:620)
at java.security.SecureClassLoader.defineClass
(SecureClassLoader.java:124)
at java.net.URLClassLoader.defineClass
(URLClassLoader.java:260)
at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:56)
at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:195)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:188)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:306)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass
(Launcher.java:268)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:251)
at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal
(ClassLoader.java:319)
A exceção ocorreu porque a máquina virtual Java tenta encontrar o arquivo
Cliente.class no diretório pacoteEstudante (começando da classpath atual, a qual foi
configurada como sendo o diretório corrente) uma vez que o arquivo Cliente.java
agora tem um comando package, o qual indica que o arquivo Cliente.class reside no
diretório pacoteEstudante.
6. Crie um novo diretório chamado pacoteEstudante e mova os arquivos
Estudante.java e Cliente.java para este novo diretório.
C:\meusprogramasjava>mkdir pacoteEstudante
C:\meusprogramasjava>move Estudante.java pacoteEstudante
C:\meusprogramasjava>move Cliente.java pacoteEstudante
Os arquivos *.java que tem o comando package têm de estar localizados em uma
estrutura de diretórios que reflita o caminho especificado no comando package.
7. Compile o código. Você obtém este erro de compilação porque você está tentando
compilar os dois arquivos Java que não residem mais no diretório corrente.
C:\meusprogramasjava>del *.class
C:\meusprogramasjava>javac Estudante.java Cliente.java
error: cannot read: Estudante.java
1 error
8. Compile o código usando o caminho completo dos arquivos *.java. A compilação
deve ser bem sucedida. Observe que os arquivos *.class são criados sob a pasta
pacoteEstudante e não no diretório corrente.
C:\meusprogramasjava>javac pacoteEstudante\Estudante.java
pacoteEstudante\Cliente.java
C:\meusprogramasjava>dir pacoteEstudante
Volume in drive C is ACER
Volume Serial Number is 4424-9D24
Directory of C:\meusprogramasjava\pacoteEstudante
05/04/2007
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05/04/2007
05/04/2007
05/04/2007
19:38
<DIR>
.
19:38
<DIR>
..
19:38
966 Cliente.class
19:12
1.159 Cliente.java
19:38
812 Estudante.class
19:12
753 Estudante.java
4 File(s)
3.690 bytes
2 Dir(s) 11.655.143.424 bytes free
9. Rode o programa usando a opção –classpath
C:\meusprogramasjava>java -classpath . Cliente
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Cliente
Observe que você obteve o erro java.lang.NoClassDefFoundError: Cliente. Isso
ocorreu porque a máquina virtual Java tenta encontrar o arquivo Cliente.class no
diretório (ou diretórios) especificado na opção -classpath. Como o único diretório
especificado na opção -classpath é o diretório corrente, e o diretório corrente não
contém o arquivo Cliente.class, obtivemos o erro mostrado.
10. Rode o programa usando a opção -classpath pacoteEstudante
C:\meusprogramasjava>java -classpath pacoteEstudante Cliente
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Cliente
(wrong name:pacoteEstudante/Cliente)
at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:620)
at java.security.SecureClassLoader.defineClass
(SecureClassLoader.java:124)
at java.net.URLClassLoader.defineClass
(URLClassLoader.java:260)
at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:56)
at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:195)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:188)
at java.lang.ClassLoader.loadClass
(ClassLoader.java:306)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass
(Launcher.java:268)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:251)
at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal
(ClassLoader.java:319)
Observe que você ainda obteve o erro java.lang.NoClassDefFoundError: Cliente. Mas
dessa vez, a exceção também diz (wrong name: pacoteEstudante/Cliente) na segunda
linha. Tipicamente, isto indica que a máquina virtual Java encontrou a classe, mas, de
alguma forma, a estrutura de diretórios do pacote especificada no arquivo *.class não
corresponde à estrutura de diretórios real. Neste exemplo em particular, a máquina
virtual Java tentou primeiramente encontrar o arquivo Cliente.class na classpath (a
classpath foi configurada para apontar para o diretório pacoteEstudante) e o
encontrou. Esse é o motivo pelo qual você não obteve uma exceção de uma única
linha, como nos casos anteriores.
Uma vez que a classe foi encontrada, a máquina virtual Java verifica a hierarquia do
pacote especificado no arquivo *.class, que é pacoteEstudante. Lembre-se, na
plataforma Java, a estrutura do pacote deve refletir a estrutura real de pastas. Em
outras palavras, a máquina virtual Java tenta encontrar o arquivo
./pacoteEstudante/Cliente.class a partir da classpath. Uma vez que a classpath foi
configurada para apontar para o diretório pacoteEstudante, a máquina virtual está
procurando pelo arquivo .\pacoteEstudante\pacoteEstudante\Cliente.class, o qual não
existe.
11. Rode o programa com a opção “-classpath .” mas com o caminho apropriado para
o arquivo *.class
C:\meusprogramasjava>java -cp . pacoteEstudante.Cliente
Nome = Ana
Numero de Estudantes = 3
Funcionou porque a máquina virtual Java encontrou o arquivo Cliente.class dentro do
diretório pacoteEstudante começando a busca a partir da classpath
12. Rode o programa com as opções a seguir. Tente entender porque não funcionou.
C:\meusprogramasjava>java -classpath pacoteEstudante pacoteEstudante.Cliente
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError:
pacoteEstudante/Cliente
13. Rode o programa com as opções a seguir. Tente entender porque não funcionou.
C:\meusprogramasjava>cd pacoteEstudante
C:\meusprogramasjava\pacoteEstudante>java -classpath . Cliente
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: Cliente
(wrong name: pacoteEstudante/Cliente)
at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:620)
at java.security.SecureClassLoader.defineClass
(SecureClassLoader.java:124)
at java.net.URLClassLoader.defineClass
(URLClassLoader.java:260)
at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:56)
at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:195)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:188)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:306)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass
(Launcher.java:268)
at java.lang.ClassLoader.loadClass
(ClassLoader.java:251)
at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal
(ClassLoader.java:319)
14. Rode o programa com as opções a seguir. Tente entender porque funcionou.
C:\meusprogramasjava\pacoteEstudante>java -classpath .. pacoteEstudante.Cliente
Nome = Ana
Numero de Estudantes = 3
15. Rode o programa com as opções a seguir. Tente entender porque funcionou.
C:\meusprogramasjava\pacoteEstudante>cd \
C:\>java -cp meusprogramasjava pacoteEstudante.Cliente
Nome = Ana
Numero de Estudantes = 3
(2.3) Acrescente uma outra classe em um pacote diferente
1. Crie um outro diretório chamado outropacote onde você irá criar um outro
programa Java
C:\meusprogramasjava>mkdir outropacote
2. Crie a classe ClasseBoba.java a seguir no diretório outroPacote
3. Modifique a classe Estudante.java para usar a classe ClasseBoba, como mostrado a
seguir:
4. Compile o código e verifique que os arquivos *.class foram gerados
C:\meusprogramasjava>javac pacoteEstudante\*.java
C:\meusprogramasjava>dir pacoteEstudante
Volume in drive C is ACER
Volume Serial Number is 4424-9D24
Directory of C:\meusprogramasjava\pacoteEstudante
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15:13
<DIR>
.
15:13
<DIR>
..
15:13
966 Cliente.class
19:12
1.159 Cliente.java
15:13
1.043 Estudante.class
15:07
931 Estudante.java
4 File(s)
4.099 bytes
2 Dir(s) 11.647.528.960 bytes free
C:\meusprogramasjava>dir outropacote
Volume in drive C is ACER
Volume Serial Number is 4424-9D24
Directory of C:\meusprogramasjava\outropacote
06/04/2007
15:13
<DIR>
.
06/04/2007
06/04/2007
06/04/2007
15:13
<DIR>
..
15:13
497 ClasseBoba.class
15:04
165 ClasseBoba.java
2 File(s)
662 bytes
2 Dir(s) 11.647.528.960 bytes free
5. Rode o programa
C:\meusprogramasjava>java -classpath . pacoteEstudante.Cliente
Alo, eu sou boba. Seu nome eh Ana
Nome = Ana
Numero de Estudantes = 3
Trabalho adicional
1. O trabalho consiste em codificar e executar um programa Java em linha de
comando usando os aplicativos “javac” e “java” (não use uma IDE para este
exercício)


Escreva uma classe chamada Comida no pacote pacotecomida.pacotefruta
o O arquivo Comida.java deve ter na primeira linha a declaração:
 package pacotecomida.pacotefruta
o Adicione alguns métodos de sua própria escolha à classe Comida.java
Escreva uma classe chamada ComidaMain pertencente ao pacote
pacotecomida.pacotefruta
o A classe ComidaMain deve criar um objeto Comida
o A classe ComidaMain deve então invocar um método do objeto
Comida