Interfaz Gráfica en Java

Curso propuesto por el grupo de trabajo Semana de Ingenio y Diseño (SID) de la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas.

Monitor

Cristian Felipe Patiño Cáceres - Estudiante de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas

Clase 1

Objetivos

Objetivos Principales

• Explicar los temas principales y alcances del curso dejando claro que se quiere obtener al finalizar este.
• Revisar el concepto de Objetos y aterrizarlo con el concepto de Objetos gráficos para el contexto de un proyecto de Java UI.
• Identificar la estructura básica de una clase UI en Java y algunas normas que se tendrán en cuenta para su construcción.

Objetivos Secundarios

• Mostrar proyectos destacados realizados por estudiantes que han pasado anteriormente por el curso para aterrizar el alcance que busca este curso.
• Postular propuestas de trabajo para escoger el proyecto del curso que se realizará a lo largo del curso.
• Repasar conceptos básicos que serán pilares para la construcción de interfaces gráficas.

Introducción y Alcance de Curso

Temáticas

A continuación se muestran las temáticas que se dictarán en el curso.

Aunque las temáticas anteriores son importantes y fundamentales, algo más importante que se quiere enseñar, es la perspectiva de arquitectura para la construcción de aplicaciones gráficas.

El anterior esquema esta basado en Frameworks y Librerías muy usados en el entorno del desarrollo Frontend y su enfoque da una visión organizada y estandarizada de como trabajar con proyectos Frontend. Este curso busca aterrizar esos conceptos utilizando el lenguaje Java para aplicaciones de escritorio, esto ademas de permitir la creación de un software organizado y estandarizado, ayudará al entendimiento principal de las metodologías que estas propuestas realizan y asi a la hora de trasladarse a estas tecnologías sea de una manera mas fácil.

Para los estudiantes que quieren obtener el grupo de trabajo como requisito de la carrera de Ingeniería de Sistemas a continuación se muestra los porcentajes de notas que se realizaran:

Alcances

A continuación se muestra algunos proyectos realizados por estudiantes que pasaron por el curso anteriormente:

Definición de Objeto y Objetos Gráficos en Java

Para empezar se hablará de la evolución de los datos en la programación para explicar como se forma el concepto de Objetos. Si ya tiene conocimientos de POO se puede saltar esta explicación y pasar a la sección de Definición de clase UI

Datos Primitivos

Primero se tienen los datos Primitivos, estos datos son la parte mas pequeña en cuanto a variables se refiere. Estos son tipos de datos que se encuentran en cualquier lenguaje de programación en la actualidad, en la siguiente imágen se ven alguno de estos, ademas de la forma de declarar (en Java) y su respectiva Notación.

Puede notarse que la declaración consta de varias partes:

• Tipo Acceso: este se refiere a la forma en que los datos pueden obtenerse a traves de otros archivos (clases). Esta propiedad esta enfocada en el paradigma orientado a objetos e indica como las otras clases pueden acceder o no a ciertos atributos o métodos de la clase. Estos pueden ser:
  • Publico: Se puede acceder al atributo desde cualquier otra Clase.
  • Privado: Unicamente se puede acceder al atributo por medio de la misma Clase.
  • Protegido: Solo la clase y las hijas podrán acceder al atributo.
  • Default: Las clases del paquete pueden tener acceso a estas.
• Tipo de Dato Primitivo: Simplemente el tipo de dato de toda la vida, puede ser int, String, float, char etc.
• Variable: Es el nombre con el que se maneja el tipo de dato, puede tener el nombre que uno decida darle, salvo algunas excepciones como iniciar con numero, caracteres especiales, etc.
• Valor inicial: Es el valor que puede tomar una variable una vez se declare, no es necesario que este valor se incluya directamente en la declaración.

Arreglos

Los datos evolucionan a un concepto mas grande, estos son los arreglos. Los arreglos son colecciones de datos con las siguientes características:

• Datos homogéneos: Un arreglo es un conjunto finito de n datos y solo puede manejar un único tipo de dato. Esto quiere decir que en dado caso de crear un arreglo de números enteros, por ningún motivo en ninguna posición de dicho arreglo, este puede contener números decimales o caracteres. O por ejemplo un arreglo de Strings no puede contener datos tipo numéricos etc.
• Tamaño estático: Estos tienen un tamaño inicial y no es posible cambiar el tamaño de este, si un arreglo de enteros inicia con un espacio de 30 tendrá esa capacidad y no se puede cambiar en tiempo de ejecución.
• Posicionamiento: Cuando se quiere acceder a un dato especifico dentro del arreglo se debe tener en cuenta su posición dentro del mismo. Mientras un arreglo contenga datos el primer elemento, segundo, tercero,…, enésimo de éste, puede ser identificado a través de un numero ordenado que empieza en 0 y termina en (n-1) (el tamaño del arreglo - 1) y se conoce como indice de posición.
• Dimensiones: Estos pueden tener varias dimensiones que se deben indicar cuando se declara el arreglo y esta dimension tampoco podrá ser cambiada.
  • 1 dimension: Los arreglos de una dimension son conocidos como Vectores.
  • 2 dimensiones Los arreglos de 2 dimensiones son conocidos como Matrices.
  • n dimensiones Los arreglos pueden tener n dimensiones estos arreglos normalmente se entienden como una matriz que contiene otras matrices o vectores dentro y asi sucesivamente.

Se puede notar que existen varias partes importantes a la hora de declarar un arreglo:

• Dimension de arreglo: Se debe denotar la dimension del arreglo con paréntesis cuadrados [ ].
• Inicialización de Arreglo: Esta puede ser de varias formas y tampoco es obligatorio realizar en la declaración sin embargo es importante denotar que una vez se inicializa un arreglo se debe indicar el tamaño que tendrá o en su defecto el contenido del mismo.

Estructuras de datos

Una estructura de datos es un tipo de dato que tiene la capacidad de contener otros datos, pero a diferencia de un arreglo, esta puede contener datos de diferentes tipos y ademas no existe un limite de cuantos datos podría contener. Otro punto de diferencia es que ya no obtiene sus valores a través de posiciones, sino que lo hace mediante un sistema conocido como clave/valor, donde cada valor es obtenido a través del nombre de la variable que se indicó dentro de la estructura. Incluso el concepto es tan amplio que tiene la capacidad de contener Strings, enteros, flotantes, arreglos e incluso otras estructuras de datos. Este ultimo aspecto es muy importante y da lugar a la creación de estructuras algo mas complejas como listas, pilas, colas, arboles, grafos que se estudian normalmente en cursos relacionados a la algoritmia y la ciencia de datos.

• Tipo de dato abstracto: El tipo de dato ya no es convencional, no es una palabra clave del lenguaje (int, String, float etc.) sino que es un tipo de dato que tendrá el nombre de la estructura creada, esto quiere decir que al crear una estructura de datos se esta creando también un tipo de dato y se puede manipular mediante una variable. Este concepto se suele llamar como tipo de dato abstracto.
• Inicializar estructura: En Java el concepto de estructuras esta implementado con el concepto de objetos asi que no es posible dejar un ejemplo claro, sin embargo en lenguajes como C o C++ se puede inicializar como se ve en la imágen.

Objetos

Los objetos son tomados del concepto de las estructuras de datos, sin embargo estos tienen unas características que lo diferencian de estas:

• Comportamiento: A diferencia de las estructuras de datos un objeto tiene una serie de métodos (funciones) que le proporcionan comportamiento a este. Tal concepto es importante y por lo general son los métodos el medio por el cual un objeto interactúa con otro.

• Clases: La clase es la representación en código de un objeto, esta representa el molde donde se definen sus atributos, comportamientos, entornos y accesibilidad. El objeto es entonces la ejemplificación de una clase.
• Nuevos términos: Cuando una variable es global para la clase (existe para todo el entorno) normalmente se suele referir a esta como atributo, si una variable por ejemplo es creada dentro de un método se le sigue considerando variable unicamente. Las funciones que hacen parte de la clase ahora se conocen como métodos.
• Entornos (Scope): Un entorno (Scope) es un contexto que esta aislado del resto, un método es un ejemplo de entorno, si una variable es creada dentro de él sera conocida solo para ese entorno, si otro método trata de manipular esa variable no existirá. Una clase también es un entorno que a su vez contiene otros entornos (métodos). Esto quiere decir que sus atributos y métodos solo existen en dicha clase, si se quiere acceder desde otra clase a alguna funcionalidad o atributo de este se debe tener en cuenta el tipo de acceso explicado previamente en este documento.
• Constructor: Entre sus métodos una clase tiene por defecto un Constructor. Este método es la función por la cual otra clase podrá realizar una ejemplificación del objeto. El constructor habitualmente tiene el mismo nombre que la clase y siempre es el primero en ejecutarse.

A continuación se ve el ejemplo de una clase y como crear el objeto.

Se puede ver que en la declaración de un objeto ocurren dos cosas interesantes:

• Tipo de dato: Al igual que una estructura de datos el tipo de dato ahora es abstracto y es igual al nombre que se deje en la clase.
• Variable (Objeto): El nombre de la variable que se coloca cuando se esta declarando es el objeto en si. Esta variable es entonces el medio para acceder a los atributos y funcionalidades creadas en la clase.
• Ejemplificación: Para poder interactuar con el objeto es necesario inicializar esta variable, una palabra apropiada para esta acción es ejemplificación (algunas veces mal llamada instanciación). Lo que se hace realmente, es llamar a su método constructor y de esta forma queda listo el objeto para ser usado.

Una cosa a resaltar es el acceso a los atributos y métodos, puede notarse que al intentar acceder a la variable numero de la clase no es posible acceder. Esto debido a que este atributo es de acceso privado.

Otro aspecto importante a mencionar son los métodos que contiene cada clase, estos tienen varias partes:

Se puede observar que un método cuenta con