Laboratorul 1: Limbajul Java

• Autori: Florian-Luis Micu , Sorina-Anamaria Buf , Ștefan Cocioran
• Data publicării: 05.10.2025
• Data ultimei modificări: 05.10.2025

Scopul acestui laborator este de a familiariza studenții cu noțiunile de bază ale programării în Java.

Aspectele urmărite sunt:

• Înțelegerea procesului de compilare și rulare în Java.
• Lucrul cu tipurile de bază din Java
• Declarație, inițializare, asignare și conversii de tip (casting).
• Utilizarea instrucțiunilor de control ale execuției
• Condiționale (if, if-else, switch).
• Bucle (for, while, do-while) și instrucțiuni speciale pentru bucle (break, continue).
• Lucrul cu tablouri (array-uri, matrice).
• Exploatarea mecanismelor de afișare în consolă.

Aspectele bonus urmărite sunt:

• Noțiunea classpath.
• Rolul fișierelor .jar.
• Sisteme de build și management de proiect.
• Rolul utilitarului JShell.
• Pasarea variabilelor de mediu prin System Properties.

În cadrul următoarelor secțiuni vă vom prezenta concepte familiare din C, dar transpuse în limbajul Java.

Variabilele în Java respectă formatul tradițional: tip_de_date nume_variabilă = valoare. Valoarea unei variabile poate să fie un literal (adică o valoare efectivă cum ar fi 10, 43.9, 'c' etc.) sau o altă variabilă.

De asemenea, este bine să reținem diferența dintre asignare, inițializare și declarare:

int x; // declarare
x = 10; // asignare
 
int y = 20; // declarare cu inițializare
 
y = x; // de asemenea asignare

Conform POO, orice este un obiect, însă din motive de performanță, Java suportă și tipurile de bază, care nu sunt clase.

boolean isValid = true;
 
char nameInitial = 'L';
 
byte hexCode = (byte)0xF1;
 
short age = 23;
 
int credit = -1;
 
long userId = 169234L;
 
float percentage = 0.42f;
 
double money = 99999;

Când folosim literali cum ar fi 345, 24.5, 'c', este important să știm următoarele:

• 345 este interpretat automat ca int.
• 24.5 este interpretat ca double.
• putem transforma literalul 24.5 în float folosind sufixul f: 24.5f.
• putem transforma literalul 345 în long folosind sufixul L: 345L.

Drept urmare avem următorul cod:

int a = 345; // valid
short b = (short)20; // necesită "explicit casting"
 
double d = 24.5; // valid
float f = 35.4f; // de asemenea valid
float f2 = (float)35.4; // necesită "explicit casting"

În Java, conversia între tipuri primitive se poate face implicit sau explicit, în funcție de risc și compatibilitate între tipuri.

Implicit Java convertește automat un tip mai mic într-un tip mai mare, fără pierdere de date. Se aplică tipurilor numerice byte → short → int → long → float → double și char → int.

byte b = 10;
int i = b;      // byte -> int
double d = i;   // int -> double, devine "10.0"

Se folosește explicit atunci când convertim un tip mai mare într-un tip mai mic, unde există risc de pierdere de date. Necesită casting manual prin (tipDestinatie):

double pi = 3.14;
int intPi = (int) pi; // partea zecimală se pierde -> devine "3"

În Java, afișarea pe consolă se face cu obiectul standard System.out. Acesta oferă mai multe metode, dintre care cele mai folosite sunt print(), println() și printf().

Metoda print() afișează text sau valori pe consolă fără să adauge o linie nouă la final. Dacă apelăm mai multe instrucțiuni print(), acestea vor continua pe aceeași linie.

Metoda println(), în schimb, afișează textul și adaugă automat un caracter de sfârșit de linie \n sau \r\n în funcție de cum aveți setat IntelliJ-ul (LF sau CRLF pe care îl găsiți în fereastra de IntelliJ în dreapta jos).

System.out.print("Hello");
System.out.print(" World");
System.out.println("!");

Output:

Hello World!

În Java, putem combina șiruri de caractere cu variabile folosind operatorul +. Acest lucru este mai simplu decât în C, unde trebuia să folosim formate.

int varsta = 20;
String nume = "Ana";
 
System.out.println("Numele este " + nume + " și are " + varsta + " ani.");

Output:

Numele este Ana și are 20 ani.

Dacă vrem mai mult control asupra afișării, putem folosi printf(), asemănător cu printf din C. Această metodă permite specificarea de formate:

int x = 10;
double pi = Math.PI;
 
System.out.printf("x = %d, pi = %.2f%n", x, pi);

Output:

x = 10, pi = 3.14

Java folosește expresii și declarații pentru a descrie activitățile unui program. Expresiile produc valori, iar declarațiile execută acțiuni.

O expresie produce un rezultat (valoare) la evaluare. Valoarea poate fi numerică, de tip referință sau void (metode fără valoare de retur).

int sum = 5 + 3;            // expresie numerică
String s = "Hi" + " there"; // concatenare String
Object o = new Object();    // expresie care returnează referință

Operatorii combină sau alterează expresii. Precedența determină ordinea în care se evaluează operatorii, aceasta fiind fixă și reprezentată de un tabel de precedență în următoarea ordine crescătoare (de la cel mai important, la cel mai puțin important):

Reamintin că declarația definește valori (ex. int i;), atribuirea oferă valori (ex. i = 5) și de asemenea putem folosi atribuirea și în expresii (ex. j = (i = 5); → j și i vor avea valoarea 5).

Structurile de control determină fluxul de execuție al unui program. În Java, cele mai comune sunt: condiționale (if, switch) și bucle (for, while, do-while).

Permite alegerea între două sau mai multe ramuri, în funcție de o condiție booleană:

int age = 20;
 
if (age >= 60) {
    System.out.println("Senior");
} else if (age >= 18) {
    System.out.println("Adult");
} else {
    System.out.println("Minor");
}

Operatorul ternar este o formă scurtă de if - else care returnează o valoare.

System.out.println(age >= 18 ? "Adult" : "Minor");

Formatul folosit de operatorul ternar este:

condiție ? expresie1 : expresie2

• Dacă conditie este true, se evaluează și se întoarce expresie1.
• Dacă conditie este false, se evaluează și se întoarce expresie2.

Puteți să folosiți o expresie ternară înăuntrul unei expresii, astfel simulând un comportament de tipul if - else if - else:

condiție if ? expresie if : (condiție else if ? expresie else if : expresie else)

Mai mult, puteți simula oricâte condiții else if folosind regula de mai sus. Acum putem transforma codul de mai sus din secțiunea if/else astfel:

System.out.println(age >= 60 ? "Senior" : (age >= 18 ? "Adult" : "Minor"));

Selectează între mai multe opțiuni posibile pe baza valorii unei expresii:

int day = 3;
char dayName;
 
switch(day) {
    case 1: dayName = 'M'; break;
    case 2: dayName = 'T'; break;
    case 3: dayName = 'W'; break;
    case 4: dayName = 'T'; break;
    case 5: dayName = 'F'; break;
    default: dayName = 'W'; break;
}

Java 14+ permite switch expressions pentru sintaxă mai compactă:

char size = switch(value) {
    case 1, 2, 3 -> 'S'; // S -> small
    case 4 -> 'M';       // M -> medium
    case 5, 6 -> 'L';    // L -> large
    default -> 'U';      // U -> unknown
};

• while

Execută blocul atât timp cât condiția este adevărată:

int count = 5;
while(count > 0) {
    System.out.println(count); // 5 4 3 2 1
    count--;
}
System.out.println("Done!");

• do-while

Execută blocul cel puțin o dată, apoi verifică condiția:

int count = 10;
do {
    System.out.println(count); // 10
    count--;
} while(count > 10);

• for

Bucle de tip „counting loop”, ideale pentru iterații cunoscute:

for(int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println(i); // 0 1 2 3 4 
}

Puteți avea mai multe variabile în inițializare și incrementare:

for(int x = 0, y = 10; x < y; x++, y--) {
    System.out.println("(" + x + "), (" + y + ")"); // (0, 10) (1, 9) (2, 8) (3, 7) (4, 6)
}

• Enhanced for (foreach)

Iterează prin colecții sau array-uri:

int[] numbers = {1, 2, 3, 4};
for(int n : numbers) {
    System.out.print(n + " "); // 1 2 3 4
}

• Instrucțiunea specială break

Oprește complet bucla în care se află și continuă execuția după buclă. Dacă instrucțiunea break se află în mai multe bucle se va opri bucla cea mai apropiată:

for (int j = 0; j < 2; j++) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        if (i == 5) break; // bucla "i" se oprește când "i" este 5
        System.out.println(i);
    }
}

• Instrucțiunea specială continue

Sare peste restul instrucțiunilor din iterația curentă și trece la următoarea iterație a buclei:

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i % 2 == 0) continue; // nu se execută pentru i par
    System.out.println(i); // afișează doar numerele impare
}

Vectorii sunt utilizați pentru a stoca mai multe valori într-o singură variabilă. Un vector este de fapt o matrice (array) unidimensională.

Exemplu definire vector de String-uri cu valorile deja cunoscute

String[] cars = { "Volvo", "BMW", "Ford" };

Exemplu creare și populare vector cu valori de la 1 la 20

int[] intArray = new int[20];
for (int i = 0; i < intArray.length; i++) {
	intArray[i] = i + 1;
}

De asemenea, structura pentru o matrice este similară cu cea din C:

int[][] matrix = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6}
};
System.out.println(matrix[1][2]); // 6

În Java, comentariile sunt fragmente de text ignorate de compilator, folosite pentru a explica codul.

• Comentariu pe o linie – începe cu // și se întinde până la sfârșitul liniei:

// Acesta este un comentariu pe o linie
int x = 10; // putem comenta și după cod

• Comentariu pe mai multe linii – începe cu /* și se termină cu */:

/* Acesta este un comentariu
   pe mai multe linii */
int x = 10;

JavaDoc reprezintă o specificație care explică scopul sau înțelesul elementului căruia îi este atașat. Acesta se poate atașa fie unei clase, fie unei metode. Codul pe care îl scriem nu este complet dacă nu are acest tip de documentație, deoarece, cu toate că următoarea persoană poate să își dea seama ce face o bucată de cod, aceasta nu o să aibă nicio informație legată de utilitate sau despre direcția de dezvoltare din viitor. Fără o astfel de documentație un programator nu poate lua decizii informate despre cum să interacționeze cu codul.

Atunci când scriem documentația trebuie să ținem cont de 3 aspecte. Aceasta trebuie să fie clară, completă și concisă.

Un JavaDoc trebuie să fie ușor de citit și astfel recomandăm următoarea structură:

• o propoziție care sumarizează ce presupune clasa / metoda
• informații despre parametrii de intrare ale unei metode și ce întoarce metoda
• dacă există referințe utile pentru clasă / metodă

Această structură este o sugestie care trebuie adaptată în funcție de unde este folosită.

Exemplu de JavaDoc în cod:

/**
* Returns an image that represents a solved sudoku. 
* This method always returns immediately, whether or not the 
* image exists. It is a similar implementation to {@link solveTetris}
* located in the same suite of games. 
*
* @param  path an absolute path to the location of the starting image
* @param  name the name of the image that represents the solved sudoku
*/
public Image solveSudoku(String path, String name) {
    try {
        return solve();
    } catch (Exception e) {
        return null;
    }
}

Un aspect foarte important în momentul în care trebuie să scrieți cod în Java este legat de modul în care scrieți, mai exact de organizarea codului în interiorul unor clase cu funcționalități bine definite. Poate cel mai important motiv al respectării acestor reguli este faptul că vă va fi de ajutor în momentele în care faceți debugging sau testing pe o sursă. Primii pași pentru a avea un cod cât mai lizibil și ușor de urmărit sunt următorii:

• Dați nume intuitive variabilelor și metodelor folosite (de ex: nu folosiți nume simpliste, precum

  int a, b, x, y; 

  deoarece la un moment dat veți uita ce rol au acestea și ce reprezintă )

• Evită linii mai lungi de 100–120 de caractere, mai bine rupeți instrucțiunea pe mai multe linii dacă e prea lungă.
• Deschideți acolada pe aceeași linie cu instrucțiunea.
• Folosiți camelCase pentru orice nume (de variabilă, clasă, metodă etc.)
• etc.

Exemplu de cod care nu respectă coding style-ul

public class BadStyle{
public static void main(String[]args){
int x=10;int y=20;
if(x>0) System.out.println("Pozitiv");else{System.out.println("Negativ");}
for(int i=0;i<y;i++){System.out.print(i+",");}
System.out.println("x="+x+" y="+y);
} }

În secțiunile următoare vă vom prezenta particularități ale limbajului Java și al Java Development Kit (JDK).

Compilatorul Java este instrumentul care transformă codul sursă scris de programator (salvat în fișiere .java) în bytecode (salvat în fișiere .class). Acest bytecode este un format intermediar pe care Mașina Virtuală Java (JVM) îl poate executa. În cadrul JDK, compilatorul este disponibil prin utilitarul de linie de comandă javac.

Compilatorul javac este o aplicație scrisă chiar în limbajul Java (click me). Asta înseamnă că el poate fi rulat pe orice calculator unde există instalat JVM (Java Virtual Machine). Nu contează dacă sistemul de operare este Windows, Linux sau macOS, același program funcționează peste tot.

Când scriem cod sursă într-un fișier .java, acesta nu este înțeles direct de calculator. Compilatorul transformă instrucțiunile Java într-un format intermediar numit bytecode, care se salvează într-un fișier .class.

Main.java

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
     System.out.println("Hello World");
   }
}

De exemplu fișierul Main.java de mai sus va fi converit în fișierul Main.class. Acest fișier conține bytecode, iar la execuție va fi rulat de JVM.

În Java există câteva reguli stricte legate de fișierele .java:

• Un fișier .java poate conține mai multe clase.
• Doar una dintre ele poate fi declarată public (vom reveni peste acest aspect în alt laborator).
• Numele fișierului trebuie să fie exact același cu numele clasei publice.

Dacă fișierul de mai sus s-ar numi Dog.java, am primi o eroare la compilare, deoarece clasa publică dinăuntrul fișierului se cheamă “Main” (public class Main).

Java folosește pachete pentru a organiza clasele, ele fiind de fapt foldere dintr-un sistem de fișiere.

Main.java

package mypackage.entrypoint
 
public class Main {
   public static void main(String[] args) {
     System.out.println("Hello World");
   }
}

De exemplu, pentru codul de mai sus ne dăm seama că fișierul Main.java se află la calea src/mypackage/entrypoint/Main.java.

Pentru fișierul Main.java care se află în folderul src rulăm din terminal următoarea comandă:

$ cd src/
$ javac Main.java

În urma rulării vom avea un fișier Main.class:

$ ls
Main.class Main.java

Prin înșiruirea fișierelor Java putem compila mai multe surse în același timp, rezultând mai multe fișiere .class în cazul în care nu există erori:

$ javac Main.java Dog.java Cat.java
$ ls
Main.class Dog.class Cat.class Main.java Dog.java Cat.java

JVM este componenta care face posibilă execuția aplicațiilor Java pe orice platformă. Ea primește bytecode-ul generat de compilator prin javac și îl rulează într-un mediu controlat, gestionând resursele, securitatea și performanța aplicației. Astfel, programatorul scrie o singură dată codul, iar JVM se ocupă de adaptarea la sistemul de operare și hardware.

După ce am compilat codul nostru în bytecode, putem porni o instanță de JVM folosind comanda java, de unde putem încărca proiectul nostru astfel:

$ ls
Main.class Main.java
$ java Main
Hello World!

Reamintim că metoda main permite stocarea mai multor parametrii din linia de comandă. Pentru a rula o aplicație Java cu argumente din linia de comandă folosiți următoarea structură:

$ java MyApp arg1 arg2

Acestea pot fi accesate în program prin args[0], args[1] etc. din cadrul metodei main:

public class Main {
    // Presupunem că s-a rulat comanda "java Main Hello World"
    public static void main(String[] args) {
        if (args.length == 2) {
            System.out.println(args[0] + " " + args[1]); // Hello World
        } else {
            System.out.println("Wrong number of parameters!");
        }
    }
}

O aplicație Java standalone are nevoie de cel puțin o clasă care să conțină metoda main(). Aceasta este punctul de intrare al programului și este prima metodă executată de JVM.

Metoda main are următoarea structură:

public static void main(String[] args)

• public: accesibilă de oriunde.
• static: poate fi apelată fără a crea un obiect.
• void: nu returnează nicio valoare.
• String[] args: conține o listă de argumente primite din linia de comandă.

Înainte de a începe orice implementare, trebuie să vă gandiți cum grupați logica întregului program pe unități. Știm din secțiunile prezentate anterior că avem două metode de a grupa fișierele, concret prin pachete și clase.

Elementele care se regăsesc în același grup trebuie să fie conectate în mod logic, pentru o ușoară implementare și înțelegere ulterioară a codului. În cazul Java, aceste grupuri logice se plasează în pachete și se reflectă pe disc conform ierarhiei din cadrul proiectului. Reamintim că pachetele pot conține atât alte pachete, cât și fișiere sursă.

Următorul pas este delimitarea entităților din cadrul unui grup, pe baza unor trăsături individuale. În cazul nostru, aceste entități vor fi clasele care vor conține cod efectiv Java.

Pentru un exemplu de creare a unui proiect, adăugare de pachete și fișiere sursă, consultați laboratorul trecut.

Un JAR (Java ARchive) este un fișier comprimat (similar cu un .zip) care conține clase compilate .class, resurse (imagini, fișiere de configurare) și metadate necesare pentru rularea sau distribuirea unei aplicații Java.

După ce am compilat clasele proiectului nostru putem crea un fișier .jar folosind comanda:

$ jar cf app.jar *.class

• c: creează un JAR nou
• f: specifică numele fișierului rezultat

Un JAR poate conține un fișier special numit MANIFEST.MF (în folderul META-INF/), unde se definește punctul de intrare al aplicației:

Main-Class: MainApp

Dacă fișierul manifest conține o definiție de tipul Main-Class, aplicația va putea fi lansată astfel:

$ java -jar app.jar

Un sistem de build și management de proiect este responsabil cu facilitarea compilării și rulării unui proiect. Proiectele Java folosesc trei sisteme de build:

• IntelliJ build system: folosit pentru proiecte personale simple, nu este preferat pentru proiecte mari sau enterprise.
• Maven: popular în proiectele enterprise, folosește o structură XML.
• Gradle: popular în proiectele enterprise, folosește limbajul Kotlin sau Groovy.

Structura proiectelor cu IntelliJ build system este următoarea:

• src/:
  • folderul unde se află codul sursă Java.
  • pachetele sunt reflectate direct în directoare.
• out/: directorul unde sunt generate fișierele compilate .class.
• nume-proiect.iml: fișier cu setările modulului proiectului (dependențe, SDK folosit, output path).

1. La salvarea fișierelor sau rularea programului, IntelliJ apelează automat Java Compiler javac.
2. Fișierele .java din src/ sunt compilate în .class și puse în out/.

În acest sistem de build se preferă linking-ul executabilelor .jar ca dependențe. Deci este necesar să descărcați dependența voastră ca .jar și să urmăriți pașii din acest tutorial pentru a integra dependența cu proiectul vostru.

Structura proiectelor Maven este următoarea:

• src/main/java/:
  • folderul unde se află codul sursă Java.
  • la această cale se vor adauga mai întâi pachetele org.company în care va fi inclus codul sursă (ex. src/main/java/org/poo/Main.java).
• src/main/resources/: fișiere de configurare și resurse (ex. fișiere .properties, XML, imagini).
• src/test/java/: codul testelor unitare scrise în Java.
• src/test/resources/: fișiere de configurare și resurse pentru teste.
• target/: directorul unde Maven plasează fișierele rezultate în urma build-ului (fișiere .class, .jar, rapoarte de test).
• pom.xml: fișierul central de configurare, definește dependențe, pluginuri și informații despre proiect.

1. La salvarea fișierelor sau rularea programului, IntelliJ apelează una din cele trei comenzi în funcție de butonul apăsat:
   • mvn compile: generează fișierele .class.
   • mvn test: rulează testele din src/test/java.
   • mvn package: generează un executabil .jar care conține tot codul sursă al proiectului fără teste.
2. Maven folosește pom.xml pentru a descărca dependențele necesare din repository-uri externe.
3. Fișierele .java din src/ sunt compilate în .class și puse în target/.

Deoarece Maven folosește formatul XML, va trebui în pom.xml să introducem label-ul <dependencies> (care va fi închis cu un alt label </dependencies>) în care înșiruim dependențele pe care le dorim. Dependențele pot fi luate de pe Maven Repository central unde vi se oferă și structura XML a dependenței pe care trebuie să o includeți.

De exemplu, să încercăm să adăugăm dependența Jackson de pe Maven Central care ne permite să lucrăm cu obiecte JSON la teme. Inițial pom-ul nostru arată astfel:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
 
    <groupId>org.company</groupId>
    <artifactId>nume-proiect</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
 
    <properties>
        <maven.compiler.source>25</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>25</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>
 
</project>

Adăugăm după label-ul </properties>, label-ul <dependencies> și dăm paste la codul XML din link-ul de mai sus, după care închidem array-ul de dependențe cu </dependencies>:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
 
    <groupId>org.company</groupId>
    <artifactId>nume-proiect</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
 
    <properties>
        <maven.compiler.source>25</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>25</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>
 
    <dependencies>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-core -->
        <dependency>
            <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
            <artifactId>jackson-core</artifactId>
            <version>2.20.0</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

Acum avem instalat Jackson versiunea 2.20.0 în proiectul nostru. Putem verifica că proiectul este configurat corect cu noua dependență rulând din nou procesul de build cu mvn build.

După modificarea fișierului pom.xml, trebuie să apăsăm butonul de “refresh” pentru ca noua configurație să fie încărcată.

mvn clean install

JShell este un instrument introdus în Java 9 care oferă un mediu interactiv (REPL – Read-Eval-Print-Loop). El permite rularea de instrucțiuni Java fără a mai crea fișiere .java și fără a compila manual cu javac. Este foarte util pentru testarea rapidă a expresiilor, a fragmentelor de cod sau pentru învățare.

Pentru a porni mediul interactiv scrieți în terminal jshell:

$ jshell
jshell> int x = 10;
x ==> 10
 
jshell> x * x
$1 ==> 100
 
jshell> System.out.println("Salut, JShell!");
Salut, JShell!

Funcționalități utile ale JShell:

• permite definirea de variabile, metode și chiar clase direct în sesiune.
• suportă importuri de pachete (ex. import java.util.*;).
• are comenzi speciale (încep cu /), de exemplu:
  • /help: afișează ajutorul.
  • /list: listează codul introdus.
  • /save fisier.jsh: salvează sesiunea curentă în fisier.jsh.
  • /exit: termină sesiunea.

Java oferă o modalitate portabilă de a configura aplicațiile prin System Properties, concret perechi cheie-valoare transmise la pornirea JVM. System properties sunt utile pentru a configura aplicația Java la momentul pornirii, fără a modifica codul sursă.

Acestea se trimit din linia de comandă folosind opțiunea -D:

$ java -Dsurname=Popescu -Dname=Ion Main

Pentru a citi valorile în cod folosim instrucțiunea System.getProperty(“nume_proprietate”):

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String surname = System.getProperty("surname");
        String name = System.getProperty("name");
        System.out.println(surname + " " + name); // Popescu Ion
    }
}

Cazuri de utilizare frecvente:

• Configurare port sau host: de exemplu pentru un server (-Dserver.port=8080).
• Setarea mediului: ex. dev, test, prod (-Denvironment=dev).
• Parametri de conectare: ex. numele unei baze de date sau locația unui fișier (-Dconfig.file=/etc/app/config.yml).
• Activarea/dezactivarea unor funcționalități: ex. debug (-Ddebug=true).

Classpath-ul este lista de directoare și fișiere .jar unde compilatorul javac și JVM-ul java caută clasele necesare pentru compilare și execuție.

Fără classpath, JVM nu știe unde să găsească clasele tale sau bibliotecile externe.

Compilarea și rularea unui proiect Java fără pachete se face astfel:

$ javac Hello.java
$ java Hello

Dar în momentul în care introducem pachete, trebuie să specificăm classpath-ul. De exemplu avem fișierul Main la calea ~/Desktop/project/src/main/java/org/example/Main.java:

package org.example;
public class Main { 
    public static void main(String[] args){ 
        System.out.println("Hi"); 
    } 
}

Ne aflăm în directorul ~/Desktop/project/ și pentru a compila sursele folosim comanda:

$ pwd
~/Desktop/project/
$ javac src\main\java\org\example\Main.java

În urma compilării vom avea un fișier .class la locația ~/Desktop/project/src/main/java/org/example. Contrar așteptărilor, următoarele două comenzi nu funcționează:

$ java src.main.java.org.example.Main
Error: Could not find or load main class src.main.java.org.example.Main
Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: src/main/java/org/example/Main (wrong name: org/example/Main)
$ java src/main/java/org/example/Main
Error: Could not find or load main class src.main.java.org.example.Main
Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: src/main/java/org/example/Main (wrong name: org/example/Main)

Ca să putem rula fișierul nostru trebuie să îi spunem JVM-ului unde se află pachetele noastre folosind classpath:

$ java -cp src/main/java org.example.Main
Hi

Prin comanda de mai sus i-am spus JVM-ului să caute pachetele org și example începând cu src/main/java.

Dacă foloseam o bibliotecă externă .jar cum ar fi jackson.jar care se află la calea ~/Downloads/jackson.jar am fi referențiat-o compilatorului și JVM-ului astfel:

$ pwd
~/Desktop/project
$ javac -cp ~/Downloads/jackson.jar src\main\java\org\example\Main.java
$ java -cp "src/java/main:~/Downloads/jackson.jar" org.example.Main
Hi

În comanda javac de mai sus am specificat unde trebuie compilatorul să găsească biblioteca externă (~/Downloads/jackson.jar).

În comanda java am specificat unde trebuie JVM-ul să caute pachetele clasei main (org și example) și am specificat unde se află biblioteca externă (~/Downloads/jackson.jar). Ambele căi sunt concatenate într-un singur șir de caractere, folosind : ca separator (src/java/main + : + ~/Downloads/jackson.jar → src/java/main:~/Downloads/jackson.jar).

• Codul Java se compilează cu javac și se rulează cu java pe bytecode interpretat de JVM.
• Clasele compilate se salvează în fișiere .class, care pot fi grupate în arhive .jar.
• Tipuri de date primitive: int, long, boolean, float, double, byte, char, short. Se pot face conversii implicite sau explicite între ele.
• Structuri de control: if, if-else, switch, bucle for, while, do-while, break, continue. Operatorul ternar ?: este o formă prescurtată pentru if-else.
• Afișarea se face cu System.out.print, System.out.println și System.out.printf. Variabilele pot fi afișate direct sau concatenate cu șiruri de caractere.
• Se recomandă folosirea unui stil de cod clar: nume sugestive, indentare corectă, comentarii unde e necesar, metode scurte și cu o singură responsabilitate.
• Comentariile pot fi simple, pe mai multe linii sau JavaDoc.
• JAR-urile sunt fișiere comprimate executabile pentru proiectele Java.
• Sistemele de build și management de proiect facilitează instalarea dependențelor ajutând și la procesul de rulare/debug al proiectelor.
• JShell este un shell interactiv din terminal care permite prototiparea rapidă.
• Classpath-ul definește unde caută JVM și compilatorul clasele necesare. Se poate seta prin variabila de mediu CLASSPATH sau prin opțiunea -cp.
• System Properties sunt proprietăți speciale care permit folosirea variabilelor de mediu într-un proiect Java.

Enunț: Citește un număr și calculează cifra de control astfel:

1. desparte numărul în cifre.
2. adună toate cifrele.
3. reia procesul de la pasul 1 până când numărul rezultat din adunare are doar o cifră.

Exemplu: n = 9875 → 9+8+7+5 = 29 → 2+9 = 11 → 1+1 = 2.

Enunț: Calculează o aproximare a lui π folosind seria lui Leibniz și observați cum precizia crește cu cât mărim n:

Seria lui Leibniz: $$ \frac{\pi}{4} = 1 - \frac{1}{3} + \frac{1}{5} - \frac{1}{7} + \frac{1}{9} - \frac{1}{11} + \cdots $$

Formula generală: $$ \frac{\pi}{4} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n}{2n+1} = 1 - \frac{1}{3} + \frac{1}{5} - \frac{1}{7} + \cdots $$

Observații:

• Folosiți float pentru stocarea numărului π.
• Aveți grijă ca fiecare fracție să aibă un operand de tip float (ex. 1/3 ar trebui să fie 1/3.f).

Exemplu: pentru n = 5,

$$ \pi = 4 \cdot \sum_{n=0}^{5} \frac{(-1)^n}{2n+1} = 4 \cdot (1 - \frac{1}{3} + \frac{1}{5} - \frac{1}{7} + \frac{1}{9}) = 3.3396823 $$

Enunț: Scrieți un program care citește de la utilizator n caractere și numără câte vocale și câte consoane sunt. Considerăm literele a, e, i, o, u și literele mari corespunzătoare ca vocale. Restul literelor sunt consoane. Ignorăm spațiile, cifrele și semnele de punctuație.

Observații:

• Cuvântul va fi citit ca char array.

Exemplu:

• Pentru cuvântul ['a', 'N', 'A', 'n', 'a', 'S'] avem:
  • vocale: 3
  • consoane: 3

Enunț: Generați primele n linii din triunghiul lui Pascal.

Observații:

• Fiecare element este suma celor două de deasupra lui.
• Puteți folosi un tablou bidimensional.

Exemplu: pentru n = 5,

1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1

Enunț: Descărcați următoarea arhivă și deschideți proiectul dinăuntrul ei folosind IntelliJ. Rezolvați bug-urile din proiect pentru a face codul să compileze și pentru a avea rezultatele corecte.

• Exerciții din alți ani
• Difference Between JVM, JRE, and JDK
• Java primitive data types
• Java operators precedence