Utilitários JDK para Desenvolvimento de Aplicações Java

O pacote Java JDK disponibiliza diversos utilitários para desenvolvimento, gerenciamento e monitoração de aplicações Java. Muitos são programas de linha de comando, ou seja, não dispõe de uma interface visual gráfica para utilização, e são ótimas opções para criação de scripts de automatização de processos.

O foco deste trabalho serão os utilitários do pacote JDK voltados ao desenvolvimento de softwares, tais como javac, jdeps, java, jdb, javap, javadoc e jar.

Diretório de trabalho

Para demonstrar a utilização dos utilitários de desenvolvimento do Java JDK será necessário criar um diretório de trabalho.

A seguir mostraremos os comandos necessários para a criação do diretório de trabalho no sistema operacional Linux de qualquer distribuição:

1. Estando no modo gráfico, abra um Terminal e vá ao diretório home digitando o comando a seguir:
   

     $ cd ~

2. Digite os comandos a seguir para criar e acessar o diretório de trabalho, respectivamente:
   

     $ mkdir RecursosJdk
     $ cd RecursosJdk

Para criar o diretório de trabalho no sistema operacional Windows devemos executar os passos a seguir:

1. Abra o prompt MS-DOS e digite o comando a seguir para criar o diretório:
   

     mkdir RecursosJdk

2. Entre no diretório de trabalho com o comando a seguir:
   

     cd RecursosJdk

Compilando um programa Java

Compilar um programa é converter o código-fonte em código de máquina. Este processo é realizado com o utilitário javac, que é de linha de comando e possui diversas opções, dentre as quais destacamos as presentes na Tabela 1.

Tabela 1. Principais opções do utilitário javac.

Para demonstrar a utilização do utilitário javac, primeiramente deve-se criar um arquivo chamado HelloWorld.java no diretório de trabalho contendo o conteúdo da Listagem 1.

Listagem 1. HelloWorld.java

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

Para compilar o programa HelloWorld.java abra um Terminal (no Linux) ou o Prompt MS-DOS (no Windows) e execute o comando a seguir:

 javac –verbose HelloWorld.java

O comando javac produzirá um arquivo chamado HelloWorld.class. Um arquivo com a extensão .class contém o código de máquina, que no Java é chamado bytecode.

Verificando dependências

Um programa Java, por mais simples que seja, pode utilizar diversas bibliotecas da Linguagem Java e também bibliotecas de terceiros. O utilitário jdeps analisa uma determinada classe e gera um relatório contendo todas as dependências existentes para a classe. Este utilitário de linha de comando possui diversas opções e as principais estão relacionadas na Tabela 2.

Tabela 2. Principais opções do utilitário jdeps

Para analisar as dependências da classe HelloWorld.class abra um Terminal (no Linux) ou o Prompt MS-DOS (no Windows) e execute o comando a seguir:

 jdeps HelloWorld.class

O utilitário jdeps produzirá um relatório parecido com o da Figura 1, onde mostra que a única dependência da classe HelloWord.class é o arquivo rt.jar. Este arquivo contém todos os recursos base da Linguagem Java, tais como, tipos de dados e funções e entrada e saída

Figura 1. Resultado do comando jdeps.

Executando um programa Java

Para executar o programa HelloWorld executar os comandos abra um Terminal (no Linux) ou o Prompt MS-DOS (no Windows) e execute o comando:

  java HelloWorld

Debugando um programa Java

Debugar um programa é analisar linha a linha a execução do mesmo. Esse processo é muito fácil quando se utiliza uma IDE (Integrated Development Environment). Nas situações onde uma IDE não esta disponível, é possível debugar um programa Java utilizando o utilitário de linha de comando chamado jdb.

Para demonstrar a utilização do utilitário jdb deve-se criar um arquivo chamado DebugSample.java no diretório de trabalho chamado RecursosJdk contendo o conteúdo da Listagem 2.

Listagem 2. DebugSample

public class DebugSample
  {
    public static void main(String[] args) {
      
      System.out.println("Debug Sample...");
   
      int a = 10;
      System.out.println("Value of 'a': " + a);
   
      int b = 20;
      System.out.println("Value of 'b': " + b);
     
      int c = a * b;
      System.out.println("a x b is....: " + c);
    }
  }

É necessário que o programa esteja compilado para que possa ser debugado. Para compilar o programa DebugSample execute o comando javac DebugSample.java na linha de comando do Terminal (Linux) ou do Prompt MS-DOS (Windows).

Para iniciar o processo de depuração do programa DebugSample, execute o comando jdb DebugSample. A execução do comando produzirá um resultado semelhante ao da Figura 2.

Figura 2. Resultado do comando jdb.

Antes de iniciar o processo de debug é necessário dizer ao jdb para ele parar no início do programa. Isto é feito digitando o comando stop in DebugSample.main no prompt do jdb.

O comando produzirá uma saída semelhante ao da Figura 3.

Figura 3. Comando stop in.

Para iniciar o processo do debug efetivamente, digite o comando run no prompt do jdb. A Figura 4 ilustra o resultado do comando run.

Figura 4. Resultado do comando run.

A qualquer momento do processo de depuração do programa é possível visualizar um trecho do código fonte referente ao ponto onde o debug se encontra. Para isso basta digitar o comando list no prompt do jdb. A Figura 5 exibe o resultado do comando list.

Figura 5. Resultado do comando list.

A figura mostra que o processo de debug esta parado na linha 5. Isto é sinalizado pelo conjunto de caracteres "=>" logo após o número 5.

Para avançar para a próxima linha de execução basta digitar o comando next no prompt do jdb. A Figura 6 mostra o resultado do comando next.

Figura 6. Resultado do comando next.

Pela Figura 6 pode-se verificar que o processo de debug avançou para a linha 7. É possível definir um novo ponto de parada digitando o comando a seguir:

stop at DebugSample:10

O comando produzirá uma saída semelhando ao da Figura 7.

Figura 7. Resultado do comando stop.

Para avançar até o novo ponto de parada basta digitar o comando cont no prompt do jdb.

Com esta sequencia de comandos é possível debugar todo um programa Java por linha de comando. Para finalizar o processo de debug digite novamente o comando cont no prompt do gdb.

Desmontando um programa Java

Desmontar um programa significa reverter o código de máquina em código fonte e para isto deve-se utilizar o programa javap. Este utilitário de linha de comando possui diversas opções e as principais estão relacionadas na Tabela 3.

Tabela 3. Principais opções do comando javap.

Para desmontar a classe HelloWorld.class digite o seguinte comando:

 javap -c HelloWorld.class

Observação. O processo de desmontagem nunca conseguirá gerar um resultado idêntico ao código fonte original. O processo serve apenas para resgatar alguma parte do código fonte original e dar uma ideia de como o código foi construído.

Gerando documentação

Todo programa Java deve ter algum tipo de documentação. Uma opção é acrescentar comentários no próprio código fonte do programa. A Linguagem Java dispõe de um conjunto de recursos para adicionar comentários no programa chamado comentários Javadoc.

Os principais recursos para comentários Javadoc estão relacionados na Tabela 4.

Tabela 4. Recursos para comentários Javadoc.

A Listagem 3 mostra um programa Java com os comentários Javadoc.

Listagem 3. Programa Java com comentários JavaDoc.

/**
   * Programa Java para demonstrar a utilização do utilitário javadoc.
   *  
   * @author Eros Vitor Bornatowski
   * @version 1.0.0
   *
   */
  public class JavadocSample
  {
    public static void main(String[] args) {
      System.out.println("Hello Java Language!!!");
    }
   
    /**
    * Calcular juros simples.
    *
    * @params c Capital
    * @params i Taxa
    * @params n Período
    * @returns  Juros calculado 
    */
    private double calcularJurosSimples(double c, float i, int n)
    {
      return c * (i/100) * n;
    }
  }

A geração da documentação é feita pelo utilitário de linha de comando chamado javadoc. Este utilitário de linha de comando possui diversas opções, dentre as quais podemos destacar -d <dir>, que especifica o local onde a documentação será gerada.

Para gerar a documentação do programa JavadocSample.java basta executar o comando a seguir num Terminal Linux ou no Prompt MS-DOS:

  javadoc –d c:\DocumentacaoJavadoc JavadocSample.java

O comando irá gerar uma série de arquivos HTML referente a documentação do programa JavadocSample.java. O diretório DocumentacaoJavadoc será criado caso ele ainda não exista.

É possível personalizar a documentação gerada pelo utilitário javadoc, mas isto está fora do escopo desse artigo. A Figura 8 mostra a página inicial da documentação HTML gerada pelo comando javadoc.

Figura 8. Página inicial da documentação gerada pelo Javadoc.

Distribuindo o programa Java

Distribuir um programa é o último passo do ciclo básico do desenvolvimento de uma aplicação. Na linhagem Java a distribuição é o processo de reunir todos os arquivos da aplicação num único arquivo. Isto é realizado pelo utilitário jar. Este utilitário de linha de comando possui diversas opções e as principais estão relacionadas na Tabela 5.

Tabela 5. Principais opções do programa jar.

Para empacotar e distribuir o programa HelloWorld, num Terminal Linux ou no Prompt MS-DOS (Windows), execute o comando a seguir:

  jar cvfe HW.jar HelloWorld HelloWorld.class

Uma vez gerado o arquivo JAR, este pode ser distribuído e executado em qualquer sistema operacional que tenha o Java Runtime Environment (JRE) instalado.

Para executar o arquivo HW.jar gerado pelo comando anterior, execute o comando java –jar HW.jar na linha de comando do Terminal Linux ou no Prompt MS-DOS.

Os utilitários apresentados neste artigo estão presentes em qualquer versão do pacote Java JDK. A perfeita compreensão e utilização dos utilitários de linha de comando são fundamentais para a criação de processos de automação de tarefas. Muitos utilitários são utilizados por outros programas, tal como o Eclipse, que é uma ferramenta de desenvolvimento Java que integra vários recursos, tais como edição, compilação e depuração de um programa Java.

Links

Oracle, Java SE 6 Documentation, JDK Tools and Utilities.
http://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/tools/

Oracle, Java SE 7 Documentation, JDK Tools and Utilities.
http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools

Oracle, Java SE 8 Documentation, JDK Tools and Utilities.
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/