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Conceptos básicos del lenguaje Java

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Spanish (Español) translation by Ana Paulina Figueroa Vazquez (you can also view the original English article)

Java es uno de los lenguajes y plataformas de programación más ampliamente utilizados en la actualidad. Es predominante debido a su eficiencia y su sencilla sintaxis. Es conocido por su velocidad y confiabilidad, y se utiliza en aplicaciones web, computadoras de escritorio, consolas de juegos de video e incluso en las supercomputadoras científicas más complejas. Y, por supuesto, Java es el lenguaje del sistema operativo móvil Android, además de ser el más ampliamente utilizado para la codificación de aplicaciones Android.

Sin embargo, para usar el lenguaje y plataforma en todo su esplendor, ¡debes tener una firme comprensión de los conceptos básicos de Java que estamos revelando aquí!

¿Qué es Java?

Antes de continuar, tomemos un minuto para analizar el lenguaje Java.

Esencialmente, Java es un lenguaje de programación de propósito general, orientado a objetos y basado en clases. Se compila en una representación de código de bytes que es ejecutada por una máquina virtual. Esto permite que el lenguaje sea multiplataforma, y los programas en Java pueden ser ejecutados en muchos dispositivos y sistemas operativos diferentes. Java es una excelente opción para los desarrolladores de aplicaciones novatos por ser rápido, seguro y confiable a largo plazo.

Se utiliza principalmente para desarrollar aplicaciones inteligentes en computadoras portátiles, teléfonos celulares, consolas de juegos de video y centros de datos. Java existe desde 1995, desde que fue creado por James Gosling, y se ha convertido en uno de los lenguajes más populares y valiosos del mundo.

Los usos de Java en pocas palabras

Java se utiliza para múltiples propósitos debido a su versatilidad. Algunos de los usos comunes del lenguaje y plataforma son los siguientes:

  • Aplicaciones Android
  • Software empresarial
  • Computación científica
  • Análisis de macrodatos
  • Servidores web y tecnología del lado del servidor

La plataforma Java es una colección de programas que ayuda a los desarrolladores a crear y ejecutar aplicaciones de programación en dicho lenguaje con eficiencia. Cuenta con un compilador, un motor de ejecución y un conjunto de bibliotecas (la API de Java).

La plataforma Java y sus componentes

Al tocar los conceptos básicos de Java, es necesario comprender cómo funciona este lenguaje de programación.

Primero escribes un programa en Java: el código fuente. Este es un lenguaje legible para los humanos que es fácil de entender para una persona, pero no se puede ejecutar directamente en la CPU.

Después, el código fuente se compila a una representación de código de bytes mediante el uso del Java Development Kit (JDK, o Kit de Desarrollo de Java). Esta es una versión del programa de Java que una computadora puede entender fácilmente, aunque es difícil de leer para un humano.

Finalmente, ese código de bytes es ejecutado por la Java Virtual Machine (JVM, o Máquina Virtual de Java). Esencialmente, esta es una computadora simulada que se ejecuta en el hardware de tu computadora, y es responsable de la ejecución del código de bytes de Java. Con la ayuda de un just-in-time compiler (JIT, o compilador de tiempo de ejecución), este código de bytes se convierte sobre la marcha al código máquina que será ejecutado por tu computadora o dispositivo.

Tecnologías clave de Java

Las API estándar de Java

Java se entrega con unas API bien diseñadas y de amplio alcance que cubren todo, desde tipos de datos y algoritmos comunes hasta las API especializadas, como los analizadores XML y renderizadores de 3D. Las API de Java te ayudan a escribir tu programa al proporcionar muchas funciones que son comúnmente necesarias, para que no tengas que escribirlas tú mismo.

Java Development Kit (JDK, o Kit de Desarrollo de Java)

El Java Development Kit/JDK, o Kit de Desarrollo de Java, es un entorno de desarrollo de software que se usa para crear aplicaciones y applets de Java. Puede ser usado en Solaris y Linux junto con macOS y Windows. Una de sus funciones importantes es compilar aplicaciones Java a código de bytes.

Lo curioso es que puedes descargar más de una versión del JDK en la misma computadora. El JDK está equipado con las herramientas necesarias para escribir programas en Java y ejecutarlos posteriormente a través del JRE. Incluye un compilador, un visor de applets y también un lanzador de aplicaciones Java que ayuda al compilador a convertir el código a código de bytes de Java.

Java Virtual Machine (JVM, o Máquina Virtual de Java)

La Java Virtual Machine, o Máquina Virtual de Java, es el motor que proporciona el entorno de tiempo de ejecución para ejecutar las aplicaciones y el código de Java. Esta convierte el código de bytes obtenido previamente a lenguaje máquina sobre la marcha.

La JVM es una parte integrada del Java Runtime Environment, o Entorno de Tiempo de Ejecución de Java. La JVM ofrece una forma independiente de la plataforma para ejecutar el código fuente de Java.

Las versiones de la JVM están disponibles en muchas plataformas. Una vez que hayas compilado tu programa, en teoría este puede ejecutarse en cualquier JVM, usando el mismo código fuente para múltiples plataformas.

Java Runtime Environment (JRE, o Entorno de Tiempo de Ejecución de Java)

El Java Runtime Environment, o Entorno de Tiempo de Ejecución de Java, se usa para ejecutar tus programas en Java. Contiene las bibliotecas de clases, la JVM y un cargador de clases. En caso de que desees ejecutar un programa en Java, necesitarás un JRE.

El JRE no cuenta con herramientas para el desarrollo en Java, como un compilador o un depurador. ¡Para eso está el JDK!

POO y glosario

Java es un lenguaje de programación orientado a objetos que se utiliza para resolver problemas complejos dividiéndolos en subproblemas más pequeños.

Este es un glosario rápido de Java como lenguaje orientado a objetos:

Clase: un modelo o plantilla/prototipo que define métodos y miembros de datos de cualquier objeto dado. Se define mediante el uso de la palabra clave "class". Los objetos son la instancia de cada clase.

Objeto: una entidad del mundo real claramente identificable es conocida como objeto. Una silla, un cuadrado o cualquier cosa similar puede considerarse un objeto. Tiene un comportamiento, estado e identidad únicos. Los campos de datos con los valores actuales representan el estado del objeto.

Abstracción: un método para ocultar información irrelevante al usuario en cuestión. Si un piloto solamente sabe cómo conducir un automóvil, entonces no necesariamente debe saber sobre la mecánica del vehículo. La palabra clave abstract de Java se utiliza en esta situación.

Encapsulación: la encapsulación enlaza datos y funciones en una sola unidad. Una clase puede actuar como encapsulación de otra clase, también denominada clase "contenedora". Un ejemplo es el bean de Java: es una clase completamente encapsulada como referencia.

Herencia: es un mecanismo que se utiliza para adquirir las características de una clase. Se usa extendiendo las palabras clave e impulsa la reutilización del código.

Polimorfismo: la capacidad de aparecer en múltiples formas: es un tipo de cambio de forma. Una sola acción puede llevarse a cabo de muchas maneras, dependiendo de los objetos destino.

¿Por qué aprender Java?

  • Java es esencial para las personas que desean codificar en nichos específicos. Por ejemplo, es muy importante para crear aplicaciones Android.
  • El modelo de programación orientado a objetos es seguro y se basa en técnicas auténticas para el cifrado de claves públicas. Es una plataforma robusta que elimina situaciones propensas a errores al enfocarse en errores de tiempo de compilación y de tiempo de ejecución.
  • El sistema "Write Once, Run Anywhere" ("Escribe una vez, ejecuta en cualquier lugar"), basado en el JRE y en el JDK, es excepcional por sí solo. Este crea programas multiproceso que garantizan un alto rendimiento en cada paso del desarrollo de programas, sin importar en qué dispositivo se estén ejecutando.
  • Java se ha vuelto cada vez más popular con el tiempo y, por lo tanto, es una habilidad que paga mucho.

Pensamientos finales

En conclusión, se puede decir con seguridad que Java es un lenguaje dinámico y una plataforma que está preparada para un mayor crecimiento. Desde principiantes hasta maestros en el oficio, Java es la solución definitiva a muchos desafíos que estos pueden encontrar en el ciclo de vida del producto del desarrollo de software.

¡Un poco de tarea y mucha dedicación es todo lo que se necesita para dominar el lenguaje del multiverso de Java! Puedes aprender mucho más sobre la programación en Java y sobre la codificación de aplicaciones móviles de Android. ¡Envato Tuts+ es un excelente lugar para comenzar!

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