Dónde empezar a aprender Java

lenguaje java

Java no es sólo un lenguaje de programación, sino una plataforma de software completa con amplias capacidades. Los principales componentes de esta plataforma son:

• Herramientas básicas para escribir y ejecutar programas Java.
• Las bibliotecas y las clases son el núcleo del idioma. Proporcionan funciones básicas de programación Java: manejo de excepciones, subprocesos múltiples, colecciones, registro, reflexión, seguridad, redes, XML, serialización y expresiones regulares.
• Herramientas para implementar y ejecutar aplicaciones automáticamente.
• Herramientas para la creación de frontend (GUI, interfaz de usuario). Estas son clases de las bibliotecas JavaFX, Swing y Java2D.
• Bibliotecas para trabajar con bases de datos de forma remota a través de la red, como JDBC, JNDI, RMI y Java RMI-IIOP.

Si desea obtener más información sobre las clases y herramientas de Java, lea la documentación de Oracle : lo encontrará todo allí. La primera versión de Java JDK 1.0 incluía “sólo” unos cientos de clases. Pero ahora su número ha aumentado a varios miles. A lo largo de la vida del idioma, los autores han realizado una gran cantidad de cambios que aumentan su seguridad, funcionalidad y portabilidad. Gracias a la constante mejora y apoyo del lenguaje por parte de sus desarrolladores, Java siempre ha ido a la par del desarrollo de las tecnologías de la información. Así que ahora tenemos ante nosotros un lenguaje moderno, cuyas principales características son:

• Baja barrera de entrada.
  Java es más fácil de aprender que la mayoría de los lenguajes con sintaxis similar a C.

• Orientación de objetos.
  Los programas Java se basan en objetos y sus interacciones, lo que le permite aprovechar al máximo la programación orientada a objetos.

• Portabilidad.
  Mediante el uso de un intérprete, la máquina virtual Java, los programas son portátiles a diversas plataformas y dispositivos.

• Independencia de plataforma
  Un programa escrito en Java para una plataforma se compila en un código de bytes intermedio que puede ejecutarse en otras plataformas gracias a la interpretación de la JVM para cada plataforma.

• Multihilo avanzado.
  Las funciones de Java le permiten controlar la ejecución de múltiples subprocesos, lo que le permite crear aplicaciones de múltiples subprocesos.

• Seguridad.
  Gracias a la verificación de código de bytes incorporada en JVM, la falta de administración manual de memoria de Java, la detección de desbordamiento de pila y la presencia de varias API que le permiten controlar la seguridad, puede crear aplicaciones verdaderamente seguras en este lenguaje.

• Tolerancia a fallos.
  El mecanismo de excepción, tanto durante la compilación como durante la ejecución directa, aumenta la tolerancia a fallos de los programas y reduce la cantidad de errores.

• Interpretabilidad.
  El intérprete de Java puede ejecutar códigos de bytes de Java en cualquier máquina que tenga JVM y JRE.

• Distribución.
  Java tiene herramientas para crear aplicaciones distribuidas.

• Actuación.
  El uso de un compilador JIT (Just-in-time) garantiza un funcionamiento de la aplicación de alta velocidad, comparable en velocidad a los lenguajes C y C++.

La secuencia de pasos queda claramente demostrada en este diagrama de flujo:

Instalación de Java en su computadora

Como ya hemos descubierto, cuando aprendemos Java desde cero, el primer paso es instalar el JDK . Para hacer esto necesitarás realizar algunas operaciones simples:

1. Vaya al sitio web de Oracle .
2. Seleccione y descargue el archivo de instalación según su sistema operativo.
3. Complete la instalación siguiendo las instrucciones del instalador.
4. Configure la variable de entorno si está utilizando Windows.

Aquí, por ejemplo, hay una descripción de la instalación del JDK y la variable de entorno para el sistema operativo Windows.

Definiciones basicas

Si acaba de empezar a aprender Java, seguramente se encontrará con los siguientes términos: JVM (Java Virtual Machine): máquina virtual Java. Es un módulo de software específico de la plataforma que sirve para interpretar el código de bytes fuente en código de máquina y ejecutarlo. JRE (Java Runtime Environment): entorno de ejecución de Java. Incluye una implementación JVM específica de la plataforma y un conjunto de bibliotecas necesarias para ejecutar programas Java. JDK (Java Development Kit) es un conjunto de herramientas de desarrollo necesarias para escribir programas en Java. Incluye un compilador, JRE, un conjunto de bibliotecas Java estándar, documentación y varias utilidades. El código fuente es un archivo de texto en Java con la extensión .java. Bytecode es un código de bajo nivel independiente de la máquina que es un conjunto de instrucciones para la JVM. El código de máquina es un conjunto de instrucciones de máquina en formato binario que el procesador ejecuta directamente. La compilación es la conversión del código fuente en código de bytes. Interpretación : convertir código de bytes en código de máquina. La plataforma es el entorno de hardware y software en el que se ejecutan los programas y aplicaciones. Las plataformas más populares son Microsoft Windows, Linux, Solaris OS y Mac OS. Este diagrama le ayudará a comprender mejor los conceptos de JVM, JRE y JDK:

Ciclo de vida del programa

El ciclo de vida de un programa Java comienza con la escritura del código fuente en formato de texto. Por lo general, se utilizan entornos de desarrollo especiales para esto: Entorno de desarrollo integrado (IDE) , pero también se pueden escribir programas simples en un editor de texto, incluso el Bloc de notas, que viene con cualquier edición del sistema operativo Windows. El código fuente debe guardarse en un archivo con extensión .java. Programa de ejemplo HelloWorld.java:

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("This is my first program");
    }
}

Antes de ejecutar este código fuente, se debe compilar en código de bytes mediante un compilador. El compilador es una utilidad que forma parte del JDK. Como resultado de su trabajo, recibiremos un archivo con la extensión .class. Contiene código de bytes: instrucciones para JVM, cuyo formato se asemeja al lenguaje ensamblador. Nuestro programa HelloWorld.java se compilará en un archivo HelloWorld.class. La plataforma Java no proporciona herramientas para editar el código de bytes, pero aún puedes verlo. Para ver cuál es el código de bytes de un programa Java, puede utilizar la utilidad desensambladora javap, que se incluye en el JDK. Hola Mundo. La clase contendrá un código de bytes como este:

Compiled from "HelloWorld.java"
public class HelloWorld {
  public HelloWorld();
    Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
0: getstatic #2//Fieldjava/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc       #3// String This is my first program
5:invokevirtual#4//Methodjava/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: return
}

Nuestro programa ahora está almacenado en forma compilada en el archivo HelloWorld.class. Para ejecutarlo en cualquier plataforma, es necesario tener instalado el JRE. La portabilidad de los programas Java a cualquier plataforma está garantizada mediante el uso de JVM. La ejecución del programa es la ejecución de código de bytes por parte de la máquina virtual Java. Los programas son ejecutados por la utilidad java, que requiere que especifique el nombre del archivo compilado. La ejecución se produce en la siguiente secuencia:

1. La JVM se ejecuta en la RAM de la computadora. Básicamente, este es un programa que se utiliza para ejecutar programas Java que hemos escrito.
2. Usando el cargador de clases inicial, la JVM carga e inicializa nuestra clase en la memoria de la computadora. En nuestro ejemplo, esta es la clase HelloWorld.
3. A continuación, en nuestra clase, la JVM busca el archivo public static void main(String[]).
4. Se ejecuta el código del método main. Si esto es necesario para la ejecución del programa, se cargan e inicializan otras clases.
5. Una vez ejecutado el código, se realiza la recolección de basura: se borra la memoria y se cierra el programa JVM.

Al realizar todas estas acciones, la JVM interpreta (convierte) el código de bytes en una instrucción de máquina para el procesador, teniendo en cuenta el sistema operativo en el que se ejecuta. El ciclo de vida de un programa Java se puede representar esquemáticamente de la siguiente manera:

Seleccionar e instalar un entorno de desarrollo.

Para programar en Java de forma rápida y eficiente, necesita un entorno de desarrollo: una aplicación para escribir programas Java. Los IDE más populares entre los desarrolladores de Java son:

• IDEA IntelliJ
• Eclipse
• NetBean

Según una encuesta sobre la popularidad de las herramientas de desarrollo Java preparada por RebelLabs, en 2017 IntelliJ IDEA se convirtió en líder , Eclipse ocupó el segundo lugar y NetBeans ocupó el tercer lugar con un retraso significativo con respecto al par de líderes. La participación de otros IDE es pequeña y no supera el 3% del volumen total. Puede encontrar una buena revisión comparativa de estos IDE aquí . Para los principiantes, basta con instalar IntelliJ IDEA Community Edition. En primer lugar, obtendrá todas las ventajas de un IDE moderno, como: sugerencias, verificación de código, capacidad de depurar código, integración conveniente con bases de datos, servidores y soporte para muchas herramientas y tecnologías de desarrollo. En segundo lugar, dará el primer paso para dominar la herramienta de desarrollo profesional utilizada por la mayoría de los desarrolladores. Las instrucciones para instalar IntelliJ IDEA se proporcionan al comienzo del tercer nivel del curso de capacitación en línea JavaRush .

Conclusión

Cuando aprendemos Java por nuestra cuenta, resulta más fácil en la práctica que en la teoría. Para ello, basta con conocimientos al nivel de un usuario de ordenador personal. Para comenzar a aprender Java de manera efectiva, siga unos sencillos pasos:

1. Instala Java en tu computadora
2. Aprende los conceptos básicos
3. Configure su entorno de desarrollo
4. Escriba y ejecute su primer programa.