Definición e Historia

Definición e Historia

Java surgió en 1991 cuando un grupo de ingenieros de Sun Microsystems trataron de diseñar un nuevo lenguaje de programación destinado a electrodomésticos. La reducida potencia de cálculo y memoria de los electrodomésticos llevó a desarrollar un lenguaje sencillo capaz de generar código de tamaño muy reducido.

Debido a la existencia de distintos tipos de CPUs y a los continuos cambios, era importante conseguir una herramienta independiente del tipo de CPU utilizada. Desarrollaron un código “neutro” que no dependía del tipo de electrodoméstico, el cual se ejecutaba sobre una “máquina hipotética o virtual” denominada Java Virtual Machine (JVM). Era la JVM quien interpretaba el código neutro convirtiéndolo a código particular de la CPU utilizada. Esto permitía lo que luego se ha convertido en el principal lema del lenguaje: “ Write Once, Run Everywhere ”. A pesar de los esfuerzos realizados por sus creadores, ninguna empresa de electrodomésticos se interesó por el nuevo lenguaje.

Como lenguaje de programación para computadores, Java se introdujo a finales de 1995. La clave fue la incorporación de un intérprete Java en la versión 2.0 del programa Netscape Navigator, produciendo una verdadera revolución en Internet. Java 1.1 apareció a principios de 1997, mejorando sustancialmente la primera versión del lenguaje. Java 1.2, más tarde rebautizado como Java 2, nació a finales de 1998.

El principal objetivo del lenguaje Java es llegar a ser el “nexo universal” que conecte a los usuarios con la información, esté ésta situada en el ordenador local, en un servidor de Web, en una base de datos o en cualquier otro lugar.

La compañía Sun describe el lenguaje Java como “simple, orientado a objetos, distribuido, interpretado, robusto, seguro, de arquitectura neutra, portable, de altas prestaciones, multitarea y dinámico”. Además de una serie de halagos por parte de Sun hacia su propia criatura, el hecho es que todo ello describe bastante bien el lenguaje Java, aunque en algunas de esas características el

Java es un lenguaje muy completo (de hecho se está convirtiendo en un macro-lenguaje: Java 1.0 tenía 12 packages; Java 1.1 tenía 23 y Java 1.2 tiene 59). En cierta forma casi todo depende de casi todo. Por ello, conviene aprenderlo de modo iterativo: primero una visión muy general, que se va refinando en sucesivas iteraciones. Una forma de hacerlo es empezar con un ejemplo completo en el que ya aparecen algunas de las características más importantes.

• El compilador de Java

Se trata de una de las herramientas de desarrollo incluidas en el JDK. Realiza un análisis de sintaxis del código escrito en los ficheros fuente de Java (con extensión *.java). Si no encuentra errores en el código genera los ficheros compilados (con extensión *.class). En otro caso muestra la línea o líneas erróneas. En el JDK de Sun dicho compilador se llama javac.exe. Tiene numerosas opciones, algunas de las cuales varían de una versión a otra. Se aconseja consultar la documentación de la versión del JDK utilizada para obtener una información detallada de las distintas posibilidades.

• Un pequeño ejemplo Compilador en java:

El siguiente código permitirá ingresar nuestro nombre y después nos desplegará un mensaje que diga algo así como Hello Mundo.

import java.io.*;

/* Importa los elementos de la clase

java.io (input/output), el asterisco nos indica que solo Va a tomar aquellas características que necesite para este programa. */

public class HelloA1 //Esta es la declaración de nuestra clase

{

public static void main (String[] args) throws IOException

{

/* Declaración de nuestro método principal y con

la última instrucción estamos indicando que se va

a solicitar una entrada del usuario y a desplegar

un resultado */

InputStreamReader reader=new InputStreamReader(System.in);

/* Esta instrucción es un lector de cadena */

BufferedReader Input=new BufferedReader (reader);

/* Lector de memoria */

System.out.println ("Introduce tu nombre: ");

/* Despliega el mensaje Introduce tu nombre */

String name= Input.readLine();

/* recibe la entrada del usuario en la variable name */

System.out.println ("Hello " + name + "!");

/* despliega en pantalla el mensaje y el valor

de la variable name */

}

}

• La Java Virtual Machine

La existencia de distintos tipos de procesadores y ordenadores llevó a los ingenieros de Sun a la conclusión de que era muy importante conseguir un software que no dependiera del tipo de procesador utilizado. Se planteó la necesidad de conseguir un código capaz de ejecutarse en cualquier tipo de máquina. Una vez compilado no debería ser necesaria ninguna modificación por el hecho de cambiar de procesador o de ejecutarlo en otra máquina. La clave consistió en desarrollar un código “neutro” el cual estuviera preparado para ser ejecutado sobre una “máquina hipotética o virtual”, denominada Java Virtual Machine (JVM). Es esta JVM quien interpreta este código neutro convirtiéndolo a código particular de la CPU utilizada. Se evita tener que realizar un programa diferente para cada CPU o plataforma. La JVM es el intérprete de Java. Ejecuta los “bytecodes” (ficheros compilados con extensión *.class) creados por el compilador de Java (javac.exe). Tiene numerosas opciones entre las que destaca la posibilidad de utilizar el denominado JIT (Just-In-Time Compiler), que puede mejorar entre 10 y 20 veces la velocidad de ejecución de un programa.

CLASES EN JAVA

Las clases son el centro de la Programación Orientada a Objetos (OOP - Object Oriented Programming ). Algunos de los conceptos más importantes de la POO son los siguientes:

1. Encapsulación. Las clases pueden ser declaradas como públicas (public) y como package (accesibles sólo para otras clases del package). Las variables miembro y los métodos pueden ser public, private, protected y package. De esta forma se puede controlar el acceso y evitar un uso inadecuado.

2. Herencia. Una clase puede derivar de otra (extends), y en ese caso hereda todas sus variables y métodos. Una clase derivada puede añadir nuevas variables y métodos y/o redefinir las variables y métodos heredados.

3. Polimorfismo. Los objetos de distintas clases pertenecientes a una misma jerarquía o que implementan una misma interface pueden tratarse de una forma general e individualizada, al mismo tiempo. Esto, como se ha visto en el ejemplo del Capítulo 1, facilita la programación y el mantenimiento del código.

Concepto de Clase

Una clase es una agrupación de datos (variables o campos) y de funciones (métodos) que operan sobre esos datos. La definición de una clase se realiza en la siguiente forma:

[public] class Classname {

// Definición de variables y métodos

...

}

Donde la palabra public es opcional: si no se pone, la clase tiene la visibilidad por defecto, esto es, sólo es visible para las demás clases del package. Todos los métodos y variables deben ser definidos dentro del bloque {...} de la clase.

Un objeto (en inglés, instance ) es un ejemplar concreto de una clase. Las clases son como tipos de variables, mientras que los objetos son como variables concretas de un tipo determinado.

Classname unObjeto;

Classname otroObjeto;

• Características importantes de las clases:

1. Todas las variables y funciones de Java deben pertenecer a una clase. No hay variables y funciones globales.

2. Si una clase deriva de otra (extends), hereda todas sus variables y métodos.

3. Java tiene una jerarquía de clases estándar de la que pueden derivar las clases que crean los usuarios.

4. Una clase sólo puede heredar de una única clase (en Java no hay herencia múltiple). Si al definir una clase no se especifica de qué clase deriva, por defecto la clase deriva de Object . La clase Object es la base de toda la jerarquía de clases de Java.

5. En un fichero se pueden definir varias clases, pero en un fichero no puede haber más que una clase public. Este fichero se debe llamar como la clase public que contiene con extensión *.java. Con algunas excepciones, lo habitual es escribir una sola clase por fichero.

6. Si una clase contenida en un fichero no es public, no es necesario que el fichero se llame como la clase.

7. Los métodos de una clase pueden referirse de modo global al objeto de esa clase al que se aplican por medio de la referencia this.

8. Las clases se pueden agrupar en packages, introduciendo una línea al comienzo del fichero (package packageName;). Esta agrupación en packages está relacionada con la jerarquía de directorios y ficheros en la que se guardan las clases.

Ejemplo de definición de una clase

Se reproduce como ejemplo la clase Círculo, explicada en el Apartado 1.3.4.

// fichero Circulo.java

public class Circulo extends Geometria {

static int numCirculos = 0;

public static final double PI =3.14159265358979323846;

public double x , y , r ;

public Circulo (double x, double y,

...