Cómo empezar a aprender Java

el lenguaje Java

Java no es solo un lenguaje de programación. Es una plataforma de software completa con amplias capacidades. Los componentes principales de la plataforma son:

• Herramientas básicas para escribir y ejecutar programas Java.
• Bibliotecas y clases (el núcleo del lenguaje). Proporcionan las capacidades de programación básicas de Java: manejo de excepciones, subprocesos múltiples, colecciones, registro, reflexión, seguridad, redes, procesamiento XML, serialización, expresiones regulares.
• Herramientas para desplegar y lanzar automáticamente aplicaciones.
• Herramientas para crear una interfaz (GUI, interfaz de usuario). Estos se encuentran en las 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 tiene todo. Java JDK 1.0, la primera versión, incluía "solo" unos pocos cientos de clases. Pero ahora ese número ha aumentado a varios miles. A lo largo de la vida del lenguaje, sus creadores han realizado una gran cantidad de cambios que aumentan su seguridad, funcionalidad y portabilidad. Gracias a esta mejora continua y al apoyo de los desarrolladores, Java siempre ha estado al día con el desarrollo de las tecnologías de la información. Como resultado, ahora disponemos de un lenguaje de última generación cuyas principales características son:

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

• Orientación a objetos.
  Los programas en Java se construyen en base a objetos e interacciones entre objetos. Esto le permite disfrutar de todas las ventajas de OOP.

• Portabilidad.
  Debido a que se usa un intérprete (la máquina virtual de Java), los programas se pueden ejecutar en varias plataformas y dispositivos.

• Independencia de la plataforma
  Un programa Java escrito para una plataforma se compila en un código de bytes intermedio que se puede ejecutar en otras plataformas, porque es interpretado por una JVM para cada plataforma específica.

• Multiproceso avanzado.
  Las herramientas de Java le permiten controlar la ejecución de varios subprocesos, lo que significa que puede crear aplicaciones multiproceso.

• Seguridad.
  Debido a que la JVM tiene una verificación de código de bytes incorporada y Java no tiene administración de memoria manual, rastrea los desbordamientos de pila y tiene varias API que le permiten controlar la seguridad, puede crear aplicaciones realmente seguras en Java.

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

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

• Distribuibilidad.
  Java tiene herramientas para crear aplicaciones distribuidas.

• Actuación.
  Un compilador JIT (justo a tiempo) proporciona un rendimiento de alta velocidad comparable a C y C++.

¿Cómo empezar a programar en Java?

Para comenzar a aprender Java desde cero , debe profundizar en algunos conceptos básicos: ¿qué incluye el lenguaje Java, qué es un programa Java y cómo se ejecuta? Luego pase a la sintaxis y los conceptos básicos del idioma, y ​​estudie bibliotecas. Después de leer un par de artículos sobre Java, puede abordar los conceptos básicos. El siguiente diagrama de flujo demuestra claramente la secuencia de pasos:

¿Qué necesitas para programar en Java?

En primer lugar, debe instalar software para desarrollar y ejecutar programas: el kit de desarrollo de Java (JDK). Después de eso, configure el JDK en su computadora, descargue e instale un entorno de desarrollo integrado (IDE), que es un entorno para el desarrollo de software. El IDE más popular es IntelliJ IDEA. Las alternativas son Eclipse, NetBeans, JCreator e incluso un editor de texto ordinario.

Instalando Java en tu computadora

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

1. Vaya al sitio web de Oracle .
2. Seleccione y descargue el archivo de instalación para su sistema operativo.
3. Realice la instalación, siguiendo las recomendaciones del instalador.
4. Establezca una variable de entorno si está utilizando Windows.

Definiciones basicas

Si recién está comenzando a aprender Java, seguramente encontrará los siguientes términos: JVM significa máquina virtual de Java. Este es un módulo de software dependiente de la plataforma que sirve para interpretar el bytecode fuente en código de máquina y ejecutarlo. JRE significa Java Runtime Environment. Incluye la implementación de JVM para una plataforma específica y un conjunto de bibliotecas necesarias para ejecutar programas Java. JDK significa Java Development Kit, que es un conjunto de herramientas de desarrollo necesarias para escribir programas Java. Incluye un compilador, JRE, bibliotecas estándar de Java, documentación y varias utilidades. El código fuente se encuentra en un archivo de texto escrito en lenguaje Java con la extensión .java. Bytecode es un código de bajo nivel independiente de la máquina que consta de un conjunto de instrucciones para la JVM. El código de máquina son instrucciones de máquina binarias que son ejecutadas directamente por el procesador. Compilar significa convertir el código fuente en código de bytes. Interpretar significa convertir bytecode a código de máquina. Una plataforma es un entorno de software y hardware para ejecutar programas. Las plataformas más populares son Microsoft Windows, Linux, Solaris OS y Mac OS. Este diagrama lo ayudará a comprender mejor los conceptos de JVM, JRE y JDK:

Ciclo de vida del programa

La vida de un programa Java comienza cuando el código fuente se escribe en un archivo de texto. Por lo general, esto se hace en un entorno de programación especial llamado entorno de desarrollo integrado (IDE), pero los programas simples se pueden escribir en un editor de texto, incluso en el Bloc de notas, que viene con cualquier edición de Windows. El código fuente debe guardarse en un archivo con extensión .java. Programa de ejemplo: HolaMundo.java :

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

Antes de que se ejecute este código fuente, un compilador debe compilarlo en un código de bytes. Un compilador es una utilidad que forma parte del JDK. Produce un archivo con la extensión .class. Este archivo contiene bytecode, que son instrucciones para la JVM. Su formato se parece al lenguaje ensamblador. Nuestro programa HelloWorld.java se compilará en un archivo HelloWorld.class. La plataforma Java no proporciona herramientas para editar bytecode, pero puede verlo. Para ver el código de bytes de un programa Java, puede utilizar la utilidad de desensamblador javap, que se incluye en el JDK. HelloWorld.class contendrá el siguiente código de bytes:

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
}

Ahora nuestro programa está almacenado en forma compilada en el archivo HelloWorld.class. Para ejecutarlo en cualquier plataforma, el JRE debe estar instalado. La JVM proporciona la capacidad de portar programas Java a cualquier plataforma. Ejecución significa la ejecución del bytecode por la máquina virtual Java. Los programas se ejecutan utilizando la utilidad java. Debe especificar el nombre del archivo compilado. La ejecución ocurre de la siguiente manera:

1. La JVM se carga en la memoria de la computadora. Básicamente, este es un programa que sirve para ejecutar los programas Java que escribimos.
2. Usando el cargador de clases de arranque, la JVM carga e inicializa nuestra clase en la memoria. En nuestro ejemplo, esta es la clase HelloWorld .
3. A continuación, la JVM busca un método principal vacío estático público (String []) en nuestra clase.
4. Se ejecuta el código del método principal . Si la ejecución del programa requiere otras clases, se cargan e inicializan.
5. Después de que se ejecuta el código, se realiza la recolección de elementos no utilizados. Esto implica borrar la memoria y cerrar el programa JVM.

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

Elegir e instalar un entorno de desarrollo

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

• IDEA IntelliJ
• Eclipse
• NetBeans

Según una revisión de la popularidad de las herramientas de desarrollo de Java , preparada por RebelLabs en 2017, el líder fue IntelliJ IDEA, Eclipse fue segundo y NetBeans ocupó el tercer lugar, muy por detrás de los dos líderes principales. Otros IDE representan una pequeña fracción del mercado, totalizando no más del 3%. Para principiantes, basta con instalar IntelliJ IDEA Community Edition. Primero, obtiene todas las ventajas de un IDE moderno (completado automático, verificación de código, depuración de código, integración conveniente con bases de datos y servidores), así como soporte para muchas herramientas y tecnologías de desarrollo. En segundo lugar, da el primer paso para dominar la herramienta de desarrollo profesional utilizada por la mayoría de los desarrolladores. Las instrucciones sobre cómo instalar IntelliJ IDEA se proporcionan al comienzo del Nivel 3 delCurso educativo de CodeGym .

¿Cuánto tiempo lleva aprender Java?

Probablemente puedas aprender los conceptos básicos de Java y desarrollar habilidades de programación en 6 a 12 meses, según la intensidad con la que estudies. Adopte un enfoque estructurado: elabore un plan de estudio, reúna las fuentes necesarias y reserve algunas horas al día para sus estudios. No olvides que la clave para aprender a programar es la práctica.

Conclusión

Estudiar Java por tu cuenta es más fácil de lo que piensas. Solo necesitas conocimientos básicos de informática. Para comenzar a aprender Java de manera efectiva, siga unos sencillos pasos:

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