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Cuando se desarrollan algoritmos se debe considerar tanto las estructuras de datos como los controles de flujo cuya sintaxis en Java se recopila en este artículo.

1. Control de flujo: instrucciones condicionales

En Java las instrucciones de la programación estructurada están disponibles para controlar el flujo y determinar que instrucciones ejecutar o cuantas veces repetirlas.

Visita la página de historia de java para más detalles introductorios.

La primera instrucción de control es el condicional cuya forma compuesta se muestra a continuación.

// Forma simple del condicional
if(expresión booleana) {
    // Bloque en caso que la expresión sea verdadera
}
// Forma compuesta del condicional
if(expresión booleana) {
    // Bloque en caso que la expresión sea verdadera
} else {
    // Bloque en caso que la expresión sea verdadera
}
// Condicional en escalera
if(expresión booleana 1) {
    // Bloque en caso que la expresión 1 sea verdadera
} else if(expresión booleana 2) {
    // Bloque en caso que la expresión 2 sea verdadera
} else if(expresión booleana 3) {
    // Bloque en caso que la expresión 3 sea verdadera
} else{
    // Bloque en caso que ninguna expresion sea verdadera
}

Los puntos clave a resaltar sobre la instrucción condicional son los siguiente:

• Los paréntesis en la expresión booleana son obligatorios.
• No es requerido el uso de la parte del else en el código.
• Es supremamente importante tener en cuenta que el código dentro de un bloque debe tener sangría aplicada.
• En la tercera forma del condicional (en escalera) aunque varias expresiones booleanas sean verdaderas solamente se ejecuta el bloque correspondiente a la primera expresión booleana verdadera, así mismo puede haber un número indefinido de segmentos else if.
• Tenga presente que en muchas ocasiones el operador ternario simplifica la escritura del código, sin embargo, debe balancear dicha simplicidad con la dificultad de leer expresiones muy crípticas.
• En caso que los bloques tengan una sola instrucción no es necesario usar llaves, no obstante lo anterior es muy recomendado por legibilidad siempre usar llaves.

1.1. Instrucción swtich

Otra instrucción condicional es switch cuya sintaxis se puede apreciar en el siguiente segmento de código.

switch(variable) {
    case CONSTANTE1:
        // código 1
        break;
    case CONSTATE2:
        // código 2
        break;
    default:
        // código por defecto
}

En el caso de la instrucción switch se puede apreciar que la misma es utilizada de forma similar a un if en escalera, estos permiten realizar el control de flujo las bifuraciones del código . Hay que recordar que las instrucciones que se ejecutaran corresponden a la primera comparación verdadera de la variable con las diferentes constantes, igualmente solo se ejecuta un bloque de código que esta marcado desde los dos puntos y hasta el siguiente break, en ocasiones y dado que la instrucción break es opcional, se pueden juntar varios segmentos case para ejecutar un mismo código para cualquiera de las constantes que acompañen dichos segmentos case.

Note también que hay un segmento por defecto y es opcional, este se ejecuta cuando ninguna de las comparaciones con las constantes arrojo un resultado verdadero. Los tipos de datos soportados para la variable son: int, Integer, byte, Byte, short, Short, char, Character, String, y enum.

De otra parte las constantes, deben ser o bien literales o variables marcadas con la palabra reservada final, el tipo de dato de las constantes debe coincidir con el tipo de dato de la variable, además observe que final hace que la variable se convierta en constante y únicamente pueda recibir valor en el momento de su creación, sin embargo el código no compilara si usa una variable como constante y la misma es un parámetro de una función, así esta última este marcada como final.

2. Control de flujo: ciclos

Los ciclos son otra forma de realizar control de flujo en java al repetir o iterar una serie de isntrucciones.

2.1. Ciclo while

El ciclo más sencillo y fácil de utilizar es el while, el cual repite las instrucciones mientras una condición sea verdadera, en este sentido observe que en sintaxis se parece mucho al condicional if. A continuación se presenta su sintaxis.

while(condición booleana) {
    // Código
}

2.2. Ciclo do while

De forma similar, se encuentra el ciclo do - while el cual es similar al anterior, excepto que este se repite al menos una vez ya que la condición se evalúa al final del ciclo y no al principio. Su sintaxis se muestra a continuación.

do {
    // Código
} while(condición booleana);

2.3. Ciclo for

El tercer ciclo y de hecho uno de los más comunes es el ciclo for el cual en su presentación básica se muestra a continuación

for(inicialización, expresión booleana, actualización) {
    // Código
}

Las tres partes del ciclo for son opcionales y si todas se omiten el ciclo sería un ciclo infinito. También es posible separar múltiples sentencias de inicialización o actualización utilizando comas.

Es importante recordar que la inicialización no puede realizar ocultamiento de variables, es decir, si la variable declarada en la inicialización ya fue declarada antes del ciclo for el compilador arrojará un error indicando que se tiene una doble declaración de la variable, de esta manera las variables declaradas en la inicialización pertenecerán al ámbito del cuerpo del ciclo y no se podrán usar por fuera de este. El último ciclo disponible en Java es el ciclo for - each el cual se muestra a continuación.

for(TipoDato variable : colección) {
    // Código
}

En este caso la colección debe ser una implementación de java.lang.Iterable y el ciclo se ejecuta una vez por cada ítem de la colección, asignando en cada repetición un valor de la colección.

Algo importante a tener en cuenta con los diferentes ciclos es que los bloques de código pueden omitir las llaves cuando solo se trate de una sola línea, en estos casos es importante mantener la tabulación o poner la línea de código al frente de la estructura de control. En cualquier caso esta práctica no es muy recomendable puesto que es más propensa a introducir errores en el código.

3. Etiquetas, continue y break

Las sentencias (if, while, do while, for, switch) de Java pueden ser iniciadas con una etiqueta, normalmente escrita en mayúsculas y terminada en dos puntos. Estas etiquetas sirven para marcar los puntos donde se puede devolver el código mediante una sentencia break o continue, estas dos instrucciones permiten o romper un ciclo con la finalidad de salirse del mismo y no continuar su ejecución o en el caso de continue continuar de inmediato con la siguiente iteración del ciclo sin importar que falten instrucciones por ejecutar. La sintaxis de estas etiquetas es:

break etiquetaOpcional;
continue etiquetaOpcional;

Estas instrucciones están disponibles para los ciclos, adicionalmente las sentencia switch soporta el uso de break. El uso de estas instrucciones es particularmente útil cuando en un ciclo se detecta que no se requiere seguir ejecutando, por ejemplo, si se esta realizando una búsqueda y se encuentra el ítem deseado no se requeriría seguir iterando para buscar, en este caso se puede recurrir a la instrucción break o si la iteración ya no se requiere hacer se usaría continue.. Un ejemplo del uso de etiquetas junto con una sentencia break y continue se muestra a continuación.

PRIMERO: for( ... ) {
    SEGUNDO: for( ... ) {
        if( ... ) {
            // Rompe el ciclo actual terminándolo y haciendo
            // un salto a la etiqueta PRIMERO
            break PRIMERO;
        }
        if( ... ) {
            // Deja de ejecutar la iteración actual del ciclo
            // interno y brinca a la etiqueta SEGUNDO,
            // en este caso no es necesario el uso de etiquetas
            // puesto que la instrucción continue esta en el
            // cuerpo del segundo ciclo
            continue SEGUNDO;
        }
        // ... código ...
    }
}

4. Artículos de Interés

Operadores en Java

Encapsulamiento en Java

Listas enlazadas en Java

Este artículo resume los Operadores en Java y su orden de ejecución como referencia básica para cualquier programador dado que la escritura de expresiones matemáticas es usual y es conveniente tener una referencia a la mano.

1. Precedencia de operadores en Java

En todo lenguaje de programación existe una tabla de precedencia de operadores que indica el orden en el cual se evalúan los mismos, el programador de Java de reconocer y aprender a manejar la tabla de forma que pueda leer y escribir expresiones.

Como nota acerca de la mantenibilidad del software, debe tratarse de escribir expresiones no muy complejas o crípticas puesto que las mismas aunque pueden funcionar dificultan el entendimiento.

1.1. Tabla de Precedencia de Operadores

Símbolo	Operador	Ejemplo
()	Paréntesis	(i + 2) * y
++, --	Operadores unarios post	i++, i--
++, --	Operadores unarios pre	++i, --i
+, -, !	Operadores unarios (positivo, negativo, negación)	-3, !true
*, /, %	Operadores binarios (multiplicación, división, módulo)	5 % 2
+, -	Operadores binarios (suma y resta)	6 - 8
<<, >>, >>>	Operadores de desplazamiento (a la izquierda, a la derecha con signo, a la derecha sin signo)	2 << 1
<, <=, >, >=, instanceof	Operadores relacionales (menor, menor igual, mayor, mayor igual, instanceof	obj instanceof String
==, !=	Operadores de igualdad (igual, diferente)	i == 5
&, ^, |	Operadores lógicos (y lógico, or exclusivo lógico, o lógico a nivel de bit)	true | false
&&, ||	Operadores lógicos booleanos (y en cortocircuito, o en cortocircuito	true || false
? :	Operadores ternario	i > 5 ? "mayor" : "menor"
=, +=, -=, *=, /=, %=, &=, ^=, !=, <<=, >>=, >>>=	Operadores de asignación	i += 2;

El operador más prioritario es el paréntesis, es decir, es la primera operación que se realiza, de otra parte las asignaciones son la última operación que se realiza.

Observe que las asignaciones son la única operación que se agrupa de derecha a izquierda, el resto de operadores se evalúa de izquierda a derecha.

1.2. Consideraciones de evaluación de operadores

Bien, ahora consideremos algunos puntos interesantes a tener en mente respecto de los operadores y operandos son:

• Tenga en cuenta los literales en Java siguen reglas, de manera que debe tener presente en aplicar los operadores en valores correctos, por ejemplo la expresión !0 es un error puesto que el número cero en Java no tiene ninguna relación con el valor booleano falso, como ocurre en otros lenguajes de programación.
• Los operadores de pre-incremento o pre-decremento se ejecutan al final de la expresión sin embargo no siguen el orden de evaluación tradicional.
• Los operadores de asignación compuestos como *= solo funcionan si la variable del lado izquierdo ha sido inicializada previamente. El compilador automáticamente realiza un casting de las expresiones que tienen usan operadores de asignación compuestos.
• Los operadores de comparación son usados con literales y variables nativas en cuyo caso aplican los conceptos de promoción de tipos, también se pueden comparar valores booleanos y finalmente se pueden comparar valores null o String.

Estas reglas son tan importantes que debes tenerlas en cuenta incluso cuando escribes expresiones matemáticas en Excel o en una calculadora.

2. Promoción y casting de tipos

2.1. Promoción de tipos

La promoción de tipos ocurre para los tipos nativos cuando los mismos o sus literales están presentes en expresiones, las siguientes cuatro son las reglas que debe considerar respecto a la promoción de tipos.

1. Si dos operandos tienen diferentes tipos, Java realiza una promoción automática del tipo más pequeño al más grande.
2. Si uno de los operandos es un entero y el otro es de punto flotante, Java promueve el entero a punto flotante.
3. Los operandos más pequeños que un int son promovidos primero a int antes de ser evaluados en la expresión incluso si ninguno de los dos operandos es int. Esta regla excluye los operadores unarios.
4. Después de las promociones todos los operandos tienen el mismo tipo de dato y a causa de esto el resultado tendrá el mismo tipo de dato que los operandos.

Las valores pueden ser sujetos a conversiones de tipo forzadas, estas conversiones pueden eventualmente conllevar perdida de datos, sin embargo es una forma de decirle al compilador que sabemos que estamos haciendo.

2.2. Casting o conversión de tipos

Los casting se realizan con el uso de paréntesis y entre ellos el tipo de dato al cual se quiere hacer la conversión, en el siguiente ejemplo se muestra un casting de una expresión que de otra manera arrojaría error, note además como se esta aplicando la tercera regla de promoción en este ejemplo.

public static void main(String... args) {
    short a = 3;
    short b = 4;
    short c = (short) (a * b);
}

En las ocasiones en las que existan perdidas de datos puede ser o bien por que se trunca la parte decimal de un número en punto flotante o por que se desborda un número, el desborde es conocido como overflow o underflow y ocurre cuando un valor supera el máximo que puede ser representado por su tipo, por ejemplo los byte pueden almacenar desde -128 hasta 127, si una variable de este tipo se le asigna el número 127 y a continuación se le suma 3, no podrá almacenar el número 130 ya que este último valor no cabe en un byte, en su lugar hay un desbordamiento y el valor resultante de esta operación termina siendo -126.

3. Operadores relacionales, lógicos y en cortocircuito en Java

Las operaciones relacionales permiten comparar cantidades como son: mayor, mayor que, menor, menor que, igual y diferente. Estos operadores funcionan a nivel de tipos nativos por lo cual es importante no utilizarlos por ejemplo para comparar referencias objetuales puesto que la operación si bien puede arrojar resultados correctos puede conllevar a resultados inesperados.

3.1. Operadores lógicos y tablas de verdad

Los operadores lógicos corresponden a las siguientes tablas de verdad .Como punto curioso es conveniente observar que mientras que los operadores aritméticos son cerrados, es decir, considere la suma 3+5 el operador suma (llamado binario porque opera sobre dos argumentos) toma dos números y arroja como respuesta otro número, por ello se llama cerrado, pero una operación como 5<3 si opera sobre números y su resultado es un valor booleano.

Las operaciones relacionales habitualmente se usan en conjunto con operadores lógicos y las diferentes combinaciones de valores y resultados de las operaciones lógicas se muestran a continuación.

p	q	p & q
true	true	true
true	false	false
false	true	false
false	false	false

p	q	p | q
true	true	true
true	false	true
false	true	true
false	false	false

p	q	p ^ q
true	true	false
true	false	true
false	true	true
false	false	false

Un concepto no tan conocido pero importante es la diferencia técnica que existe entre el operadores “&” y “&&” igualmente con la “O” lógica.

Cuando se usan dos operadores seguidos se llama operación en cortocircuito, para el caso de la “&&” se evalúa el primer argumento si el mismo es falso no se evalúa el segundo puesto que la operación ya tendrá como resultado falso, para corrobóralo verifique nuevamente la tabla de verdad del operación &, ahora con la operación O funciona de forma similar excepto que se omite la evaluación del segundo argumento si el primero es verdadero, ahora bien existe la versión sin el cortocircuito porque en ocasiones queremos forzar la ejecución de la evaluación de ambas partes especialmente si estas contienen operadores que modifican los valores de las variables como los de pre-incremento o post-incremento.

3.2. Ejemplos de pre-incremento y post-incremento

Para efectos de comprender mejor los operadores de post-incremento y pre-decremento analice la siguiente sentencia e infiera cual será el resultado de la operación, luego mire el uso de la operación y lógica y su modificación de la variable.

int i = 10;
i = i++ + ++i;
System.out.println(i);
if(5 < 3 && i++ > 5) {}
System.out.println(i);
if(5 < 3 & i++ > 5) {}
System.out.println(i);

Finalmente es conveniente anotar que estas operaciones son muy utilizadas especialmente cuando se hace uso de verificación de null antes de proceder con la verificación de una condición como se muestra en el siguiente ejemplo, el cual evita que se produzca el famoso error NullPointerException puesto que antes de avaluar esa operación se verifica si la referencia es nula.

if(str != null && str.length < 10)...

4. Artículos de Interés

Historia Funcionamiento y Características de Java

Clases Métodos Atributos y Código básico en Java

Control de Flujo en Java

Programar en el lenguaje Java requiere la comprensión del desarrollo Orientado a Objetos, el manejo de referencias y el modelo de memoria del computador. Este artículo recopila los detalles para escribir Clases Métodos Atributos y Código básico en Java.

1. Clases en Java

Las clases son las piezas fundamentales de programación, aunque es posible aprender a programar en Java y sin adentrarse en los detalles de la Programación Orientada a Objetos.

En la Figura 1, se muestra la diferencia existente entre las aproximaciones a la programación siendo los lenguajes de bajo nivel aquellos que se encuentran más cerca de la máquina y los de alto nivel aquellos que se encuentran cerca del humano (programador).

1.1. Atributos y Métodos

Los atributos y métodos se conocen como miembros y componen las clases en Java.

• Atributos: también llamados propiedades, variables o campos están relacionados con el estado y los datos que se podrán almacenar.
• Métodos: también llamados operaciones, procedimientos o funciones están relacionados con las acciones que se podrán ejecutar, aquí se encuentra la lógica.

Las clases son simplemente plantillas que ayudan a definir características y normalmente están relacionadas con conceptos concretos o abstractos del contexto que se programa, por ejemplo: Casa, Vehículo, Nota Musical.

En Java una clase se crea típicamente en un archivo, sin embargo, es posible tener varias clases en un mismo archivo, de cualquier manera un archivo solo puede tener la definición de una clase pública (conceptos como público, privado y otros se conocen como modificadores de acceso y se verán más adelante).

Es necesario para Java que el nombre de la clase pública coincida con el nombre del archivo. A continuación se muestra un ejemplo de clase:

public class Person {
    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

1.2. Anatomía de una Clase en Java

Esta clase inicia con la palabra reservada public la cual indica que esta clase puede ser usada por otras clases, además tiene un atributo denominado name el cual almacena información del nombre de la persona como una secuencia de caracteres o String y al ser privado este atributo solamente puede ser usado al interior de la clase Person, finalmente tiene dos métodos públicos que permiten acceder al atributo privado, de hecho estos métodos son muy conocidos y se llaman métodos getter and setter y permiten que los objetos de la clase accedan leyendo o escribiendo respectivamente a los atributos privados.

1.3. Métodos get y set: encapsulamiento

Es muy común no permitir el acceso directo de los objetos a los atributos ya que a menudo se quiere implementar una lógica antes de escribir o leer que permita hacer validaciones y transformaciones, por ejemplo si la clase fuera Hora podríamos pensar en almacenarla como la cantidad de milisegundos que han transcurrido desde media noche, en este sentido solamente tendríamos un atributo, pero los métodos set y get podrían establecer y devolver la hora usando un String que la represente. El uso de los métodos getter y setter se conoce como encapsulamiento.

Cuando construimos clases en Java debemos crear un archivo por cada clase, es obligatorio que el nombre del archivo coincida con el nombre de la clase marcada como pública, en este sentido en un mismo archivo pueden existir más de una clase, pero solamente una de ellas puede ser marcada como pública.

Revisa más detalles de encapsulamiento aquí.

2. Objetos en Java

Los objetos por su parte, son instancias de las clases, es decir, podemos asimilar la clase como un molde y los objetos son aquellas creaciones que salen del molde, por lo tanto cada objeto tiene su propia copia de los atributos y aunque los objetos de una misma clase tengan los mismos atributos podrán diferir en sus valores de forma independiente. Crear un objeto también se conoce como instanciar una clase y para ello se usa la palabra reservada new como se muestra a continuación en el listado de código 2.

Person p1 = new Person()

Es importante reconocer la palabra reservada new la cual instancia la clase y crea un nuevo objeto en memoria con su propia copia de las variables o atributos de la clase.

El acceso a los miembros del objeto se realiza utilizando el operador punto (.) de esta manera y basados en los modificadores de acceso un objeto puede utilizar sus atributos y métodos.

3. Métodos en Java

Los métodos y tomando nuestra clase de ejemplo Person son piezas reutilizables de lógica que están programados usando programación estructurada y los cuales en su primera línea (también llamada firma o prototipo) especifican el nivel de acceso, en el ejemplo del código 1 los métodos son públicos, indicando que estos métodos se pueden llamar desde cualquier objeto, continuando con el tipo de retorno, es decir, el tipo de dato que es devuelto a quien lo llame, a continuación un identificador, es decir, un nombre que se le da al método y finalizando con una lista de parámetros separados por coma, opcionalmente los métodos terminan con la especificación de los tipos de errores que pueden lanzar.

3.1. Tipo de Retorno en los métodos

El tipo de retorno y los parámetros o en otras palabras, la salida del método y las entradas del método, siendo un caso particular de lo anterior cuando un método no devuelve nada en cuyo caso se utiliza la palabra reservada void, tal como se ha hecho en el método setName. Como nota al margen, se debe considerar que Java es un lenguaje fuertemente tipado, lo que significa que Java verifica que los tipos de datos de las expresiones de retorno o de las expresiones de llamados a métodos que asignan valores a parámetros coincidan, en nuestro ejemplo podemos ver como el tipo de retorno del método getName() es el mismo que la expresión return que en este caso es String.

4. Modificadores de acceso de Métodos

Los modificadores de acceso permiten establecer el nivel de visibilidad de una clase, método o atributo en Java, este nivel de visibilidad esta relacionado con los lugares del código donde los podemos referir, esto es lo que se conoce como nivel de exposición a posibles llamadores y por lo general hay que tratar de mantener este nivel de exposición al mínimo posible utilizando lo que conocemos como principio del menor privilegio, es mejor quitar todos los permisos e ir agregando a medida que se necesitan.

4.1. Niveles de acceso de los métodos

Java posee cuatro niveles de acceso que son los siguientes y que se describen del más restrictivo al menos restrictivo.

4.2. Privado

Se utiliza con la palabra reservada private, e indica que los atributos o métodos solamente pueden ser llamados en la propia clase donde se definen.

4.3. Protegido

Se utiliza con la palabra reservada protected, e indica que los atributos o métodos solamente pueden ser llamados en la propia clase donde se definen o en clases derivadas (haciendo uso de herencia).

4.4. Por defecto

No se requiere especificar ninguna palabra clave, solo basta con definir la clase, método o atributo y significa que solamente las propia clase o clases del mismo paquete podrán acceder a dichos miembros.

4.5. Público

Es el acceso más permisivo de todos y para ello se utiliza la palabra reservada public que indica que cualquier objeto en cualquier clase puede acceder a las clases, métodos o atributos etiquetadas con este modificador de acceso.

5. Comentarios en Java

En todo lenguaje de programación es importante realizar comentarios a fin de permitir documentar el código, estas es una de las prácticas más convenientes y que todo buen programador tiene en cuenta.

/*
* Este es un comentario de varias líneas
*/
// Este es un comentario de una línea
/**
* Este es un comentario con propósitos de documentación
*/

Los comentarios son instrucciones no ejecutable que es usado para clarificar el código. Los tipos de comentarios son los siguientes.

5.1. Comentario de documentación

Utilizan etiquetas especiales para que la utilidad javadoc genere automáticamente archivos HTML que son un compendio de la documentación, estos comentarios se utilizan especialmente con las clases, métodos y atributos.

5.2. Comentarios una o varias líneas

Los comentarios de una línea comentan todo lo que existe a la derecha, por lo que en ocasiones se ponen al final de declaraciones de variables, en general, la practica común utilizada es dejar los comentarios en líneas independientes.

6. Método main Código Java

Los programas de Java son ejecutados usando un interprete de instrucciones conocido como Java Virtual Machine (JVM), es decir, no es directamente el sistema operativo y el procesador. La JVM busca las instrucciones iniciales a ejecutar en el método especial denominado main. En general, el método main se escribe como se muestra a continuación.

public static void main(String args[]) {
}

La declaración de este método tiene algunas partes importantes a considerar.

1. Es público, debido a que el método será invocado por la JVM y por lo tanto debe ser visible desde afuera de la clase donde fue declarado.
2. Es estático, para ser invocado sin necesidad de instanciar la clase (crear un objeto) donde se encuentre.
3. No retorna nada debido a que la JVM no espera ninguna respuesta.
4. Recibe una lista de parámetros en cadenas de texto o String que son los parámetros de la línea de comandos cuando se ejecuta desde una consola, esta lista de parámetros es un arreglo nativo que puede ser escrito alternativamente como String [] args o también String... args. Este último caso se conoce como parámetros variables y simplifica las labores de creación de un arreglo al momento de invocar un método que recibe varios parámetros del mismo tipo.

6.1. Ejecución del main de Java

Si se quiere ejecutar un archivo .class (el resultante de compilar el archivo .java) el mismo deberá tener al menos un método main, para tal efecto se pueden usar los comandos javac Clase.class y java Clase arg1 arg2 respectivamente para compilar y ejecutar desde la línea de comandos.

Para más detalles de ejecución de programas Java sigue este link.

7. Identificadores en Java

Los identificadores son nombres que se ponen a los diferentes elementos del código, son elegidos por el programador y normalmente siguen un estándar, el más usado en Java es Camel Case que consiste en crear los nombres en minúsculas excepto por la primera letra de cada palabra, ayudando a la legibilidad.

Los nombre seleccionados deben ser reflexionados y puestos con calma, escogerlos bien ayuda al mantenimiento y entendimiento del código. Para el caso de paquetes, métodos, atributos, variables se inicia con minúsculas, mientras que las clases y las interfaces comienzan con mayúscula. Todos los identificadores siguen las siguientes reglas:

• El nombre debe empezar con letra o símbolo $ o _.
• Caracteres subsecuentes pueden ser números.
• No pueden ser palabras reservadas.

8. Palabras reservadas en Java

Las palabras reservadas se utilizan para fines particulares del lenguaje y no pueden ser elegidas o cambiadas a justo del programados. Así mismo, las palabras clave no pueden ser usadas por el programador como identificadores, a continuación se muestra una tabla con las diferentes palabras clave.

abstract assert boolean break byte case catch char class const continue default do double else eunum extend false final finally float for goto if implements import instanceof int interface long native new null package private protected public return short static stricttfp super switch synchronized this throw throws transient true try void volatile while

9. Artículos de Interés

Historia Funcionamiento y Características de Java

Operadores en Java

Control de Flujo en Java

Link con la especificaciones de Java Formales de Oracle

1. ¿Qué es Java?

Este artículo te explica cual es el funcionamiento java, pero también te muestra la historia y la evolución del lenguaje. También entenderás las características que han hecho de este lenguaje de programación uno de los más importantes del mundo.

Como Lenguaje de Programación Java permite el desarrollo de software para diferentes tipos de aplicaciones, incluyendo:

• Aplicaciones web.
• Aplicaciones empresariales.
• Aplicaciones de escritorio.
• Aplicaciones cliente servidor.
• Aplicaciones para dispositivos móviles.
• Aplicaciones para dispositivos de electrónica de consumo como neveras o televisores.

2. Filosofía y características de Java

Java ha sido diseñado con varias características en mente, entre ellas se pueden encontrar las siguientes.

2.1. Orientación a objetos

Java fue creado usando Programación Orientada a Objetos y en ese sentido incorpora en sus pilares constructivos todos los conceptos de este paradigma de programación.

Java dispone de algunas características nativas que no incluyen objetos, concretamente los tipos nativos que permiten mayor eficiencia cuando el programador lo requiera.

2.2. Portabilidad

Quizás esta sea una de las características más relevantes e importantes de Java y de hecho nació con ella.
La portabilidad le permite a Java que los programas puedan ejecutarse en cualquier plataforma sin necesidad de volver a compilar el código.

Esto ha permitido a Java acoplarse exitosamente al mundo de Internet donde concurren una gran cantidad de dispositivos, arquitecturas de computadores y sistemas operativos, esto le abrió paso rápidamente en sus inicios y lo convirtió en uno de los lenguajes más populares del mundo. Este concepto es conocido como WORA (Write Once, Run Anywhere).

2.3. Simple

Java es un lenguaje ampliamente utilizado no se logra si no se cuenta con una sencillez y simplicidad que le permita a las personas programar en el lenguaje y esto ya que adoptó los paradigmas más exitosos como POO.

Java eliminó la herencia múltiple y automatizó la liberación de la memoria, este último caso dificultaba especialmente la programación puesto que si la labor de eliminar la memoria manualmente es responsabilidad del programador, es común que se elimine objetos de la memoria en el momento inadecuado, es decir, cuando todavía se necesitan.

2.4. Gran cantidad de librerías

Existe una comunidad muy grande de programadores (del orden de millones) hay muchos aportes, y en términos de programación eso significa disponer de mucho código desarrollado y agrupado en librerías para realizar todo tipo de tareas, además estas librerías por lo general son abiertas o gratuitas.

2.5. Moderno y futurista

Java recibe constantemente actualizaciones que normalmente amplían el lenguaje e incluyen características importantes y que facilitan las operaciones, lo cual facilita al programador una mayor capacidad de expresión de manera que con menos código se puede hacer más, haciéndolo más simple y más fácil de mantener.

2.5. Maduro

Nació en 1996 luego de más de dos décadas de desarrollo y a la fecha después de una gran cantidad de actualizaciones ha logrado la madurez estabilidad que lo hace apto incluso para aplicaciones empresariales de misión crítica.

2.6. Fuertemente tipado

Esta característica de Java es quizás una de las dificultades de los programadores que inician con el lenguaje, pero una vez dominado este concepto el programador encontrará que es un beneficio muy grande ya que evita errores en tiempo de ejecución.

También sucede que algunos programadores acostumbrados a lenguajes con un tipado débil como Visual Basic o JavaScript encuentran retador trabajar en Java. De cualquiera manera el programador que inicia en Java rápidamente se acostumbra a trabajar con los tipos de forma obligatoria.

3. Historia de Java

3.1. Comienzos

Java comenzó como un proyecto en 1991 desarrollado de la compañía Sun Microsystems, el proyecto a cargo de James Gosling se llamo originalmente Oak, este nombre ya estaba registrado como marca, por lo cual se optó por el nombre Green, debido al nombre del proyecto principal donde se desarrollaba y finalmente paso a denominarse Java.

El origen del nombre Java no esta claro, una de las teorías más aceptadas es debido a un tipo de café que se vendía cerca de las oficinas del proyecto. De aquí, el hecho que uno de los iconos más representativos de Java es una taza de café.

El lenguaje nació con la idea de escribir una sola vez y ejecutar en cualquier lugar, este principio, se conoce como WORA (Write Once, Run Anywhere) un hecho que es reforzado en el pilar de la portabilidad.

Java entonces se orientó desde su nacimiento a la Web, en ese entonces era el año de 1994 y la Web aun era muy incipiente, sin embargo los visionarios de Java hicieron una versión de navegador Web propia y soportada por Java, para 1995 se podía descargar HotJava y casi que paralelamente uno de los navegadores más populares del momento, Netscape, incorporaba soporte nativo para Java.

3.2. Evolución

En esa época, Java se ejecutaba como pequeñas aplicaciones dentro de las páginas web que se llamaban applets, y para entonces las páginas web contenían casi que exclusivamente texto e imágenes, la posibilidad de incorporar contenido dinámico ejecutado en el navegador (cliente) fue toda una revolución ya que abría la puerta a un sin fin de aplicaciones, de hecho, incluso en las empresas se comenzó a dar un paso de sistemas cliente – servidor a sistemas cliente – servidor pero habilitados en la web (Web Enabled). Java tenía entonces todo el camino y potencial para desarrollarse y así fue.

De allí en adelante, y luego del primer lanzamiento de la versión de Java JDK 1.0 en 1996 seguirían una serie de evoluciones de las cuales algunas de las más relevantes incluye la versión JDK 1.4 en 2002, JDK 5 en 2004 y la versión JDK 8 en 2014. Cada nueva versión incorpora una adición importante de paquetes a la librería estándar de Java y una extensión de capacidades del lenguaje.

3.3. Actualidad

La empresa creadora de Java Sun Microsystems fue adquirida por el Oracle y en esta operación fue absorbido Java, para fortuna de los desarrolladores Oracle abrió el código fuente de Java convirtiendo el núcleo del lenguaje en OpenSource.

Como consecuencia algunas compañías construyeran sus propias versiones de Java, de manera que se encuentran implementaciones de Java de Oracle, de IBM y de algunas iniciativas del mundo OpenSource.

4. Funcionamiento de Java

4.1. Generalidades del Funcionamiento de Java

El funcionamiento de Java se basa en el hecho que exista una máquina virtual, esto es indispensable para lograr la portabilidad, a su vez el hecho de tener un lenguaje que se interpreta en una máquina virtual en lugar de hacerlo directamente en el procesador (como ocurría con C/C++) ocasionaba que los programas inicialmente desarrollados en Java no fueran tan rápidos.

Un programa en Java funciona entonces con la codificación en un archivo de texto cuya extensión es .java este archivo es compilado a un lenguaje denominado bytecode y el resultado de dicha compilación es un archivo .class este último archivo es susceptible de ser ejecutado por la máquina virtual que a su vez es ejecutada por el procesador real.

La pregunta es para que usar una máquina virtual en lugar de ejecutar directamente en el procesador real, y la respuesta subyace en la característica de Java de la portabilidad que permite ejecutar el código en cualquier arquitectura o sistema operativo.

Debido a que el bytecodes es ejecutado por la máquina virtual y que existen diferentes máquinas virtuales adaptadas a cada sistema operativo o arquitectura de computadora, pero aunque existan varias máquinas virtuales todas ellas son capaces de ejecutar el mismo bytecode, allí radica el éxito de la portabilidad de Java.

4.2. Definiciones en el uso de Java

A continuación se proporciona algunas de las definiciones más importantes que debe tener en cuenta a la hora de comprender como funciona Java

• JVM: esta sigla hace referencia a la Java Virtual Machine, es e software encargado de ejecutar las instrucciones en bytecodes en el procesador real.
• JRE: Java Runtime Enviroment es el componente de Java que contiene la JVM y demás utilidades y permite ejecutar programas en Java. Toda persona que desee correr programas hechos en Java debe disponer de una versión del JRE instalada en su computador.
• JDK: Java Development Kit es un conjunto de componentes de software que incluyen el JRE y además los ejecutables necesarios para desarrollar y depurar código.

Veamos lo anterior en un poco más de detalle y haciendo referencia a la Figura 2. La imagen clarifica como se da el proceso de codificación y ejecución de un programa en Java y para leerla debemos comenzar por la izquierda donde se muestra el código fuente, este código es el que produce un programador y lo hace adhiriéndose a la sintaxis de Java. el código no es más que un conjunto de archivos .java agrupados en diferentes carpetas.

4.3. Bytecodes de Java

El código escrito en Java es compilado (traducido) al lenguaje denominado Bytecodes que puede entender la JVM y ésta es la encargada de ejecutar las instrucciones (en un proceso de interpretación) en la máquina o procesador físico real.

El código Java puede correr en diferentes versiones de la JVM una por cada sistema operativo y arquitectura de máquina real, su código y en general siempre funcionará en la JVM quedando independiente de la máquina real logrando así el propósito de Java de la portabilidad.

4.4. JDK y proceso de compilación

Los componentes principales para desarrollar y que están incluidos en el JDK incluyen los ejecutables java para ejecutar archivos .class o .jar y otras utilidades como javac que realiza la compilación de java a bytecodes, estas son las dos utilidades principales del JDK pero no son las únicas existen muchas otras que ayudan a depurar y encontrar errores entre otras.

Una claridad importante en el proceso de compilación y ejecución de Java y que he dejado por alto es la diferencia existente entre los archivos class y jar y la diferencia realmente es muy simple, siendo el primer tipo de archivo el resultado de la compilación de un solo archivo de Java a bytecodes y el segundo tipo, es decir, el jar es un archivo especial que contiene al interior muchos class. Lo más normal en un programa Java es que existan muchos archivos Java y por lo tanto resulten del proceso de compilación muchos archivos class por lo tanto lo más habitual es tener empaquetados todos esos archivos en un solo jar. De hecho las librerías construidas con finalidades especificas son distribuidas en formato jar.

5. Descarga java

En el siguiente enlace podrás descargar Java, ten en cuenta que debes tener una cuenta en Oracle la cual puedes crear totalmente gratis.

https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/

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