¿Que es Java?
Java es un lenguaje de programación orientado a objetos, de uso general y basado en clases, diseñado para tener menores dependencias de implementación. Es una plataforma informática para el desarrollo de aplicaciones. Por lo tanto, Java es rápido, seguro y confiable. Es ampliamente utilizado para desarrollar aplicaciones Java en computadoras portátiles, centros de datos, consolas de juegos, supercomputadoras científicas, teléfonos celulares, etc.
¿Qué es la plataforma Java?
Java Platform es una colección de programas que ayudan a los programadores a desarrollar y ejecutar aplicaciones de programación Java de manera eficiente. Incluye un motor de ejecución, un compilador y un conjunto de bibliotecas. Es un conjunto de software y especificaciones de computadora. James Gosling desarrolló la plataforma Java en Sun Microsystems y luego Oracle Corporation la adquirió.
En este tutorial de Java, aprenderá:
- ¿Que es Java?
- ¿Qué es la plataforma Java?
- Definición y significado de Java
- ¿Para qué se usa Java?
- Historia del lenguaje de programación Java
- Versiones de Java
- Funciones de Java
- Componentes del lenguaje de programación Java
- Diferentes tipos de plataformas Java
- ¿Qué es una PC?
- ¿Qué es el lenguaje ensamblador?
- ¿Qué son ensamblador y compilador?
- ¿Cómo funciona la máquina virtual Java?
- ¿Cómo es la plataforma Java independiente?
Este video presenta la plataforma Java y explica por qué Java es una plataforma además de un lenguaje de programación.
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Definición y significado de Java
Java es un lenguaje multiplataforma, orientado a objetos y centrado en la red. Es uno de los lenguajes de programación más utilizados. Java también se utiliza como plataforma informática.
Es considerado como uno de los lenguajes de programación rápidos, seguros y confiables preferidos por la mayoría de las organizaciones para construir sus proyectos.
¿Para qué se usa Java?
A continuación, se muestran algunas aplicaciones Java importantes:
- Se utiliza para desarrollar aplicaciones de Android.
- Le ayuda a crear software empresarial
- Amplia gama de aplicaciones java móviles
- Aplicaciones de la informática científica
- Uso para Big Data Analytics
- Programación Java de dispositivos de hardware
- Se utiliza para tecnologías del lado del servidor como Apache, JBoss, GlassFish, etc.
Historia del lenguaje de programación Java
Aquí hay puntos de referencia importantes de la historia del lenguaje Java:
- El lenguaje Java se llamó inicialmente OAK.
- Originalmente, fue desarrollado para manipular dispositivos portátiles y decodificadores. Oak fue un gran fracaso.
- En 1995, Sun cambió el nombre a "Java" y modificó el lenguaje para aprovechar el floreciente negocio de desarrollo www (World Wide Web).
- Más tarde, en 2009, Oracle Corporation adquirió Sun Microsystems y tomó posesión de tres activos de software clave de Sun: Java, MySQL y Solaris.
Versiones de Java
Aquí hay una breve historia de todas las versiones de Java con su fecha de lanzamiento.
| Versiones de Java | Fecha de lanzamiento |
| JDK Alpha y Beta | 1995 |
| JDK 1.0 | 23 de enero de 1996 |
| JDK 1.1 | 19 de febrero de 1997 |
| J2SE 1.2 | 8 de diciembre de 1998 |
| J2SE 1.3 | 8 de mayo de 2000 |
| J2SE 1.4 | 6 de febrero de 2002 |
| J2SE 5.0 | 30 de septiembre de 2004 |
| Java SE 6 | 11 de diciembre de 2006 |
| Java SE 7 | 28 de julio de 2011 |
| Java SE 8 | 18 de marzo de 2014 |
| Java SE 9 | 21 de septiembre de 2017 |
| Java SE 10 | 20 de marzo de 2018 |
| JAVA SE 11 | 25 de septiembre de 2018 |
| JAVA SE 12 | 19 de marzo de 2019 |
| JAVA SE 13 | 17 de septiembre de 2019 |
| JAVA SE 14 | 17 de marzo de 2020 |
| JAVA SE 15 | 15 de septiembre de 2020 (última versión de Java) |
Funciones de Java
A continuación, se muestran algunas características importantes de Java:
- Es uno de los lenguajes de programación fáciles de usar para aprender.
- Escriba el código una vez y ejecútelo en casi cualquier plataforma informática.
- Java es independiente de la plataforma. Algunos programas desarrollados en una máquina se pueden ejecutar en otra máquina.
- Está diseñado para crear aplicaciones orientadas a objetos.
- Es un lenguaje multiproceso con gestión automática de memoria.
- Está creado para el entorno distribuido de Internet.
- Facilita la computación distribuida como centrada en la red.
Componentes del lenguaje de programación Java
Un programador de Java escribe un programa en un lenguaje legible por humanos llamado Código fuente. Por lo tanto, la CPU o los chips nunca comprenden el código fuente escrito en ningún lenguaje de programación.
Estas computadoras o chips entienden solo una cosa, que se llama lenguaje de máquina o código. Estos códigos de máquina se ejecutan a nivel de CPU. Por lo tanto, serían códigos de máquina diferentes para otros modelos de CPU.
Sin embargo, debe preocuparse por el código de la máquina, ya que la programación se trata del código fuente. La máquina comprende este código fuente y lo traduce a un código comprensible para la máquina, que es un código ejecutable.
Todas estas funcionalidades ocurren dentro de los siguientes 3 componentes de la plataforma Java:
Kit de desarrollo de Java (JDK)
JDK es un entorno de desarrollo de software que se utiliza para crear subprogramas y aplicaciones Java. La forma completa de JDK es Java Development Kit. Los desarrolladores de Java pueden usarlo en Windows, macOS, Solaris y Linux. JDK les ayuda a codificar y ejecutar programas Java. Es posible instalar más de una versión de JDK en la misma computadora.
¿Por qué utilizar JDK?
Estas son las principales razones para usar JDK:
- JDK contiene las herramientas necesarias para escribir programas Java y JRE para ejecutarlos.
- Incluye un compilador, lanzador de aplicaciones Java, Appletviewer, etc.
- El compilador convierte el código escrito en Java en código de bytes.
- El lanzador de aplicaciones Java abre un JRE, carga la clase necesaria y ejecuta su método principal.
Máquina virtual Java (JVM):
Java Virtual Machine (JVM) es un motor que proporciona un entorno de ejecución para controlar el código Java o las aplicaciones. Convierte el código de bytes de Java en lenguaje de máquina. JVM es parte del Java Run Environment (JRE). En otros lenguajes de programación, el compilador produce código de máquina para un sistema en particular. Sin embargo, el compilador de Java produce código para una máquina virtual conocida como máquina virtual de Java.
¿Por qué JVM?
Estas son las razones importantes para usar JVM:
- JVM proporciona una forma independiente de la plataforma de ejecutar el código fuente de Java.
- Tiene numerosas bibliotecas, herramientas y marcos.
- Una vez que ejecuta un programa Java, puede ejecutarlo en cualquier plataforma y ahorrar mucho tiempo.
- JVM viene con un compilador JIT (Just-in-Time) que convierte el código fuente de Java en un lenguaje de máquina de bajo nivel. Por lo tanto, se ejecuta más rápido que una aplicación normal.
Entorno de ejecución de Java (JRE)
JRE es un software diseñado para ejecutar otro software. Contiene las bibliotecas de clases, la clase de cargador y la JVM. En términos simples, si desea ejecutar un programa Java, necesita JRE. Si no es un programador, no necesita instalar JDK, solo JRE para ejecutar programas Java.
¿Por qué utilizar JRE?
Estas son las principales razones para usar JRE:
- JRE contiene bibliotecas de clases, JVM y otros archivos de soporte. No incluye ninguna herramienta para el desarrollo de Java como depurador, compilador, etc.
- Utiliza clases de paquetes importantes como las bibliotecas math, swing, util, lang, awt y runtime.
- Si tiene que ejecutar subprogramas de Java, entonces JRE debe estar instalado en su sistema.
Diferentes tipos de plataformas Java
Hay cuatro tipos diferentes de plataformas de lenguaje de programación Java:
1. Java Platform, Standard Edition (Java SE): la API de Java SE ofrece la funcionalidad principal del lenguaje de programación Java. Define todas las bases de tipo y objeto para clases de alto nivel. Se utiliza para redes, seguridad, acceso a bases de datos, desarrollo de interfaz gráfica de usuario (GUI) y análisis de XML.
2. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE): la plataforma Java EE ofrece una API y un entorno de tiempo de ejecución para desarrollar y ejecutar aplicaciones de red altamente escalables, de gran escala, de varios niveles, confiables y seguras.
3. Plataforma de lenguaje de programación Java, Micro Edition (Java ME): La plataforma Java ME ofrece una API y una máquina virtual de tamaño reducido que ejecuta aplicaciones de lenguaje de programación Java en dispositivos pequeños, como teléfonos móviles.
4. Java FX: JavaFX es una plataforma para desarrollar ricas aplicaciones de Internet utilizando una API de interfaz de usuario liviana. Utiliza motores gráficos y multimedia acelerados por hardware que ayudan a Java a aprovechar los clientes de mayor rendimiento y una apariencia moderna y API de alto nivel para conectarse a fuentes de datos en red.
Para comprender el lenguaje de programación Java, necesitamos comprender algún concepto básico de cómo un programa de computadora puede ejecutar un comando y ejecutar la acción.
¿Qué es una PC?
Una computadora es un dispositivo electrónico capaz de realizar cálculos. Todos sabemos que está compuesto por monitor, teclado, mouse y memoria para almacenar información. Pero el componente más importante de la computadora es un PROCESADOR. Todo esto hace pensar en la computadora, pero la pregunta es ¿cómo la computadora piensa en esto? ¿Cómo entiende el texto, las imágenes, los videos, etc.?
¿Qué es el lenguaje ensamblador?
La computadora es un dispositivo electrónico y solo puede comprender señales electrónicas o señales binarias. Por ejemplo, la señal electrónica de 5 voltios puede representar el número binario 1, mientras que 0 voltios puede representar el número binario 0. Por lo tanto, su PC es bombardeada continuamente con estas señales.
Ocho bits de dichas señales se agrupan para interpretar texto, números y símbolos.
Por ejemplo, la computadora identifica el símbolo # como 10101010. De manera similar, el patrón para agregar una función está representado por 10000011.
Esto se conoce como computación de 8 bits. El procesador actual es capaz de decodificar el tiempo de 64 bits. Pero, ¿cuál es la relación de este concepto con el lenguaje de programación JAVA? Entendamos estos como un ejemplo.
Suponga que si quiere decirle a la computadora que sume dos números (1 + 2) representados por algunos números binarios (10000011), ¿cómo le va a decir esto a su computadora? Sí, usaremos lenguaje ensamblador para ejecutar nuestro código.
"El lenguaje ensamblador es la forma más elemental de lenguajes de desarrollo de software".
Vamos a dar el comando a una computadora en este formato, como se muestra a continuación. Su código para agregar dos números en este idioma estaría en este orden.
- Almacene el número 1 en la ubicación de la memoria, diga A
- Almacene el número 2 en la ubicación de la memoria diga B
- Agregar contenido de la ubicación A y B
- Resultados de la tienda
Pero, ¿cómo vamos a hacer esto? En la década de 1950, cuando las computadoras eran enormes y consumían una gran cantidad de energía, convertía su código ensamblador en el código de máquina correspondiente a 1 y 0 utilizando hojas de mapeo. Posteriormente, este código se perforará en las tarjetas de la máquina y se enviará a la computadora. La computadora leerá estos códigos y ejecutará el programa. Este sería un proceso largo hasta que ASSEMBLER viniera a ayudar.
¿Qué son ensamblador y compilador?
Con el avance de la tecnología, se inventaron los dispositivos de E / S. Puede escribir directamente su programa en la PC usando ASSEMBLER. Lo convierte en el código de máquina correspondiente (110001…) y lo envía a su procesador. Volviendo a nuestra adición de ejemplo de (1 + 2), el ensamblador convertirá este código en código de máquina y generará una salida.
Aparte de eso, también tendrá que realizar llamadas para crear funciones proporcionadas por el sistema operativo para mostrar la salida del código.
Pero el ensamblador solo no está involucrado en este proceso; también requiere que el compilador compile el código largo en un pequeño fragmento de códigos. Con el avance en los lenguajes de desarrollo de software, todo este código ensamblador podría reducirse a una sola línea de impresión f 1 + 2 A con el software llamado COMPILER. Se utiliza para convertir su código de lenguaje c en código ensamblador. El ensamblador lo convierte en el código de máquina correspondiente. Este código de máquina se transmitirá al procesador. El procesador más común utilizado en PC o computadoras es el procesador Intel.
Aunque los compiladores actuales vienen incluidos con ensamblador, pueden convertir directamente su código de lenguaje superior en código de máquina.
Ahora, suponga que el sistema operativo Windows se ejecuta en este procesador Intel, una combinación de sistema operativo más el procesador se llama PLATAFORMA. La plataforma más común en el mundo es Windows e Intel se llama Plataforma Wintel. Las otras plataformas populares son AMD y Linux, Power PC y Mac OS X.
Ahora, con un cambio de procesador, las instrucciones de montaje también cambiarán. Por ejemplo:
- Agregar instrucción en Intel puede llamarse ADICIÓN para AMD
- O Math ADD para Power PC
Y, con un cambio en el sistema operativo, las llamadas a nivel de sistema operativo 'nivel y naturaleza' también cambiarán.
Como desarrollador, quiero que mi programa de software funcione en todas las plataformas para maximizar mis ingresos. Entonces tendría que comprar compiladores separados que conviertan mi comando print f en el código de máquina nativo.
Pero los compiladores son costosos y existe la posibilidad de problemas de compatibilidad. Por lo tanto, no es factible comprar e instalar un compilador separado para diferentes sistemas operativos y procesadores. Entonces, ¿cuál puede ser una solución alternativa? Ingrese el lenguaje Java.
¿Cómo funciona la máquina virtual Java?
Mediante el uso de Java Virtual Machine , este problema se puede resolver. Pero, ¿cómo funciona en diferentes procesadores y sistemas operativos? Entendamos este proceso paso a paso.
Paso 1) El código para mostrar la suma de dos números es System.out.println (1 + 2) y se guarda como un archivo .java.
Paso 2) Usando el compilador de Java, el código se convierte en un código intermedio llamado bytecode. La salida es un archivo .class.
Paso 3) Este código no es entendido por ninguna plataforma, sino solo por una plataforma virtual llamada Java Virtual Machine.
Paso 4) Esta Máquina Virtual reside en la RAM de su sistema operativo. Cuando la máquina virtual se alimenta con este código de bytes, identifica la plataforma en la que está trabajando y convierte el código de bytes en el código de máquina nativo.
Mientras trabaja en su PC o navega por la web, siempre que vea cualquiera de estos íconos, tenga la seguridad de que la máquina virtual Java está cargada en su RAM. Pero lo que hace que Java sea lucrativo es que el código, una vez compilado, puede ejecutarse no solo en todas las plataformas de PC, sino también en móviles u otros dispositivos electrónicos compatibles con Java.
Por eso,
"Java es un lenguaje de programación además de una plataforma"
¿Cómo es la plataforma Java independiente?
Como el compilador de C, el compilador de Java no produce código ejecutable nativo para una máquina en particular. En cambio, Java produce un formato único llamado código de bytes. Se ejecuta de acuerdo con las reglas establecidas en la especificación de la máquina virtual. Por tanto, Java es un lenguaje independiente de la plataforma.
Bytecode es comprensible para cualquier JVM instalado en cualquier sistema operativo. En resumen, el código fuente de Java se puede ejecutar en todos los sistemas operativos.
Resumen:
- Java es un lenguaje de programación multiplataforma, orientado a objetos y centrado en la red. Java es un lenguaje de programación orientado a objetos, de uso general y basado en clases.
- Java Platform es una colección de programas que ayudan a los programadores a desarrollar y ejecutar aplicaciones Java de manera eficiente.
- Significado de Java: Java es un lenguaje de programación multiplataforma y centrado en la red.
- Se utiliza principalmente para desarrollar aplicaciones de Android y software empresarial.
- En 2009, Oracle Corporation adquirió Sun Microsystems y tomó posesión de tres activos de software clave de Sun: Java, Solaris y MySQL.
- La última versión de Java lanzada el 15 de septiembre de 2020
- La mejor característica de Java es que es uno de los lenguajes de programación más fáciles de aprender.
- Cuatro tipos de plataformas de lenguaje de programación Java son: 1) Java Platform, Standard Edition (Java SE) 2) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) 3) Java Platform, Micro Edition (Java ME) 4) JavaFX
- Una computadora es un dispositivo electrónico capaz de realizar cálculos.
- La computadora solo comprende señales electrónicas o señales binarias.
- Assembler es una tecnología avanzada que convierte el núcleo fuente al código de máquina correspondiente (110001…) y lo alimenta a su procesador.