Qué es Java: Introducción y primeros pasos

Qué es Java

El lenguaje de programación Java vio la luz por primera vez en 1995, gracias a Sun Microsystems. Su concepto fundamental se basaba en la idea de escribir código una sola vez y ejecutarlo en una amplia variedad de dispositivos y sistemas operativos. Java se ha forjado una reputación sólida por ser rápido, seguro y confiable, lo que lo convierte en una opción versátil para desarrollar una amplia gama de aplicaciones.

Para aprovechar al máximo Java y mantenerse al día con sus avances, es fundamental mantenerse actualizado con la versión más reciente. Cada nueva versión de Java trae consigo mejoras significativas en rendimiento, estabilidad y seguridad, lo que garantiza que tus aplicaciones funcionen de manera eficiente y segura.

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Relevancia de Java en la programación

A día de hoy, Java continúa ocupando una posicion relevante dentro del mundo de la programación. Muchos lenguajes le han ganado terreno, aun asi Java ha sido capaz de reinventarse como comentaremos más adelante, para seguir estando a la vanguardia y encontrar su lugar en este sector tan cambiante.

Java es altamente portable, lo que significa que el código Java escrito una vez puede ejecutarse en una variedad de plataformas y sistemas operativos sin necesidad de modificaciones importantes. Esto es posible gracias a la JVM (Java Virtual Machine), que actúa como una capa de abstracción entre el código Java y el hardware subyacente. Esta es una de las principales ventajas de Java con respecto a otros lenguajes, como veremos en una sección posterior.

Además, cuenta con una base de usuarios considerable y una comunidad de desarrolladores activa en todo el mundo. Esto garantiza que siempre haya recursos, bibliotecas y frameworks disponibles para ayudar en el desarrollo de aplicaciones.

Java sigue siendo una opción líder para el desarrollo de aplicaciones empresariales escalables y robustas. Frameworks como Java EE (Enterprise Edition) ofrecen herramientas para crear aplicaciones empresariales que son esenciales en el entorno corporativo.

Se ha convertido en el lenguaje principal utilizado en el desarrollo de aplicaciones para la plataforma Android, que es la plataforma móvil más utilizada en el mundo. Esto garantiza que Java siga siendo relevante en el ámbito de las aplicaciones móviles.

Historia de Java

La historia de Java es un viaje apasionante en el mundo de la programación que se remonta a la década de 1990.

El proyecto de Java comenzó en 1991 bajo el liderazgo de James Gosling y su equipo en Sun Microsystems, una compañía de tecnología de Silicon Valley. Inicialmente, Java se concibió como un lenguaje de programación para dispositivos electrónicos y electrodomésticos, pero más tarde se reenfocó en el desarrollo de software para la World Wide Web.

El 23 de mayo de 1995, Sun Microsystems lanzó oficialmente Java 1.0. Esta fecha se considera el nacimiento de Java como lenguaje de programación. Java fue promocionado con el lema “Write Once, Run Anywhere” (Escribe una vez, ejecuta en cualquier lugar), resaltando su capacidad de ser portable y ejecutarse en diferentes plataformas y sistemas operativos.

Java se convirtió en un lenguaje popular para el desarrollo de applets, pequeñas aplicaciones web que se ejecutaban en el navegador del usuario. La adopción de Java en la web lo llevó a competir con otros lenguajes como JavaScript.

En 2010, Oracle Corporation adquirió Sun Microsystems, lo que incluyó la propiedad de Java. Esto marcó un nuevo capítulo en la historia de Java bajo la administración de Oracle. A pesar de los cambios en la propiedad, Java continuó evolucionando. Se lanzaron nuevas versiones con mejoras de rendimiento, seguridad y funcionalidad.

A partir de 2008, Android, el sistema operativo móvil desarrollado por Google, adoptó Java como su lenguaje principal para la creación de aplicaciones. Esto llevó a un aumento significativo en la demanda de desarrolladores de Java, ya que Android se convirtió en la plataforma móvil más utilizada en el mundo.

Características de Java

Java es conocido por una serie de características clave que lo han convertido en el lenguaje de programación que es hoy en día:

• Portabilidad: Esto se logra mediante la utilización de la máquina virtual Java (JVM), que permite que el código Java sea ejecutado en diferentes sistemas operativos y plataformas sin necesidad de modificaciones.

• Orientación a objetos: Java es un lenguaje de programación completamente orientado a objetos. Esto significa que todo en Java es un objeto, lo que facilita la creación de código modular y reutilizable.

• Seguridad: Se diseñó desde el principio con un enfoque en la seguridad. La plataforma Java incluye características de seguridad como el control de acceso y la verificación de tipos para proteger las aplicaciones de amenazas de seguridad.

• Robustez y confianza: Incluye verificación de límites de memoria durante la ejecución (garbage collection) y manejo de excepciones, lo que ayuda a prevenir errores graves y mejora la estabilidad de las aplicaciones.

• Amplio ecosistema: Cuenta con una amplia gama de bibliotecas y frameworks que facilitan el desarrollo de una variedad de aplicaciones, desde aplicaciones web hasta aplicaciones empresariales y sistemas embebidos.

• Plataforma versátil: Además de su uso en aplicaciones tradicionales, Java se ha adaptado a nuevos entornos, como Android, lo que lo convierte en el lenguaje principal para el desarrollo de aplicaciones móviles en millones de dispositivos.

• Interpretación y compilación Just-In-Time (JIT): Java utiliza un enfoque híbrido en el que el código fuente se compila en bytecode que luego se interpreta y, en algunos casos, se compila justo a tiempo (JIT) para mejorar el rendimiento.

• Actualizaciones regulares: Java sigue siendo un lenguaje en evolución constante, con lanzamientos regulares que introducen mejoras en rendimiento, seguridad y funcionalidad.

Estas características hacen de Java una herramienta poderosa y versátil para una amplia variedad de aplicaciones y proyectos de desarrollo de software en todo el mundo.

Ventajas respecto a otros lenguajes

En comparación con otros lenguajes de programación populares, como Python, C++ y JavaScript, Java tiene las siguientes ventajas específicas:

• Python: Python es un lenguaje de programación interpretado, lo que significa que el código se ejecuta directamente en la computadora sin ser compilado primero. Esto hace que Python sea más rápido que Java, pero también menos portable. Además, Python no tiene un sistema de seguridad integrado tan robusto como el de Java.

• C++: Es un lenguaje de programación de propósito general, orientado a objetos y de alto nivel. Es más rápido que Java, pero también más complejo y difícil de aprender. Además, C++ no tiene un sistema de seguridad integrado tan robusto como el de Java.

• JavaScript: Es un lenguaje de programación interpretado, orientado a objetos y de alto nivel. Es utilizado principalmente para el desarrollo de aplicaciones web. Java es un lenguaje orientado a objetos clásico, mientras que JavaScript se basa en un modelo de prototipos. JavaScript es el estándar en navegadores, pero Java puede superarlo en aplicaciones independientes.

Inconvenientes respecto a otros lenguajes

A pesar de las muchas ventajas de Java, también presenta algunos inconvenientes en comparación con otros lenguajes de programación.

Aunque Java tiene un buen rendimiento en general, en aplicaciones intensivas en CPU, como juegos o sistemas de tiempo real, C++ a menudo supera a Java debido a su mayor control sobre la memoria y el rendimiento. Las aplicaciones Java a veces pueden tener un tiempo de inicio más lento debido a la carga de la JVM y la compilación Just-In-Time (JIT), lo que no es ideal para aplicaciones pequeñas y rápidas.

Por otro lado, Java puede consumir más recursos del sistema en comparación con lenguajes más livianos como Python o JavaScript. Esto puede ser una preocupación en entornos con recursos limitados.

En cuanto al lenguaje, la sintaxis de Java puede considerarse más compleja y detallada en comparación con lenguajes de scripting como Python, lo que puede dificultar la escritura de código rápido y limpio. Para algunos principiantes, Java puede ser más difícil de aprender en comparación con lenguajes de scripting más simples como Python debido a su orientación a objetos rigurosa y estructura.

Estos inconvenientes no hacen que Java sea un lenguaje inadecuado, pero es importante tener en cuenta estas consideraciones al decidir qué lenguaje utilizar en un proyecto específico. La elección del lenguaje debe basarse en los requisitos y objetivos del proyecto, así como en las fortalezas y debilidades de cada lenguaje.

Ecosistema Java

El ecosistema Java es un conjunto completo de herramientas, bibliotecas, frameworks, comunidades y tecnologías que rodean al lenguaje de programación Java. Este ecosistema es extremadamente amplio y diverso, lo que lo convierte en una elección poderosa para una amplia gama de aplicaciones y proyectos. Aquí tienes un vistazo a algunos de los aspectos clave del ecosistema Java:

• Java Development Kit (JDK): El JDK es un conjunto de herramientas esenciales para desarrolladores Java, que incluye el compilador Java, la JVM y otras utilidades necesarias para el desarrollo y la ejecución de aplicaciones Java.

• Java Standard Library: Java ofrece una amplia biblioteca estándar que abarca desde estructuras de datos hasta I/O, manipulación de archivos, concurrencia y más. Esto acelera el desarrollo al proporcionar componentes listos para usar.

• Java Virtual Machine (JVM): La JVM es un componente fundamental del ecosistema Java. Permite que las aplicaciones Java se ejecuten en diferentes sistemas operativos y hardware sin necesidad de cambios en el código fuente.

• Frameworks y bibliotecas: Java tiene una gran cantidad de frameworks y bibliotecas para una variedad de aplicaciones. Algunos ejemplos incluyen Spring (para desarrollo empresarial), Hibernate (para persistencia de datos), Apache Struts (para aplicaciones web) y muchas más.

• IDEs (Entornos de desarrollo integrados): Herramientas como Eclipse, IntelliJ IDEA y NetBeans ofrecen entornos de desarrollo ricos en funciones que facilitan la escritura, depuración y prueba de código Java.

• Build tools: Maven y Gradle son herramientas populares para la gestión de dependencias y la automatización de la construcción de proyectos Java.

• OpenJDK y versiones de Java: OpenJDK es una implementación de código abierto de Java que es ampliamente utilizada y respaldada por la comunidad. Además, Java continúa evolucionando con lanzamientos regulares que introducen mejoras en rendimiento y seguridad.

Usos de Java en la actualidad

Java tiene una amplia variedad de aplicaciones en la actualidad y sigue siendo un lenguaje de programación muy relevante en diversos campos.

Una de las aplicaciones más conocidas de este lenguaje es el desarrollo de aplicaciones web a través de tecnologías como Servlets, JavaServer Pages (JSP) y frameworks web como Spring. Además, es el lenguaje principal usado para desarrollar aplicaciones en la plataforma Android, lo que lo convierte en una elección clave en el desarrollo de aplicaciones móviles.

Aunque no es tan común como otros lenguajes como C++, Java todavía se utiliza en el desarrollo de juegos, especialmente en juegos para dispositivos móviles y juegos en línea. También se usa en la creación de herramientas y aplicaciones de análisis de datos, aunque Python es más popular en este campo. Spark permite el uso de la API de Java, esto ha hecho que el lenguaje gane importancia dentro de este ámbito.

Por otro lado, se utiliza en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos IoT y sistemas de automatización del hogar. Se creó con el objetivo de utilizarlo en sistemas embebidos, hoy en día estos sistemas están más presentes que nunca gracias a la aparición del IoT y la domótica, Java también puede utilizarse para gestionar todos estos sistemas. Además, es bien conocido la cantidad de datos que todos estos sistemas pueden generar, y en ese sentido puede utilizarse en sistemas de gestión de bases de datos (DBMS) como Apache Cassandra y Neo4j.

Tendencias y futuro de Java

En 2023, Java sigue siendo el segundo lenguaje de programación más popular en el ranking PYPL, y el tercero en la encuesta a programadores de Stack Overflow, esto nos hace ver que es un lenguaje que va a seguir presente en la vida de los programadores futuros. A continuación vamos a ver algunos aspectos que serán relevantes para el futuro de este lenguaje.

Es ampliamente utilizado en aplicaciones en la nube y servicios web. Las tecnologías relacionadas con la nube, como contenedores Docker y orquestación con Kubernetes, son relevantes para los desarrolladores de Java.

Por otro lado, Kotlin, un lenguaje de programación compatible con Java, ha ganado popularidad y se ha convertido en una alternativa popular para el desarrollo de aplicaciones Android. La interoperabilidad entre Java y Kotlin es una consideración importante. Además, se usa en aplicaciones de Big Data y Machine Learning. Frameworks como Apache Hadoop y Apache Spark se basan en Java.

En resumen, Java sigue siendo relevante y tiene un futuro prometedor. Su continua evolución, la adopción de nuevas características y la expansión en áreas como la nube, la seguridad y la inteligencia artificial aseguran que Java siga siendo una opción atractiva para los desarrolladores y las organizaciones en el futuro.

Preparación de un entorno de desarrollo Java

Cuando se desarrollan aplicaciones de complejidad mediana o grande en Java, es esencial contar con un entorno de trabajo adecuado que facilite la gestión del código, la automatización de procesos y brinde herramientas de productividad. Las principales características que debe incluir este entorno de trabajo son:

• Herramienta de manejo de dependencias: Para gestionar las bibliotecas y dependencias del proyecto de manera organizada. Utilizaremos Maven, una herramienta para la gestión de proyectos Java que simplifica la gestión de dependencias y automatiza tareas de compilación, prueba y despliegue.
• Automatización de procesos de desarrollo: Automatización de tareas como pruebas, liberaciones y despliegue para mejorar la eficiencia y calidad del desarrollo.
• Entorno de programación avanzado: Un IDE que ofrezca características como detección temprana de errores, autocompletado, navegación y búsqueda eficientes, refactorización automatizada y una sólida integración con otras herramientas. En nuestro caso hemos elegido Eclipse, pero hay otros disponibles como VS Code.

Los pasos a realizar son los siguientes:

• Descarga la última versión estable del JDK desde el sitio web oficial de Oracle o desde el siguiente enlace.

Asegúrate de configurar la variable de entorno JAVA_HOME para que apunte al directorio de instalación del JDK.

• Descarga la versión de Eclipse que mejor se adapte a tus necesidades desde el sitio web oficial.

• La configuración de Maven para Windows es muy sencilla, lo único que debes hacer es descomprimir el archivo Zip descargado de su página web y ubicarlo en un directorio. Por ejemplo en el directorio donde se han almacenado los archivos del JDK (C:\Archivos de Programa\Java\apache-maven-). Cuando se descompriman los archivos se deberá crear la variable de entorno MAVEN_HOME apuntando a la ruta anterior.

Una vez que hayas instalado estas herramientas, estarás listo para crear y administrar proyectos Java de manera eficiente. Además, puedes explorar extensiones y configuraciones adicionales en Eclipse para mejorar aún más tu experiencia de desarrollo.

Conclusiones

En resumen, Java es un lenguaje de programación que ha perdurado desde su inicio en 1995 gracias a su portabilidad, seguridad y robustez. Aunque enfrenta la competencia de otros lenguajes, su amplio ecosistema, incluyendo el JDK y una comunidad activa, lo mantiene relevante en aplicaciones empresariales, Android y más. Su historia de éxito comenzó en Sun Microsystems y se ha adaptado a las cambiantes tecnologías, como Android.

Java destaca por su orientación a objetos, seguridad y versatilidad, pero puede ser superado en rendimiento en aplicaciones intensivas en CPU. Su futuro parece brillante con su uso en la nube, Android, Big Data y Machine Learning, y es esencial configurar un entorno de desarrollo adecuado para aprovechar al máximo sus capacidades.

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