Como cualquier lenguaje de programación, el lenguaje Java tiene su propia estructura, reglas de sintaxis y paradigma de programación. El paradigma de programación del lenguaje Java se basa en el concepto de programación orientada a objetos (OOP), que las funciones del lenguaje soportan.
El lenguaje Java es un derivado del lenguaje C, por lo que sus reglas de sintaxis se parecen mucho a C: por ejemplo, los bloques de códigos se modularizan en métodos y se delimitan con llaves ({ y }) y las variables se declaran antes de que se usen.
Estructuralmente, el lenguaje Java comienza con paquetes. Un paquete es el mecanismo de espacio de nombres del lenguaje Java. Dentro de los paquetes se encuentran las clases y dentro de las clases se encuentran métodos, variables, constantes, entre otros. En este tutorial, aprenderá acerca de las partes del lenguaje Java.
El compilador Java
Cuando usted programa para la plataforma Java, escribe el código de origen en archivos .java y luego los compila. El compilador verifica su código con las reglas de sintaxis del lenguaje, luego escribe los códigos byte en archivos .class. Los códigos byte son instrucciones estándar destinadas a ejecutarse en una Java Virtual Machine (JVM). Al agregar este nivel de abstracción, el compilador Java difiere de los otros compiladores de lenguaje, que escriben instrucciones apropiadas para el chipset de la CPU en el que el programa se ejecutará.
El kit de desarrollo de Java
Cuando usted descarga un kit de desarrollo de Java (JDK), obtiene, — además del compilador y otras herramientas, — una librería de clase completa de programas de utilidad preconstruidos que lo ayudan a cumplir cualquier tarea común al desarrollo de aplicaciones. El mejor modo para tener una idea del ámbito de los paquetes y bibliotecas JDK es verificar la documentación API JDK.
El Java Runtime Environment
El Java Runtime Environment (JRE, también conocido como el Java Runtime) incluye las bibliotecas de códigos de la JVM y los componentes que son necesarios para programas en ejecución escritos en el lenguaje Java. Está disponible para múltiples plataformas. Puede redistribuir libremente el JRE con sus aplicaciones, de acuerdo a los términos de la licencia del JRE, para darles a los usuarios de la aplicación una plataforma en la cual ejecutar su software. El JRE se incluye en el JDK.
Conceptos de programación orientada a objetos
El lenguaje Java está (en su mayor parte) orientado a objetos. Si no ha utilizado un lenguaje orientado a objetos antes, sus conceptos pueden parecer extraños al principio. Esta sección es una breve introducción a los conceptos del lenguaje OOP, que utiliza programación estructurada como punto de contraste.
¿Qué es un objeto?
Los lenguajes de programación estructurada como C y COBOL siguen un paradigma de programación muy diferente de los orientados a objetos. El paradigma de programación estructurada está altamente orientado a datos, lo cual significa que usted tiene estructuras de datos por una parte y luego instrucciones del programa que actúan sobre esos datos. Los lenguajes orientados a objetos, como el lenguaje Java, combinan datos e instrucciones del programa en objetos.
Un objeto es una entidad independiente que contiene atributos y comportamientos y nada más. En lugar de tener una estructura de datos con campos (atributos) y pasar esa estructura a toda la lógica del programa que actúa sobre ella (comportamiento), en un lenguaje orientado a objetos, se combinan los datos y la lógica del programa. Esta combinación puede ocurrir en niveles completamente diferentes de granularidad, desde objetos específicos como un Number hasta objetos de aplicación general como un servicio de FundsTransfer en una gran aplicación bancaria.
Objetos padre e hijo
Un objeto padre es aquel que sirve como la base estructural para derivar objetos hijos más complejos. Un objeto hijo se parece a su padre pero es más especializado. El paradigma orientado a objetos le permite reutilizar los atributos y comportamientos comunes del objeto padre y le agrega a sus objetos hijos atributos y comportamientos que difieren.
El objeto Person
Comenzaré con un ejemplo que está basado en escenario común de desarrollo de aplicación: se representa a un individuo con un objeto Person.
Volviendo a la definición de un objeto, usted sabe que un objeto tiene dos elementos primarios: atributos y comportamiento. Verá cómo estos se aplican al objeto Person.
Atributos
¿Qué atributos puede tener una persona? Algunos atributos comunes incluyen:
- Nombre
- Edad
- Altura
- Peso
- Color de ojos
- Género
Probablemente a usted se le pueden ocurrir más (y siempre puede agregar más atributos más tarde) pero esta lista es un buen comienzo.
Comportamiento
Una persona real puede hacer todo tipo de actividades pero los comportamientos de los objetos normalmente se relacionan con algún tipo de contexto de aplicación. En un contexto de aplicación de negocio, por ejemplo, puede querer preguntarle a su objeto Person: "¿Qué edad tiene?" Como respuesta, Person le diría el valor de su atributo de Edad.
Encapsulamiento
Recuerde que un objeto es, sobre todo, diferenciado o independiente. Este es el principio deencapsulamiento en funcionamiento. Ocultación es otro término que a veces se usa para expresar la naturaleza independiente y protegida de los objetos.
Sin tener en cuenta la terminología, lo que es importante es que el objeto mantiene un límite entre su estado y comportamiento y el mundo exterior. Como los objetos del mundo real, los objetos usados en la programación de computadora tienen diversos tipos de relaciones con diferentes categorías de objetos en las aplicaciones que los utilizan.
Herencia
En la programación estructurada, es común copiar una estructura, darle un nombre nuevo y agregar o modificar los atributos que hacen que la nueva identidad (por ejemplo, un registro de Cuenta) sea diferente de su fuente original. Con el tiempo, este abordaje genera una gran cantidad de códigos duplicados, que pueden crear problemas de mantenimiento.
Herencia en funcionamiento
Suponga que está escribiendo una aplicación de recursos humanos y quiere usar el objeto Personcomo base para un objeto nuevo llamado Employee. Al ser el hijo de Person, el Employee tendría todos los atributos de un objeto Person, junto con los adicionales, tales como:
- Número de identificación del contribuyente
- Fecha de contratación
- Salario
Polimorfismo
El polimorfismo es un concepto más difícil de entender que el encapsulamiento o la herencia. Básicamente, significa que los objetos que pertenecen a la misma ramificación de una jerarquía, cuando se envía el mismo mensaje (es decir, cuando se le indica que realice lo mismo), pueden manifestar ese comportamiento de modo diferente.
Para entender cómo el polimorfismo se aplica a un contexto de aplicación de negocio, regrese al ejemplo de Person. ¿Recuerda indicarle a Person que formatee sus atributos en una String? El polimorfismo hace que sea posible para Person representar sus atributos en una variedad de formas, dependiendo del tipo de Person que sea.
El polimorfismo es uno de los conceptos más complejos con los que se encontrará en OOP en la plataforma Java y no dentro del ámbito de un tutorial introductorio.
): Indica que el atributo será visible tanto dentro como fuera de la clase, es decir, es accsesible desde todos lados.
): Indica que el atributo sólo será accesible desde dentro de la clase (sólo sus métodos lo pueden accesar).
): Indica que el atributo no será accesible desde fuera de la clase, pero si podrá ser accesado por métodos de la clase además de las subclases que se deriven (ver herencia).
): Indica que el método será visible tanto dentro como fuera de la clase, es decir, es accsesible desde todos lados.
): Indica que el método sólo será accesible desde dentro de la clase (sólo otros métodos de la clase lo pueden accesar).
): Indica que el método no será accesible desde fuera de la clase, pero si podrá ser accesado por métodos de la clase además de métodos de las subclases que se deriven (ver herencia).
