Java

 ¿Que es Java?

Java es un lenguaje de programación y una plataforma informática que fue comercializada por primera vez en 1995 por Sun Microsystems.[2]​[3]​

Java (lenguaje de programación)

El lenguaje de programación Java fue desarrollado originalmente por James Gosling, de Sun Microsystems (constituida en 1983 y posteriormente adquirida el 27 de enero de 2010 por la compañía Oracle),[4]​ y publicado en 1995 como un componente fundamental de la plataforma Java de Sun Microsystems. Su sintaxis deriva en gran medida de C y C++, pero tiene menos utilidades de bajo nivel que cualquiera de ellos. Las aplicaciones de Java son compiladas a bytecode (clase Java), que puede ejecutarse en cualquier máquina virtual Java (JVM) sin importar la arquitectura de la computadora subyacente.

La compañía Sun desarrolló la implementación de referencia original para los compiladores de Java, máquinas virtuales y librerías de clases en 1991, y las publicó por primera vez en 1995. A partir de mayo de 2007, en cumplimiento de las especificaciones del Proceso de la Comunidad Java, Sun volvió a licenciar la mayoría de sus tecnologías de Java bajo la Licencia Pública General de GNU. Otros han desarrollado también implementaciones alternas a estas tecnologías de Sun, tales como el Compilador de Java de GNU y el GNU Classpath.

Historia

Java se creó como una herramienta de programación para ser usada en un proyecto de set-top-box en una pequeña operación denominada the Green Project en Sun Microsystems en 1991. El equipo (green team), compuesto por trece personas y dirigido por James Gosling, trabajó durante 18 meses en Sand Hill Road, Menlo Park (California), para desarrollarlo.

El lenguaje se denominó inicialmente Oak(por un roble que había fuera de la oficina de Gosling), luego pasó a llamarse green tras descubrir que Oak era ya una marca comercial registrada para adaptadores de tarjetas gráficas, y finalmente se le renombró java.

Es frecuentada por algunos de los miembros del equipo. Pero no está claro si es un acrónimo o no, aunque algunas fuentes señalan que podría tratarse de las iniciales de sus diseñadores: James Gosling, Arthur Van Hoff y Andy Bechtolsheim. Otros abogan por el siguiente acrónimo, Just Another Vague Acronym ("simplemente otro acrónimo ambiguo más"). La hipótesis que más fuerza tiene es la de que Java debe su nombre a un tipo de café disponible en la cafetería cercana; de ahí que el icono de Java sea una taza de café caliente. Un pequeño signo que da fuerza a esta teoría es que los cuatro primeros bytes (el número mágico) de los archivos.class que genera el compilador, son en hexadecimal, 0xCAFEBABE. A pesar de todas estas teorías, el nombre fue sacado al parecer de una lista aleatoria de palabras.[5]​

Los objetivos de Gosling eran implementar una máquina virtual y un lenguaje con una estructura y sintaxis similar a C++. Entre junio y julio de 1994, tras una sesión maratoniana de tres días entre John Gage, James Gosling, Patrick Naughton, Wayne Rosing y Eric Schmidt, el equipo reorientó la plataforma hacia la Web. Sintieron que la llegada del navegador web Mosaicpropiciaría que Internet se convirtiese en un medio interactivo, como el que pensaban era la televisión por cable. Naughton creó entonces un prototipo de navegador, WebRunner, que más tarde sería conocido como HotJava.

En 1994, se les hizo una demostración de HotJava y la plataforma Java a los ejecutivos de Sun. Java 1.0a pudo descargarse por primera vez en 1994, pero hubo que esperar al 23 de mayo de 1995, durante las conferencias de SunWorld, a que vieran la luz pública Java y HotJava, el navegador Web. El acontecimiento fue anunciado por John Gage, el director científico de Sun Microsystems. El acto estuvo acompañado por una pequeña sorpresa adicional, el anuncio por parte de Marc Andreessen, vicepresidente ejecutivo de Netscape, de que Java sería soportado en sus navegadores. El 9 de enero del año siguiente, 1996, Sun fundó el grupo empresarial JavaSoft para que se encargase del desarrollo tecnológico.[2] Dos semanas más tarde la primera versión de Java fue publicada.

La promesa inicial de Gosling era Write Once, Run Anywhere (Escríbelo una vez, ejecútalo en cualquier lugar), proporcionando un lenguaje independiente de la plataforma y un entorno de ejecución (la JVM) ligero y gratuito para las plataformas más populares, de forma que los binarios (bytecode) de las aplicaciones Java pudiesen ejecutarse en cualquier plataforma.

El entorno de ejecución era relativamente seguro, y los principales navegadores web pronto incorporaron la posibilidad de ejecutar applets Java incrustadas en las páginas web.

Java ha experimentado numerosos cambios desde la versión primigenia, JDK 1.0, así como un enorme incremento en el número de clases y paquetes que componen la biblioteca estándar.[6]​

Versiones

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Desde J2SE 1.4, la evolución del lenguaje ha sido regulada por el JCP (Java Community Process), que usa Java Specification Requests (JSRs) para proponer y especificar cambios en la plataforma Java. El lenguaje en sí mismo está especificado en la Java Language Specification (JLS), o Especificación del Lenguaje Java. Los cambios en los JLS son gestionados en JSR 901.

  • JDK 1.1 (19 de febrero de 1997) — Principales adiciones incluidas: comunicado de prensa
    • una reestructuración intensiva del modelo de eventos AWT (Abstract Windowing Toolkit)
    • clases internas (inner classes)
    • JavaBeans
    • JDBC (Java Database Connectivity), para la integración de bases de datos
    • RMI (Remote Method Invocation)
  • J2SE 1.2 (8 de diciembre de 1998) — Nombre clave Playground. Esta y las siguientes versiones fueron recogidas bajo la denominación Java 2 y el nombre "J2SE" (Java 2 Platform, Standard Edition) reemplazó a JDK para distinguir la plataforma base de J2EE (Java 2 Platform, Enterprise Edition) y J2ME (Java 2 Platform, Micro Edition). Otras mejoras añadidas incluían: comunicado de prensa
  • J2SE 5.0 (30 de septiembre de 2004) — Nombre clave: Tiger. (Originalmente numerado 1.5, esta notación aún es usada internamente.[3]) Desarrollado bajo JSR 176, Tiger añadió un número significativo de nuevas características comunicado de prensa
    • Plantillas (genéricos) — provee conversión de tipos (type safety) en tiempo de compilación para colecciones y elimina la necesidad de la mayoría de conversión de tipos (type casting). (Especificado por JSR 14.)
    • Metadatos — también llamados anotaciones, permite a estructuras del lenguaje como las clases o los métodos, ser etiquetados con datos adicionales, que puedan ser procesados posteriormente por utilidades de proceso de metadatos. (Especificado por JSR 175.)
    • Autoboxing/unboxing — Conversiones automáticas entre tipos primitivos(Como los int) y clases de envoltura primitivas (Como Integer). (Especificado por JSR 201.)
    • Enumeraciones — la palabra reservada enum crea una typesafe, lista ordenada de valores (como Dia.LUNES, Dia.MARTES, etc.). Anteriormente, esto solo podía ser llevado a cabo por constantes enteras o clases construidas manualmente (enum pattern). (Especificado por JSR 201.)
    • Varargs (número de argumentos variable) — El último parámetro de un método puede ser declarado con el nombre del tipo seguido por tres puntos (e.g. void drawtext(String... lines)). En la llamada al método, puede usarse cualquier número de parámetros de ese tipo, que serán almacenados en un array para pasarlos al método.
    • Bucle for mejorado — La sintaxis para el bucle for se ha extendido con una sintaxis especial para iterar sobre cada miembro de un array o sobre cualquier clase que implemente Iterable, como la clase estándar Collection, de la siguiente forma:
 void displayWidgets (Iterable<Widget> widgets) {
     for (Widget w : widgets) {
         w.display();
     }
 }

Este ejemplo itera sobre el objeto Iterable widgets, asignando, en orden, cada uno de los elementos a la variable w, y llamando al método display() de cada uno de ellos. (Especificado por JSR 201.)

  • Java SE 6 (11 de diciembre de 2006) — Nombre clave Mustang. Estuvo en desarrollo bajo la JSR 270. En esta versión, Sun cambió el nombre "J2SE" por Java SE y eliminó el ".0" del número de versión.[4]Está disponible en http://java.sun.com/javase/6/. Los cambios más importantes introducidos en esta versión son:
    • Incluye un nuevo marco de trabajo y API que hacen posible la combinación de Java con lenguajes dinámicos como PHP, Python, Ruby y JavaScript.
    • Incluye el motor Rhino, de Mozilla, una implementación de Javascript en Java.
    • Incluye un cliente completo de Servicios Web y soporta las últimas especificaciones para Servicios Web, como JAX-WS 2.0, JAXB 2.0, STAX y JAXP.
    • Mejoras en la interfaz gráfica y en el rendimiento.
  • Java SE 7 — Nombre clave Dolphin. En el año 2006 aún se encontraba en las primeras etapas de planificación. Su lanzamiento fue en julio de 2011.
    • Soporte para XML dentro del propio lenguaje.
    • Un nuevo concepto de superpaquete.
    • Soporte para closures.
    • Introducción de anotaciones estándar para detectar fallos en el software.
  • No oficiales:
    • NIO2.
    • Java Module System.
    • Java Kernel.
    • Nueva API para el manejo de Días y Fechas, la cual reemplazará las antiguas clases Date y Calendar.
    • Posibilidad de operar con clases BigDecimal usando operandos.
  • Java SE 8 — lanzada en marzo de 2014. Cabe destacar:
    • Incorpora de forma completa la librería JavaFX.
    • Diferentes mejoras en seguridad.
    • Diferentes mejoras en concurrencia.
    • Añade funcionalidad para programación funcional mediante expresiones Lambda.
    • Mejora la integración de JavaScript.
    • Nuevas API para manejo de fechas y tiempo (date - time).
  • Java SE 9 — lanzada el 21 de septiembre del 2017.
  • Java SE 10 — lanzada el 20 de marzo de 2018.
  • Java SE 11 — lanzada el 25 de septiembre de 2018.
  • Java SE 12 — lanzada el 19 de marzo de 2019.
  • Java SE 15 — lanzada el 15 de septiembre de 2020.
  • Java SE 16 — lanzada el 18 de marzo de 2021.[7]​
  • Java SE 17 — lanzada el 14 de septiembre de 2021. Como mínimo tendrá soporte hasta septiembre de 2024 al ser una versión LTS (Long Term Support - Soporte a largo plazo).
  • Java SE 18 — lanzada el 22 de marzo de 2022.[8]​
  • Java SE 19 — lanzada el 20 de septiembre de 2022.[9]​
  • Java SE 20 — lanzada el 21 de marzo de 2023.[10]​
  • Java SE 21 — lanzada el 19 de septiembre de 2023. Como mínimo tendrá soporte hasta septiembre de 2026 al ser una versión LTS (Long Term Support - Soporte a largo plazo).

En el 2005 se calculaba en 4,5 millones el número de desarrolladores y 2500 millones de dispositivos habilitados con tecnología Java.

Sintaxis 


La sintaxis de Java se deriva en gran medida de C++. Pero a diferencia de este, que combina la sintaxis para programación genérica, estructurada y orientada a objetos, Java fue construido desde el principio para ser completamente orientado a objetos. Todo en Java es un objeto (salvo algunas excepciones), y todo en Java reside en alguna clase (recordemos que una clase es un molde a partir del cual pueden crearse varios objetos).

A diferencia de C++, Java no tiene sobrecarga de operadores[11]​ o herencia múltiple para clases, aunque la herencia múltiple está disponible para interfaces.

Aplicaciones autónomas

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Este ejemplo necesita una pequeña explicación.

  • Todo en Java está dentro de una clase, incluyendo programas autónomos.
  • El código fuente se guarda en archivos con el mismo nombre que la clase que contienen y con extensión “.java”. Una clase (class) declarada pública (public) debe seguir este convenio. Si tenemos una clase llamada Hola, su código fuente deberá guardarse en el fichero “Hola.java”.
  • El compilador genera un archivo de clase (con extensión “.class”) por cada una de las clases definidas en el archivo fuente. Una clase anónima se trata como si su nombre fuera la concatenación del nombre de la clase que la encierra, el símbolo “$”, y un número entero.
  • Los programas que se ejecutan de forma independiente y autónoma, deben contener el método ”main()”.
  • La palabra reservada ”void” indica que el método main no devuelve nada.
  • El método main debe aceptar un array de objetos tipo String. Por acuerdo se referencia como ”args”, aunque puede emplearse cualquier otro identificador.
  • La palabra reservada ”static” indica que el método es un método de clase, asociado a la clase en vez de a una instancia de la misma. El método main debe ser estático o ’’de clase’’.
  • La palabra reservada public significa que un método puede ser llamado desde otras clases, o que la clase puede ser usada por clases fuera de la jerarquía de la propia clase. Otros tipos de acceso son ”private” o ”protected”.
  • La utilidad de impresión (en pantalla por ejemplo) forma parte de la biblioteca estándar de Java: la clase ‘’’System’’’ define un campo público estático llamado ‘’’out’’’. El objeto out es una instancia de ‘’’PrintStream’’’, que ofrece el método ‘’’println (String)’’’ para volcar datos en la pantalla (la salida estándar).
  • Las aplicaciones autónomas se ejecutan dando al entorno de ejecución de Java el nombre de la clase cuyo método main debe invocarse. Por ejemplo, una línea de comando (en Unix o Windows) de la forma java –cp . Hola ejecutará el programa del ejemplo (previamente compilado y generado “Hola.class”). El nombre de la clase cuyo método main se llama puede especificarse también en el fichero “MANIFEST” del archivo de empaquetamiento de Java (.jar).

Applets

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Las applet Java son programas incrustados en otras aplicaciones, normalmente una página web que se muestra en un navegador.

// Hello.java
import javax.swing.JApplet;
import java.awt.Graphics;

public class Hello extends JApplet {

    public void paint(Graphics g) {
        g.drawString("Hola, mundo!", 65, 95);
    }

}

 <!-- Hola.html -->
<html>
  <head>
    <title>Applet Hola Caracola.</title>
  </head>
  <body>
    <applet code="Hola.class" width="200" height="200">
    </applet>
  </body>
</html>

Actualmente HTML 5 ha eliminado el uso de la etiqueta <applet>. Pero todavía existe la forma de usarlo en HTML5. (Texto en inglés) Java Applets in HTML5.

La sentencia import indica al compilador de Java que incluya las clases java.applet.Applet y java.awt.Graphics, para poder referenciarlas por sus nombres, sin tener que anteponer la ruta completa cada vez que se quieran usar en el código fuente.

La clase Hola extiende (extends) a la clase Applet;es decir, es una subclase de ésta. La clase Applet permite a la aplicación mostrar y controlar el estado del applet. La clase Applet es un componente del AWT (Abstract Window Toolkit), que permite al applet mostrar una interfaz gráfica de usuario o GUI (Graphical User Interface), y responder a eventos generados por el usuario.

La clase Hola sobrecarga el método paint (Graphics) heredado de la superclase contenedora (Applet en este caso), para acceder al código encargado de dibujar. El método paint() recibe un objeto Graphics que contiene el contexto gráfico para dibujar el applet. El método paint()llama al método drawString (String, int, int) del objeto. [5]

Servlets

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Artículo principal: Java Servlet

Los servlets son componentes de la parte del servidor de Java EE encargados de generar respuestas a las peticiones recibidas de los clientes.

// Hola.java
import java.io.IOException; 
import javax.servlet.*;

public class Hola extends GenericServlet 
{
    public void service(ServletRequest request, ServletResponse response)
        throws ServletException, IOException
    {
        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter pw = response.getWriter();
        pw.println("¡Hola, mundo!");
        pw.close();
    }
}

Las sentencias import indican al compilador de Java la inclusión de todas las clases públicas e interfaces de los paquetes java.io y javax.servlet en la compilación.

La clase Hola extiende (extends) es heredera de la clase GenericServlet. Esta clase proporciona la interfaz para que el servidor le pase las peticiones al servlet y el mecanismo para controlar el ciclo de vida del servlet.

La clase Hola sobrecarga el método service (ServletRequest, ServletResponse), definido por la interfaz servlet para acceder al manejador de la petición de servicio. El método service()recibe un objeto de tipo ServletRequest que contiene la petición del cliente y un objeto de tipo ServletResponse, usado para generar la respuesta que se devuelve al cliente. El método service() puede lanzar(throws) excepciones de tipo ServletException e IOException si ocurre algún tipo de anomalía.

El método setContentType (String) en el objeto respuesta establece el tipo de contenido MIME a "text/html", para indicar al cliente que la respuesta a su petición es una página con formato HTML. El método getWriter() del objeto respuesta devuelve un objeto de tipo PrintWriter, usado como una tubería por la que viajarán los datos al cliente. El método println (String) escribe la cadena "¡Hola, mundo!" en la respuesta y finalmente se llama al método close() para cerrar la conexión, que hace que los datos escritos en la tubería o stream sean devueltos al cliente.

Aplicaciones con interfaz

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Swing es la biblioteca para la interfaz gráfica de usuario avanzada de la plataforma Java SE.

 // Hola.java
 import javax.swing.*;
 
 public class Hola extends JFrame {
     Hola() {
         setDefaultCloseOperation(WindowConstants.DISPOSE_ON_CLOSE);
         add(new JLabel("¡Hola, mundo!"));
         pack();
     }
 
     public static void main(String[] args) {
         new Hola().setVisible(true);
     }
 }

Las instrucciones import indican al compilador de Java que las clases e interfaces del paquete javax.swing se incluyan en la compilación.

La clase Hola extiende (extends) la clase javax.swing.JFrame, que implementa una ventana con una barra de título y un control para cerrarla.

El constructor Hola() inicializa el marco o frame llamando al método setDefaultCloseOperation (int) heredado de JFrame para establecer las operaciones por defecto cuando el control de cierre en la barra de título es seleccionado al valor WindowConstants.DISPOSE_ON_CLOSE. Esto hace que se liberen los recursos tomados por la ventana cuando es cerrada, y no simplemente ocultada, lo que permite a la máquina virtual y al programa acabar su ejecución. A continuación se crea un objeto de tipo JLabel con el texto "¡Hola, mundo!", y se añade al marco mediante el método add (Component), heredado de la clase Container. El método pack(), heredado de la clase Window, es invocado para dimensionar la ventana y distribuir su contenido.

El método main() es llamado por la JVM al comienzo del programa. Crea una instancia de la clase Hola y hace la ventana sea mostrada invocando al método setVisible (boolean) de la superclase (clase de la que hereda) con el parámetro a true. Véase que, una vez el marco es dibujado, el programa no termina cuando se sale del método main(), ya que el código del que depende se encuentra en un hilo de ejecuciónindependiente ya lanzado, y que permanecerá activo hasta que todas las ventanas hayan sido destruidas.



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