Curso de programación Java Sintaxis Básica

Java es un lenguaje de programación de propósito general, orientado a objetos y diseñado para tener el menor número de dependencias de implementación posibles. Creado por James Gosling en Sun Microsystems (ahora propiedad de Oracle), Java se ha convertido en uno de los lenguajes más utilizados en el desarrollo de aplicaciones empresariales, aplicaciones móviles (Android), sistemas embebidos y mucho más.

Características fundamentales de Java

Java destaca por varias características que lo han posicionado como un lenguaje robusto y versátil:

Multiplataforma: El código Java se compila a bytecode que puede ejecutarse en cualquier dispositivo que tenga una Máquina Virtual Java (JVM), siguiendo el principio de "escribir una vez, ejecutar en cualquier lugar".

Orientado a objetos: Java implementa el paradigma de programación orientada a objetos, permitiendo crear aplicaciones modulares y reutilizables.

Fuertemente tipado: Java exige que todas las variables sean declaradas con un tipo específico, lo que ayuda a detectar errores en tiempo de compilación.

Gestión automática de memoria: El recolector de basura (garbage collector) se encarga de liberar la memoria de objetos que ya no se utilizan.

Seguridad: Java fue diseñado con múltiples capas de seguridad para permitir la creación de aplicaciones libres de virus y manipulaciones.

El ecosistema Java

El ecosistema Java está compuesto por diferentes componentes esenciales:

JDK (Java Development Kit): Conjunto de herramientas para desarrolladores que incluye el compilador, depurador y otras utilidades necesarias para crear aplicaciones Java.

JRE (Java Runtime Environment): Entorno necesario para ejecutar aplicaciones Java, incluye la JVM y las bibliotecas estándar.

JVM (Java Virtual Machine): Máquina virtual que ejecuta el bytecode Java, proporcionando la portabilidad característica del lenguaje.

API de Java: Extensa biblioteca de clases y métodos predefinidos que facilitan el desarrollo de aplicaciones.

Sintaxis básica de Java

La sintaxis de Java deriva de C y C++, pero elimina muchas de las características más complejas y propensas a errores. Un programa Java básico tiene la siguiente estructura:

public class HolaMundo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("¡Hola, mundo!");
    }
}

Este simple programa muestra varios elementos fundamentales:

• La declaración de una clase (public class HolaMundo)
• El método principal (main) que sirve como punto de entrada
• Una instrucción para mostrar texto en la consola

Tipos de datos en Java

Java proporciona dos categorías principales de tipos de datos:

• Tipos primitivos: Almacenan valores simples y están predefinidos en el lenguaje.
• Tipos de referencia: Almacenan referencias a objetos y pueden ser creados por el programador.

Los tipos primitivos incluyen:

• byte: Entero de 8 bits (-128 a 127)
• short: Entero de 16 bits (-32,768 a 32,767)
• int: Entero de 32 bits (-2^31 a 2^31-1)
• long: Entero de 64 bits (-2^63 a 2^63-1)
• float: Número de punto flotante de 32 bits
• double: Número de punto flotante de 64 bits
• char: Carácter Unicode de 16 bits
• boolean: Valor verdadero o falso

Variables y operadores

Las variables en Java deben declararse antes de usarse, especificando su tipo:

int edad = 25;
double salario = 1500.50;
boolean esEstudiante = true;
String nombre = "Ana García";

Java proporciona una amplia gama de operadores para realizar operaciones:

• Aritméticos: +, -, *, /, %
• Relacionales: ==, !=, >, <, >=, <=
• Lógicos: &&, ||, !
• Asignación: =, +=, -=, *=, /=
• Incremento/decremento: ++, --

Estructuras de control

Las estructuras de control permiten alterar el flujo de ejecución de un programa:

Condicionales: Permiten ejecutar código basado en condiciones

• if, else if, else
• switch

Bucles: Permiten repetir código

• for
• while
• do-while
• for-each (enhanced for)

Ejemplo de estructura condicional:

int puntuacion = 85;

if (puntuacion >= 90) {
    System.out.println("Sobresaliente");
} else if (puntuacion >= 70) {
    System.out.println("Notable");
} else if (puntuacion >= 60) {
    System.out.println("Aprobado");
} else {
    System.out.println("Suspenso");
}

Ejemplo de bucle:

// Bucle for tradicional
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println("Iteración: " + i);
}

// Bucle for-each
String[] frutas = {"Manzana", "Banana", "Cereza"};
for (String fruta : frutas) {
    System.out.println(fruta);
}

Funciones (métodos) en Java

En Java, las funciones se denominan métodos y siempre están asociadas a una clase. La estructura básica de un método es:

tipoRetorno nombreMetodo(tipoParametro1 parametro1, tipoParametro2 parametro2) {
    // Cuerpo del método
    return valor; // Si el tipo de retorno no es void
}

Ejemplo de método:

public int sumar(int a, int b) {
    return a + b;
}

Los métodos pueden ser:

• Estáticos: Pertenecen a la clase y no a instancias específicas
• No estáticos: Pertenecen a instancias específicas de la clase
• Constructores: Métodos especiales para inicializar objetos

Arrays y matrices

Los arrays son estructuras de datos que permiten almacenar múltiples valores del mismo tipo:

// Declaración e inicialización de un array
int[] numeros = {10, 20, 30, 40, 50};

// Acceso a elementos
System.out.println(numeros[0]); // Imprime 10

// Modificación de elementos
numeros[2] = 35;

// Recorrido de un array
for (int i = 0; i < numeros.length; i++) {
    System.out.println(numeros[i]);
}

Las matrices (arrays multidimensionales) permiten representar datos tabulares:

// Matriz 3x3
int[][] matriz = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9}
};

// Acceso a elementos
System.out.println(matriz[1][2]); // Imprime 6

// Recorrido de una matriz
for (int i = 0; i < matriz.length; i++) {
    for (int j = 0; j < matriz[i].length; j++) {
        System.out.print(matriz[i][j] + " ");
    }
    System.out.println();
}

Recursión

La recursión es una técnica de programación donde una función se llama a sí misma para resolver un problema. Es especialmente útil para problemas que pueden descomponerse en subproblemas más pequeños del mismo tipo.

Ejemplo de función recursiva para calcular el factorial:

public static int factorial(int n) {
    // Caso base
    if (n == 0 || n == 1) {
        return 1;
    }
    // Caso recursivo
    return n * factorial(n - 1);
}

La recursión requiere:

• Un caso base que detiene la recursión
• Un caso recursivo que descompone el problema

Otros ejemplos clásicos de problemas resueltos mediante recursión incluyen:

• La secuencia de Fibonacci
• El algoritmo de búsqueda binaria
• Recorrido de estructuras de datos jerárquicas como árboles

Entorno de desarrollo Java

Para programar en Java, necesitarás:

1. Instalar el JDK (Java Development Kit)
2. Configurar las variables de entorno para que el sistema reconozca los comandos de Java
3. Elegir un entorno de desarrollo integrado (IDE) como:
   • Eclipse
   • IntelliJ IDEA
   • NetBeans
   • Visual Studio Code con extensiones para Java

Estos entornos proporcionan herramientas que facilitan la escritura, compilación, depuración y ejecución de código Java.

Compilación y ejecución

El proceso de desarrollo en Java implica dos pasos principales:

Compilación: El código fuente (.java) se compila a bytecode (.class)

Ejecución: El bytecode se ejecuta en la JVM

Este proceso de dos pasos es fundamental para la portabilidad de Java: el mismo bytecode puede ejecutarse en cualquier plataforma que tenga una JVM compatible.

java MiPrograma

javac MiPrograma.java