Fundamentos del lenguaje
El codigo fuente en Java se escribe en archivos cuya extensión es .java a partir de los cuales luego del proceso de compilación se crean archivos .class, y estos archivos junto con las librerias son las que hacen nuestro programa que sera ejecuado por la JVM. Vamos a discutir algunos conceptos a traves de este pequeño demo hecho en Java.
Lo primero que vemos en archivo *.java es la declaración del package al que pertenece esta clase. un paquete nos permite agrupar clases, interfaces y otros elementos que comparten caracteristicas comunes que hacen que queramos agruparlos de una manera conveniente.
Ejemplo de la declaración del paquete al que pertence la clase.
package io.rhynl.java.basics;Por convención en Java los nombre del paquete se define de manera inversa al dominio de la organización o grupo, en el ejemplo que se muestra arriba, utilizo el dominio rhynl.io invertido y a partir de este se crean los subdominios pertinentes java para indicar que es un codigo en Java y el subdominio basics que esta dentro del paquete java.
En Java se trabaja con el paradigma de la Programación Orientado a Objetos (OOP por sus siglas en ingles) donde una de sus premisas es maximizar la reusabilidad de l codigo, de allí que podamos crear paquetes de clases comunes y por supuesto la idea de que podamos importar dichas clases desde otra ubicación para poder utilizarlas. Existes muchos paquetes con diferentes clases que nos provee el lenguaje como la clase System el cual posee un campo statico out del tipo PrintStream el cual posee metodos como println y format conocidos que hemos utilizado antes.
Ya iremos profundizando conceptos como OOP y los diferentes paquetes y clases qe nos provee Java. Lo que debemos notar ahora es que la clase System así como otras clases utiles y de uso común, las cuales pertenecen al paquete java.lang son importadas o cargadas automaticamente por nosotros a la hora de compilar y/o ejecutar nuestros porgramas, de allí que no haya necesidad de importarlas pero hay muchos otros paquetes y clases que nos ofrece el lenguaje así como aquellas de terceros o que desarrollemos nosotros que no se cargan automaticamente es por ello que debemos indicar explicitamente la importación de las mismas.
Esto se logra con el uso de la palabra reservada import seguido del nombre completamente calificado (esto no es mas que el nombre con el dominio invertido donde se indica el paquete y el nombre del miembro del paquete que deseamos utilizar).
Ejemplo de importación de una clase.
import java.util.Scanner;En el ejemplo anterior, se indica que necesitamos hacer uso de la clase Scanner perteneciente al paquete java.util, esta clase nos permitirá crear un objeto con el cual podamos capturar lo que teclea el usuario como veremos mas adelante.
Lo siguiente que notamos es la clase, cuando trabajamos con paquetes es un requerimiento que el nombre de la clase sea igual al nombre que le dimos al archivo .java, así pues, podemos ver que la clase se llama Main y el nombre del archivo es Main.java, si qieremos mas adelante cambiar el nombre de nuestra clase, pro ejemplo a Calculadora debemos de igual manera renombrar el archivo correspondiente a Calculadora.java.
Ejemplo de la definición de la clase
public class Main {
//...
}Una clase se define haciendo uso de la palabra reservada class seguido del nombre que se le dara, por convención, al nombrar las clases usamos el estilo pascal en enl cual la primera letra de la palabra se escribe en mayusculas y las siguientes en minuscalas y en el caso de que el nombre de la clase es compuesto de dos o mas palabras, la inicial de cada palabra tambien debe estar en mayuscula (ej: VehiculoAcuatico). El codigo corespondiente a la clase esta encerrado entre llaves {}. En ejemplo se aprecia que la definición de la clase tiene un modificador de acceso, la palabra clave public, esto lo veremos con mas detalles en proximas oportunidades, sin embargo lo que el modificador hacer es indicar quien puede utilizar la clase, puede ser public lo que implica que puede es visible desde cualquier otra clase sin importar la ubicación de la misma en el programa o ausencia de modificar (que en si mismo es un modificador) lo que implica que clase solo es visible desde el paquete que la contiene, es decir, que solo otras clases dentro del mismo paquete a la que la clase pertenece puede verle.
Una clase puede tener campos (variables que pertenencen a la clase o a los objetos creados a partir de la clase) y metodos (rutinas que se ejecutan al ser llamados en algun momento durante la ejecución del programa y que generalmente su razón de ser es modificar o acceder a los campos de la clase u objeto).
Como indicamos anteriormente una clase esta compuesta por metodos y por fields (campos). Los campos no son mas que variables definidas dentro de la clase y que son accesibles desde los metodos de dicha clase.
Ejemplo de campo:
static Scanner teclado = new Scanner(System.in);En el ejemplo anterior, tenemos un campo perteneciente a la clase Main al que llamamos teclado el cual es de tipo Scanner o dicho de otra manera, teclado es una instancia de Scanner, como mencionamos antes, Scanner nos permite recuperar los datos ingresados por el usuario a traves del teclado. Para ello debemos pasar como parametro al costructor de la clase Scanner la fuente de los datos que van a ser leidos, en este caso será de System.in.
Informacion sobre los metodos de una clase
Un programa consta en la mayoria de los casos de muchas clases, no es el caso de este repositorio (aún), pero es de lo mas comun que ese sea el caso, es por ello que necesitamos de una manera de indicarle a la maquina virtual de Java el punto de partida para la ejecución del programa, esto se logra gracias al metodo main (no confundir con la clase Main).
public static void main(String[] args) {
//el programa empieza a ejecutarse aquí.
}la declaración del metodo es tal cual como se muestra arriba, donde la palabra reservada public hace referencia a que es visible desde cualquier parte del programa, como ya mencionamos antes. La palabra static hace referencia a que este es un metodo que pertenece directamente a la clase y que se comparte para todos los objetos creados a partir de la clase, esto lo veremos con más detalle posteriormente. La palabra reservada void indica el tipo de dato que devuelve el metodo, en el caso de main, como no devueve nada y es a eso a lo que hace referencia void, ausencia de valor de retorno.
Existen diferentes estructuras de datos que veremos a lo largo de las semanas, pero por ahora vamos a comentar dos: variables y arreglos.
Como vimos antes, las variables en Java estan asociadas a las clases, como campos de estas. Y las mismas pueden ser de diferentes tipos, los hay de tipos personalizados como el caso de teclado que es del tipo Scanner pero los hay variables de otros tipo, de hecho mas comunes, conocidos como tipo primitivos o propios del lenguaje. Existen cuatro categorias para agrupar los posibles tipos primitivos que una variable puede tomar. Estos son:
Por convención las variables se nombran siguiendo el estilo camel case, esto es, que los nombre comienzan con letra minuscula y las letras sucesivas en minuscula de igual manera, en el caso de ser un nombre compuesto, por dos o mas palabras, la primera letra de la segunda y demas letras estara en mayuscula. Ej: diasDeLaSemana.
Para los numeros enteros (aquellos que no poseen parte decimal), existen cuatro tipos de datos primitivos. Estos son: byte, short, int y long la diferencia entre ellos radica basicamente en el rango maximo de valores que puede contener una variable de dicho tipo, como se ilustra en la tabla abajo:
En la tabla podemos apreciar para tipo, cuantos bytes ocupa de la memoria del sistema una variable de cada tipo, el rango que puede contener y el valor por defecto para cada tipo.
byte diasDeLaSemana = 7;
short edad = 33;
int numeroDeSegundosEnUnAnio = 31536000;
long edadAproximadaDelPlanetaTierra = 4543000000000L;En el codigo anterior, se pueden apreciar algunos ejemplos de definición de variables. Com vemos, primero se indica el tipo de dato luego el nombre de la variable seguido del operador de asignación (simbolo de igualdad) y el valor que se asigna a la variable. Esto es una sentencia (statement) y como toda sentencia termina con punto y como ;.
Para los numeros reales (que poseen parte decimal) se usa la notación de punto flotante y para este tipo de numeros existen dos tipos de datos primitivos en el lenguaje: float y double.
float pi = 3.14159265359f;
double piPi = 9.869604401; // pi*piAl igual que ocurre para los tipos de datos enteros, la mayor diferencia entre los tipos float y double es la presición del valor que pueden contener.
El tipo de dato char es la representación en memoria de un caracter unicode el cual se coloca entre comillas simples ('), si esta presente en el teclado de la computadora, basta con teclear ese caracter pero si no es ese el caso se puede indicar con el codigo unicode.
char inicialDelNombre = 'R';
char letraA = '\u0041';El tipo de dato boolean puede tener dos valores posibles, true que indica verdadero y el valor false que indica falso. las variables de este tipo de dato primitivo son utiles para almacenar el resultado de una comparación logica como veremos mas adelante.
boolean es2017AnioBisiesto = false;
boolean esMartes = true;Existe un tipo que no es primitivo pero cuyo uso es sumamente comun, de hecho lo hemos estado utilizando sin siquiera pensar en ello. La cadena de caracteres (String) es una clase que nos resuelve la manipulación de caracteres individuales para formar textos, de allí el nombre, cadena de caracteres, ya que no son mas que una suceción de caractres uno seguido de otro.
System.out.println("Hello World!!");En el ejemplo podemos apreciar como el metodo println recibe como parametro la cadena de caracteres "Hello World!!", es de destacar que las cadenas de caracteres a diferencia de un caracter, se encierra entre comillas dobles ("). Para declarar una variable de tipo String se hace como hemos visto hasta ahora para los tipos pimitivos, aun cuando debemos recordar que String no es un tipo primitivo.
String nombre = "John Doe";Realmente lo que se esta creando es un objeto de tipo String o le que es lo mismo la variable nombre es una instancia de String y por ello tiene algunos atributos y metodos asociados, uno de los atributos mas comunes de los String es el length (longitud) que representa la logindut de la cadena de caracteres.
String nombre = "John Doe";
int longitudDelNombre = nombre.length;
System.out.print(longitudDelNombre); // imprime 8.Entre sus metodos vamos a mencionar dos por ahora, estos son split y charAt. split lo que hace es cortar la cadena, de acuerdo a un caracter dado y devolvernos un arreglo (el cual veremos pronto) que contiene cada una de las partes en las que fue dividida la cadena.
String cadenaDeLetras = "a,b,c,d,e";
String[] arregloDeLetras = cadenaDeLetras.split(","); // arregloDeLetras es igual a ["a","b","c","d","e"]En el ejemplo que vemos arriba, tenemos una cadena contentiva de una serie de letras separadas por coma. y luego le estamos diciendo que deseamos separar esa cadena de caracteres usando como caracter de ruptura la coma ,.
En cuanto al metodo charAt es un metodo que nos permite acceder al caracter ubicado en una posición especifica de la cadena. Digamos que deseamos almacenar en memoria la primera letra del nombre de una persona, lo hariamos de la siguiente manera.
String nombre = "John Doe";
char incialDelNombre = nombre.charAt(0);
System.out.print(inicialDelNombre); // imprime J.Un arreglo tambien llamado vector, no es mas una serie de elementos del mismo tipo, con un orden especifico y que son accedidos a traves de un indice de base cero. Retomemos un ejemplo de esto, el arreglo (array) de String que creamos anteriormente a partir de la variable cadenaDeLetras.
String[] arregloDeLetras = cadenaDeLetras.split(","); // arregloDeLetras es igual a ["a","b","c","d","e"]Como vemos en este ejemplo la variable arregloDeLetras es un vector en este caso de variables de tipo String, veamos otros ejemplos.
int[] arregloDeNumeros = {1,2,3,4,5};
char[] arregloDeCaracteres = new char[5];
arregloDeCaracteres[0] = 'A';
int primerElemento = arregloDeNumeros[0];De los ejemplos anteriores podemos desprender algunas ideas sobre los arreglos, en primer lugar que existen diferentes maneras de declararlos y asignanles valores. Lo primero que debemos hacer es indicar el tipo de dato que los elementos que contendra el arreglo, estos puede ser cualquiera de los tipos primitivos o incluso tipos compuestos como lo es el caso de String, luego del tipo usamos los corchetes ([]) de apertura y cierre, seguido del nombre que le demos a la variable. En cuanto a la asignación podemos hacerlo indicando directamente los elementos que contendra el arreglo como es el caso de arregloDeNumeros y en cuyo caso debe hacerse indicando entre llaves ({}) y separados por coma (,) los distintos valores que contendra el arreglo. O como en el caso de arregloDeCaracteres definimos solo la longitud que tendra el arreglo, en cuyo caso se usa la palabra reservada new la cual indica que vamos a crear una variable de un tipo personalizado, en caso del ejemplo arraglo de char, seguido del tipo de dato y los corchetes, el cual debe ser igual al tipo que indicamos en la declaración de la variable y dentro de los corchetes indicamos la longitud del arreglo, es decir la cantidad de elementos maxima que puede albergar el vector.