MANUAL DE JAVA Rodolfo J. Rodríguez-R. rodolfor@cariari.ucr.ac.cr

MANUAL DE JAVA Rodolfo J. Rodríguez-R. rodolfor@cariari.ucr.ac.cr ÍNDICE: 1. RESUMEN 2 2. PROGRAMACIÓN CLIENTE-SERVIDOR 3 3. PLUG-INS 4 4. SCRIPTS 4 5. JAVA 4 6. ACTIVEX 5 7. SCRIPTLETS 5 8. JAVA EN "DOS PALABRAS" 6 9. ORIGEN DE JAVA 8 10. CARACTERÍSTICAS DE JAVA 9 11. ORIENTADO A OBJETOS 10 12. DISTRIBUIDO 10 13. ROBUSTO 10 14. SEGURO 13 15. PORTABLE 15 16. INTERPRETADO 15 17. DINÁMICO 19 18. DIFERENCIAS Y SIMILITUDES CON C++ 21 19. JAVA PARA APLICACIONES CORPORATIVAS 24 20. DESARROLLO RÁPIDO DE APLICACIONES 25 21. APLICACIONES EFECTIVAS Y EFICIENTES 25 22. PORTABILIDAD PARA PROGRAMADOR Y PROGRAMA 26 23. COSTOS DE DESARROLLO 27 24. MANTENIMIENTO Y SOPORTE 27 25. APRENDIZAJE 29 26. RESUMEN 29 27. PRIMEROS PASOS EN JAVA 31

1. Resumen El uso principal que se hace de Internet e incluso de las redes internas (corporativas) es correo electrónico (e-mail), aunque actualmente hay un auge sorprendente de la navegación web. Los documentos web pueden contener variedad de texto, gráficos de todas clases y proporcionar enlaces hipertexto hacia cualquier lugar de la red. Los navegadores utilizan documentos escritos en lenguaje HTML. La combinación actual de navegadores HTML/WWW está limitada pues a texto y gráficos. Si se quiere reproducir un sonido o ejecutar un programa de demostración, primero hemos de bajarnos (download) el fichero en cuestión y luego utilizar un programa en nuestro ordenador capaz de entender el formato de ese fichero, o bien cargar un módulo (plug-in) en nuestro navegador para que pueda interpretar el fichero que hemos bajado. Hasta ahora, la única forma de realizar una página web con contenido interactivo, era mediante la interfaz CGI (Common Gateway Interface), que permite pasar parámetros entre formularios definidos en lenguaje HTML y programas escritos en Perl o en C. Esta interfaz resulta muy incómoda de programar y es pobre en sus posibilidades. El lenguaje Java y los navegadores con soporte Java, proporcionan una forma diferente de hacer que ese navegador sea capaz de ejecutar programas. Con Java se puede reproducir sonido directamente desde el navegador, se pueden visitar home pages con animaciones, se puede enseñar al navegador a manejar nuevos formatos de ficheros, e incluso, cuando se pueda transmitir vídeo por las líneas telefónicas, nuestro navegador estará preparado para mostrar esas imágenes. Utilizando Java, se pueden eliminar los inconvenientes de la interfaz CGI y también se pueden añadir aplicaciones que vayan desde experimentos científicos interactivos de propósito educativo, a juegos o aplicaciones especializadas para la televenta. Es posible implementar publicidad interactiva y periódicos personalizados. Por ejemplo, alguien podría escribir un programa Java que implementara una simulación química interactiva -una cadena de adn-. Utilizando un navegador con soporte Java, un usuario podría recibir fácilmente esa simulación e interaccionar con ella, en lugar de conseguir simplemente un dibujo estático y algo de texto. Lo recibido cobra vida. Además, con Java podemos estar seguros de que el código que hace funcionar el experimento químico no contiene ningún trozo de código malicioso que dañe al sistema. El código que intente actuar destructivamente o que contenga errores, no podrá traspasar los muros defensivos colocados por las características de seguridad y robustez de Java. Además, Java proporciona una nueva forma de acceder a las aplicaciones. El software viaja transparentemente a través de la red. No hay necesidad de instalar las aplicaciones, ellas mismas vienen cuando se necesitan. Por ejemplo, la mayoría de los navegadores del Web pueden procesar un reducido número de formatos gráficos (típicamente GIF y JPEG). Si se encuentran con otro tipo de formato, el navegador estándar no tiene capacidad para procesarlo, tendría que ser actualizado para poder aprovechar las ventajas del nuevo formato. Sin embargo, un navegador con soporte Java puede enlazar con el servidor que contiene el algoritmo que procesa ese nuevo formato y mostrar la imagen. Por lo tanto, si alguien inventa un nuevo algoritmo de compresión para

imágenes, el inventor sólo necesita estar seguro de que hay una copia en código Java de ese algoritmo instalada en el servidor que contiene las imágenes que quiere publicar. Es decir, los navegadores con soporte Java se actualizan a sí mismos sobre la marcha, cuando encuentran un nuevo tipo de fichero o algoritmo. En esta filosofía es en la que se basan los NC (Network Computer), que serán ordenadores sin disco y con mucha memoria. Sus programas residen en un servidor que se los envía cuando los solicita. Es quizá un guiño al pasado y una versión futurista de lo que ha sido un Terminal-X en otros tiempos, salvando las diferencias, evidentemente (no sea que alguien me tilde de irreverente con las nuevas tecnologías). 2. Programación Cliente-Servidor Java es un nuevo lenguaje de programación, como tantos otros. Así que uno se pregunta el por qué del revuelo que se ha formado con su aparición. La respuesta no es inmediatamente obvia si se observa el asunto desde el punto de vista de la programación tradicional, porque aunque resuelve algunos de los problemas típicos de este tipo de programación, lo que verdaderamente es importante es que también resuelve los problemas que se generan en Internet, en la Telaraña Mundial, en el World-Wide-Web, en la Web. Internet puede resultar algo misterioso al principio, sobre todo porque se utiliza un vocabulario propio, que hasta que no se domina, uno anda un poco despistado. Pero, en esencia, Internet es un sistema Cliente-Servidor gigante. La idea primaria de un sistema cliente-servidor es que debe haber un sitio donde se centraliza la información, que se desea distribuir bajo demanda a un conjunto de personas o máquinas. La clave de este concepto radica en que si se produce un cambio en la información del sistema central, inmediatamente es propagada a los receptores de la información, a la parte cliente. Luego, el concepto básico es muy simple; el problema se presenta cuando hay solamente un servidor que tiene colgados a muchos clientes, en que el rendimiento general del sistema decrece de forma exponencial al aumento del número de clientes. El funcionamiento de la Web sigue este mismo principio. Inicialmente, se solicita una información a un servidor y éste envía de vuelta un fichero que será interpretado por el navegador (el cliente) que lo formateará para visualizarlo en la máquina cliente. El navegador fue el primer paso adelante en la expansión de Internet, ya que permitía visualizar un mismo fichero en plataformas diferentes sin hacerle cambio alguno; pero su finalidad principal es la visualización de ficheros, no la interactividad con el usuario, ni la posibilidad de ejecutar programas en la parte del usuario, en la parte cliente del sistema. Para proporcionar un poco de interactividad, se dotó al lenguaje HTML de ciertos mecanismos básicos de entrada de datos, como botones, cajas de selección, campos de texto, y algunos otros; pero la carga que incorporaban al sistema caía del todo dentro del lado del servidor, con lo cual, si había muchos clientes colgando, el colapso del servidor era casi seguro. Así que surgieron algunas alternativas a los CGI, para que se pudiese descargar al servidor de tanto trabajo y que el cliente realizase también operaciones.

3. Plug-ins Esto son piezas de código que se incorporan al navegador y le indican que "a partir de ahora dispones de una nueva característica". Hay características que se añaden a los navegadores a través de plug-ins que son muy rápidas y eficientes, pero el problema es que escribir un plug-in no es una tarea trivial ni tampoco es algo que haya que hacer en el proceso de construcción de un Site. Luego los plug-ins son herramientas válidas para programadores muy expertos que permiten incorporar características nuevas al navegador sin necesidad de que el vendedor conceda su permiso. 4. Scripts Un lenguaje script permite embeber código fuente para la programación del lado cliente, directamente en la página HTML, y el plug-in que interpreta ese lenguaje se activará automáticamente cuando se cargue en el navegador. Estos lenguajes tienden a ser muy simples y sencillos, además se cargan muy rápidamente porque van incluidos en la página que envía el servidor. La pega es que el código del programador está expuesto a la vista de cualquiera, aunque tampoco se pueden hacer demasiadas filigranas con un lenguaje script. Estos lenguajes se utilizan fundamentalmente para hacer más atractivos las interfaces gráficas de las páginas, porque disponen de elementos gráficos y pueden llegar a resolver el 80% de los problemas que se plantean en la programación de la parte cliente del sistema cliente-servidor; y, además, son lenguajes mucho más sencillos de aprender e implementar soluciones con ellos que recurrir a Java o ActiveX. Siempre que los problemas de el caigan dentro de ese 80% que son capaces de resolver los lenguajes script, y el programador se encuentre cómodo con este tipo de lenguajes, serían la elección prioritaria, antes de adentrarse en las profundidades que representa siempre el estudio de un nuevo lenguaje de programación. El lenguaje script más utilizado es JavaScript, que no tiene nada que ver con Java, me imagino que se llamará así para aprovechar el tirón de popularidad de Java, pero también se puede realizar scripts en la parte cliente con Visual Basic o con Tcl/Tk. 5. Java Y qué pasa con el 20% de los problemas que no pueden resolver los lenguajes script? La respuesta más común, si se hiciese una encuesta, sería Java, y no solamente porque sea un poderoso lenguaje de programación enfocado a la seguridad, multi-plataforma e internacional, sino porque Java está siendo continuamente extendido para proporcionarle nuevas características y librerías que resuelven elegantemente problemas que son muy difíciles en la programación tradicional como el acceso a bases de datos, el uso de multihilo, la programación de redes y la programación distribuida, y además porque Java, a través de los applets, permite la programación de la parte cliente. Un applet es un miniprograma que corre solamente bajo un navegador y es descargado automáticamente como parte de una página Web, al igual que cualquier gráfico, y cuando se activa, ejecuta un programa. Este es el interés, proporciona una forma a través de la cual se puede distribuir software al cliente desde el servidor, en el momento en que el cliente necesite ese software, y no

antes, con lo cual siempre tendrá el cliente la última versión de ese software, se actualice cuando se actualice. Además, tal como está diseñado Java, el programador necesita crear su programa una sola vez, y ya estará listo para ser ejecutado en todas las plataformas que dispongan de un navegador con soporte Java. Con Java se podrá realizar tanto trabajo como sea posible en el cliente antes y después de hacer peticiones al servidor. Por ejemplo, se puede evitar el enviar una petición a través de Internet mientras el usuario no haya introducido los parámetros correctos de esa petición, que estará chequeando el cliente, sin necesidad de tener que consultar continuamente al servidor; con ello se gana en velocidad de respuesta ante el usuario, una reducción general en el tráfico de red y una gran descarga de trabajo para el servidor. Una de las ventajas de los applets sobre los scripts es que están en forma compilada, con lo cual el código fuente no es visible; aunque se puede descompilar sin demasiadas complicaciones, pero vamos, no está del todo accesible. Además, un applet puede comprimir varios módulos, utilizando ficheros JAR, evitando múltiples conexiones con el servidor, ya que en una sola se descargan todos los componentes necesarios. Y, finalmente, está la curva de aprendizaje, porque a pesar de lo que el lector haya podido escuchar o leer por ahí, Java no es un lenguaje trivial. Si el lector domina Visual Basic, por ejemplo, el que realice sus trabajos en VBscript le resultará más fácil y rápido y resolverá sus problemas de programación clienteservidor sin embarcarse en la dura empresa de aprender Java. 6. ActiveX La competencia directa de Java es ActiveX, de Microsoft, aunque su enfoque sea bastante diferente. ActiveX es originalmente una solución orientada a entornos Windows, aunque parece ser que ahora está siendo desarrollado para ser multi-plataforma. Lo que hace ActiveX es decir "si tu programa se conecta a este entorno, se podrá descargar en una página Web y correr bajo un navegador que soporte controles ActiveX". Microsoft. Internet Explorer soporta ActiveX directamente y Netscape lo soporta a través de plug-in. Por lo tanto, ActiveX no está constreñido a un solo lenguaje de programación, sino que se pueden desarrollar componentes ActiveX en el lenguaje que domine el programador, ya sea C++, Visual Basic o el Delphi de Borland. 7. Scriptlets Microsoft ha subido una vez más la apuesta en su batalla contra Java con el lanzamiento de los scriplets, que son similares en naturaleza a los componentes JavaBeans, y aparecen como una campaña de vaporware por parte de Microsoft. Su aparente meta es posicionar esta tecnología como un potencial rival multi-platafroma de Java, que, según dice Microsoft, no cumple su compromiso de ser tan manejable como propugna su publicidad. Los scriplets, a diferencia de Java, sólo se pueden utilizar sobre un navegador Web. Si bien es cierto que a los applets les ocurre lo mismo, Java deja abierta la posibilidad de crear aplicaciones, dependientes de una máquina virtual Java, pero no de un navegador; y en cuanto la máquina virtual Java se encuentra incluida en el propio sistema operativo, el usuario no advierte dependencia

alguna. La verdad es que los scriplets no aportan nada nuevo a las posibilidades de las herramientas actuales, sino que son otra forma de hacer lo mismo. La descarga y ejecución automática de programas a través de Internet, en principio, suena como el sueño de cualquier creador de virus. Los componentes ActiveX son especialmente sensibles a este ataque, ya que se puede hacer lo que se quiera, sin control alguno, con lo cual, el usuario puede bajarse un componente ActiveX que haga estragos en su máquina. Esto no es nuevo, sino que es un problema largamente conocido desde los tiempos de las BBS, pero que aquí se ve amplificado por la velocidad de Internet. Cuando se pide una página Web, se reciben ficheros gráficos, el código de la página (con o sin scripts), código Java precompilado y componentes ActiveX. De estos, algunos son casi inofensivos, como los ficheros gráficos y el código HTML de la página, porque es muy poco lo que se puede manipular sobre ellos. Java está diseñado para ejecutar los applets en una caja cerrada (sand box), envuelta en una capa de seguridad que impide cualquier acceso a disco o a memoria que se encuentre fuera de esa caja cerrada. Así que, la parte más propensa a introducir elementos no deseados en la máquina cliente son los componentes ActiveX. Actualmente se está intentando paliar esta desagradable posibilidad a través de las firmas digitales, que permiten reconocer al autor. Esta idea parte de que los autores de virus normalmente son anónimos, y si se eliminan estos componentes anónimos, siempre se podrá forzar al programador a que sea responsable de sus acciones. Puede ser una buena idea, porque permitirá a los programas ser más funcionales, aunque si un programa tiene un bug inadvertido que pueda resultar destructivo, todavía podrá causar problemas. Con respecto a Java, hay diversas opiniones respecto a la draconiana restricción a que un applet no pueda escribir en el disco local del cliente; porque, que pasa si el usuario quiere crear una base de datos local, o quiere guardar cualquier tipo de información para cuando se encuentre desconectado de Internet. La asunción inicial de que todo el mundo estaría conectado es impracticable, aunque si se redujesen los precios del teléfono, pudiese llegar a ser el estado normal de muchos usuarios; así que la solución debe llegar por otra vía. Los applets firmados, que utilizan una clave pública para comprobar que el applet viene del lugar correcto y no ha sido manipulado puede ser una de esas soluciones. Desde Java 1.1 se dispone de un entorno para implementar firmas digitales, por lo que sí fuese necesario se podría hacer que un applet se saliese de su caja cerrada. 8. Java en "dos palabras" A continuación se explica de forma muy resumida y básica cómo funciona Java, extendiendo las pinceladas que se han soltado en secciones anteriores, porque es importante conocer el funcionamiento del lenguaje para saber cuáles son sus virtudes y cuáles sus defectos. Esto son cosas muy básicas sobre Java, por lo que va dirigido a aquellos lectores que no posean conocimientos algo avanzados. Java es el primer lenguaje que tiene la virtud de ser compilado e interpretado de forma simultánea. Cuando un programador realiza una aplicación o un applet en Java y lo compila, en realidad, el compilador no trabaja como un

compilador de un lenguaje al uso. El compilador Java únicamente genera el denominado ByteCode. Este código es un código intermedio entre el lenguaje máquina del procesador y Java. Evidentemente este código no es ejecutable por sí mismo en ninguna plataforma hardware, pues no se corresponde con el lenguaje de ninguno de los procesadores que actualmente se conocen (habrá que esperar a ver qué ocurre con los procesadores Java). Por lo tanto, para ejecutar una aplicación Java es necesario disponer de un mecanismo que permita ejecutar el ByteCode. Este mecanismo es la denominada Máquina Virtual Java. En cada plataforma (Unix, Linux, Windows 95/NT, Macintosh, etc.) existe una máquina virtual específica. Así que cuando el ByteCode llega a la máquina virtual, ésta lo interpreta pasándolo a código máquina del procesador donde se esté trabajando, y ejecutando las instrucciones en lenguaje máquina que se deriven de la aplicación Java. De este modo, cuando el mismo ByteCode llega a diferentes plataformas, éste se ejecutará de forma correcta, pues en cada una de esas plataformas existirá la máquina virtual adecuada. Con este mecanismo se consigue la famosa multi-plataforma de Java, que con sólo codificar una vez, podemos ejecutar en varias plataformas. En realidad la máquina virtual desempeña otras funciones, como la de aislar los programas Java al entorno de la máquina virtual, consiguiendo una gran seguridad. Sin embargo, como podrá estar deduciendo el lector, esto tiene algunas desventajas, y la más clara es la velocidad de ejecución. Puesto que la máquina virtual debe estar interpretando constantemente el ByteCode, se consume demasiado tiempo de procesador en realizar esta interpretación, que por otra parte no aporta nada a la aplicación, obteniendo así un bajo rendimiento. Para solucionarlo se han adoptado soluciones intermedias. Una de las más novedosas y útiles son los compiladores JIT (Just-In-Time). Estos compiladores están situados a la entrada de la máquina virtual, de forma que según llega el ByteCode lo van compilando al lenguaje máquina del procesador. A diferencia de la interpretación, el compilador no ejecuta el ByteCode, únicamente lo traduce y lo almacena en código nativo dentro de la máquina virtual. Así, una vez que la aplicación está dentro de la máquina virtual, ya se encuentra en lenguaje máquina y, por lo tanto, será directamente ejecutable, sin necesidad de interpretaciones, consiguiendo dotar de mayores rendimientos a la aplicación. Que Java es lento, resultará pues evidente, pero vamos, hasta los más pesimistas respecto a Java, como Microsoft, reconocen que Java obtendrá gracias a los compiladores JIT un rendimiento cercano al 80% del de C++, lo cual es más que suficiente para la mayoría de las aplicaciones; y más aún si se tiene en cuenta el sector al cual va dirigido Java, porque, al fin y al cabo, tampoco se trata de escribir el Doom III en Java. No obstante, el uso de ByteCode no es la única causa de que Java sea más lento que C++. Porque este último lenguaje no tiene un recolector de basura, ni que cargar clases dinámicamente, ni realizar comprobaciones en tiempo de ejecución como la de los límites de los arrays, las condiciones de seguridad o que el ByteCode no esté manipulado para acceder ilegalmente a campos marcados como privados o protegidos. Estas características suponen una sobrecarga importante, sólo el recolector de basura puede superar el 15%, y son la causa última de que Java no pueda alcanzar el cien por cien del rendimiento de C++. A pesar de todo, hay grandes expectativas en la compilación dinámica y en la propia mejora de los elementos que integran la máquina virtual como el recolector de basura,

porque afortunadamente, a diferencia de otras ocasiones, muchas empresas e investigadores no se han quedado en una queja estéril y se han puesto a trabajar para solucionar estas cuestiones. A cambio de este incremento de la carga se obtiene mayor fiabilidad, lo que reduce ostensiblemente el coste de mantenimiento y un sinfín de nuevas posibilidades. Muy breve y de forma muy genérica, este es el funcionamiento básico de Java. Todas las mejoras al lenguaje se centran básicamente en conseguir mejores tiempos de ejecución y dotar de mayores prestaciones a la máquina virtual. 9. Origen de Java Sun Microsystems, líder en servidores para Internet, uno de cuyos lemas desde hace mucho tiempo ha sido "the network is the computer" (lo que quiere dar a entender que el verdadero ordenador es la red en su conjunto y no cada máquina individual), es quien ha inventado el lenguaje Java, en un intento de resolver simultáneamente todos los problemas que se planteaban a los desarrolladores de software por la proliferación de arquitecturas incompatibles, tanto entre las diferentes máquinas como entre los diversos sistemas operativos y sistemas de ventanas que funcionan sobre una misma máquina, añadiendo la dificultad de crear aplicaciones distribuidas en una red como Internet. He podido leer más de cinco versiones distintas sobre el origen, concepción y desarrollo de Java, desde la que dice que este fue un proyecto que rebotó durante mucho tiempo por distintos departamentos de Sun sin que nadie le prestara ninguna atención, hasta que finalmente encontró su nicho de mercado en la aldea global que es Internet; hasta la más difundida, que justifica a Java como lenguaje de pequeños electrodomésticos. Hace algunos años, Sun Microsystems decidió intentar introducirse en el mercado de la electrónica de consumo y desarrollar programas para pequeños dispositivos electrónicos. Tras unos comienzos dudosos, Sun decidió crear una filial, denominada FirstPerson Inc., para dar margen de maniobra al equipo responsable del proyecto. El mercado inicialmente previsto para los programas de FirstPerson eran los equipos domésticos: microondas, tostadoras y, fundamentalmente, televisión interactiva. Este mercado, dada la falta de sofisticación de los usuarios, requerían de interfaces mucho más cómodos e intuitivos que los sistemas de ventanas que proliferaban en el momento. Otros requisitos importantes eran la fiabilidad del código y la facilidad de desarrollo. James Gosling, el miembro del equipo con más experiencia en lenguajes de programación, decidió que las ventajas de eficiencia de C++ no compensaban el gran coste de pruebas y depuración. Gosling había estado trabajando en su tiempo libre en un lenguaje de programación que él había llamado Oak, según parece el nombre se debe al roble que se veía por la ventana de su casa ( originalidad ante todo!), el cual, aún partiendo de la sintaxis de C++, intentaba remediar las deficiencias que había observado. Los lenguajes al uso, como C o C++, deben ser compilados para un chip, y si se cambia el chip, todo el software debe compilarse de nuevo. Esto encarece mucho los desarrollos y el problema es especialmente acusado en el campo de la electrónica de consumo. La aparición de un chip más barato y, generalmente, más eficiente, conduce inmediatamente a los fabricantes a incluirlo en las nuevas series de sus cadenas de producción, por pequeña que

sea la diferencia en precio ya que, multiplicada por la tirada masiva de los aparatos, supone un ahorro considerable. Por tanto, Gosling decidió mejorar las características de Oak y utilizarlo. El primer proyecto en que se aplicó este lenguaje recibió el nombre de proyecto Green y consistía en un sistema de control completo de los aparatos electrónicos y el entorno de un hogar. Para ello se construyó un ordenador experimental denominado *7 (Star Seven). El sistema presentaba una interfaz basada en la representación de la casa de forma animada y el control se llevaba a cabo mediante una pantalla sensible al tacto. En el sistema aparecía Duke, la actual mascota de Java. Posteriormente se aplicó a otro proyecto denominado VOD (Video On Demand) en el que se empleaba como interfaz para la televisión interactiva. Ninguno de estos proyectos se convirtió nunca en un sistema comercial, pero fueron desarrollados enteramente en un Java primitivo y fueron como su bautismo de fuego. Una vez que en Sun se dieron cuenta de que a corto plazo la televisión interactiva no iba a ser un gran éxito, urgieron a FirstPerson a desarrollar con rapidez nuevas estrategias que produjeran beneficios. No lo consiguieron y FirstPerson cerró en la primavera de 1994. Pese a lo que parecía ya un olvido definitivo, Bill Joy, cofundador de Sun y uno de los desarrolladores principales del Unix de Berkeley, juzgó que Internet podría llegar a ser el campo de juego adecuado para disputar a Microsoft su primacía casi absoluta en el terreno del software, y vio en Oak el instrumento idóneo para llevar a cabo estos planes. Tras un cambio de nombre y algunos de diseño, el lenguaje Java fue presentado en sociedad en agosto de 1995. Lo mejor será hacer caso omiso de las historias que pretenden dar carta de naturaleza a la clarividencia industrial de sus protagonistas; porque la cuestión es si independientemente de su origen y entorno comercial, Java ofrece soluciones a nuestras expectativas. Porque tampoco vamos a desechar la penicilina aunque haya sido su origen fruto de la casualidad. 10. Características de Java Las características principales que nos ofrece Java respecto a cualquier otro lenguaje de programación, serían: Simple Java ofrece toda la funcionalidad de un lenguaje potente, pero sin las características menos usadas y más confusas de éstos. C++ no es un lenguaje conveniente por razones de seguridad, pero C y C++ son los lenguajes más difundidos, por ello Java se diseñó para ser parecido a C++ y así facilitar un rápido y fácil aprendizaje. Java elimina muchas de las características de otros lenguajes como C++, para mantener reducidas las especificaciones del lenguaje y añadir características muy útiles como el garbage collector (reciclador de memoria dinámica). No es necesario preocuparse de liberar memoria, el reciclador se encarga de ello y como es de baja prioridad, cuando entra en acción, permite liberar bloques de memoria muy grandes, lo que limita en mucho la fragmentación de la memoria. Java reduce en un 50% los errores más comunes de programación con lenguajes como C y C++ al eliminar muchas de las características de éstos, entre las que destacan: aritmética de punteros no existen referencias

registros (struct) definición de tipos (typedef) macros (#define) necesidad de liberar memoria (free) Aunque, en realidad, lo que hace es eliminar las palabras reservadas (struct, typedef), ya que las clases son algo parecido. Además, el intérprete completo de Java que hay en este momento es muy pequeño, solamente ocupa 215 Kb de RAM. 11. Orientado a Objetos Java implementa la tecnología básica de C++ con algunas mejoras y elimina algunas cosas para mantener el objetivo de la simplicidad del lenguaje. Java trabaja con sus datos como objetos y con interfaces a esos objetos. Soporta las tres características propias del paradigma de la orientación a objetos: encapsulación, herencia y polimorfismo. Las plantillas de objetos son llamadas, como en C++, clases y sus copias, instancias. Estas instancias, como en C++, necesitan ser construidas y destruidas en espacios de memoria. Java incorpora funcionalidades inexistentes en C++ como por ejemplo, la resolución dinámica de métodos. Esta característica deriva del lenguaje Objective C, propietario del sistema operativo Next. En C++ se suele trabajar con librerías dinámicas (DLLs) que obligan a recompilar la aplicación cuando se retocan las funciones de su interior. Este inconveniente es resuelto por Java mediante una interfaz específica llamada RTTI (RunTime Type Identification) que define la interacción entre objetos excluyendo variables de instancias o implementación de métodos. Las clases en Java tienen una representación en el runtime que permite a los programadores interrogar por el tipo de clase y enlazar dinámicamente la clase con el resultado de la búsqueda. 12. Distribuido Java se ha construido con extensas capacidades de interconexión TCP/IP. Existen librerías de rutinas para acceder e interactuar con protocolos como http y ftp. Esto permite a los programadores acceder a la información a través de la red con tanta facilidad como a los ficheros locales. Java en sí no es distribuido, sino que proporciona las librerías y herramientas para que los programas puedan ser distribuidos, es decir, que se corran en varias máquinas, interactuando. 13. Robusto Java realiza verificaciones en busca de problemas tanto en tiempo de compilación como en tiempo de ejecución. La comprobación de tipos en Java ayuda a detectar errores, lo antes posible, en el ciclo de desarrollo. Java obliga a la declaración explícita de métodos, reduciendo así las posibilidades de error. Maneja la memoria para eliminar las preocupaciones por parte del programador de la liberación o corrupción de memoria.

También implementa los arrays auténticos, en vez de listas enlazadas de punteros, con comprobación de límites, para evitar la posibilidad de sobreescribir o corromper memoria resultado de punteros que señalan a zonas equivocadas. Estas características reducen drásticamente el tiempo empleado en el desarrollo de aplicaciones Java. Además, para asegurar el funcionamiento de la aplicación, realiza una verificación de los ByteCodes, que son el resultado de la compilación de un programa Java. Es un código de máquina virtual que es interpretado por el intérprete Java. No es el código máquina directamente entendible por el hardware, pero ya ha pasado todas las fases del compilador: análisis de instrucciones, orden de operadores, etc., y ya tiene generada la pila de ejecución de órdenes. Java proporciona, pues: Comprobación de punteros Comprobación de límites de arrays Excepciones Verificación de ByteCodes Arquitectura Neutral Para establecer Java como parte integral de la red, el compilador Java compila su código a un fichero objeto de formato independiente de la arquitectura de la máquina en que se ejecutará. Cualquier máquina que tenga el sistema de ejecución (run-time) puede ejecutar ese código objeto, sin importar en modo alguno la máquina en que ha sido generado. Actualmente existen sistemas runtime para Solaris 2.x, SunOs 4.1.x, Windows '95, Windows NT, Linux, Irix, Aix, Mac, Apple y probablemente haya grupos de desarrollo trabajando en el porting a otras plataformas. El código fuente Java se "compila" a un código de bytes de alto nivel independiente de la máquina. Este código (ByteCode) está diseñado para ejecutarse en una máquina hipotética que es implementada por un sistema runtime, que sí es dependiente de la máquina. En una representación en que tuviésemos que indicar todos los elementos que forman parte de la arquitectura de Java sobre una plataforma genérica, obtendríamos una imagen como la siguiente: