Entorno y sintaxis básica en Java
Introducción completa a los conceptos fundamentales de entorno y sintaxis básica en Java, incluyendo estructura de programas, tipos de datos, variables, operadores, conversiones y comentarios.
Introducción
Java es un lenguaje de programación orientado a objetos muy utilizado tanto en el ámbito educativo como profesional. Para comenzar a programar en Java es esencial comprender su entorno de trabajo y la sintaxis básica, que incluye la estructura del código, los tipos de datos, variables, operadores, comentarios y otras construcciones fundamentales.
Índice
- Introducción
- Índice
- Estructura y Bloques Fundamentales
- Identificadores
- Palabras Reservadas
- Variables: Declaración, Inicialización y Utilización
- Almacenamiento en Memoria
- Tipos de Datos
- Literales
- Constantes
- Operadores y Expresiones
- Conversiones de Tipo: Implícitas y Explícitas (Casting)
- Comentarios
Estructura y Bloques Fundamentales
Un programa Java se organiza en clases, que son las unidades básicas de código. Cada clase puede contener atributos (variables) y métodos (funciones o procedimientos). La estructura mínima de un programa Java es:
public class NombreClase { public static void main(String[] args) { // Código a ejecutar }}public class NombreClasedefine una clase pública llamadaNombreClase.- El método
maines el punto de entrada del programa; sin él, la aplicación no puede ejecutarse. - Las llaves
{}delimitan bloques de código o agrupaciones lógicas dentro de clases y métodos.
Los bloques son importantes porque definen el alcance (scope) de variables y controlan la estructura lógica del programa.
Identificadores
Los identificadores son los nombres que se asignan a variables, métodos, clases y otros elementos del programa. Deben seguir estas reglas:
- Comenzar con una letra, el símbolo
$o un guion bajo_. - No pueden contener espacios ni caracteres especiales.
- No pueden coincidir con palabras reservadas de Java.
- Java distingue entre mayúsculas y minúsculas, por lo que
variable,VariableyVARIABLEson identificadores distintos.
Ejemplos válidos:
miVariable$_contadorNombreClasePalabras Reservadas
Java tiene un conjunto de palabras reservadas que no pueden usarse como identificadores porque tienen un significado especial en el lenguaje. Algunos ejemplos:
class,public,static,void,int,if,else,while,for,return,new,null,true,false, etc.
Estas palabras definen la estructura y comportamiento del código y deben memorizarse para evitar errores de compilación.
Variables: Declaración, Inicialización y Utilización
Una variable es un espacio en memoria donde se almacena un valor que puede cambiar durante la ejecución del programa.
- Declaración: Se especifica el tipo y el nombre de la variable.
- Inicialización: Se asigna un valor inicial a la variable.
- Utilización: Se accede o modifica el valor almacenado.
Ejemplo:
int edad; // Declaraciónedad = 25; // InicializaciónSystem.out.println(edad); // Uso (imprimir valor)También se puede declarar e inicializar en una sola línea:
int edad = 25;Almacenamiento en Memoria
Las variables ocupan espacio en la memoria RAM. Dependiendo del tipo de dato, el tamaño en memoria varía:
int: ocupa 4 bytes.double: 8 bytes.char: 2 bytes.boolean: 1 bit, aunque en Java se maneja internamente de forma eficiente.
El sistema operativo asigna una dirección de memoria donde se guarda el valor, y el nombre de la variable funciona como un alias para acceder a esa dirección.
Tipos de Datos
Java es un lenguaje tipado estáticamente, lo que significa que cada variable debe tener un tipo declarado.
Tipos básicos primitivos:
| Tipo | Tamaño | Descripción | Ejemplo |
|---|---|---|---|
byte | 1 byte | Entero pequeño | 127 |
short | 2 bytes | Entero corto | 32000 |
int | 4 bytes | Entero estándar | 1_000_000 |
long | 8 bytes | Entero largo | 9_000_000_000L |
float | 4 bytes | Número decimal con precisión simple | 3.14f |
double | 8 bytes | Número decimal con precisión doble | 3.1415926535 |
char | 2 bytes | Carácter Unicode | ’a’ |
boolean | 1 bit | Valores true o false | true |
Además, existen tipos de referencia como String, que almacenan cadenas de texto.
Literales
Los literales son los valores directos que se asignan a las variables. Algunos ejemplos:
- Literales enteros:
10,-25,0. - Literales de punto flotante:
3.14,-0.5. - Literales booleanos:
true,false. - Literales de caracteres:
'a','Z'. - Literales de texto (Strings):
"Hola Mundo".
Constantes
Para definir valores constantes que no pueden cambiar durante la ejecución, se usa la palabra clave final. Por convención, los nombres de constantes se escriben en mayúsculas:
final double PI = 3.1416;final int MAX_USUARIOS = 100;Si se intenta modificar una constante, el compilador genera un error.
Operadores y Expresiones
Los operadores permiten realizar operaciones sobre datos. Se clasifican en:
- Aritméticos:
+,-,*,/,%(módulo). - Relacionales:
==,!=,<,>,<=,>=. - Lógicos:
&&(AND),||(OR),!(NOT). - Asignación:
=,+=,-=,*=,/=. - Incremento y decremento:
++,--.
Una expresión combina variables, literales y operadores para producir un valor.
Ejemplo:
int resultado = (5 + 3) * 2;boolean esMayor = resultado > 10 && resultado < 20;Precedencia de Operadores
La precedencia define el orden en que se evalúan los operadores en una expresión.
De mayor a menor:
- Paréntesis
() - Incremento/decremento
++,-- - Multiplicación, división, módulo
*,/,% - Suma y resta
+,- - Operadores relacionales
<,>,<=,>= - Igualdad
==,!= - Operadores lógicos AND
&& - Operadores lógicos OR
|| - Asignación
=,+=, etc.
El uso de paréntesis es recomendable para clarificar la intención y evitar errores.
Conversiones de Tipo: Implícitas y Explícitas (Casting)
Java permite convertir valores de un tipo a otro bajo ciertas condiciones.
- Conversión implícita: Sucede automáticamente cuando no hay pérdida de información, por ejemplo, de un tipo más pequeño a uno más grande.
Ejemplo:
int num = 100;double valor = num; // int a double, conversión implícita- Conversión explícita o casting: Cuando hay riesgo de pérdida de información, el programador debe indicar la conversión.
Ejemplo:
double pi = 3.1416;int entero = (int) pi; // casting explícito, entero vale 3El casting debe usarse con cuidado para evitar errores y pérdida de precisión.
Comentarios
Los comentarios sirven para documentar el código y no son procesados por el compilador.
- Comentarios de una línea:
// Esto es un comentario- Comentarios de varias líneas:
/* Esto es un comentario que abarca varias líneas*/- Comentarios de documentación (JavaDoc):
/** * Este método suma dos números enteros * @param a primer número * @param b segundo número * @return la suma de a y b */public int sumar(int a, int b) { return a + b;}