Introducción a Java y Java Swing

Módulo 1: Introducción a Java y Java Swing

¿Qué es Java y cómo funciona?

Java es un lenguaje de programación de alto nivel, orientado a objetos, que fue desarrollado por Sun Microsystems (ahora propiedad de Oracle) en la década de 1990. Se ha convertido en uno de los lenguajes más populares del mundo debido a su versatilidad y amplia adopción en diversos sectores.

Características principales de Java

Orientado a objetos: Todo en Java es un objeto, lo que facilita la modularidad y reutilización del código.
Independiente de la plataforma: El bytecode Java puede ejecutarse en cualquier dispositivo con JVM.
Seguro: Proporciona un entorno de ejecución con múltiples capas de seguridad.
Robusto: Gestión automática de memoria, verificación estricta de tipos y manejo de excepciones.
Multihilo: Soporte nativo para programación concurrente.
Distribuido: Diseñado con capacidades de red integradas.

¿Cómo funciona Java?

El proceso de ejecución de un programa Java sigue estos pasos:

Escritura del código fuente: El desarrollador escribe el código en archivos con extensión .java
Compilación: El compilador de Java (javac) convierte el código fuente en bytecode, generando archivos .class
Ejecución: La JVM carga, verifica y ejecuta el bytecode

Arquitectura Java
Componentes de la JVM

+----------------+     +----------------+     +----------------+
|                |     |                |     |                |
|  Código fuente |---->|    Bytecode    |---->|  Ejecución en  |
|    (.java)     |     |    (.class)    |     |      JVM       |
|                |     |                |     |                |
+----------------+     +----------------+     +----------------+
       |                      |                      |
       v                      v                      v
Escrito por el        Generado por el        Interpretado por la
 programador           compilador         JVM específica del SO

Instalación del JDK y entorno (NetBeans o IntelliJ)

Instalación del JDK (Java Development Kit)

El JDK es esencial para desarrollar aplicaciones Java, ya que incluye el compilador, herramientas de desarrollo y la JVM.

Descargar el JDK: Visita Oracle JDK o OpenJDK para obtener la versión más reciente
Instalar el JDK: Ejecuta el instalador y sigue las instrucciones
Configurar variables de entorno:
- JAVA_HOME: Ruta al directorio de instalación del JDK
- PATH: Añadir %JAVA_HOME%\bin (Windows) o $JAVA_HOME/bin (Unix/Linux)
Verificar la instalación: Abre una terminal y ejecuta java -version y javac -version

Configuración de un IDE

Un IDE (Entorno de Desarrollo Integrado) facilita enormemente el desarrollo en Java.

NetBeans
IntelliJ IDEA

Descarga NetBeans desde netbeans.apache.org
Ejecuta el instalador y sigue las instrucciones
Durante la instalación, asegúrate de que detecte correctamente el JDK instalado
Una vez instalado, puedes crear un nuevo proyecto Java desde File > New Project

Primer programa con main en Java

Crear un programa “Hola Mundo” es el primer paso tradicional al aprender un nuevo lenguaje de programación.

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

Explicación del código

public class HolaMundo: Define una clase pública llamada HolaMundo
public static void main(String[] args): El método principal que se ejecuta al iniciar el programa
- public: Accesible desde cualquier parte
- static: Pertenece a la clase, no a una instancia
- void: No devuelve ningún valor
- main: Nombre del método (punto de entrada)
- String[] args: Array de argumentos pasados por línea de comandos
System.out.println("¡Hola, mundo!"): Imprime el texto en la consola

# Compilar el programa
javac HolaMundo.java

# Ejecutar el programa
java HolaMundo

¿Qué es Java Swing?

Java Swing es una biblioteca gráfica para crear interfaces de usuario (GUI) en aplicaciones Java. Forma parte del Java Foundation Classes (JFC) y proporciona componentes más sofisticados y flexibles que su predecesor, el Abstract Window Toolkit (AWT).

Características principales de Swing

Componentes ligeros (lightweight): Dibujados por Java, no por el sistema operativo
Look and Feel personalizable: Permite cambiar la apariencia de la aplicación
Arquitectura MVC (Modelo-Vista-Controlador): Separa la lógica de la presentación
Amplia variedad de componentes: Botones, tablas, árboles, pestañas, etc.
Gestores de diseño (layout managers): Para organizar componentes de forma flexible
Manejo de eventos: Sistema robusto para responder a acciones del usuario

Jerarquía de componentes Swing

Object
  └── Component (AWT)
       └── Container
            └── Window
                 └── Frame
                      └── JFrame (Swing)

Componentes comunes

Componente	Descripción
JFrame	Ventana principal de la aplicación
JPanel	Contenedor para organizar componentes
JButton	Botón que puede ser presionado
JLabel	Muestra texto o imágenes
JTextField	Campo para entrada de texto
JComboBox	Lista desplegable
JTable	Muestra datos en formato tabular
JScrollPane	Agrega barras de desplazamiento

Diferencias entre AWT y Swing

AWT (Abstract Window Toolkit) fue la primera biblioteca GUI para Java, mientras que Swing es su sucesor mejorado.

Tabla comparativa
Ventajas de Swing sobre AWT

Característica	AWT	Swing
Tipo de componentes	Pesados (dependen del SO)	Ligeros (independientes del SO)
Rendimiento	Más rápido en sistemas antiguos	Optimizado para sistemas modernos
Apariencia	Nativa del SO	Personalizable (Look and Feel)
Prefijo de clases	Sin prefijo específico	Comienzan con “J” (JButton, JFrame)
Componentes disponibles	Limitados	Extensos y avanzados
Arquitectura	Simple	MVC (Modelo-Vista-Controlador)
Doble buffer	No soportado	Soportado (evita parpadeo)
Personalización	Limitada	Altamente personalizable

Estructura básica de una ventana (JFrame)

JFrame es el componente principal para crear ventanas en Swing. Sirve como contenedor de alto nivel para otros componentes.

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class VentanaBasica extends JFrame {

  public VentanaBasica() {
      // Configuración de la ventana
      setTitle("Mi Primera Ventana");
      setSize(400, 300);
      setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
      setLocationRelativeTo(null); // Centra la ventana

      // Crear componentes
      JLabel etiqueta = new JLabel("¡Bienvenido a Java Swing!");
      etiqueta.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
      etiqueta.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 18));

      JButton boton = new JButton("Haz clic aquí");

      // Crear panel para organizar componentes
      JPanel panel = new JPanel();
      panel.setLayout(new BorderLayout());
      panel.add(etiqueta, BorderLayout.CENTER);
      panel.add(boton, BorderLayout.SOUTH);

      // Agregar panel a la ventana
      add(panel);

      // Hacer visible la ventana
      setVisible(true);
  }

  public static void main(String[] args) {
      // Ejecutar la aplicación en el EDT (Event Dispatch Thread)
      SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
          @Override
          public void run() {
              new VentanaBasica();
          }
      });
  }
}

Elementos clave de un JFrame

Importaciones necesarias:
- javax.swing.*: Para componentes Swing
- java.awt.*: Para layouts y otros elementos AWT que Swing utiliza
Configuración básica:
- setTitle(): Establece el título de la ventana
- setSize(): Define el tamaño inicial (ancho, alto)
- setDefaultCloseOperation(): Comportamiento al cerrar (EXIT_ON_CLOSE cierra la aplicación)
- setLocationRelativeTo(null): Centra la ventana en la pantalla
Agregar componentes:
- Crear los componentes (JLabel, JButton, etc.)
- Organizarlos usando paneles y layouts
- Añadirlos a la ventana con add()
Hacer visible la ventana:
- setVisible(true): Muestra la ventana en pantalla
Event Dispatch Thread:
- SwingUtilities.invokeLater(): Asegura que la interfaz se cree en el hilo adecuado

Ciclo de vida de una aplicación Swing

Inicialización: Configuración de la ventana y componentes
Visualización: Mostrar la interfaz al usuario
Manejo de eventos: Responder a las acciones del usuario
Actualización de la interfaz: Reflejar cambios en el estado de la aplicación
Cierre: Liberar recursos y terminar la aplicación

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