Es  conocido que el ordenador se compone de dos partes bien diferenciadas: Hardware y Software.

El software es el conjunto de programas informáticos que actúan sobre el hardware para ejecutar lo que el usuario desee.

Según su función se distinguen tres tipos de software: software de sistema , software de programación y aplicaciones.

Descripción de la imagen

	El software de sistema es el software base que ha de estar instalado y configurado en nuestro ordenador para que las aplicaciones puedan ejecutarse y funcionar. El principal tipo de software de sistema es el sistema operativo. Algunos ejemplos de sistemas operativos son: Windows, Linux, Mac.
	El software de programación es el conjunto de herramientas que nos permiten desarrollar programas informáticos. Algunos ejemplos son los editores de texto/código, compiladores, intérpretes, entornos de desarrollo integrados (IDE).
	Las aplicaciones informáticas son un conjunto de programas que tienen una finalidad más o menos concreta. Son ejemplos de aplicaciones los procesadores de textos, las hojas de cálculo, el software para reproducir música, los videojuegos, etc.

En definitiva, un programa es un conjunto de instrucciones escritas en un lenguaje de programación, que indican a la máquina que operaciones realizar sobre unos determinados datos.

A lo largo de esta primera unidad vas a aprender los conceptos fundamentales de software y las fases del llamado ciclo de vida de una aplicación informática.

También aprenderás a distinguir los diferentes lenguajes de programación y los procesos que ocurren hasta que el programa funciona y realiza la acción deseada.

Como sabemos, al conjunto de dispositivos físicos que conforman un ordenador se le denomina hardware.

Al hablar de un ordenador, la relación hardware-software es inseparable. El software se ejecuta sobre los dispositivos físicos y éstos precisan del software para proporcionar sus funciones.

Descripción de la imagen

En la actualidad, los equipos todavía se basan en esos mismos conceptos.
Esta relación software-hardware la podemos poner de manifiesto desde dos puntos de vista:

Desde el punto de vista del sistema operativo

El sistema operativo es el encargado de coordinar al hardware durante el funcionamiento del ordenador, actuando como intermediario entre éste y las aplicaciones que están corriendo en un momento dado.

Todas las aplicaciones necesitan recursos hardware durante su ejecución (tiempo de CPU, espacio en memoria RAM, tratamiento de interrupciones, gestión de los dispositivos de Entrada/Salida, etc.). Será siempre el sistema operativo el encargado de controlar todos estos aspectos de manera "oculta" para las aplicaciones (y para el usuario).

1. Desde el punto de vista de las aplicaciones

   Como ya sabemos, una aplicación no es otra cosa que un conjunto de programas y que éstos están escritos en algún lenguaje de programación que el hardware del equipo debe interpretar y ejecutar.

   Hay multitud de lenguajes de programación diferentes (como ya veremos en su momento). Sin embargo, todos tienen algo en común: estar escritos con sentencias de un idioma que el ser humano puede aprender y usar fácilmente. Por otra parte, el hardware de un ordenador sólo es capaz de interpretar señales eléctricas (ausencias o presencias de tensión) que, en informática, se traducen en secuencias de 0 y 1 (código binario).

   Esto nos hace plantearnos una cuestión: ¿Cómo será capaz el ordenador de "entender" algo escrito en un lenguaje que no es el suyo?.

   Como veremos a lo largo de esta unidad, tendrá que pasar algo (un proceso de traducción de código) para que el ordenador ejecute las instrucciones escritas en un lenguaje de programación.

En los puntos siguientes veremos como elegir un modelo de ciclo de vida para el desarrollo de nuestro software.

Independientemente del modelo elegido, siempre hay una serie de etapas que debemos seguir para construir software fiable y de calidad.

Entendemos por Desarrollo de Software todo el proceso que ocurre desde que se concibe una idea hasta que un programa está implementado en el ordenador y funcionando.

El proceso de desarrollo, que en un principio puede parecer una tarea simple, consta de una serie de pasos de obligado cumplimiento, pues sólo así podremos garantizar que los programas creados son eficientes, fiables, seguros y responden a las necesidades de los usuarios finales (aquellos que van a utilizar el programa).

Fase	Tareas
Análisis	Analizar las necesidades de la aplicación a generar. Consensuar todo lo que se requiere del sistema, siendo el punto de partida para las siguientes etapas. Estos requisitos “deberían” ser cerrados para el resto del desarrollo. Se especifican los requisitos funcionales y no funcionales del sistema (ANÁLISIS DE REQUISITOS).
Diseño	Se divide el sistema en partes y se determina la función de cada una. Realizar los algoritmos necesarios para el cumplimiento de los requisitos planteados en el proyecto. Determinar las herramientas a utilizar en la codificación.
Codificación y compilación	Implementar el código fuente y obtiener los ficheros en código máquina que es capaz de entender el ordenador.
Pruebas	Los elementos, ya programados, se enlazan para componer el sistema y se comprueba que funciona correctamente y que cumple con los requisitos, antes de ser entregado al usuario final.
Verificación en cliente / Explotación	Instalamos, configuramos y probamos la aplicación en los equipos del cliente. Es la fase donde el usuario final utiliza el  sistema en un entorno de preproducción o pruebas. Si todo va correctamente, el producto estará listo para ser pasado a producción.
Mantenimiento	Se mantiene el contacto con el cliente para actualizar y modificar la aplicación el futuro. Se trata de modificaciones al producto, generando nuevas versiones del mismo.
Documentación	Las tareas de documentación están presentes a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto, por lo que muchos autores no la consideran una etapa en sí misma. De todas las etapas, se documenta y guarda toda la información.

Esta es la primera fase del proyecto. Una vez finalizada, pasamos a la siguiente (diseño).

Es la fase de mayor importancia en el desarrollo del proyecto y todo lo demás dependerá de lo bien detallada que esté. También es la más complicada, ya que no está automatizada y depende en gran medida del analista que la realice.

¿Qué se hace en esta fase?

En líneas generales, de esta fase obtendremos dos salidas:

En este punto, ya sabemos lo que hay que hacer, el análisis ya ha definido los requisitos y el documento de análisis arquitectónico identifica cómo dividir el programa para afrontar su desarrollo, pero ¿Cómo hacerlo?.

Se debe dividir el sistema en partes y establecer qué relaciones habrá entre ellas.

Decidir qué hará exactamente cada parte.

En definitiva, debemos crear un modelo funcional-estructural de los requerimientos del sistema global, para poder dividirlo y afrontar las partes por separado.

En este punto, se deben tomar decisiones importantes, tales como:

• Entidades y relaciones de las bases de datos.
• Selección del lenguaje de programación que se va a utilizar.
• Selección del Sistema Gestor de Base de Datos.
• Etc.

En líneas generales, de esta fase obtendremos dos salidas:

Nota: en ocasiones, el diseño de arquitectura, que aquí ha sido tratado como una labor a realizar en la fase de análisis, es considerado como una primera tarea de la fase de diseño

Durante la fase de codificación se realiza el proceso de programación.

Consiste en elegir un determinado lenguaje de programación y una vez elegido, codificar toda la información anterior (es decir, indicar paso a paso usando un lenguaje de programación, las tareas que debe realizar el ordenador). Al realizar esto se obtiene lo que se llama código fuente.  

Una vez obtenido el software, la siguiente fase del ciclo de vida es la realización de pruebas.

Normalmente, éstas se realizan sobre un conjunto de datos de prueba, que consisten en un conjunto seleccionado y predefinido de datos límite a los que la aplicación es sometida.

La realización de pruebas es imprescindible para asegurar la validación y verificación del software construido.

Entre todas las pruebas que se efectúan sobre el software podemos distinguir básicamente:

PRUEBAS UNITARIAS

Consisten en probar, una a una, las diferentes partes de software y comprobar su funcionamiento (por separado, de manera independiente).

Como resultado de las pruebas unitarias se genera un documento de procedimiento de pruebas, que tendrá como partida el plan de pruebas de la fase de diseño. Éste incluye los resultados obtenidos y deben ser comparados con los resultados esperados que se habrán determinado de antemano.

JUnit es el entorno de pruebas unitarias para Java.

PRUEBAS DE INTEGRACIÓN

Después de todas las fases anteriores, una vez que las pruebas nos demuestran que el software es fiable, carece de errores y hemos documentado todas las fases, el siguiente paso es la explotación.

Aunque diversos autores consideran la explotación y el mantenimiento como la misma etapa, nosotros vamos a diferenciarlas en base al momento en que se realizan.

La explotación es la fase en que los usuarios finales conocen la aplicación y comienzan a utilizarla.

La explotación es la instalación, puesta a punto y funcionamiento de la aplicación en el equipo final del cliente.

En el proceso de instalación, los programas son transferidos al computador del usuario cliente y posteriormente configurados y verificados.

Es recomendable que los futuros clientes estén presentes en este momento e irles comentando cómo se va planteando la instalación.

En este momento, se suelen llevan a cabo las Beta Test, que son las últimas pruebas que se realizan en los propios equipos del cliente y bajo cargas normales de trabajo.

Una vez instalada, pasamos a la fase de configuración.

En ella, asignamos los parámetros de funcionamiento normal de la empresa y probamos que la aplicación es operativa. También puede ocurrir que la configuración la realicen los propios usuarios finales, siempre y cuando les hayamos dado previamente la guía de instalación. Y también, si la aplicación es más sencilla, podemos programar la configuración de manera que se realice automáticamente tras instalarla. (Si el software es "a medida", lo más aconsejable es que la hagan aquellos que la han fabricado).

Sería lógico pensar que con la entrega de nuestra aplicación (la instalación y configuración de nuestro proyecto en los equipos del cliente) hemos terminado nuestro trabajo.

En cualquier otro sector laboral esto es así, pero el caso de la construcción de software es muy diferente.

La etapa de mantenimiento es la más larga de todo el ciclo de vida del software.

Por su naturaleza, el software es cambiante y deberá actualizarse y evolucionar con el tiempo. Deberá ir adaptándose de forma paralela a las mejoras del hardware en el mercado y afrontar situaciones nuevas que no existían cuando el software se construyó.

Además, siempre surgen errores que habrá que ir corrigiendo y nuevas versiones del producto mejores que las anteriores.

Por todo ello, se pacta con el cliente un servicio de mantenimiento de la aplicación (que también tendrá un coste temporal y económico).

El mantenimiento se define como el proceso de control, mejora y optimización del software.

Su duración es la mayor en todo el ciclo de vida del software, ya que también comprende las actualizaciones y evoluciones futuras del mismo.

Los tipos de cambios que hacen necesario el mantenimiento del software son los siguientes:

• Perfectivos: Para mejorar la funcionalidad del software.
• Evolutivos: El cliente propone mejoras para el producto. Implica nuevos requisitos.
• Adaptativos: Modificaciones, actualizaciones... para adaptarse a las nuevas tendencias del mercado, a nuevos componentes hardware, nuevas condiciones especificadas por organismos reguladores, etc. 
• Correctivos: Resolver errores detectados. Sería utópico pensar que esto no vaya a suceder.

Se puede definir el ciclo de vida de un proyecto (ciclo de vida del software) como: conjunto de fases o etapas, procesos y actividades requeridas para ofertar, desarrollar, probar, integrar, explotar y mantener un producto software.

Al principio, el desarrollo de una aplicación era un proceso individualizado, carente de planificación donde únicamente se hacía una codificación y prueba/depuración del código a desarrollar. Pero pronto se detectaron muchos inconvenientes:

De ahí surgió la necesidad de hacer desarrollos más estructurados, aportando valor añadido y calidad al producto final, apareciendo el concepto de ciclo de vida del software.

Algunas ventajas que se consiguen son:

Diversos autores han planteado distintos modelos de ciclos de vida, pero los más conocidos y utilizados son los citados a continuación:

1. Modelo en Cascada

   Es el modelo de vida clásico del software.

   Se pasa de unas etapas a otras sin retorno posible, cualquier error en las fases iniciales ya no será subsanable aunque sea detectado más adelante.

   Este escaso margen de error lo hace prácticamente imposible de utilizar. Sólo es aplicable en pequeños desarrollos.

   Todos los requisitos son planteados para hacer un único recorrido del proyecto.

   Características:

   -Requiere conocimiento previo y absoluto de los requerimientos del sistema.

   -No hay retornos en las etapas: si hay algún error durante el proceso hay que empezar desde el principio.

   -No permite modificaciones ni actualizaciones del software.

   -Es un modelo utópico.

   

2. Modelo en Cascada con Realimentación

   Es uno de los modelos más utilizados. Proviene del modelo anterior, pero se introduce una realimentación entre etapas, de forma que podamos volver atrás en cualquier momento para corregir, modificar o depurar algún aspecto. No obstante, si se prevén muchos cambios durante el desarrollo no es el modelo más idóneo.

   Es el modelo perfecto si el proyecto es rígido (pocos cambios, poco evolutivo) y los requisitos están claros.

   Características:

   -Es uno de los modelos más utilizados.

   -Se puede retornar a etapas anteriores para introducir modificaciones o depurar errores.

   -Idóneo para proyectos más o menos rígidos y con requisitos claros.

   -Los errores detectados una vez concluido el proyecto pueden provocar que haya que empezar desde cero.

   

3. Modelos Evolutivos

   Son más modernos que los anteriores. Tienen en cuenta la naturaleza cambiante y evolutiva del software.

   Distinguimos dos variantes:

   1. Modelo Iterativo Incremental

      Está basado en el modelo en cascada con realimentación, donde las fases se repiten y refinan, y van propagando su mejora a las fases siguientes.

      Cada iteración cubre una parte de los requisitos requeridos, generando versiones parciales y crecientes para el producto software en desarrollo. Cada versión obtenida será el punto de partida para la siguiente iteración.
      Los incrementos a considerar en cada vuelta ya vienen establecidos desde las etapas iniciales.

      Características:

      -Actualmente, no se ponen en el mercado los productos completos, sino versiones.

      -Permite una evolución temporal.

      -Vemos que se trata de varios ciclos en cascada que se repiten y se refinan en cada incremento.

      -Las sucesivas versiones del producto son cada vez más completas hasta llegar al producto final.

      

   2. Modelo en Espiral

      Es una combinación del modelo anterior con el modelo en cascada. En él, el software se va construyendo repetidamente en forma de versiones que son cada vez mejores, debido a que incrementan la funcionalidad en cada versión. Es un modelo bastante complejo.

      Características:

      -Se divide en 6 zonas llamadas regiones de tareas: Comunicación con el cliente, Planificación, Análisis de riesgos, Representación de la aplicación, Codificación y explotación y Evaluación del cliente.

      -Se adapta completamente a la naturaleza evolutiva del software.

      -Reduce los riesgos antes de que sean problemáticos.

      

      
      

      3.3.- Modelos ágiles

      Se trata de modelos que están ganando gran presencia en los desarrollos software. Muy centrados en la satisfacción del cliente, muestran gran flexibilidad a la aparición de nuevos requisitos, incluso durante el desarrollo de la aplicación. Al tratarse de metodologías evolutivas, el desarrollo es incremental, peros incrementos son cortos y están abiertos al solapado de unas fases con otras. La comunicación entre los integrantes del equipo de trabajo y de éstos con el cliente son constantes. Un ejemplo de metodología ágil es Scrum.

En la práctica, para llevar a cabo varias de las etapas vistas en el punto anterior contamos con herramientas informáticas, cuya finalidad principal es automatizar las tareas y ganar fiabilidad y tiempo.

Esto nos va a permitir centrarnos en los requerimientos del sistema y el análisis del mismo, que son las causas principales de los fallos del software.

Las herramientas CASE (Computer Aided Software Engineering) son un conjunto de aplicaciones que se utilizan en el desarrollo de software con el objetivo de automatizar las fases del desarrollo y reducir tanto costes como tiempo del proceso. Como consecuencia, se consigue mejorar la productividad, la calidad del proceso y el resultado final.

¿En qué fases del proceso nos pueden ayudar? En el diseño del proyecto, en la codificación de nuestro diseño a partir de su apariencia visual, detección de errores…

En concreto, estas herramientas permiten:

• Mejorar la planificación del proyecto.
• Darle agilidad al proceso.
• Poder reutilizar partes del software en proyectos futuros.
• Hacer que las aplicaciones respondan a estándares.
• Mejorar la tarea del mantenimiento de los programas.
• Mejorar el proceso de desarrollo, al permitir visualizar las fases de forma gráfica.

CLASIFICACIÓN

Normalmente, las herramientas CASE se clasifican en función de las fases del ciclo de vida del software en la que ofrecen ayuda:

• U-CASE: ofrece ayuda en las fases de planificación y análisis de requisitos.
• M-CASE: ofrece ayuda en análisis y diseño.
• L-CASE: ayuda en la programación del software, detección de errores del código, depuración de programas y pruebas y en la generación de la documentación del proyecto.

Ejemplos de herramientas CASE libres son: ArgoUML, Use Case Maker, ObjectBuilder…

Pulsa este enlace para ver una ampliación de los tipos y ayudas concretas de la herramientas CASE.

Un Framework es una estructura de ayuda al programador, en base a la cual podemos desarrollar proyectos sin partir desde cero.

Se trata de una plataforma software donde están definidos programas soporte, bibliotecas, lenguaje interpretado, etc., que ayuda a desarrollar y unir los diferentes módulos o partes de un proyecto.

Con el uso de framework podemos pasar más tiempo analizando los requerimientos del sistema y las especificaciones técnicas de nuestra aplicación, ya que la tarea laboriosa de los detalles de programación queda resuelta.

• Ventajas de utilizar un framework:
  • Desarrollo rápido de software.
  • Reutilización de partes de código para otras aplicaciones.
  • Diseño uniforme del software.
  • Portabilidad de aplicaciones de un computador a otro, ya que los bytecodes que se generan a partir del lenguaje fuente podrán ser ejecutados sobre cualquier máquina virtual.
• Inconvenientes:
  • Gran dependencia del código respecto al framework utilizado (sin cambiamos de framework, habrá que reescribir gran parte de la aplicación).
  • La instalación e implementación del framework en nuestro equipo consume bastantes recursos del sistema.

Ejemplos de Frameworks:

Ya dijimos anteriormente que los programas informáticos están escritos usando algún lenguaje de programación. Por tanto, podemos definir un Lenguaje de Programación como un idioma creado de forma artificial, formado por un conjunto de símbolos y normas que se aplican sobre un alfabeto para obtener un código, que el hardware de la computadora pueda entender y ejecutar. Es decir, un lenguaje de programación es el conjunto de:

• Alfabeto: conjunto de símbolos permitidos.
• Sintaxis: normas de construcción permitidas de los símbolos del lenguaje.
• Semántica: significado de las construcciones para hacer acciones válidas.

Hay multitud de lenguajes de programación, cada uno con unos símbolos y unas estructuras diferentes. Además, cada lenguaje está enfocado a la programación de tareas o áreas determinadas. Por ello, la elección del lenguaje a utilizar en un proyecto es una cuestión de extrema importancia.

Como ya sabemos, es en la etapa de diseño cuando típicamente se elige el lenguaje de programación a utilizar y en la fase de desarrollo cuando se hace uso de ellos.

Los lenguajes de programación son los que nos permiten comunicarnos con el hardware del ordenador.

En otras palabras, es muy importante tener muy clara la función de los lenguajes de programación. Son los instrumentos que tenemos para que el ordenador realice las tareas que necesitamos.

Los lenguajes de programación han sufrido su propia evolución, como se puede apreciar en la figura siguiente:

Ya sabemos que los lenguajes de programación han evolucionado, y siguen haciéndolo, siempre hacia la mayor usabilidad de los mismos (que el mayor número posible de usuarios lo utilicen y exploten).

La elección del lenguaje de programación para codificar un programa dependerá de las características del problema a resolver.

Podemos clasificar los distintos tipos de Lenguajes de Programación en base a distintos criterios:

Según lo cerca que esté del lenguaje humano

• • Lenguajes de programación de alto nivel. Los lenguajes de programación de alto nivel se caracterizan por traducir los algoritmos a un lenguaje mucha más fácil de entender para el programador. Estos lenguajes no están orientados a la máquina (donde se va a ejecutar) lo cual hace que los programas escritos con este tipo de lenguaje se puedan ejecutar en cualquier tipo de ordenador. Tienen el inconveniente de que este conjunto de instrucciones no es directamente ejecutable por la máquina, sino que deberá ser traducido al lenguaje máquina, que la computadora será capaz de entender y ejecutar.
•  
  • Lenguajes de programación de bajo nivel. Los lenguajes de bajo nivel son lenguajes que aprovechan al máximo los recursos del ordenador donde se van a ejecutar, Los lenguajes de más bajo nivel son los lenguajes máquinas, A este nivel le sigue el lenguaje ensamblador. 

    • Lenguaje máquina. Se programan sus registros directamente con 0s y 1s. Difícil de programar y resolver errores.

    • Lenguaje ensamblador. Se trata de un primer nivel de abstracción respecto al lenguaje máquina, aunque conceptualmente está mucho más cercano al equipo que al razonamiento humano.

      Estos lenguajes tienen importantes inconvenientes, por ejemplo: 

      • Su adaptación a la máquina (donde se va a ejecutar) hace que no se pueda utilizar en otro ordenador al menos que tenga las mismas características que el ordenador (para el que se hizo).
      • Dificultad en el manejo de dicho lenguaje.

Según su forma de ejecución

Un ordenador realizará cada una de las instrucciones indicadas en un programa. Dicho programa podrá estar escrito en muchos lenguajes de programación pero solo hay uno que entiende el ordenador: el lenguaje máquina.

 Si el programa no está escrito en dicho lenguaje habrá que hacer una traducción para que el ordenador lo entienda.

 Según como se realice dicha traducción, se pueden dividir en dos grupos: 

• Lenguajes compilados: Son aquellos lenguajes que se traducen a través de un programa traductor llamado compilador. Dicho programa traduce todo el programa al lenguaje máquina, generando un nuevo fichero ejecutable, que contiene la misma información que el fichero original (código fuente) pero escrito en lenguaje máquina. Si no hay cambios en el fichero original, no hará falta volver a realizar, de nuevo, dicha traducción. Por ejemplo: C, Pascal, etc.
• Lenguajes interpretados: Un programa escrito en un lenguaje interpretado supone el tener que traducir el programa cada vez que se quiera ejecutar. A los programas, que realizan dicha traducción, se les llama intérpretes. Dichos programas no generan un fichero ejecutable, por ello, es necesario realizar la traducción cada una de las veces que se ejecute el programa. Por ejemplo: Basic, etc.

La ventaja de los lenguajes compilados frente a los interpretados es que no hace falta traducir el programa cada vez; sin embargo, su inconveniente es que no podremos ejecutar el programa hasta que no haya ningún error. Los intérpretes van traduciendo y ejecutando instrucción a instrucción  lo cual hace que se pueda ejecutar el programa (aunque haya errores). En el momento que llegue a dicha instrucción errónea, se parará el programa.

 Para obtener las ventajas de ambos tipos de lenguajes, algunos combinan estas dos tareas:

1. Primero, el programa original (en Java, los ficheros donde se guarda el programa fuente tienen extensión “java”) se hace una primera traducción pero no al lenguaje máquina sino a un lenguaje intermedio (en Java es bytecodes). De dicha traducción se obtiene un fichero (en Java tienen extensión “class”). Esto equivaldría a la fase de compilación.
2. En una segunda fase, dicho archivo es traducido (interpretado) en cada ejecución.

Esto es lo que realiza, por ejemplo, Java. A estos lenguajes se les llama lenguajes intermediarios.

Durante todo este proceso (que se realizan en los lenguajes intermedios), el código pasa por diferentes estados. La siguiente figura muestra el proceso de transformación del código fuente a máquina para el lenguaje Java.

	javac		java
Código Fuente (.Java)		ByteCode (.class)		Código máquina

Por lo tanto tendremos:

Aunque los requerimientos actuales de software son bastante más complejos de lo que la técnica de programación estructurada es capaz, es necesario por lo menos conocer las bases de los Lenguajes de Programación estructurados, ya que a partir de ellos se evolucionó hasta otros lenguajes y técnicas más completas (orientada a eventos u objetos) que son las que se usan actualmente.

La programación estructurada se define como una técnica para escribir lenguajes de programación que permite sólo el uso de tres tipos de sentencias o estructuras de control:

• Sentencias secuenciales.
• Sentencias selectivas (condicionales).
• Sentencias repetitivas (iteraciones o bucles).

Los lenguajes de programación que se basan en la programación estructurada reciben el nombre de lenguajes de programación estructurados.

La programación estructurada fue de gran éxito por su sencillez a la hora de construir y leer programas.

La Programación estructurada evolucionó hacia la Programación modular, que divide el programa en trozos de código llamados módulos (siguiendo la conocida técnica "divide y vencerás") con una funcionalidad concreta, que podrán ser reutilizables. A su vez, luego triunfaron los lenguajes orientados a objetos y de ahí a la programación visual (siempre es más sencillo programar gráficamente que en código, ¿no crees? ).

VENTAJAS DE LA PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA

INCONVENIENTES

Después de comprender que la programación estructurada no es útil cuando los programas se hacen muy largos, es necesaria otra técnica de programación que solucione este inconveniente. Nace así la Programación Orientada a Objetos (en adelante, P.O.O.).

Los lenguajes de programación orientados a objetos tratan a los programas no como un conjunto ordenado de instrucciones (tal como sucedía en la programación estructurada) sino como un conjunto de objetos que colaboran entre ellos para realizar acciones.

Su primera desventaja es clara: no es una programación tan intuitiva como la estructurada.

Algunas de sus características principales son:

• Se define clase como una colección de objetos con características similares. Si en nuestro programa interactúan un conjunto de personas, la clase a implementar será Persona y los objetos serán personas en particular (Noa, Valeria, Mila ...).
• Las clases definen una serie de atributos, que caracterizan a cada objeto persona. Por ejemplo, el atributo edad tendrá el valor 4 para Noa, 7 para Valeria ....
•  Las clases definen una serie de métodos que corresponden a las acciones que pueden llevar a cabo los objetos. Por ejemplo, en la clase Persona se puede definir el método Saludar, que puede ser utilizado por Mila para dar los buenos días. Estos métodos contendrán el código que da respuesta a las acciones que implementan.
• Mediante llamadas a los métodos, unos objetos se comunican con otros produciéndose un cambio de estado de los mismos. Esto se denomina envío de mensajes.
• El código es más reutilizable.
• Si hay algún error, es más fácil de localizar y depurar en una clase que en un programa entero.

Algunos términos relativos a la programación orientada a objetos son:

Clase Objeto Mensaje Método Evento (sistema) Propiedad o atributo Estado interno Abstracción Encapsulamiento Poliformismo Herencia

Algunos lenguajes orientados a objetos son: Ada, C++ (C plus plus), VB.NET, C#, Java, PowerBuilder, etc.

Una máquina virtual es un tipo especial de software cuya misión es separar el funcionamiento del ordenador de los componentes hardware instalados.

Esta capa de software desempeña un papel muy importante en el funcionamiento de los lenguajes de programación, tanto compilados como interpretados.

Con el uso de máquinas virtuales podremos desarrollar y ejecutar una aplicación sobre cualquier equipo, independientemente de las características concretas de los componentes físicos instalados. Esto garantiza la portabilidad de las aplicaciones.

Las funciones principales de una máquina virtual son las siguientes:

• Conseguir que las aplicaciones sean portables.
• Reservar memoria para los objetos que se crean y liberar la memoria no utilizada.
• Comunicarse con el sistema donde se instala la aplicación (huésped), para el control de los dispositivos hardware implicados en los procesos.
• Cumplimiento de las normas de seguridad de las aplicaciones.

CARACTERÍSTICAS DE LA MÁQUINA VIRTUAL

• Cuando el código fuente se compila se obtiene código objeto (bytecode, código intermedio).
• Para ejecutarlo en cualquier máquina se requiere tener independencia respecto al hardware concreto que se vaya a utilizar.
• Para ello, la máquina virtual aísla la aplicación de los detalles físicos del equipo en cuestión.
• Funciona como una capa de software de bajo nivel y actúa como puente entre el bytecode de la aplicación y los dispositivos físicos del sistema.
• La Máquina Virtual verifica todo el bytecode antes de ejecutarlo.
• La Máquina Virtual protege direcciones de memoria.

Un entorno de ejecución es un servicio de máquina virtual que sirve como base software para la ejecución de programas. En ocasiones pertenece al propio sistema operativo, pero también se puede instalar como software independiente que funcionará por debajo de la aplicación.

Es decir, es un conjunto de utilidades que permiten la ejecución de programas.

Se denomina runtime al tiempo que tarda un programa en ejecutarse en la computadora.

Durante la ejecución, los entornos se encargarán de:

• Configurar la memoria principal disponible en el sistema.
• Enlazar los archivos del programa con las bibliotecas existentes y con los subprogramas creados. Considerando que las bibliotecas son el conjunto de subprogramas que sirven para desarrollar o comunicar componentes software pero que ya existen previamente y los subprogramas serán aquellos que hemos creado a propósito para el programa.
• Depurar los programas: comprobar la existencia (o no existencia) de errores semánticos del lenguaje (los sintácticos ya se detectaron en la compilación).

Funcionamiento del entorno de ejecución:

El Entorno de Ejecución está formado por la máquina virtual y los API's (bibliotecas de clases estándar, necesarias para que la aplicación, escrita en algún Lenguaje de Programación pueda ser ejecutada). Estos dos componentes se suelen distribuir conjuntamente, porque necesitan ser compatibles entre sí.

El entorno funciona como intermediario entre el lenguaje fuente y el sistema operativo, y consigue ejecutar aplicaciones.

Sin embargo, si lo que queremos es desarrollar nuevas aplicaciones, no es suficiente con el entorno de ejecución.

Adelantándonos a lo que veremos en la próxima unidad, para desarrollar aplicaciones necesitamos algo más. Ese "algo más" se llama entorno de desarrollo.

En esta sección de va a explicar el funcionamiento, instalación, configuración y primeros pasos del Runtime Environment del lenguaje Java (se hace extensible a los demás lenguajes de programación).

Concepto.

Se denomina JRE al Java Runtime Environment (entorno en tiempo de ejecución Java).

El JRE se compone de un conjunto de utilidades que permitirá la ejecución de programas java sobre cualquier tipo de plataforma.

Componentes.

JRE está formado por:

• Una Máquina virtual Java (JMV o JVM si consideramos las siglas en inglés), que es el programa que interpreta el código de la aplicación escrito en Java.
• Bibliotecas de clase estándar que implementan el API de Java.
• Las dos: JMV y API de Java son consistentes entre sí, por ello son distribuidas conjuntamente.

Lo primero es descargarnos el programa JRE. (Java2 Runtime Environment JRE 1.6.0.21). Java es software libre, por lo que podemos descargarnos la aplicación libremente.

Una vez descargado, comienza el proceso de instalación, siguiendo los pasos del asistente.

SENTENCIAS SECUENCIALES

Las sentencias secuenciales son aquellas que se ejecutan una detrás de la otra, según el orden en que hayan sido escritas.

Ejemplo en lenguaje C:

printf (“declaración de variables”);

int numero_entero;

espacio=espacio_inicio + veloc*tiempo;

SENTENCIAS SELECTIVAS (CONDICIONALES)

Son aquellas en las que se evalúa una condición. Si el resultado de la condición es verdad es ejecutan una serie de acción o acciones y si es falso se ejecutan otras.

if → señala la condición que se va a evaluar

then → Todas las acciones que se encuentren tras esta palabra reservada se ejecutarán si la condición del if es cierta (en C, se omite esta palabra).

else → Todas las acciones que se encuentren tras esta otra palabra reservada se ejecutarán si la condición de if es falsa.

Ejemplo en lenguaje C:

if (a >= b)

c= a-b;

else

c=a+b;

SENTENCIAS REPETITIVAS (ITERACIONES O BUCLES)

Un bucle iterativo de una serie de acciones harán que éstas se repitan mientras o hasta que una determinada condición sea falsa (o verdadera).

while → marca el comienzo del bucle y va seguido de la condición de parada del mismo.

do → a partir de esta palabra reservada, se encontrarán todas las acciones a ejecutar mientras se ejecute el bucle (en C, se omite esta palabra).

done → marca el fin de las acciones que se van a repetir mientras estemos dentro del bucle (en C, se omite esta palabra).

Ejemplo en lenguaje C:

int num;

num = 0;

while (num<=10) { printf("Repetición numero %d\n", num);

num = num + 1; 

};