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¿Qué es y que hace la máquina virtual de Java?

JavaProgramación

Tokio School | 17/08/2022

Java es uno de los principales lenguajes de programación de la actualidad. Un código ampliamente usado en distintos ámbitos para el desarrollo todo tipo de aplicaciones. Para facilitar la ejecución de los programas para poder hacer pruebas con ellos, existe la máquina virtual de Java (JVM).

La máquina virtual de Java es un programa que tiene como objetivo la ejecución de otros programas desarrollados con Java. Se trata de una idea simple pero que, como veremos, resulta especialmente útil en el ámbito de la programación con este lenguaje. Así las cosas, la JVM alteró el status quo de su época y, hoy en día, sigue dando soporte a la innovación dentro de la programación con Java.

Además de hablar sobre la máquina virtual de Java, en este artículo también vamos a repasar algunas notas sobre como convertirse en programador. Algo que todo el mundo puede hacer si recibe la formación correcta, como, por ejemplo, un curso de Programación con Java: Certificación OCP. Una formación que, además de enseñarte a programar, te facilita obtener una certificación importante dentro del ámbito de Java.

¿Qué hace la máquina virtual de Java?

Como decíamos, la máquina virtual de Java es un programa que permite que ejecutemos otros programas. Se trata, en esencia, de un entorno de ejecución que se puede añadir tanto en sistemas operativos como en cualquiera de los navegadores que usamos. La JVM es capaz de interpretar y ejecutar instrucciones expresadas, obviamente, en Java.

No obstante, la particularidad de la JVM es que se trata de una herramienta que permite hacer que Java, como lenguaje de programación, sea portable. Es decir, se trata de un ejecutable que hace que este lenguaje pueda ser interpretado en todo tipo de sistemas y navegadores. Así, en todos los que cuenten con JVM se pueden ejecutar aplicaciones y programas codificados y desarrollados con Java.

Existe un lema que sigue a Java como lenguaje de programación y que dice: “escríbelo una vez, ejecútalo en cualquier parte”. Esto es una realidad gracias a la JVM

La máquina virtual de Java puede estar implementada en todo tipo de softwares, hardware o herramientas de desarrollo. De esta manera, una de sus grandes utilidades para los programadores Java se encuentra en el ámbito de las pruebas de programas cuando todavía están en fase de desarrollo.

Así, la máquina virtual de Java se ha convertido en una de las piezas fundamentales de toda esta plataforma. Situándose en un nivel superior al del hardware del sistema sobre el que se ejecuta la aplicación, la JVM actúa como un puente que entiende tanto el código Java como el del sistema sobre el que se ejecuta.

¿Como funciona la máquina virtual de Java?

Como decíamos, la máquina virtual de Java actúa como un ejecutable de programas desarrollados con este lenguaje de programación. Un programador especializado en Java puede desarrollar una aplicación o programa que se ejecute en distintos sistemas sin ningún tipo de ajuste añadido. Algo que, como hemos visto, es posible gracias a la JVM.

Así, cuando se compila un archivo .java, el compilador del lenguaje lo que hace es crear archivos .class (que contienen un código de bytes) con los mismos nombres de las clases que están presentes en el archivo .java. Este archivo creado por el compilador pasa por varios pasos cuando se ejecuta a través de la máquina virtual de Java. Son estos pasos los que describe el funcionamiento de la JVM.

Class Loader Subsystem

Se encarga, fundamentalmente de tres tareas:

  • Carga: Este elemento de máquina virtual de Java carga los archivos tipo .class y genera los datos binarios que corresponda. Después los guarda para que pueda continuar el proceso.
  • Vinculación: En este paso, la JVM realiza la verificación y preparación del archivo.
  • Inicialización: En esta fase del proceso, todas las variables se asignan a los valores definidos en el código Java y se procede al inicio de la ejecución del programa. Para ello, se sigue un orden, de arriba a abajo en cada clase y de padre a hijo en la jerarquía de clases.

Memoria de la máquina virtual de Java

Al mismo tiempo que los archivos .class se están cargando y empezando a inicializar, pasan también por los distintos tipos de memoria de la máquina virtual de Java:

  • Área de métodos: Aquí se almacena toda la información sobre los distintos niveles de las clases del programa desarrollado en Java.
  • Montón: Almacena toda la información de los objetos que contiene el código del programa desarrollado en Java.
  • Pila: Para cada uno de los subprocesos, la máquina virtual de Java crea una pila en tiempo de ejecución que se almacena en esta parte de la memoria de la JVM.
  • Registros: Almacena las instrucciones de ejecución de cada uno de los subprocesos que genera la máquina virtual de Java.

Motor de ejecución de la máquina virtual de Java

El motor de ejecución es el encargado de ejecutar el archivo .class y, para ello, se encarga de leer el código de bytes línea por línea. Después emplea los datos en información presentes en varias áreas de memoria para ejecutar las instrucciones precisas para que el programa Java funcione en cualquier dispositivo o sistema. Se puede clasificar en:

  • Intérprete: Se encarga de interpretar el código, línea por línea y después lo ejecuta.
  • Compilador: Aumenta la eficiencia del intérprete y compila todo el código de bytes y lo cambia a código nativo.
  • Recolector de basura: Se ocupa de destruir todos los objetos no referenciados.

¡Certifícate como programador Java!

La máquina virtual de Java es una herramienta fundamental para todos aquellos que quieran dedicarse al mundo de la programación en Java. Aprender a usar la JVM es uno de los pasos que debes dar si quieres formarte como programador Java. Algo que, seguro que quieres hacer ahora que sabes más cosas sobre este sistema y sobre todas las herramientas con las que cuenta.

Herramientas que facilitan el trabajo de los profesionales pero que les eximen de estar al día. Para mantenerse actualizado y para aprender a programar Java desde cero, lo mejor es continuar formándose. Algo que puedes hacer en Tokio School. Con nuestro curso de Programación con Java: Certificación OCP te prepararás de la mano de profesionales y expertos del sector.

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