Java a fondo, Curso de programación 5ed.

Programar en Java y desarrollar aplicaciones Java son cosas diferentes. La primera requiere conocer el lenguaje de programación. La segunda, además, requiere dominar conceptos de diseño y herramientas genéricas o frameworks que faciliten la automatización de las tareas rutinarias y repetitivas del desarrollo.

Java a fondo conjuga ambos caminos; explicando el lenguaje de programación desde cero y guiando al lector sobre cómo desarrollar aplicaciones Java que respeten los lineamientos de diseño recomendados por los expertos de la industria.

El lenguaje Java propiamente dicho, Programación Orientada a Objetos, JDBC (Acceso a Bases de Datos), Patrones de Diseño, Archivos, Networking, Multithreading y Reflection (Introspección de Clases y Objetos) son, a grandes rasgos, los temas con los cuales desarrollaremos una aplicación Java, distribuida, basada en micro servicios y con acceso a bases de datos. Separando el frontend y el backend, y este último dividido entre las capas de Negocio (façade) y de Acceso a Datos (DAO). 

Además, la obra pone en evidencia la necesidad de utilizar frameworks para automatizar ciertas tareas del desarrollo y permitir que el programador se enfoque en resolver el problema de negocio. Para esto se explica cómo diseñar, programar y utilizar emuladores de los frameworks más importantes del mercado: Hibernate (MyHibernate), Spring (MySpring) y Spring Boot (MySpringBoot).

Finalmente, esta obra cubre todo lo necesario para trabajar con Java más allá de la versión vigente, pero dándole especial atención a las funciones implementadas en Java 10 y posteriores.

Prólogo XV

CAPÍTULO 1

Introducción al lenguaje de Programación Java 1

1.1 Introducción 1

1.1.1. Java en sus inicios 1

1.1.2. JSE y JEE–Java Estándar y Java Enterprise Edition 2

1.1.3. Desarrollo de aplicaciones 2

1.1.4. Hola Mundo 2

1.1.5. Entorno Integrado de Desarrollo

(IDE) 4

1.1.6. Versiones Java 4

1.2 Elementos del lenguaje de

programación 5

1.2.1. Entrada y Salida Estándar 5

1.2.2. Identificadores y declaración de variables 7

1.2.3. Comentarios en el código 8

1.2.4. Tipos de dato 8

1.2.4.1. Tipos de dato primitivos 8

1.2.4.2. Wrappers: clases que representan 

a los tipos primitivos 9

1.2.4.3. Autoboxing: conversión automática entre tipos primitivos y wrappers 10

1.2.5. Constantes 10

1.2.6. Valores literales 11

1.2.7. Literales expresados en otros 

sistemas de numeración 12

1.2.7.1. Números enteros expresados en binario 12

1.2.8. Caracteres especiales 13

1.2.9. Estructuras de control 15

1.2.10. Operadores aritméticos, 

relacionales y lógicos 17

1.2.11. Funciones o métodos estáticos 18

1.2.12. Inferencia de tipo de dato 20

1.2.13. Clases y objetos 20

1.3 Cadena de caracteres 22

1.3.1. Tratamiento de cadenas de 

caracteres 22

1.3.1.1. Determinar la longitud de una 

cadena 22

1.3.1.2. Determinar si una cadena es la cadena vacía 23

1.3.1.3. Acceder a los caracteres de una cadena 23

1.3.1.4. Comparar cadenas 23

1.3.1.5. Determinar la posición que ocupa 

un carácter dentro de una cadena 24

1.3.1.6. Determinar la posición que ocupa 

una subcadena dentro de una cadena 24

1.3.1.7. Convertir a mayúsculas y 

minúsculas 24

1.3.1.8. Subcadenas 25

1.3.1.9. Separar una cadena en varias subcadenas 25

1.3.1.10. Conversión entre cadenas y 

números 25

1.3.1.11. Concatenar cadenas 26

1.3.2. Invarianza de las cadenas de 

caracteres 26

1.3.3. Cadenas de caracteres dinámicas 27

1.3.3.1. Concatenar cadenas de caracteres 27

1.3.3.2. Modificar los caracteres de una cadena 27

1.4. Autoevaluación y ejercicios 28

1.5 Resumen 28

CAPÍTULO 2

Programación orientada a objetos 29

2.1 Introducción 29

2.2 Clases y objetos 30

2.2.1. Métodos 32

2.2.2. Herencia y sobreescritura de 

métodos 34

2.2.3. Método toString 35

2.2.4. Método equals 36

2.2.5. Annotations 37

2.2.6. Declarar y crear objetos 39

2.2.7. Constructores 41

2.2.8. Breve repaso de lo visto hasta aquí 43

2.2.9. Convenciones de nomenclatura 46

2.2.9.1. Nombres de clases 46

2.2.9.2. Nombres de métodos 46

2.2.9.3. Nombres de atributos 46

2.2.9.4. Nombres de variables de 

instancia 47

2.2.9.5. Nombres de constantes 47

2.2.10. Sobrecarga 47

2.2.11. Encapsulamiento 51

2.2.12. Clase GregorianCalendar 55

2.2.13. Métodos obsoletos (deprecated) 56

2.2.14. Visibilidad de métodos y atributos 57

2.2.15. Packages (paquetes) 59

2.2.15.1. Nombre simple de una clase 59

2.2.15.2. Nombre completo de una clase 59

2.2.16. Estructura de paquetes y 

classpath 60

2.2.17. Aplication Programming 

Interface (API) 62

2.2.18. Representación gráfica UML 62

2.2.19. Importar clases de otros 

paquetes 64

2.3 Herencia y polimorfismo 65

2.3.1. Polimorfismo 69

2.3.2. Constructores de subclases 71

2.3.3. Referencia super 72

2.3.4. Referencia this 74

2.3.5. Clase abstracta 75

2.3.6. Constructores de clases abstractas 80

2.3.7. Instancias 84

2.3.8. Variables de instancia 86

2.3.9. Variables de clase 89

2.3.10. Gestión dinámica de memoria y garbage collector 89

2.3.11.Método finalize 91

2.3.12.Constantes 92

2.3.13.Métodos de clase 93

2.3.14.Clases utilitarias 96

2.3.15.Referencias estáticas 96

2.3.16.Bloques estáticos 98

2.3.17.Colecciones (Introducción) 99

2.3.18.Clases genéricas 105

2.4 Interfaces y factorías de objetos 108

2.4.1. Desacoplamiento de clases 111

2.4.2. Factory method 114

2.4.3. Abstracción a través de interfaces 114

2.4.4. Interface comparable 115

2.4.5. Desacoplar todavía más 122

2.4.6. Expresiones lambda 126

2.4.7. Interface comparator 128

2.5 El framework de colecciones de 

Java (JCF) 130

2.5.1. Listas y colecciones 130

2.5.2. For-each 133

2.5.3. Cambio de implementación 133

2.5.4. Mapas o diccionarios de datos 134

2.5.5. Las clases collections y arrays 135

2.5.5.1. Convertir arrays en list y viceversa 135

2.5.5.2. Ordenar listas y arrarys 136

2.5.6. Properties 137

2.5.6.1. Grabar properties en un archivo de texto 138

2.5.6.2. Leer properties almacenadas en un archivo de texto 138

2.5.6.3. Archivo de propiedades ubicado dentro del classpath 139

2.5.6.4. Simplificando el modo en que accedemos a un archivo de propiedades 140

2.6. Excepciones 143

2.6.1. Introducción 143

2.6.2. Ejemplo de uso 147

2.6.3. Excepciones declarativas y no declarativas 151

2.6.4. Stack trace 151

2.6.5. Excepciones propi 152

2.6.6. Bloque try–catch-finally 154

2.6.7. Bloque try con recurso 158

2.7. Autoevaluación y ejercicios 159

2.8 Resumen 159

CAPÍTULO 3

Lambda, streams y

programación funcional 161

3.1 Introducción 161

3.2. Interfaces funcionales 162

3.2.1. Prototipo de un método o función 163

3.2.2. Referencias a métodos 163

3.3. Expresiones lambda 164

3.4. Funciones, predicados y 

consumidores 166

3.4.1. La interface Predicate 166

3.4.2. La interface BiPredicate 169

3.4.3. La interface Consumer 171

3.4.4. La interface BiConsumer 172

3.4.5. La interface Function 173

3.4.6. La interface BiFunction 174

3.5. Streams 176

3.5.1. Introducción 176

3.5.2. Fundamentos 176

3.5.3. Operaciones sobre streams 178

3.5.3.1. Operaciones intermedias 178

3.5.3.2. Operaciones finales 178

3.5.4. Ejemplos 178

3.5.4.1. Filtrar elementos de una 

colección 178

3.5.4.2. Buscar un elemento dentro de 

una colección 179

3.5.4.3. Iterar y mostrar los elementos 

de la colección 180

3.5.4.4. Procesar los elementos de la 

colección 180

3.6. Autoevaluación y ejercicios 181

3.7 Resumen 182

CAPÍTULO 4

Acceso a bases de datos (JDBC) 183

4.1 Introducción 183

4.1.1. Driver y la cadena de conexión URL 183

4.1.2. Queries y updates 184

4.1.3. Estructura de un programa que usa JDBC 184

4.1.4. Conexión cerrada vs. Conexión nula 187

4.2 Ejecutar sentencias SQL 188

4.2.1. Queries 189

4.2.1.1. Obtener múltiples filas 189

4.2.1.2. Obtener 1 o ninguna fila 190

4.2.1.3. Queries con JOIN 191

4.2.1.4. Queries de funciones de la base de datos 192

4.2.1.5. Queries parametrizados 192

4.2.1.6. Queries con fechas 193

4.2.1.7. Funciones propietarias de la base de datos 194

4.2.2. Updates 195

4.2.2.1. Insertar una fila 195

4.2.2.2. Valores autoincrementales 196

4.2.2.3. Modificar una fila 197

4.2.2.4. Borrar una fila 198

4.2.2.5. Transacciones 198

4.3 Administrar la conexión JDBC 201

4.3.1. Factoría para instanciar la conexión 201

4.3.2. Singleton para garantizar una única instancia de la conexión 203

4.3.3. Properties para parametrizar los atributos de la conexión 204

4.3.4. Bloque estático para registrar el 

driver una única vez 205

4.3.5. Shutdownhook para cerrar la 

conexión 206

4.4 Encapsular el acceso a los datos 208

4.4.1. Modelo de objetos o modelo de 

dominio 208

4.4.2. Data Access Object (DAO) 210

4.4.2.1. Buscar una fila (método buscar 

o find) 210

4.4.2.2. Acceso a los datos foráneos 212

4.4.2.3. Representación orientada a 

objetos (Composición) 213

4.4.2.4. Recuperar todas las filas (método buscarTodo o findAll) 218

4.4.2.5. Recuperar sólo un conjunto de filas (métodos buscarPor o findBy) 219

4.4.2.6. Insertar una fila 221

4.4.2.7. Update 223

4.4.2.8. Delete 224

4.4.3. Encapsular la transacción 225

4.5 Separar el acceso a los datos en API 

e implementación 227

4.5.1. Escribir los DAO como interfaces 227

4.5.2. Implementar las interfaces según 

una determinada tecnología 228

4.5.3. Factory method para abstraernos 

de la implementación 230

4.5.4. Factory method dinámico 231

4.6 Poniendo todo junto a trabajar 233

4.6.1. Unificar las clases utilitarias de 

acceso a datos 233

4.6.2. Ejemplo completo 233

4.7. Autoevaluación y ejercicios 234

4.8 Resumen 234

CAPÍTULO 5

Diseño de aplicaciones Java 237

5.1 Introducción 237

5.2 Arquitectura de una aplicación Java 238

5.2.1. Atributos no funcionales 238

5.2.2. Backend y frontend 239

5.2.3. Capas lógicas y físicas de la 

aplicación 240

5.3 Análisis y desarrollo de una aplicación completa 242

5.3.1. Façade y DAO 242

5.3.2. Cliente 244

5.4. Autoevaluación y ejercicios 246

5.5 Resumen 246

CAPÍTULO 6

Introspección de clases y objetos 247

6.1 Introducción 247

6.2 Comenzando a introspección 249

6.2.1. Clase Class 249

6.2.1.1. Acceder al nombre de la clase 250

6.2.1.2. Acceder a los campos de la clase (variables de instancia y variables de 

clase) 251

6.2.1.3. Acceder a los métodos 251

6.2.1.4. Acceder a los constructores 254

6.2.2. Crear objetos dinámicamente 255

6.2.3. Invocar métodos dinámicamente 256

6.3 JavaBeans 256

6.3.1. Qué son los bean 256

6.3.2. Instrospectando beans 257

6.3.2.1. Conocer los atributos de un vean 257

6.3.2.2. Invocar dinámicamente a los 

métodos de acceso 259

6.4 Annotations 261

6.5. Autoevaluación y ejercicios 264

6.6 Resumen 264

CAPÍTULO 7

Generalizaciones y desarrollo de 

frameworks 265

7.1 Introducción 265

7.1.1. ¿Qué es un framework? 265

7.1.2. ¿Frameworks propios o 

frameworks de terceros? 266

7.1.3. Sobre este capítulo 268

7.2 Framework de persistencia basado 

en ORM 269

7.2.1. Representación del modelo de datos relacional mediante un modelo de objetos 269

7.2.2. Funcionalidad y modo de uso 271

7.2.3. Desarrollando el método find 272

7.2.4. Desarrollando el método findAll 278

7.2.5. Otros métodos de la clase 

MyHibernate 279

7.2.5.1. Método findBy 279

7.2.5.2. Método insert 281

7.2.5.3. Método update 281

7.2.5.4. Método delete 282

7.3 Framework de inyección de

dependencias 282

7.3.1. Funcionalidad y modo de uso 283

7.3.2. Desarrollo del framework 286

7.4 Poniendo a trabajar todos juntos 287

7.5. Autoevaluación y ejercicios 290

7.6 Resumen 264

CAPÍTULO 8

Streams: flujos de entrada y salida de 

datos 291

8.1 Introducción 291

8.2 Entrada y salida estándar 292

8.2.1. System.out, System.in y System.err  292

8.2.2. Redireccionar la entrada, la salida 

y la salida de error estándar 292

8.3 Archivos 294

8.3.1. Escribir un archivo 295

8.3.2. Leer un archivo 295

8.3.3. Archivos de acceso aleatorio 296

8.3.4. Las clases java.io.File y 

java.nio.Files 297

8.4 Serialización de objetos 298

8.4.1. Escribir objetos en un archivo   299

8.4.2. Leer objetos desde un archivo 300

8.5 Readers y writers 300

8.6. Autoevaluación y ejercicios 301

8.7 Resumen 301

CAPÍTULO 9

Networking 303

9.1 Introducción 303

9.2 Conceptos básicos de networking 303

9.2.1. TCP – “Transmission Control 

Protocol” 304

9.2.2. UDP – “User Datagram Protocol” 304

9.2.3. Puertos 305

9.2.4. Dirección IP 305

9.2.5. Aplicaciones cliente/servidor 305

9.3. TCP 306

9.3.1. Socket 306

9.3.2. Un simple cliente/servidor en Java 306

9.3.2.1. El server 306

9.3.2.2. El cliente 309

9.4. UDP 310

9.5. Autoevaluación y ejercicios 312

9.6 Resumen 313

CAPÍTULO 10

Threads: Multiprogramación 315

10.1 Introducción 315

10.2 programar con threa 316

10.2.1. La interface runnable 318

10.2.2. Esperar hasta que finalice un 

thread 319

10.2.3.Ciclo de vida de un thread 320

10.2.4.prioridad de ejecución 322

10.3 Sincronización de threads 323

10.3.1. Monitores y sección crítica 323

10.3.2. Productor / consumidor 324

10.4 Autoevaluación y ejercicios 328

10.5 Resumen 329

CAPÍTULO 11

Poniendo todo junto a trabaja 331

11.1 Introducción 331

11.2 MySpringBoot 332

11.2.1. Server 333

11.2.1.1. Componentes y servicios 333

11.2.1.2. Ejecutar el servidor 336

11.2.2.Cliente 337

11.2.3.Request y Response 339

11.3 Exponer los servicios del backend 

de una aplicación empresarial 340

11.3.1. Server 341

11.3.2. Cliente 343

11.3.2.1. Business Delegate 344

11.3.2.2. La aplicación 345

11.4 Desarrollo de MySpringBoot 347

11.4.1. Server 347

11.4.1.1. registerComponent 348

11.4.1.2. runServer 351

11.4.2. Cliente 354

11.5. Autoevaluación y ejercicios 357

11.5 Resumen 357