Processo de execução de um programa em Java

Vamos explicar os passos utilizados na criação e execução de aplicações em Java, quando utilizamos um ambiente de desenvolvimento Java. Geralmente os programas em Java passam por cinco etapas gerais durante seu desenvolvimento e até sua execução. São elas:

• Edição
• Compilação
• Carregamento (em RAM)
• Verificação
• Execução

Vamos precisar do JDK, Java Development Kit para poder trabalhar com a linguagem Java, o qual pode ser obtido a partir do site da Oracle, assim como a sua documentação. Vejamos agora as etapas citadas com um pouco mais de detalhes:

1. Edição: Nesta etapa criamos o programa em Java propriamente dito, escrevendo seu código fonte. Para isso criamos um (ou vários) arquivos, utilizando um editor de textos (ou uma IDE especializada), onde digitamos o programa usando a sintaxe da linguagem Java.

   Após a criação desse código-fonte, fazemos as correções que forem necessárias, e então salvamos nosso código em disco. O código-fonte deve ser salvo em um arquivo com a extensão .java, o qual indica que esse arquivo contem o código-fonte de um programa em Java.

   Para isso podemos utilizar qualquer editor de textos desejado; no Linux, por exemplo, você pode usar o vi, ou o nano, ou ainda editores mais especializados; no Windows você pode usar o Bloco de Notas (Notepad), ou um editor mais sofisticado como o Notepad++, ou ainda outro qualquer de sua preferência.

   Ou ainda podemos criar nossa aplicação usando um Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE, Integrated Development Environment), que são softwares que oferecem muitas vantagens sobre o desenvolvimento usando apenas editores de texto tradicionais, incluindo ferramentas que suportam todo o desenvolvimento de software, como um editor para inserção do código-fonte, debuggers para identificação e localização de erros, compiladores para geração de códigos executáveis, organização de arquivos, classes e bibliotecas, e muitas outras ferramentas.

   Os IDEs mais populares para desenvolvimento em Java são o Eclipse, o Netbeans e o IntelliJ IDEA, mas existem diversos outros além desses.

2. Compilação: Podemos efetuar a compilação do programa usando uma ferramenta de linha de comandos, como o javac, ou diretamente a partir da IDE utilizada, dando origem assim ao que chamamos de bytecode, e criando um novo arquivo com a extensão .class, o qual conterá a versão compilada do programa na forma do citado bytecode.

   O bytecode representa as tarefas que serão executadas na etapa de execução posterior, sendo executado por uma Máquina Virtual Java (JVM / Java Virtual Machine).

   O bytecode é independente de plataforma, sendo portável – uma vez compilado pode ser executado em qualquer plataforma disponível, desde que a versão da JVM suporte o bytecode criado.

   A máquina virtual Java deve estar instalada no sistema onde pretendemos executar nossa aplicação, portanto. Podemos executar um programa na linha de comandos por meio do comando java seguido do nome do arquivo de bytecode (sem a extensão), o que irá invocar a JVM para interpretar o código e rodar a aplicação.

3. Carregamento: Nesta etapa o programa com a extensão .class é carregado na memória RAM do computador, e quaisquer outras classes que sejam necessárias ao funcionamento do programa também são carregadas na memória.
4. Verificação: Nesta etapa o bytecode é verificado por uma rotina especial que o examina para assegurar que ele seja válido, ou seja, que não haja nenhum tipo de problema que possa violar, por exemplo, restrições de segurança do Java.
5. Execução: Nesta etapa a JVM executa o bytecode propriamente dito, realizando as ações que foram especificadas no programa pelo desenvolvedor. Ou seja, o programa estará em execução neste momento.

Na prática, os processos citados possuem muito mais detalhes de operação, e nesse artigo foram explicados de forma sucinta e básica, o suficiente para que você entenda como é o processo de criação e execução de uma aplicação em Java simples.

Na próxima lição vamos criar nossa primeira aplicação Java e aprender a usar ferramentas de linha de comando e uma IDE para compilá-la e executá-la.