Compilación y ejecución

El proceso completo

1. Escribir código (.java)
        ↓
2. Compilar (javac)
        ↓
3. Bytecode (.class)
        ↓
4. Ejecutar (java)
        ↓
5. JVM carga y ejecuta

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Compilación

Compilar un archivo

javac HolaMundo.java

Genera HolaMundo.class (bytecode).

Compilar múltiples archivos

javac Archivo1.java Archivo2.java Archivo3.java

O con wildcard:

javac *.java

Especificar directorio de salida

javac -d bin src/HolaMundo.java

Genera los .class en el directorio bin/.

Especificar classpath

Para incluir dependencias:

javac -cp libs/biblioteca.jar src/Main.java

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Ejecución

Ejecutar una clase

java HolaMundo

Nota: Sin extensión .class.

Especificar classpath

java -cp bin:libs/biblioteca.jar HolaMundo

En Windows usa ; en lugar de ::

java -cp bin;libs\biblioteca.jar HolaMundo

Con archivos JAR

java -jar miapp.jar

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Bytecode

Ver bytecode

javap -c HolaMundo.class

Ejemplo:

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

Bytecode:

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
     0: getstatic     #7   // Field java/lang/System.out
     3: ldc           #13  // String Hola
     5: invokevirtual #15  // Method println
     8: return

Instrucciones:

• getstatic: Obtiene campo estático (System.out)
• ldc: Carga constante ("Hola")
• invokevirtual: Llama método (println)
• return: Retorna

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JIT Compiler

Interpretación vs Compilación

Interpreter: Ejecuta bytecode línea por línea (lento, pero inicia rápido).

JIT Compiler: Compila bytecode a código nativo en tiempo de ejecución (rápido).

La JVM empieza con el interpreter y detecta "hot spots" (código que se ejecuta frecuentemente) para compilarlos con JIT.

Niveles de compilación

C1 (Client Compiler): Compilación rápida, optimización básica.

C2 (Server Compiler): Compilación lenta, optimización agresiva.

Tiered Compilation (por defecto): Combina C1 y C2.

Inicio → Interpreter → C1 → C2
         (rápido)     (medio) (optimizado)

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Optimizaciones de la JVM

Inlining

Reemplaza llamadas a métodos por el código del método:

// Código original
public int sumar(int a, int b) {
    return a + b;
}

public void calcular() {
    int resultado = sumar(3, 5);
}

// Optimizado (inlining)
public void calcular() {
    int resultado = 3 + 5;
}

Dead Code Elimination

Elimina código que nunca se ejecuta:

public void metodo() {
    if (false) {
        // Este código se elimina
    }
}

Loop Unrolling

Desenrolla bucles para reducir overhead:

// Código original
for (int i = 0; i < 4; i++) {
    System.out.println(i);
}

// Optimizado
System.out.println(0);
System.out.println(1);
System.out.println(2);
System.out.println(3);

Escape Analysis

Determina si un objeto escapa del ámbito de un método. Si no escapa, puede allocarlo en el stack en lugar del heap (más rápido).

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Opciones de JVM

Ajustar memoria

java -Xmx2g -Xms512m Main

• -Xmx2g: Máximo 2GB de heap
• -Xms512m: Inicial 512MB de heap

Configurar GC

java -XX:+UseG1GC Main

• UseG1GC: Usa G1 Garbage Collector
• UseZGC: Usa ZGC (baja latencia)

Imprimir información de JIT

java -XX:+PrintCompilation Main

Muestra qué métodos se compilan con JIT.

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Crear un JAR

JAR ejecutable

Crear:

jar cfe miapp.jar Main Main.class Utilidades.class

• c: Crear
• f: Especificar archivo
• e: Punto de entrada (clase Main)

Ejecutar:

java -jar miapp.jar

Manifest

MANIFEST.MF:

Manifest-Version: 1.0
Main-Class: Main

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Herramientas

javac

Compilador de Java.

java

Lanza la JVM para ejecutar programas.

javap

Desensambla bytecode.

jar

Crea y manipula archivos JAR.

jshell (Java 9+)

REPL para experimentar:

jshell
|  Welcome to JShell
jshell> int x = 5;
x ==> 5
jshell> x * 2
$2 ==> 10

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Próximo paso

Aprende sobre el Garbage Collector: Garbage Collection →