Fundamentos de Programación y Funcionamiento Web: Conceptos Clave

Introducción a los Programas y su Ejecución

Los programas son conjuntos de instrucciones que los ordenadores interpretan para realizar acciones específicas. Se escriben en código fuente, que son las instrucciones legibles por el programador que definen las acciones a ejecutar. El único lenguaje que el ordenador entiende directamente es el lenguaje máquina.

Traducción del Código: Intérpretes y Compiladores

Existen dos formas principales de traducir programas a código máquina:

• El intérprete: Traduce el código fuente línea por línea a código máquina y se detiene al encontrar un error.
• El compilador: Traduce el archivo fuente completo a código objeto y genera un informe con los posibles errores.

El Proceso de Desarrollo de Software

Fases de la Programación

Las fases clave del proceso de programación son:

• Definición y análisis del problema: Comprender a fondo la necesidad a resolver.
• Diseño del algoritmo: Crear la secuencia lógica de pasos para solucionar el problema.
• Codificación del programa: Escribir el código fuente en un lenguaje de programación.
• Compilación/Interpretación: Transformar el código fuente en código objeto o ejecutarlo directamente.
• Depuración de errores y verificación: Identificar y corregir fallos, asegurando el correcto funcionamiento.
• Explotación: Incluye la documentación del programa y su mantenimiento continuo.

Depuración y Optimización de Programas

La depuración de un programa es fundamental para disminuir los costes de implementación, mejorar el rendimiento y garantizar su correcto funcionamiento. Los procedimientos principales incluyen:

• Detección de errores de compilación: Identificar y corregir fallos de sintaxis o estructura que impiden la traducción del código.
• Detección de errores en el funcionamiento (lógicos): Aunque el programa no tenga errores de sintaxis, puede realizar acciones no deseadas por el programador. Esta fase busca corregir esos comportamientos inesperados.
• Optimización de la programación: Incluso si el programa funciona correctamente, siempre se busca la manera más eficiente y óptima de realizar las tareas, mejorando el rendimiento y el uso de recursos.

Estructura Interna de un Programa

Secciones Fundamentales de las Instrucciones

Las instrucciones de un programa se dividen generalmente en tres secciones fundamentales:

• Entrada de datos: Instrucciones que recogen datos de un dispositivo (teclado, archivo, sensor, etc.) y los almacenan en la memoria central para su posterior procesamiento.
• Proceso: Instrucciones encargadas de manipular y transformar los datos recogidos, conforme a la finalidad del programa.
• Salida de datos (Resultado): Instrucciones que toman los resultados obtenidos en la etapa de proceso y los envían a los dispositivos de salida (pantalla, impresora, archivo, etc.).

Las Instrucciones en Programación

Las instrucciones son elementos fundamentales de una sentencia, reconocidos por el lenguaje de programación, que indican al ordenador una acción elemental a realizar (por ejemplo, printf en C).

Fundamentos de la Comunicación Web

El Flujo de una Solicitud Web

El flujo de una solicitud web desde el navegador hasta el servidor y de vuelta, sigue estos pasos:

1. Un usuario escribe una dirección web (dominio) en su navegador. Se utiliza el protocolo HTTP (Protocolo de Transferencia de Hipertexto) para la comunicación.
2. El navegador envía la solicitud al ISP (Proveedor de Servicios de Internet). El cliente envía un encabezado HTTP indicando la acción deseada sobre el recurso.
3. La solicitud se enruta a un servidor de nombres de dominio (DNS).
4. Los servidores DNS se encargan de traducir (resolver) los nombres de dominio a sus identificadores binarios asociados (direcciones IP) para localizar el equipo.
5. El protocolo TCP/IP envía los paquetes de información al servidor de destino que aloja el sitio web.
6. El servidor host ejecuta la solicitud y devuelve el código HTML al ordenador del usuario, que también posee una dirección IP única.
7. El navegador web del usuario recibe la información y procesa el HTML para mostrarlo como una página web visual. (El HTML es el lenguaje estándar para el desarrollo de páginas web, compuesto por una serie de etiquetas).

Elementos Clave en la Programación

Tipos de Datos y Componentes

En programación, es crucial entender los siguientes elementos:

Datos de un programa:

Elementos que constituyen las unidades de información a procesar. Para su correcta manipulación, es fundamental definir las estructuras de datos adecuadas.

Identificador:

El nombre único que se le asigna a un dato, variable, función o cualquier otro elemento dentro de un programa.

Variables:

Un espacio de memoria identificado por un nombre, donde se pueden almacenar datos que pueden cambiar durante la ejecución del programa. Pueden ser globales (accesibles desde cualquier parte del programa) o locales (accesibles solo dentro de un bloque de código específico).

Operadores:

Símbolos que permiten conectar o relacionar datos entre sí, o realizar operaciones sobre ellos (aritméticas, lógicas, de comparación, etc.).

Paradigmas de Programación

Programación Estructurada

La Programación Estructurada es un paradigma donde las secuencias de código se ejecutan de forma lineal, con un único punto de entrada y salida, promoviendo la claridad y el orden.

Programación Orientada a Objetos (POO)

La Programación Orientada a Objetos (POO) es una evolución de la programación estructurada, basada en la división de programas en unidades lógicas llamadas objetos. Cada objeto posee propiedades (atributos o características) y métodos (acciones que puede realizar), lo que facilita la modularidad, reutilización y mantenimiento del código.