Un programa es un conjunto de instrucciones que indican a un procesador, que puede o no estar en un ordenador, las acciones que debe ejecutar. Estas instrucciones están expresadas en lenguaje o código máquina, único lenguaje que entienden los procesadores.

Cada procesador tiene su propio código máquina de modo que si a un procesador le llegan unas instrucciones asociadas a un programa no expresadas en su código máquina, no es capaz de interpretarlas.

Analogía: el idioma. Si alguien se dirige a una persona en un idioma que desconoce, no entiende lo que dice.

Estas instrucciones de código máquina son una serie de secuencias de bytes. Cada byte se compone de 8 bits y un bit puede ser un 0 o un 1. Un bit es la unidad mínima de información con la que es capaz de trabajar un procesador. Un ejemplo de byte podría ser este: 10011010.

En resumen, un procesador se nutre de bytes o chorros de 0 y 1, agrupados de 8 en 8, que representan las instrucciones de un programa. Cuando se interpretan y procesan se obtiene el resultado deseado por el programador. ¿Cómo se crea un programa o aplicación?. Con un lenguaje de programación.

Un lenguaje de programación es la herramienta utilizada para crear programas. Es un conjunto de normas, instrucciones y códigos prefijados que permiten construir programas capaces de ser interpretados por  procesadores.

Es como el alfabeto de una lengua: para que una persona pueda comunicarse y entenderse con otra debe aprender las vocales, las consonantes, su pronunciación, cómo se unen letras para formar palabras inteligibles, cómo se agrupan palabras para formar frases, etc. Este alfabeto y sus normas de aprendizaje cambian de una lengua a otra.

Ocurre lo mismo en los lenguajes de programación: para que un programador pueda relacionarse con un procesador a través de un programa es necesario que aprenda las reglas y características básicas del único idioma que entienden: su código máquina.

Lo que ocurre es que los programadores no suelen trabajar directamente con código máquina porque hay muchos tipos (tantos como procesadores) y, además, porque se programa con un lenguaje muy distinto al que habitualmente se emplea (recordar que las instrucciones de código máquina se expresan en bytes). Para evitar estos dos problemas se emplean los lenguajes de programación de alto nivel.

Un lenguaje de alto nivel se compone de palabras, generalmente inglesas, entendibles por los humanos. Su principal característica es que las instrucciones asociadas a los programas creados con ellos no trabajan directamente con el procesador, sino que previamente deben pasar a través de un filtro o compilador que  las prepara adecuadamente para que el procesador sepa interpretarlas.

Ejemplos: Java, Visual  Basic, Visual Basic.NET, C, C++, C#, Pascal, Cobol, SmallTalk, Delphi, Perl, Python, etc.

En cambio, un lenguaje de bajo nivel trabaja con instrucciones directamente interpretables por un procesador.

Ejemplo: Ensamblador.

Las instrucciones asociadas a programas creados con lenguajes de alto nivel deben transformarse en instrucciones de código máquina para que el procesador pueda interpretarlas; esto se hace con un compilador (es el filtro mencionado anteriormente).

 Así, un compilador es un programa que

• Comprueba el cumplimiento de una serie de normas que deben cumplir las instrucciones de un programa.

• Transforma dichas instrucciones expresadas en lenguajes de alto nivel en instrucciones de código máquina directamente ejecutables por un procesador.

Ocurre que cada procesador tiene distinto código máquina y un programa compilado para un determinado procesador no vale para otro (una novela española no se entiende en China a no ser que se traduzca).

Con los programas que se quieren ejecutar en máquinas que no tienen el mismo procesador ocurre lo mismo. De esto se deduce que se deben tener tantos compiladores como procesadores distintos se tengan y volver a compilar el programa.

Esto es un engorro y una limitación que Java ha resuelto mediante la JVM (Java Virtual Machine) o Máquina Virtual de Java o Intérprete de Java.

La JVM es un programa capaz de crear, a partir de código Java compilado, que recibe el nombre de código de bytes o Java bytecode,  el código máquina nativo asociado al procesador con el que se está trabajando.

En la analogía de la novela se podría decir que la JVM sería un traductor mágico capaz de traducir una novela escrita en cualquier lengua, a nuestra lengua materna.