1  Introducción

1.1 ¿Por qué Julia?

Julia es otro lenguaje de programación más, orientado a cálculo científico el análisis de datos similar a Python, R o Matlab.

¿De veras necesitamos aprender otro lenguaje más?

1.2 ¿Qué pretende ser Julia?

De los creadores de Julia:

We want a language that is:

  • Open source.
  • With the speed of C.
  • Obvious, familiar mathematical notation like Matlab.
  • As usable for general programming as Python.
  • As easy for statistics as R.
  • As natural for string processing as Perl.
  • As powerful for linear algebra as Matlab.
  • As good at gluing programs together as the shell.
  • Dirt simple to learn, yet keeps the most serious hackers happy.

1.3 ¿Qué es Julia?

  • Julia es un lenguaje de alto nivel con una sintaxis fácil de aprender (similar a Python, R o Matlab) que permite escribir símbolos matemáticos en las expresiones (UTF-8).
  • Julia es un lenguaje muy veloz (equiparable a C en muchas tareas.)
  • Lenguaje dinámico (tipado dinámico y despacho múltiple).
  • De propósito general, pero orientado a la computación científica y el análisis de grandes volúmenes de datos.
  • Creado en 2019 en el MIT por el equipo del profesor Edelman.
  • Última versión: 1.7 (bastante maduro).
  • Desarrollado por una gran comunidad científica.
  • Repositorio de paquetes de código abierto con más de 3000 paquetes en dominios muy diversos.

1.3.1 Comparativa de rapidez de Julia con otros lenguajes

Comparativa de Julia con otros lenguajes

1.4 Algunas razones más para pensárselo

  • Evita el problema de la doble reescritura de código (prototipo + versión operativa).
  • Permite la programación paralela y distribuida.
  • Puede ejecutar código realizado en otros lenguajes como C, Fortran, Python, R, Matlab, etc.

1.5 Instalación de Julia

La mejor manera de instalar Julia es mediante la aplicación juliaup que permite instalar diferentes versiones de Julia en diferentes sistemas operativos. En la propia página web de Julia se ofrecen instrucciones detalladas para instalarla en cada sistema operativo.

La aplicación juliaup además de instalar Julia y añadir el ejecutable al PATH del sistema, permite otras operaciones como:

  • julia status: Muestra todas las versiones de Julia instaladas en el sistema y cuál es la activa por defecto, así como y el canal activo.
  • julia list: Da una lista de los canales (repositorios) disponibles para descargar Julia. Para instalar Julia hay que añadir al menos un canal por lo que si no aparece ninguno previamente abrá que añadirlo mediante el siguiente comando. El canal con la última versión estable de Julia es release.
  • julia add version|canal: Añade el canal canal a la lista de canales disponibles o instala una versión específica de Julia en el sistema. Si no se especifica la versión, se instalará la última versión estable.
  • julia update: Actualiza la versión de Julia activa a la última versión estable en todos los canales configurados.
  • julia remove version: Elimina la versión version de Julia del sistema.

Una vez instalado julia, se puede comprobar que la instalación ha sido correcta abriendo una terminal y tecleando `julia`. Debería aparecer algo parecido a esto:

```bash
prompt> julia
              _
   _       _ _(_)_     |  Documentation: https://docs.julialang.org
  (_)     | (_) (_)    |
   _ _   _| |_  __ _   |  Type "?" for help, "]?" for Pkg help.
  | | | | | | |/ _` |  |
  | | |_| | | | (_| |  |  Version 1.10.2 (2024-03-01)
 _/ |\__'_|_|_|\__'_|  |  Official https://julialang.org/ release
|__/                   |

julia>

1.6 El REPL de Julia

El REPL1 de Julia permite ejecutar código de Julia tecleándolo directamente en la terminal.

julia> 2 + 3
5

Tiene, además, varios modos:

  • ; para abrir el modo shell.
  • ] para abrir el modo de gestión de paquetes.
  • ? para abrir el modoe de ayuda.to open help mode
  • <backspace> para volver al modo normal.

1.7 El gestor de paquetes de Julia

Como en otros lenguajes, es posible crear módulos o paquetes con código que puede ser reutilizado. Julia tiene un potente gestor de paquetes que facilita la búsqueda, instalación, actualización y eliminación de paquetes.

Por defecto el gestor de paquetes utiliza el repositorio de paquetes oficial pero se pueden instalar paquetes de otros repositorios.

Para entrar en el modo de gestión de paquetes hay que teclear ]. Esto produce un cambio en el prompt del REPL de Julia.

Los comandos más habituales son:

  • add p: Instala el paquete p en el entorno activo de Julia.
  • update: Actualiza los paquetes del entorno activo de Julia.
  • status: Muestra los paquetes instalados y sus versiones en el entorno activo de Julia.
  • remove p: Elimina el paquete p del entorno activo de Julia.

Ejemplo

(@v1.7) pkg> add CSV
   Resolving package versions...
   Installed CodecZlib ────────── v0.7.0
   Installed SentinelArrays ───── v1.3.13
   Installed WeakRefStrings ───── v1.4.2
   Installed InlineStrings ────── v1.1.4
   Installed FilePathsBase ────── v0.9.18
   Installed TranscodingStreams ─ v0.9.6
   Installed CSV ──────────────── v0.10.4
    Updating `~/.julia/environments/v1.7/Project.toml`
  [336ed68f] + CSV v0.10.4
    Updating `~/.julia/environments/v1.7/Manifest.toml`
  [336ed68f] + CSV v0.10.4
  [944b1d66] + CodecZlib v0.7.0
  [48062228] + FilePathsBase v0.9.18
  [842dd82b] + InlineStrings v1.1.4
  [91c51154] + SentinelArrays v1.3.13
  [3bb67fe8] + TranscodingStreams v0.9.6
  [ea10d353] + WeakRefStrings v1.4.2
Precompiling project...

1.8 Entornos de desarrollo

Cuando se trabaja en el desarrollo de varias aplicaciones, es habitual crear entornos de desarrollo individuales para instalar los paquetes de los que dependan y que no interfieran con los de otras aplicaciones.

Básicamente, un entorno de desarrollo es un directorio con código de Julia que contiene dos ficheros Project.toml y Manifest.toml que contienen los paquetes instalados en el entorno y sus dependencias.

Para crear y activar un entorno de desarrollo se utilizan los siguiente comandos en el modo de gestión de paquetes:

  • generate dir: Crea el directorio dir y lo convierte en un entorno de desarrollo de Julia.
  • activate dir: Convierte en el entorno de desarrollo dir en el entorno activo dentro de la sesión de Julia. A partir de entonces, cualquier paquete que se instale o actualice será dentro de ese entorno.

Ejemplo

(@v1.7) pkg> generate app
  Generating  project app:
    app/Project.toml
    app/src/app.jl

(@v1.7) pkg> activate app
  Activating project at `~/app`

(app) pkg> add CSV # Instalar última versión del paquete CSV
...
(app) pkg> add DataFrames@v1.3.0;  # Instalar la versión 1.3.0 del paquete DataFrames
...
(app) pkg> status
     Project app v0.1.0
      Status `~/app/Project.toml`
  [336ed68f] CSV v0.10.4
  [a93c6f00] DataFrames v1.3.0

1.9 IDEs para Julia

1.9.1 Visual studio code

Visual Studio Code con la extensión para Julia

1.9.2 Jupyter

julia> using Pkg
julia> Pkg.add("IJulia")

Jupyter con el kernel de Julia

1.9.3 Pluto

Pluto es entorno de desarrollo propio de Julia similar a Jupyter. Pluto permite crear notebooks reactivos cuyas celdas se actualizan cada vez que se produce un cambio en el estado del programa.

Para usarlo basta instalar el paquete Pluto.jl.

julia> using Pkg

julia> Pkg.add("Pluto");

julia> using Pluto

julia> Pluto.run()
[ Info: Loading...
┌ Info: 
└ Opening http://localhost:1234/?secret=a63iBsIL in your default browser... ~ have fun!
┌ Info: 
│ Press Ctrl+C in this terminal to stop Pluto
└ 
Opening in existing browser session.

Página inicial de Pluto

  1. REPL es el acrónimo de Read, Evaluate, Print and Loop.↩︎