Grundkurs Programmieren in Java

von: Dietmar Ratz, Jens Scheffler, Dietmar Seese et al.

Carl Hanser Fachbuchverlag, 2011

ISBN: 9783446428355

Sprache: Deutsch

722 Seiten, Download: 4125 KB

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Grundkurs Programmieren in Java

	Inhaltsverzeichnis	6
	Vorwort	18
	1 Einleitung	20
	1.1 Java – mehr als nur kalter Kaffee?	20
	1.2 Java für Anfänger – das Konzept dieses Buches	21
	1.3 Zusatzmaterial und Kontakt zu den Autoren	23
	1.4 Verwendete Schreibweisen	23
	2 Einige Grundbegriffe aus der Welt des Programmierens	24
	2.1 Computer, Software, Informatik und das Internet	24
	2.2 Was heißt Programmieren?	27
	Teil I: Einstieg in das Programmierenin Java	30
	3 Aller Anfang ist schwer	32
	3.1 Mein erstes Programm	32
	3.2 Formeln, Ausdrücke und Anweisungen	33
	3.3 Zahlenbeispiele	34
	3.4 Verwendung von Variablen	35
	3.5 ”Auf den Schirm!“	35
	3.6 Das Programmgerüst	36
	3.7 Eingeben, übersetzen und ausführen	38
	3.8 Übungsaufgaben	39
	4 Grundlagen der Programmierung in Java	40
	4.1 Grundelemente eines Java-Programms	40
	4.1.1 Kommentare	42
	4.1.2 Bezeichner und Namen	44
	4.1.3 Literale	45
	4.1.4 Reservierte Wörter, Schlüsselwörter	45
	4.1.5 Trennzeichen	46
	4.1.6 Interpunktionszeichen	47
	4.1.7 Operatorsymbole	47
	4.1.8 import-Anweisungen	48
	4.1.9 Zusammenfassung	49
	4.1.10 Übungsaufgaben	49
	4.2 Erste Schritte in Java	50
	4.2.1 Grundstruktur eines Java-Programms	51
	4.2.2 Ausgaben auf der Konsole	52
	4.2.3 Eingaben von der Konsole	53
	4.2.4 Schöner programmieren in Java	54
	4.2.5 Zusammenfassung	55
	4.2.6 Übungsaufgaben	55
	4.3 Einfache Datentypen	56
	4.3.1 Ganzzahlige Datentypen	56
	4.3.2 Gleitkommatypen	1
	4.3.3 Der Datentyp char für Zeichen	60
	4.3.4 Zeichenketten	61
	4.3.5 Der Datentyp boolean für Wahrheitswerte	61
	4.3.6 Implizite und explizite Typumwandlungen	61
	4.3.7 Zusammenfassung	63
	4.3.8 Übungsaufgaben	63
	4.4 Der Umgang mit einfachen Datentypen	64
	4.4.1 Variablen	64
	4.4.2 Operatoren und Ausdrücke	68
	4.4.3 Allgemeine Ausdrücke	78
	4.4.4 Ein- und Ausgabe	79
	4.4.5 Zusammenfassung	82
	4.4.6 Übungsaufgaben	82
	4.5 Anweisungen und Ablaufsteuerung	85
	4.5.1 Anweisungen	86
	4.5.2 Blöcke und ihre Struktur	86
	4.5.3 Entscheidungsanweisung	87
	4.5.4 Wiederholungsanweisungen, Schleifen	90
	4.5.5 Sprungbefehle und markierte Anweisungen	94
	4.5.6 Zusammenfassung	96
	4.5.7 Übungsaufgaben	96
	5 Referenzdatentypen	106
	5.1 Felder	108
	5.1.1 Was sind Felder?	110
	5.1.2 Deklaration, Erzeugung und Initialisierung von Feldern	111
	5.1.3 Felder unbekannter Länge	114
	5.1.4 Referenzen	116
	5.1.5 Ein besserer Terminkalender	120
	5.1.6 Mehrdimensionale Felder	122
	5.1.7 Mehrdimensionale Felder unterschiedlicher Länge	125
	5.1.8 Vorsicht, Falle: Kopieren von mehrdimensionalen Feldern	127
	5.1.9 Vereinfachte for-Schleifen-Notation	128
	5.1.10 Zusammenfassung	130
	5.1.11 Übungsaufgaben	130
	5.2 Klassen	133
	5.2.1 Was sind Klassen?	134
	5.2.2 Deklaration und Instantiierung von Klassen	135
	5.2.3 Komponentenzugriff bei Objekten	136
	5.2.4 Ein erstes Adressbuch	137
	5.2.5 Klassen als Referenzdatentyp	139
	5.2.6 Felder von Klassen	1
	5.2.7 Vorsicht, Falle: Kopieren von geschachtelten Referenzdatentypen	145
	5.2.8 Auslagern von Klassen	146
	5.2.9 Zusammenfassung	148
	5.2.10 Übungsaufgaben	148
	6 Methoden, Unterprogramme	1
	6.1 Methoden	1
	6.1.1 Was sind Methoden?	1
	6.1.2 Deklaration von Methoden	152
	6.1.3 Parameterübergabe und Ergebnisrückgabe	1
	6.1.4 Aufruf von Methoden	155
	6.1.5 Überladen von Methoden	156
	6.1.6 Variable Argument-Anzahl bei Methoden	158
	6.1.7 Vorsicht, Falle: Referenzen als Parameter	159
	6.1.8 Sichtbarkeit und Verdecken von Variablen	161
	6.1.9 Zusammenfassung	163
	6.1.10 Übungsaufgaben	163
	6.2 Rekursiv definierte Methoden	164
	6.2.1 Motivation	164
	6.2.2 Gute und schlechte Beispiele für rekursive Methoden	166
	6.2.3 Zusammenfassung	169
	6.3 Die Methode main	169
	6.3.1 Kommandozeilenparameter	170
	6.3.2 Anwendung der vereinfachten for-Schleifen-Notation	171
	6.3.3 Zusammenfassung	172
	6.3.4 Übungsaufgaben	172
	6.4 Methoden aus anderen Klassen aufrufen	174
	6.4.1 Klassenmethoden	174
	6.4.2 Die Methoden der Klasse java.lang.Math	175
	6.4.3 Statischer Import	176
	6.5 Methoden von Objekten aufrufen	177
	6.5.1 Instanzmethoden	177
	6.5.2 Die Methoden der Klasse java.lang.String	178
	6.6 Übungsaufgaben	181
	Teil II: Objektorientiertes.Programmieren in Java	186
	7 Die objektorientiertePhilosophie	188
	7.1 Die Welt, in der wir leben	188
	7.2 Programmierparadigmen – Objektorientierung im Vergleich	189
	7.3 Die vier Grundpfeiler objektorientierter Programmierung	191
	7.3.1 Generalisierung	191
	7.3.2 Vererbung	193
	7.3.3 Kapselung	196
	7.3.4 Polymorphismus	197
	7.3.5 Weitere wichtige Grundbegriffe	198
	7.4 Modellbildung – von der realen Welt in den Computer	199
	7.4.1 Grafisches Modellieren mit UML	199
	7.4.2 Entwurfsmuster	200
	7.5 Zusammenfassung	201
	7.6 Übungsaufgaben	202
	8 Der grundlegende Umgang mit Klassen	204
	8.1 Vom Referenzdatentyp zur Objektorientierung	204
	8.2 Instanzmethoden	206
	8.2.1 Zugriffsrechte	206
	8.2.2 Was sind Instanzmethoden?	207
	8.2.3 Instanzmethoden zur Validierung von Eingaben	210
	8.2.4 Instanzmethoden als erweiterte Funktionalit¨at	211
	8.3 Statische Komponenten einer Klasse	212
	8.3.1 Klassenvariablen und -methoden	213
	8.3.2 Klassenkonstanten	215
	8.4 Instantiierung und Initialisierung	216
	8.4.1 Konstruktoren	216
	8.4.2 Überladen von Konstruktoren	218
	8.4.3 Der statische Initialisierer	220
	8.4.4 Der Mechanismus der Objekterzeugung	223
	8.5 Zusammenfassung	227
	8.6 Übungsaufgaben	228
	9 Vererbung und Polymorphismus – der fortgeschrittene Umgang mit Klassen in Java	248
	9.1 Wozu braucht man Vererbung?	248
	9.1.1 Aufgabenstellung	248
	9.1.2 Analyse des Problems	249
	9.1.3 Ein erster Ansatz	249
	9.1.4 Eine Klasse für sich	250
	9.1.5 Stärken der Vererbung	251
	9.1.6 Vererbung verhindern durch final	254
	9.1.7 Übungsaufgaben	255
	9.2 Die super-Referenz	256
	9.3 Überschreiben von Methoden und Variablen	258
	9.3.1 Dynamisches Binden	258
	9.3.2 Überschreiben von Methoden verhindern durch final	1
	9.4 Die Klasse java.lang.Object	261
	9.5 Übungsaufgaben	264
	9.6 Abstrakte Klassen und Interfaces	264
	9.7 Übungsaufgaben	268
	9.8 Weiteres zum Thema Objektorientierung	273
	9.8.1 Erstellen von Paketen	273
	9.8.2 Zugriffsrechte	274
	9.8.3 Innere Klassen	275
	9.8.4 Anonyme Klassen	281
	9.9 Zusammenfassung	283
	9.10 Übungsaufgaben	283
	10 Exceptions und Errors	294
	10.1 Eine Einführung in Exceptions	295
	10.1.1 Was ist eine Exception?	295
	10.1.2 Übungsaufgaben	297
	10.1.3 Abfangen von Exceptions	297
	10.1.4 Ein Anwendungsbeispiel	298
	10.1.5 Die RuntimeException	301
	10.1.6 Übungsaufgaben	302
	10.2 Exceptions für Fortgeschrittene	304
	10.2.1 Definieren eigener Exceptions	304
	10.2.2 Übungsaufgaben	306
	10.2.3 Vererbung und Exceptions	306
	10.2.4 Vorsicht, Falle!	310
	10.2.5 Der finally-Block	312
	10.2.6 Die Klassen Throwable und Error	316
	10.2.7 Zusammenfassung	318
	10.2.8 Übungsaufgaben	318
	10.3 Assertions	319
	10.3.1 Zusicherungen im Programmcode	319
	10.3.2 Compilieren des Programmcodes	320
	10.3.3 Ausführen des Programmcodes	321
	10.3.4 Zusammenfassung	321
	11 Fortgeschrittene objektorientierte Programmierung	322
	11.1 Aufzählungstypen	323
	11.1.1 Deklaration eines Aufzählungstyps	323
	11.1.2 Instanzmethoden der enum-Objekte	324
	11.1.3 Selbstdefinierte Instanzmethoden für enum-Objekte	324
	11.1.4 Übungsaufgaben	326
	11.2 Generische Datentypen	328
	11.2.1 Generizität in alten Java-Versionen	328
	11.2.2 Generizität ab Java 5.0	331
	11.2.3 Einschränkungen der Typ-Parameter	333
	11.2.4 Wildcards	335
	11.2.5 Bounded Wildcards	336
	11.2.6 Generische Methoden	338
	11.2.7 Ausblick	340
	11.2.8 Übungsaufgaben	340
	11.3 Sortieren von Feldern und das Interface Comparable	345
	12 Einige wichtige Hilfsklassen	348
	12.1 Die Klasse StringBuffer	348
	12.1.1 Arbeiten mit String-Objekten	348
	12.1.2 Arbeiten mit StringBuffer-Objekten	351
	12.1.3 Übungsaufgaben	353
	12.2 Die Wrapper-Klassen (Hüll-Klassen)	354
	12.2.1 Arbeiten mit ”eingepackten“ Daten	354
	12.2.2 Aufbau der Wrapper-Klassen	355
	12.2.3 Ein Anwendungsbeispiel	358
	12.2.4 Automatische Typwandlung für die Wrapper-Klassen	359
	12.2.5 Übungsaufgaben	361
	12.3 Die Klassen BigInteger und BigDecimal	362
	12.3.1 Arbeiten mit langen Ganzzahlen	362
	12.3.2 Aufbau der Klasse BigInteger	364
	12.3.3 Übungsaufgaben	366
	12.3.4 Arbeiten mit langen Gleitkommazahlen	366
	12.3.5 Aufbau der Klasse BigDecimal	369
	12.3.6 Viele Stellen von Nullstellen gefällig?	372
	12.3.7 Übungsaufgaben	373
	12.4 Die Klasse DecimalFormat	374
	12.4.1 Standard-Ausgaben in Java	374
	12.4.2 Arbeiten mit Format-Objekten	375
	12.4.3 Vereinfachte formatierte Ausgabe	377
	12.4.4 Übungsaufgaben	378
	12.5 Die Klassen Date und Calendar	378
	12.5.1 Arbeiten mit ”Zeitpunkten“	379
	12.5.2 Auf die Plätze, fertig, los!	380
	12.5.3 Spezielle Calendar-Klassen	381
	12.5.4 Noch einmal: Zeitmessung	383
	12.5.5 Übungsaufgaben	385
	12.6 Die Klassen SimpleDateFormat und DateFormat	385
	12.6.1 Arbeiten mit Format-Objekten für Datum/Zeit-Angaben	385
	12.6.2 Übungsaufgaben	390
	12.7 Die Collection-Klassen	390
	12.7.1 ”Sammlungen“ von Objekten – Der Aufbau des Interface Collection	390
	12.7.2 ”Sammlungen“ durchgehen – Der Aufbau des Interface Iterator	393
	12.7.3 Mengen	394
	12.7.4 Listen	398
	12.7.5 Übungsaufgaben	404
	12.8 Die Klasse StringTokenizer	405
	12.8.1 Übungsaufgaben	407
	Teil III: Grafische Oberflächen in Java	408
	13 Aufbau grafischer Oberflächen in Frames – von AWT nachSwing	410
	13.1 Grundsätzliches zum Aufbau grafischer Oberflächen	410
	13.2 Ein einfaches Beispiel mit dem AWT	412
	13.3 Let’s swing now!	414
	13.4 Etwas ”Fill-in“ gefällig?	416
	13.5 Die AWT- und Swing-Klassenbibliothek im Überblick	418
	13.6 Übungsaufgaben	420
	14 Swing-Komponenten	422
	14.1 Die abstrakte Klasse Component	422
	14.2 Die Klasse Container	423
	14.3 Die abstrakte Klasse JComponent	424
	14.4 Layout-Manager, Farben und Schriften	425
	14.4.1 Die Klasse Color	426
	14.4.2 Die Klasse Font	428
	14.4.3 Layout-Manager	429
	14.5 Einige Grundkomponenten	435
	14.5.1 Die Klasse JLabel	437
	14.5.2 Die abstrakte Klasse AbstractButton	437
	14.5.3 Die Klasse JButton	439
	14.5.4 Die Klasse JToggleButton	440
	14.5.5 Die Klasse JCheckBox	441
	14.5.6 Die Klassen JRadioButton und ButtonGroup	442
	14.5.7 Die Klasse JComboBox	444
	14.5.8 Die Klasse JList	447
	14.5.9 Die abstrakte Klasse JTextComponent	450
	14.5.10 Die Klassen JTextField und JPasswordField	451
	14.5.11 Die Klasse JTextArea	453
	14.5.12 Die Klasse JScrollPane	455
	14.5.13 Die Klasse JPanel	457
	14.6 Spezielle Container, Menüs und Toolbars	459
	14.6.1 Die Klasse JFrame	459
	14.6.2 Die Klasse JWindow	460
	14.6.3 Die Klasse JDialog	460
	14.6.4 Die Klasse JMenuBar	464
	14.6.5 Die Klasse JToolBar	466
	14.7 Übungsaufgaben	469
	15 Ereignisverarbeitung	472
	15.1 Zwei einfache Beispiele	473
	15.1.1 Zufällige Grautöne als Hintergrund	473
	15.1.2 Ein interaktiver Bilderrahmen	476
	15.2 Programmiervarianten für die Ereignisverarbeitung	480
	15.2.1 Innere Klasse als Listener-Klasse	480
	15.2.2 Anonyme Klasse als Listener-Klasse	480
	15.2.3 Container-Klasse als Listener-Klasse	481
	15.2.4 Separate Klasse als Listener-Klasse	482
	15.3 Event-Klassen und -Quellen	484
	15.4 Listener-Interfaces und Adapter-Klassen	488
	15.5 Listener-Registrierung bei den Event-Quellen	493
	15.6 Auf die Plätze, fertig, los!	497
	15.7 Übungsaufgaben	501
	16 Einige Ergänzungen zu Swing-Komponenten	506
	16.1 Zeichnen in Swing-Komponenten	506
	16.1.1 Grafische Darstellung von Komponenten	506
	16.1.2 Das Grafik-Koordinatensystem	507
	16.1.3 Die abstrakte Klasse Graphics	508
	16.1.4 Ein einfaches Zeichenprogramm	511
	16.1.5 Layoutveränderungen und der Einsatz von revalidate	513
	16.2 Noch mehr Swing gefällig?	516
	16.3 Übungsaufgaben	517
	17 Applets	520
	17.1 Erstellen und Ausführen von Applets	520
	17.1.1 Vom Frame zum Applet am Beispiel	520
	17.1.2 Applet in HTML-Datei einbetten	522
	17.1.3 Applet über HTML-Datei ausführen	524
	17.2 Die Methoden der Klasse JApplet	525
	17.3 Zwei Beispiele	527
	17.3.1 Auf die Plätze, fertig, los!	528
	17.3.2 Punkte verbinden im Applet	531
	17.4 Details zur HTML-Einbettung	532
	17.4.1 Der Applet-Tag	532
	17.4.2 Die Methode showDocument	535
	17.5 Sicherheitseinschränkungen bei Applets	537
	17.6 Übungsaufgaben	541
	Teil IV: Threads, Datenströme und Netzwerk-Anwendungen	544
	18 Parallele Programmierung mit Threads	546
	18.1 Ein einfaches Beispiel	546
	18.2 Threads in Java	548
	18.2.1 Die Klasse Thread	549
	18.2.2 Das Interface Runnable	553
	18.2.3 Threads vorzeitig beenden	555
	18.3 Wissenswertes über Threads	557
	18.3.1 Lebenszyklus eines Threads	557
	18.3.2 Thread-Scheduling	559
	18.3.3 Dämon-Threads und Thread-Gruppen	559
	18.4 Thread-Synchronisation und -Kommunikation	560
	18.4.1 Das Leser/Schreiber-Problem	561
	18.4.2 Das Erzeuger/Verbraucher-Problem	565
	18.5 Threads in Frames und Applets	572
	18.5.1 Auf die Plätze, fertig, los!	572
	18.5.2 Spielereien	576
	18.5.3 Swing-Komponenten sind nicht Thread-sicher	578
	18.6 Übungsaufgaben	579
	19 Ein- und Ausgabe über Streams	582
	19.1 Grundsätzliches zu Streams in Java	583
	19.2 Dateien und Verzeichnisse – Die Klasse File	583
	19.3 Ein- und Ausgabe über Character-Streams	586
	19.3.1 Einfache Reader- und Writer-Klassen	587
	19.3.2 Gepufferte Reader- und Writer-Klassen	590
	19.3.3 Die Klasse StreamTokenizer	592
	19.3.4 Die Klasse PrintWriter	593
	19.3.5 Die Klassen IOTools und Scanner	595
	19.4 Ein- und Ausgabe über Byte-Streams	597
	19.4.1 Einige InputStream- und OutputStream-Klassen	598
	19.4.2 Die Serialisierung und Deserialisierung von Objekten	600
	19.4.3 Die Klasse PrintStream	602
	19.5 Einige abschließende Bemerkungen	603
	19.6 Übungsaufgaben	604
	20 Client/Server-Programmierung in Netzwerken	606
	20.1 Wissenswertes über Netzwerk-Kommunikation	607
	20.1.1 Protokolle	607
	20.1.2 IP-Adressen	609
	20.1.3 Ports und Sockets	610
	20.2 Client/Server-Programmierung	611
	20.2.1 Die Klassen ServerSocket und Socket	612
	20.2.2 Ein einfacher Server	614
	20.2.3 Ein einfacher Client	617
	20.2.4 Ein Server für mehrere Clients	618
	20.2.5 Ein Mehrzweck-Client	621
	20.3 Wissenswertes über URLs	624
	20.3.1 Client/Server-Kommunikation über URLs	624
	20.3.2 Netzwerkverbindungen in Applets	625
	20.4 Übungsaufgaben	626
	Teil V: Aktuelles, Ausblick und Anhang	630
	21 Neuerungen in Java 7	632
	21.1 Spracherweiterungen	632
	21.1.1 Elementare Datentypen und Anweisungen	632
	21.1.2 Verkürzte Notation bei generischen Datentypen	637
	21.1.3 Ausnahmebehandlung	641
	21.2 Erweiterungen der Klassenbibliothek	647
	21.2.1 Dateien und Verzeichnisse	647
	21.2.2 Grafische Oberflächen	651
	22 Blick über den Tellerrand	654
	22.1 Der Vorhang fällt	654
	22.2 A fool with a tool . . .	655
	22.3 Alles umsonst?	656
	22.4 Und fachlich?	657
	22.5 Zu guter Letzt . . .	659
	Anhang A: Der Weg zum guten Programmierer . . .	660
	A.1 Die goldenen Regeln der Code-Formatierung	661
	A.2 Die goldenen Regeln der Namensgebung	664
	A.3 Zusammenfassung	666
	Anhang B: Die Klasse IOTools – Tastatureingaben in Java	668
	B.1 Kurzbeschreibung	668
	B.2 Anwendung der IOTools-Methoden	669
	Anhang C: Der Umgang mit der API-Spezifikation	672
	C.1 Der Aufbau der API-Spezifikation	672
	C.2 Der praktische Einsatz der API-Spezifikation	673
	Anhang D: Glossar	678
	Literaturverzeichnis	692
	Stichwortverzeichnis	696

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