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Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Imperative Sprachkonzepte
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Eigene Klassen schreiben
6 Exceptions
7 Äußere.innere Klassen
8 Besondere Klassen der Java SE
9 Generics<T>
10 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
11 Die Klassenbibliothek
12 Einführung in die nebenläufige Programmierung
13 Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen
14 Einführung in grafische Oberflächen
15 Einführung in Dateien und Datenströme
16 Einführung in die <XML>-Verarbeitung mit Java
17 Einführung ins Datenbankmanagement mit JDBC
18 Bits und Bytes und Mathematisches
19 Die Werkzeuge des JDK
A Die Klassenbibliothek
Stichwort

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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Das umfassende Handbuch
Buch: Java ist auch eine Insel

Java ist auch eine Insel
Galileo Computing
1308 S., 10., aktualisierte Auflage, geb., mit DVD
ca. 49,90 Euro, ISBN 978-3-8362-1802-3
Pfeil 3 Klassen und Objekte
Pfeil 3.1 Objektorientierte Programmierung (OOP)
Pfeil 3.1.1 Warum überhaupt OOP?
Pfeil 3.1.2 Denk ich an Java, denk ich an Wiederverwendbarkeit
Pfeil 3.2 Eigenschaften einer Klasse
Pfeil 3.2.1 Die Klasse Point
Pfeil 3.3 Die UML (Unified Modeling Language) *
Pfeil 3.3.1 Hintergrund und Geschichte der UML
Pfeil 3.3.2 Wichtige Diagrammtypen der UML
Pfeil 3.3.3 UML-Werkzeuge
Pfeil 3.4 Neue Objekte erzeugen
Pfeil 3.4.1 Ein Exemplar einer Klasse mit dem new-Operator anlegen
Pfeil 3.4.2 Garbage-Collector (GC) – Es ist dann mal weg
Pfeil 3.4.3 Deklarieren von Referenzvariablen
Pfeil 3.4.4 Zugriff auf Objektattribute und -methoden mit dem ».«
Pfeil 3.4.5 Überblick über Point-Methoden
Pfeil 3.4.6 Konstruktoren nutzen
Pfeil 3.5 ZZZZZnake
Pfeil 3.6 Kompilationseinheiten, Imports und Pakete schnüren
Pfeil 3.6.1 Volle Qualifizierung und import-Deklaration
Pfeil 3.6.2 Mit import p1.p2.* alle Typen eines Pakets erreichen
Pfeil 3.6.3 Hierarchische Strukturen über Pakete
Pfeil 3.6.4 Die package-Deklaration
Pfeil 3.6.5 Unbenanntes Paket (default package)
Pfeil 3.6.6 Klassen mit gleichen Namen in unterschiedlichen Paketen *
Pfeil 3.6.7 Compilationseinheit (Compilation Unit)
Pfeil 3.6.8 Statischer Import *
Pfeil 3.6.9 Eine Verzeichnisstruktur für eigene Projekte *
Pfeil 3.7 Mit Referenzen arbeiten, Identität und Gleichheit
Pfeil 3.7.1 Die null-Referenz
Pfeil 3.7.2 null-Referenzen testen
Pfeil 3.7.3 Zuweisungen bei Referenzen
Pfeil 3.7.4 Methoden mit nicht-primitiven Parametern
Pfeil 3.7.5 Identität von Objekten
Pfeil 3.7.6 Gleichheit und die Methode equals()
Pfeil 3.8 Arrays
Pfeil 3.8.1 Grundbestandteile
Pfeil 3.8.2 Deklaration von Arrays
Pfeil 3.8.3 Arrays mit Inhalt
Pfeil 3.8.4 Die Länge eines Arrays über das Attribut length auslesen
Pfeil 3.8.5 Zugriff auf die Elemente über den Index
Pfeil 3.8.6 Array-Objekte mit new erzeugen
Pfeil 3.8.7 Typische Feldfehler
Pfeil 3.8.8 Feld-Objekte als Parametertyp
Pfeil 3.8.9 Vorinitialisierte Arrays
Pfeil 3.8.10 Die erweiterte for-Schleife
Pfeil 3.8.11 Arrays mit nicht-primitiven Elementen
Pfeil 3.8.12 Mehrdimensionale Arrays *
Pfeil 3.8.13 Nichtrechteckige Arrays *
Pfeil 3.8.14 Die Wahrheit über die Array-Initialisierung *
Pfeil 3.8.15 Mehrere Rückgabewerte *
Pfeil 3.8.16 Methode mit variabler Argumentanzahl (Vararg)
Pfeil 3.8.17 Klonen kann sich lohnen – Arrays vermehren *
Pfeil 3.8.18 Feldinhalte kopieren *
Pfeil 3.8.19 Die Klasse Arrays zum Vergleichen, Füllen, Suchen, Sortieren nutzen
Pfeil 3.8.20 Eine lange Schlange
Pfeil 3.9 Der Einstiegspunkt für das Laufzeitsystem: main()
Pfeil 3.9.1 Korrekte Deklaration der Startmethode
Pfeil 3.9.2 Kommandozeilenargumente verarbeiten
Pfeil 3.9.3 Der Rückgabetyp von main() und System.exit() *
Pfeil 3.10 Annotationen und Generics
Pfeil 3.10.1 Generics
Pfeil 3.10.2 Annotationen
Pfeil 3.10.3 Eigene Metadaten setzen
Pfeil 3.10.4 Annotationstypen @Override, @Deprecated, @SuppressWarnings
Pfeil 3.11 Zum Weiterlesen

3 Klassen und ObjekteZur nächsten Überschrift

»Nichts auf der Welt ist so gerecht verteilt wie der Verstand. Denn jedermann ist davon überzeugt, dass er genug davon habe.«
– René Descartes (1596–1650)


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3.1 Objektorientierte Programmierung (OOP)Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

In einem Buch über Java-Programmierung müssen mehrere Teile vereinigt werden:

  • die grundsätzliche Programmierung nach dem imperativen Prinzip (Variablen, Operatoren Fallunterscheidung, Schleifen, einfache statische Methoden) in einer neuen Grammatik für Java,
  • dann die Objektorientierung (Objekte, Klassen, Vererbung, Schnittstellen), erweiterte Möglichkeiten der Java-Sprache (Ausnahmen, Generics, Closures) und zum Schluss
  • die Bibliotheken (String-Verarbeitung, Ein-/Ausgabe, …).

Dieses Kapitel stellt das Paradigma der Objektorientierung in den Mittelpunkt und zeigt die Syntax, wie etwa in Java Vererbung realisiert wird.

Hinweis

Java ist natürlich nicht die erste objektorientierte Sprache (OO-Sprache), auch C++
war nicht die erste. Klassischerweise gelten Smalltalk und insbesondere Simula-67 als Stammväter aller OO-Sprachen. Die eingeführten Konzepte sind bis heute aktuell, darunter die vier allgemein anerkannten Prinzipien der OOP: Abstraktion, Kapselung, Vererbung und Polymorphie.[88](Keine Sorge, alle vier Grundsäulen werden in den nächsten Kapiteln ausführlich beschrieben!)


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3.1.1 Warum überhaupt OOP?Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Da Menschen die Welt in Objekten wahrnehmen, wird auch die Analyse von Systemen häufig schon objektorientiert modelliert. Doch mit prozeduralen Systemen, die lediglich Unterprogramme als Ausdrucksmittel haben, wird die Abbildung des objektorientierten Designs in eine Programmiersprache schwer, und es entsteht ein Bruch. Im Laufe der Zeit entwickeln sich Dokumentation und Implementierung auseinander; die Software ist dann schwer zu warten und zu erweitern.

Die in der Software abgebildeten Objekte haben drei wichtige Eigenschaften:

  • Jedes Objekt hat eine Identität.
  • Jedes Objekt hat einen Zustand.
  • Jedes Objekt zeigt ein Verhalten.

Diese drei Eigenschaften haben wichtige Konsequenzen: zum einen, dass die Identität des Objekts während seines Lebens bis zu seinem Tod die gleiche bleibt und sich nicht ändern kann. Zum anderen werden die Daten und der Programmcode zur Manipulation dieser Daten als zusammengehörig behandelt. In prozeduralen Systemen finden sich oft Szenarien wie das folgende: Es gibt einen großen Speicherbereich, auf den alle Unterprogramme irgendwie zugreifen können. Bei den Objekten ist das anders, da sie logisch ihre eigenen Daten verwalten und die Manipulation überwachen.

In der objektorientierten Softwareentwicklung geht es also darum, in Objekten zu modellieren und dann zu programmieren. Das Design nimmt dabei eine zentrale Stellung ein; große Systeme werden zerlegt und immer feiner beschrieben. Hier passt sehr gut die Aussage des französischen Schriftstellers François Duc de La Rochefoucauld (1613–1680):

»Wer sich zu viel mit dem Kleinen abgibt, wird unfähig für Großes.«
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3.1.2 Denk ich an Java, denk ich an WiederverwendbarkeitZur vorigen Überschrift

Bei jedem neuen Projekt fällt auf, dass in früheren Projekten schon ähnliche Probleme gelöst werden mussten. Natürlich sollen bereits gelöste Probleme nicht neu implementiert, sondern sich wiederholende Teile bestmöglich in unterschiedlichen Kontexten wiederverwendet werden; das Ziel ist die bestmögliche Wiederverwendung von Komponenten.

Wiederverwendbarkeit von Programmteilen gibt es nicht erst seit den objektorientierten Programmiersprachen, objektorientierte Programmiersprachen erleichtern aber die Programmierung wiederverwendbarer Softwarekomponenten. So sind auch die vielen tausend Klassen der Bibliothek ein Beispiel dafür, dass sich Entwickler nicht ständig um die Umsetzung etwa von Datenstrukturen oder um die Pufferung von Datenströmen kümmern müssen.

Auch wenn Java eine objektorientierte Programmiersprache ist, muss das kein Garant für tolles Design und optimale Wiederverwendbarkeit sein. Eine objektorientierte Programmiersprache erleichtert objektorientiertes Programmieren, aber auch in einer einfachen Programmiersprache wie C lässt sich objektorientiert programmieren. In Java sind auch Programme möglich, die aus nur einer Klasse bestehen und dort 5.000 Zeilen Programmcode mit statischen Methoden unterbringen. Bjarne Stroustrup (der Schöpfer von C++, von seinen Freunden auch Stumpy genannt) sagte treffend über den Vergleich von C und C++:

»C makes it easy to shoot yourself in the foot, C++ makes it harder, but when you do, it blows away your whole leg.«[89](… oder wie es Bertrand Meyer sagt: »Do not replace legacy software by lega-c++ software«.)

Im Sinne unserer didaktischen Vorgehensweise wird dieses Kapitel zunächst einige Klassen der Standardbibliothek verwenden. Wir beginnen mit der Klasse Point, die zweidimensionale Punkte repräsentiert. In einem zweiten Schritt werden wir eigene Klassen programmieren. Anschließend kümmern wir uns um das Konzept der Abstraktion in Java, nämlich darum, wie Gruppen zusammenhängender Klassen gestaltet werden.



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