1 Erste Schritte mit dem Java
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Info 11 Einführung in die Programmierung mit Java 2016/2017 1 Erste Schritte mit dem Java-Editor Grundlegendes Um ein Java-Programm erstellen und ausführen zu können, sind mehrere Schritte notwendig: 1. Zuerst wird der "Programmtext" in einem "Editor" ("Schreibprogramm") erstellt und mit der Dateiendung "*.java" gespeichert. 2. Das erstellte Programm muss mithilfe eines Java-Compilers (javac) aus der sogenannten JavaEntwicklungs-Ausrüstung (Java Development Kit (JDK)) in den Bytecode mit der Dateiendung "*.class" kompiliert werden. 3. Zum Schluss wird das Programm mithilfe des Java-Interpreters (java) aus der Java-LaufzeitUmgebung (Java Runtime Environment (JRE)) interpretiert und dargestellt bzw. ausgeführt. Viele interaktive Internetseiten arbeiten mit den sogenannten Java-Applets. Dies sind mehr oder weniger kleine Programme, die in der Umgebung des verwendeten Browsers ausgeführt werden. Dazu muss auf dem Rechner (Tablet, Handy, …) eine JRE installiert sein. Dies ist standardmäßig bei den allermeisten Systemen der Fall. Je nach Sicherheitseinstellungen des Systems bzw. Browsers kann evtl. die Funktionalität sehr eingeschränkt sein. Um in der Programmiersprache "Java" Programme bzw. Applets zu erstellen ("Programmieren"), muss man sich in der Regel das JDK aus dem Internet (kostenlos) herunterladen. Das Schreiben eines Java-Programms ist im Prinzip mit jedem einfachen Texteditor möglich. Komfortabler ist jedoch eine sogenannte Integrierte Entwicklungsumgebung (Integrated Development Environment (IDE)). Eine für die Schule geeignete IDE ist der "Java-Editor" von Gerhard Röhner. Downloadadressen: Java Development Kit: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index-jsp-138363.html Java-Editor: http://javaeditor.org/doku.php Hinweis: Bei der Installation des Java-Editors sind unbedingt die Installationshinweise des Autors zu beachten. Mithilfe der IDE ( Java-Editor) lässt sich mit viel Unterstützung ein Javaprogramm planen, schreiben, kompilieren, debuggen und ausführen bzw. testen. 1 Info 11 Einführung in die Programmierung mit Java Unser erstes Projekt: Programmierung eines "Taschenrechner" 1. Schritt: Datei – Neu – JApplet 2. Schritt: Neuen Ordner anlegen, Dateiname festlegen (hier: tr_v2.java) Das Programmfenster sollte wie folgt aussehen: Es werden automatisch zwei Dateien angelegt: Datei 1 (rechtes Fenster): *.java (hier: tr_v2.java) Datei 2 (linkes Fenster): *.jfm (hier: tr_v2.jfm) 2 2016/2017 Info 11 Einführung in die Programmierung mit Java 2016/2017 Die "Hauptdatei" – Das Code-Fenster (tr_v2.java) Innerhalb dieser Datei werden wir unseren Grundlegenden Programmtext (Funktionalität) "eintippen" müssen. Was das alles bedeutet, werden wir Stück für Stück kennenlernen. 3 Info 11 Einführung in die Programmierung mit Java 2016/2017 Das Formularfenster (bzw. die Datei tr_v2.jfm) In dem Formularfenster (JApplet) wird die Dialogfläche für den Benutzer so gestaltet, dass er das Programm gut bedienen kann. Für die Gestaltung von solchen Benutzeroberflächen werden normalerweise die Richtlinien der DIN EN ISO 9241 zugrunde gelegt, die die Anforderungen an die Arbeitsumgebung, Hardware und Software beschreiben. Ziel der Richtlinie ist es, gesundheitliche Schäden beim Arbeiten am Bildschirm zu vermeiden und dem Benutzer die Ausführung seiner Aufgaben zu erleichtern. Das Formularfenster enthält die für das Programm notwendigen Objekte, die nach den Klassenbauplänen der Swing-Bedienelemente erstellt wurden. Für die Dialoggestaltung zwischen Mensch und Softwaresystem sollten laut DIN EN ISO 9241-110 folgende Grundsätze beachtet werden: Aufgabenangemessenheit: Die verwendete Funktionalität soll geeignet sein. Unnötige Interaktionen zwischen Mensch und Maschine sollen minimiert werden. Selbstbeschreibungsfähigkeit: Das Softwaresystem soll durch Hilfen und Rückmeldungen verständlich sein. Steuerbarkeit: Der Benutzer soll den Dialog mit dem Softwaresystem steuern können. Erwartungskonformität: Die Dialogführung sollte konsistent sein, es sollten z. B. gleiche Icons für gleiche Funktionalitäten verwendet werden. Außerdem sollte die Dialogführung an die Erwartungen des Benutzers angepasst werden. Sie sollte z. B. für Kinder anders aussehen als für Erwachsene. Fehlertoleranz: Eine intelligente Dialoggestaltung sollte helfen, Fehler zu vermeiden. Erkannte Fehler, wie zum Beispiel unerlaubte Eingaben, müssen verhindert werden. Individualisierbarkeit: Die Dialogführung sollte an den Arbeitskontext bzw. den Benutzer angepasst werden können. Lernförderlichkeit: Bei der Dialogführung sollte der Benutzer angeleitet werden, so dass er in minimaler Zeit die Bedienung eines Softwaresystems erlernen kann. Der Objektinspektor Für jedes Objekt auf dem Formular, dem JApplet, und auch für das JApplet selbst werden bestimmte Eigenschaften (Attribute) festgelegt. Dabei stehen für verschiedene Bedienelemente teilweise verschiedene Eigenschaften zur Verfügung. In dem Objekt-Inspektor werden jedoch nur einzelne Eigenschaften dargestellt. In Wirklichkeit haben die Objekte auf dem Formular sehr viel mehr Attribute. In der Folge werden nur einige für uns wichtige Attribute behandelt werden. 4 Info 11 Einführung in die Programmierung mit Java 2016/2017 2 Das erste Projekt – Der Taschenrechner Unser Ziel – so könnte es aussehen: In unserem ersten Entwicklungsschritt gestalten wir das Formularfenster. Wir ordnen zunächst auf dem Formularfenster folgende Komponenten an: Mithilfe des Objektinspektors lassen sich Aussehen und Beschriftung ( Text) und auch die Namen ( Name) – diese sind wichtig für den Programmtext später – der Komponenten verändern. Nach der ersten Anpassung gestaltet sich das Formular in etwa so: Die Namen der Buttons verändern wir wie folgt: jButton1 jBut_plus jButton2 jBut_geteilt jButton3 jBut_minis jButton4 jBut_div jButton5 jBut_mal jButton6 jBut_mod Somit werden wir später im Programmtext erkennen können, in welchem Programmteil wir uns gerade befinden. 5 Info 11 Einführung in die Programmierung mit Java 2016/2017 Nun lohnt sich ein Blick ins Code-Fenster: Besprechung im Unterricht Programmierung der Funktionalität – Die Addition - Doppelklick auf den Button "+" im Formularfenster - Cursor springt im "Code-Fenster" an folgende Stelle: - Wie der Kommentar (// TODO hier Quelltext einfügen) schon suggeriert: Hier geht's los. - Zunächst lesen wir die Zahlen aus den "NumberFields1+2" heraus und legen die Werte in Variablen (zahl1, zahl2 vom Typ "double") ab. - Beide Zahlen werden addiert, das Ergebnis in der Variable ergebnis gespeichert. - Ausgabe des Ergebnisses in NumberField3 - Und so kann das aussehen: 6 Info 11 Einführung in die Programmierung mit Java 2016/2017 Wir testen das Programm, indem wir – nach dem Speichern – mit einem Klick auf den grünen Pfeil starten: …. läuft …. Vervollständigen Sie das Programm. 7
