Übersicht

Informatik 2 – Teil 1 Objektorientiertes Programmieren und Grundlagen von Java
Übersicht
1.1 Warum objektorientierte Programmierung (OOP)
1.15 Kindklassen – Überschreiben von Methoden
1.2 OOP-Grundlagen
1.16 Die Methode main(), Klasseneigenschaften
1.3 Die Programmiersprache Java
und - methoden
1.4 Die Plattformunabhängigkeit von Java
1.17 Die Standard-Ausgabe
1.5 Vergleich von Java und C
1.18 Beispiel eines Java-Programms I
1.6 Primitive Datentypen
1.19 Beispiel eines Java-Programms II
1.7 Syntax von Klassen
1.20 Logikoperatoren und der Typ boolean
1.8 Methoden
1.21 Pseudokonstanten, Schlüsselwort final
1.9 Erzeugen von Objekten
1.22 Packages verwenden
1.10 Zugriff auf Objekteigenschaften
1.23 Packages erstellen
1.24 Bemerkungen zur Wortwahl
1.11 Der Konstruktor
1.12 Kapselung
1.13 Kapselung – Beispiel-Schema
1.14 abgeleitete Klassen (Kindklassen), Vererbung
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Informatik 2 – Teil 1 Objektorientiertes Programmieren und Grundlagen von Java
1.1 Warum objektorientierte Programmierung (OOP)?
Im täglichen Leben gehen nur die wenigstens Menschen mit Elementen datenverarbeitender Systeme, wie Variablen
oder Funktionen um, die ein Merkmal so genannter imperativer Programmiersprachen (wie C) sind. Statt dessen haben
wir es mit „Dingen“ zu tun – man kann auch Objekte dazu sagen.
Das können natürliche Dinge sein (z.B. Berge, Tiere), vom Menschen geschaffene (z.B. Maschinen, Gebäude) oder
abstrakte Objekte, z.B. ein Bankkonto oder ein „Fenster“ auf dem Bildschirm.
OOP soll den datentechnischen Umgang mit diesen „Dingen“ vereinfachen.
Ein Ding hat Eigenschaften und Methoden. Nehmen wir einen Elefanten...
Der Elefant hat beispielsweise die Eigenschaft Gewicht. Auch sein
Standort ist eine seiner Eigenschaften. Oder die Anzahl seiner Beine
(normalerweise 4, aber er könnte ja auch ein Invalide sein).
Mit seinen Methoden kann er seine Eigenschaften verändern. Mit der
Methode „Fressen“ nimmt er an Gewicht zu. Mit „Trinken“ auch. Er hat
auch Methoden, die das Gewicht reduzieren, aber das lassen wir hier
mal weg. Mit der Methode „Gehen“ verändert er seinen Standort.
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1.2 OOP - Grundlagen
Auch bei der OOP verwendet man Objekteigenschaften und Objektmethoden.
Sehr wichtig ist außerdem die „Bauanleitung“ die jedes Objekt haben muss. Die meisten objektorientierten
Programmiersprachen verwenden dafür den Begriff „Klasse“.
Am Beispiel des Elefanten wäre die Klasse eine „Bauanleitung“ für Elefanten. Die Klasse definiert welche
Eigenschaften und Methoden alle Objekte haben, die zu dieser Klasse gehören. Im Falle von Elefanten definiert die
Klasse also, dass ein Elefant eine Methode „Fressen“ hat und dass er die Eigenschaft „Gewicht“ besitzt. Wenn nun
ein Objekt der Klasse „Elefant“ erzeugt wird, dann haben wir die Repräsentation eines individuellen Elefanten, mit
individuellem Gewicht und einer individuellen Methode „Fressen“ (sie ist individuell, weil sie nur das Gewicht des
Elefanten erhöht zu dem sie gehört).
Es kann also beliebig viele Elefanten geben, aber sie folgen alle einem gemeinsamen Bauplan.
Das gleiche gilt für Bankkonten: wenn man einmal eine Klasse definiert hat, die alle wesentlichen Eigenschaften und
Methoden umfasst, die man zum Umgang mit einem Bankkonto benötigt, dann kann man sie verwenden um beliebig
viele Bankkonten (als Objekte) zu erzeugen.
Das Schöne ist: diese Klasse kann jede/r in einem Bankprogramm einsetzen und braucht sich nicht darum zu
kümmern, wie sie im Detail programmiert ist (zur Definition einer Klasse mit Hilfe einer Programmiersprache muss
man natürlich programmieren). Es genügt wenn man die Eigenschaften kennt (z.B. wäre der aktuelle Kontenstand
eine Eigenschaft, eine andere ist der Zinssatz für Guthaben) und die verfügbaren Methoden.
Ein Beispiel für eine Methode: Auszahlung. Vermindert die Eigenschaft Kontenstand um einen eingegebenen Betrag,
eventuell wird auch noch der Kreditrahmen gecheckt und festgestellt, ob die Auszahlung überhaupt erfolgen darf.
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1.3 Die Programmiersprache Java
Java, eine von der Firma SUN maßgebend entwickelte und vertriebene Programmiersprache, ist erst seit 1996 auf
dem Markt, also noch vergleichsweise „jung“. Ihr großer Markterfolg beruht sicher auf der Tatsache dass das Java
Entwicklungssystem (JDK = Java Development Kit) kostenfrei vertrieben wurde, aber auch auf einer Reihe von
Vorzügen dieser Programmiersprache:
Weitgehende Unabhängigkeit von Hardwareplatform und Betriebssystem.
Sehr konsequente Umsetzung des objektorientierten Programmierkonzepts, dennoch relativ einfach
strukturierte Sprache
Schutzmechanismen gegen Programmierfehler („sicherer“ als C)
Viele Programmkomponenten haben die gleiche Syntax wie die bekannte Programmiersprache C
Gut geeignet für Web-Anwendungen, da von Beginn an dafür entwickelt
Weitere OOP-Programmiersprachen:
C++, C#, Visual Basic, Smalltalk, u.v.m.
Fast alle neueren Programmiersprachen (auch grafische Programmierung) basieren auf OOP.
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1.4 Die Plattformunabhängigkeit von Java
Übliche Compiler-Sprachen, wie C, übersetzen den Quelltext in Maschinencode. Dieser Maschinencode ist natürlich
nur auf einer bestimmten CPU lauffähig, d.h. er muss eigens dafür kompiliert werden. Außerdem sind die
Gegebenheiten des Betriebssystems zu beachten, unter dem das Programm laufen soll.
Java arbeitet mit einer so genannten „Virtual Machine“ (VM). Das ist ein Programm, das eine CPU und
(weitgehend) ein Betriebssystem simuliert. Natürlich ist die VM für ein bestimmtes Betriebssystem und eine
bestimmte CPU compiliert. Aber wenn man sie einmal hat, dann kann man damit alle Java-Programme laufen lassen.
Java-VMs werden von SUN für alle gängigen Betriebssysteme kostenfrei zu Verfügung gestellt. In vielen Fällen
werden sie von Java-Anwendungen automatisch aus dem Internet heruntergeladen.
Der Ablauf einer Java-Programmerstellung:
Editor
erstellt Programmtext (Endung .java)
Compiler
erzeugt ByteCode (Endung .class)
Java-VM
interpretiert Byte-Code (Ablauf auf CPU)
Ein Linker wird für Java nicht benötigt.
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1.5 Vergleich von Java und C
Identisch bzw sehr ähnlich sind:
Variablendeklaration (aber einige Datentypen sind anders)
Zuweisungen
Kontrollanweisungen wie if...else, for-, while- und do while-Schleifen (sowie break- und continue-Anweisung)
Funktionsaufrufe (wobei man in Java von Methoden spricht)
Kommentarzeichen (// oder /* */)
Einfache mathematische Operatoren (+, - , *, /, %)
Verschiedenheiten:
Typische OOP-Strukturen, z.B. Klassen (diese ähneln aber z.T. C++)
Java verwendet keine expliziten Pointervariablen
Handhabung von Datenfeldern und Zeichenketten ist anders
Keine Präprozessordirektiven und Headerdateien bei Java
Java verwendet packages als Programm“sammlungen“
z.T. andere Datentypen (boolean)
Keine Strukturen (nicht nötig, da mit Klassen gearbeitet wird)
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1.6 Primitive Datentypen
Die wichtigsten sog. primitiven (vordefinierten) Datentypen:
char
2 Byte
wird vor allem für Zeichen verwendet (Unicode-Codierung!)
byte
1 Byte
Ganzzahlen zwischen –128 und 127
int
4 Byte (immer!)
Ganzzahl (auch negativ)
long
8 Byte (immer!)
Ganzzahl (auch negativ) mit größerem Wertebereich
float
4 Byte
Fließkommazahl
double
8 Byte
präzise Fließkommazahl
boolean
1 Byte
Datentyp für logische Werte (kann nur die Werte true oder false haben)
Unterschiede zu C:
Es gibt keine Modifikatoren, mit denen man Ganzzahltypen auf den positiven Wertebereich beschränken kann. In
Java kann man stets auch negative Zahlen in long- oder int-Variablen speichern.
Sehr wesentlich ist der Typ boolean: Diesen Typ haben in Java alle Logikausdrücke, denn ihr Ergebnis kann immer
nur true (wahr) oder false (falsch) sein. Auch Variable (des Typs boolean) können diese Werte annehmen. Wo
Logikausdrücke verwendet werden (z.B. in if-Anweisungen) können daher in Java keine Ganzzahl-Werte eingesetzt
werden.
Unicode ist ein Code für Zeichen. Statt 128 Zeichen, wie mit ASCII- und ANSI-Codierung können in Unicode
65536 Zeichen dargestellt werden. Die ersten 64 Zeichen entsprechen aber der ASCII-Tabelle.
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1.7 Syntax von Klassen
Klassen sind die grundlegenden Strukturen des Programmierens in Java (und auch anderen OOP-Sprachen).
Ihr grundsätzlicher Aufbau wird an einem Beispiel erläutert. Die Klasse heißt „Auto“.
public class Auto {
public String name;
public int leistung;
public int lebensalter;
}
Die Grundstruktur der Klasse ähnelt sehr einer Strukturdefinition. Tatsächlich gibt es viele Gemeinsamkeiten zu
Strukturen, aber Klassen können neben Variablen auch noch Methoden enthalten.
Einige Hinweise zur üblichen Schreibweise: Klassennamen werden groß geschrieben (hier: Auto), während
Variablennamen (Eigenschaftsnamen) klein geschrieben werden. String ist ebenfalls eine Klasse (kein integraler
Datentyp), die Zeichenketten-Objekte generieren kann (siehe nachfolgendes Kapitel).
Die sonstige Schreibweise von Namen ist im Wesentlichen wie bei C.
Die Variablen name, leistung und lebensalter sind die Klasseneigenschaften und werden beim Erzeugen von Objekten
zu Objekteigenschaften.
Das Schlüsselwort public definiert den Zugriffsmodus: fremde Objekte können auf die Eigenschaften eines Objekts
der Klasse Auto zugreifen (d.h. sie lesen und verändern).
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1.8 Methoden
Die Klasse „Auto“ enthält bisher nur Eigenschaften. Es können auch Methoden definiert werden. Als Beispiel wird
eine Methode tuneUp() gezeigt, welche die Leistung erhöht (mit Parameter), sowie eine Methode getLeistung(),
welche die Leistung als Rückgabewert hat (Parameter- und Rückgabewerte werden wie in C gehandhabt).
public class Auto {
public String name;
public int leistung;
pow ist Parameter der Methode tuneUp. Es ist keine
Eigenschaft des aus der Klasse Auto abgeleiteten Objekts.
public int lebensalter;
public void tuneUp(int pow) {
this.leistung = this.leistung + pow;
}
Das Schlüsselwort „this“ in this.leistung bedeutet, dass
die Eigenschaft leistung zum gleichen Objekt gehört wie
die Methode tuneUp() . Man kann es auch weglassen,
aber es macht größere Programme übersichtlicher.
public int get_leistung() {
return this.leistung;
}
}
getleistung() hat einen Rückgabewert, aber keinen
Parameter. Man kann natürlich auch Methoden
programmieren die sowohl Rückgabewert als auch (einen
oder mehrere) Parameter besitzen.
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1.9 Erzeugung von Objekten
Ein Objekt der Klasse „Auto“ könnte z.B. ein ganz bestimmtes Auto sein. Nennen wir das zu erzeugende Objekt
daher autoST328.
Auto autoST328;
autoST328 = new Auto();
Diese Zeile deklariert autoST328 als Referenz auf die Klasse Auto. Mit anderen
Worten: autoST328 ist ein „Auto“. Aber es ist noch kein bestimmtes Auto „erzeugt“
worden. Es gibt noch kein Objekt.
Nun wird das Objekt autoST328 erzeugt. Das geschieht mit den Schlüsselwort
new. Die Klammern hinter Auto weisen auf eine Methode hin. Tatsächlich wird
eine spezielle Methode ausgeführt: der Konstruktor (siehe 1.11).
Man kann die beiden Zeilen in einer einzigen kombinieren:
Auto autoST328 = new Auto();
So schnell kommt man zu einem neuen Auto – leider nur zu einem ziemlich virtuellen.
Wichtig: erst wenn ein Objekt erzeugt ist, kann man auf dessen Eigenschaften und Methoden zugreifen (und auch das
evtl nur wenn sie als public deklariert wurden). Es gibt auch so genannte (als static deklarierte) Klassenmethoden und
Klasseneigenschaften, die ohne Erzeugung eines Objekts verwendet werden können (s. nachfolgendes Kapitel).
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1.10 Zugriff auf Objekteigenschaften
Will man nun auf die Objekteigenschaften zugreifen (lesen oder schreiben), dann wird dazu eine ähnliche Syntax wie
bei Strukturen in C verwendet: ein Punktoperator zwischen Objektname und Eigenschaftsname.
So wird z.B. die Eigenschaft lebensalter auf einen Wert gesetzt:
autoST328.lebensalter = 5;
Und so wird sie gelesen:
alter = autoST328.lebensalter ;
Diese Syntax gilt für Zugriff von anderen Objekten aus. Falls eine Methode auf eine Eigenschaft des gleichen Objekts
zugreifen möchte kann man den reinen Eigenschaftsnamen nehmen (es sei denn es existiert eine Methodenvariable
gleichen Namens) oder this. vor den Namen setzen (siehe auch 1.11).
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1.11 Der Konstruktor
Eine sehr wichtige Methode ist der Konstruktor. Er wird immer bei der Erzeugung eines neuen Objekts aufgerufen und
trägt den Namen der Klasse (daran kann man ihn im Programmtext erkennen). Seine Parameter werden beim Erzeugen
eines Objekts übergeben. Falls kein Konstruktor definiert ist, setzt Java bei der Objekterzeugung einen StandardKonstruktor ein (der keine Parameter hat!).
Bei unserer Auto-Klasse wäre es z.B. vorteilhaft, wenn die Objekteigenschaft „Leistung“ bereits bei der Erzeugung des
Objekts einen Wert bekommt. Das tut dieser Konstruktor:
public Auto(int leistung) {
this.leistung = leistung; }
Hinweis: der Parameter leistung hat nichts mit der Objekteigenschaft leistung zu tun. Durch this.leistung wird ganz
klar auf die Objekteigenschaft leistung zugegriffen. Hier besteht also eine Notwendigkeit das Schlüsselwort this zu
verwenden. Natürlich nur dann wenn, wie in unserem Beispiel, der gleiche Name für die Objekteigenschaft wie für
den Parameter verwendet wurde. Bei Namensgleichheit und ohne Verwendung von this. überdecken die Namen von
Methoden-Variablen (dazu zählen auch die Parameter) die Namen der Objekteigenschaften.
Die Erzeugung eines Objekts sieht dann so aus:
Auto meinAuto = new Auto(100);
Das so generierte Objekt meinAuto der Klasse Auto hat nun den Wert 100 (kW) für die Eigenschaft leistung.
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1.12 Kapselung
In der Klasse Auto wurde eine Methode get_leistung() definiert, mit der man die Eigenschaft leistung auslesen kann. Man
könnte sich fragen wozu, denn mit einem Zugriff per Punktoperator (siehe 1.10) kann die Eigenschaft doch gelesen
werden. Das ist aber nur der Fall, weil die Eigenschaft durch den Modifikator public für Zugriffe fremder Objekte
freigegeben ist. Das ist jedoch schlechter OOP-Stil und wurde hier nur zu Demonstrationszwecken verwendet.
Eigentlich sollten Eigenschaften durch den Modifikator private nur für Zugriff des eigenen Objekts freigegeben sein.
Wollen externe Objekte zugreifen, dann müssen sie das per Objektmethode tun. Diese ist dann natürlich public. Das hat
den Vorteil, dass man den Zugriff auf Objekteigenschaften kontrollieren kann. Mit get_leistung kann man z.B. den
Leistungswert nur lesen, nicht verändern. Die Objekteigenschaften sind gekapselt: OOP-Prinzip der Kapselung.
Zugriffs-Modifikatoren für Eigenschaften und Methoden:
Standard (kein Modifikator angegeben)
Zugriff durch Objekte oder Klassen im gleichen package *
private
Zugriff nur vom gleichen Objekt bzw. der gleichen Klasse
protected
Zugriff durch Objekte und Klasse der gleichen oder einer abgeleiteten Klasse (s. 1.14),
oder aus dem gleichen package * heraus.
public
Zugriff durch alle Objekte oder Klassen
* package: Ordnungsstruktur in Java, wird später erläutert
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1.13 Kapselung – Beispiel-Schema
Objekt der Klasse Auto
private: Eigenschaft leistung
Zugriff
public: Methode get_leistung()
Aufruf
Rückgabewert
anderes Objekt
Aufruf: get_leistung()
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1.14 abgeleitete Klassen (Kindklassen), Vererbung
Am eingangs erwähnten Beispiel eines Objekts aus der Natur, dem Elefanten, kann man gut ein wichtiges Verfahren der
OOP erläutern: die Vererbung.
Nehmen wir an, es gäbe bereits eine Klasse „Tier“ mit dazu passenden Methoden und Eigenschaften. Dann müßte man
für die Klasse „Elefant“ nicht alles neu erfinden. Der Elefant ist ja zweifellos ein Tier, also sind alle in der Tier-Klasse
definierten Eigenschaften (z.B. Gewicht) und Methoden (z.B. Fressen) auch auf ihn anwendbar. Aber der Elefant hat
eventuell zusätzliche Eigenschaften, z.B. eine Rüssellänge. Oder zusätzliche Methoden, z.B. das Trompeten.
Umgesetzt auf OOP und Java kann man abgeleitete Klassen bilden (Kindklassen), welche die Eigenschaften und
Methoden ihrer Superklasse (Elternklasse) erben. Das ist das wichtige OOP-Prinzip der Vererbung. Zusätzlich können
Sie in Kindklassen weitere Eigenschaften und/oder Methoden definieren. Das geschieht durch Verwendung des
Schlüsselworts extends (erweitert), woraus bereits hervorgeht, dass eine Kindklasse eine Erweiterung bzw.
Spezialisierung der Elternklasse darstellt. Ein reines Kopieren wäre auch ziemlich sinnlos, denn aus einer Klasse lassen
sich ohnehin beliebig viele Objekte erzeugen.
Aus unserer Beispielklasse „Auto“ lässt sich die Kindklasse „Transporter“ ableiten.
class Transporter extends Auto {
private int maxZuladung;
}
Es wurde die zusätzliche Eigenschaft maxZuladung definiert. Ebenso ist es möglich zusätzliche Methoden zu
definieren.
Hinweis: Konstruktoren werden nicht vererbt und müssen im Bedarfsfall neu definiert werden.
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1.15 Kindklassen – Überschreiben von Methoden
Nicht nur neue Methoden kann man in einer Kindklasse definieren, sondern auch vorhandene überschreiben.
Hinweis: das Überschreiben von Methoden ist etwas anderes als das Überladen, das später erklärt wird.
Am Beispiel der Klasse Transporter: die Methode set_zuladung() wird hinzu gefügt, die ererbte Methode tuneUp()
überschrieben.
class Transporter extends Auto {
Der Programmtext der Elternklasse muss
natürlich irgendwo im gesamten
Programmcode enthalten sein (wenn sie
nicht durch package-import geladen wird).
Es spielt aber keine Rolle, ob ihr
Programmtext vor oder hinter der
Kindklasse steht.
private int maxZuladung;
public void set_zuladung(int gewicht) {
this.maxZuladung = gewicht;
}
public void tuneUp(int pow) {
if (pow > 1000) pow = 1000; // Limitierung auf 1000 kW
this.leistung = pow;
}
}
Das Überschreiben von Methoden ist ein sehr häufiges Verfahren wenn man fertige Klassen aus Klassenbibliotheken
übernimmt. Man leitet eine Kindklasse ab und kann in dieser durch Überschreiben Änderungen vornehmen.
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1.16 Die Methode main(), Klasseneigenschaften und Methoden
Die bisherigen Beispiele starten unter normalen Betriebssystemen nicht. Dazu wird, wie in C, eine Hauptfunktion main()
benötigt. In Java wird „Methode“ statt „Funktion“ gesagt. Java verlangt die komplette Parameterliste für main(). Leere
Klammern werden von vielen Compilern als Fehler bewertet, auch wenn man die Kommandozeilen-Parameter selten
benötigt.
Ein einfaches Beispiel für main():
class MeinTest1 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Berechne 7 * 2:" + 7 * 2);
Siehe 1.17
}
}
In Java baut alles auf Klassen auf. Also befindet sich auch die Methode main() in einer Klasse, der man normalerweise den
Namen des Programms gibt. Man fügt dann weitere Klassen an, mit denen man die gewünschten Objekte erzeugen kann.
Die Methode main() ist aber keine Objektmethode, da sie mit dem Modifikator static deklariert wurde. Sie ist eine so
genannte Klassenmethode. Man kann sie mit der Syntax <Klassenname>.main() aufrufen (das tut aber in der Regel das
Betriebssystem oder das Entwicklungssystem). Mit dem Modifikator static können auch Klasseneigenschaften deklariert
werden. Klasseneigenschaften und –methoden werden bei der Erzeugung von Objekten nicht zu Objekteigenschaften
oder Objektmethoden. Würde man ein Objekt der Klasse MeinTest1 erzeugen, so hätte es weder Eigenschaften noch
Methoden. Man verwendet Klasseneigenschaften und –methoden, wenn man sie nur einmal benötigt und nicht in
viele Objekte kopieren möchte.
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1.17 Die Standard-Ausgabe
Die Standard-Ausgabe-Methoden lauten System.out.println() und System.out.print(). „System.out“ ist das Objekt dazu.
Es ist ein automatisch (von der Java-VM) erzeugtes Objekt, deswegen auch die ungewöhnliche Syntax mit dem
Klassennamen System im Objektnamen.
println() gibt immer eine neue Zeile aus.
print() fügt die Ausgabe dort an, wo die letzte Ausgabe endete.
Als Parameter werden Zeichenketten und/oder Ausdrücke verwendet, die durch +Zeichen verbunden werden. Platzhalter
für die Ausdrücke werden nicht benötigt.
Alle aus C bekannten Steuerzeichen (z.B. \n) können verwendet werden.
Die Ausgabe des Beispiels
System.out.println("Berechne 7 * 2:" + 7 * 2);
ist: Berechne 7 * 2: 14
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1.18 Beispiel eines Java-Programms I
Für unser Beispiel benötigen wir die vollständige Beispiel-Klasse „Auto“. Sie ist daher hier aufgeführt:
public class Auto {
private String name;
private int leistung;
private int lebensalter;
public Auto(int leistung) {
this.leistung = leistung;
}
public void tuneUp(int pow) {
this.leistung = this.leistung + pow;
}
public int get_leistung() {
return this.leistung;
}
}
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1.19 Beispiel eines Java-Programms II
Die main-methode in der Klasse „MeinTest2“ erzeugt ein Objekt der Klasse „Auto“ und arbeitet mit dessen Methoden.
class MeinTest2 {
public static void main(String[] args) {
Objekt wird erzeugt!
Auto meinAuto = new Auto(75);
System.out.println("Leistung: " + meinAuto.get_leistung() + "kW");
meinAuto.tuneUp(50);
System.out.println("getunte Leistung: " + meinAuto.get_leistung()
Man kann problemlos in
neuer Zeile weiter
schreiben.
+ "kW");
}
}
Die Ausgabezeilen dieses Programms sehen so aus:
Leistung: 75kW
getunte Leistung: 125kW
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1.20 Logikoperationen und der Typ boolean
Logikausdrücke haben in Java das Ergebnis true oder false. Will man diese Werte speichern, benötigt man eine Variable
vom Typ boolean. Wenn man die Werte ausgeben läßt, werden sie als true oder false dargestellt. Ein Beispiel:
class MeinTest3 {
public static void main(String[] args) {
int a = 5, b = 10;
boolean bool1;
System.out.println("a < b: " + (a < b));
System.out.println("a == b: " + (a == b));
bool1 = a >= b;
System.out.println("a >= b: " + bool1);
}
}
Die Ausgabezeilen dieses Programms:
a < b: true
a == b: false
a >= b: false
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1.21 Pseudokonstanten, Schlüsselwort final
Wenn man in Java eine Variable unveränderbar machen möchte, sie also als Konstante benutzt, dann verwendet man das
Schlüsselwort final in ihrer Deklaration. Sie kann dann nur einmal einen Wert zugewiesen bekommen. Jede folgende
Wertzuweisung würde einen Compilerfehler auslösen. Man spricht von konstanten Variablen oder Pseudokonstanten.
Beispiel:
final double UST_SATZ = 19. ;
Deklaration und Wertzuweisung in einer Zeile.
final char EURO;
EURO = ‘€‘;
Deklaration und Wertzuweisung getrennt.
Konstantennamen werden wie in C üblicherweise mit Großbuchstaben geschrieben (final funktioniert genau so wie
const in C).
Auch die Schreibweise einzelner Zeichen in einfachen Hochkommata entspricht der C-Schreibweise.
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1.22 Klassenpakete (packages) verwenden
Klassenpakete (packages) sind Sammlungen von Klassen. Ihre Hauptbedeutung haben sie als Bestandteile von
Klassenbibliotheken. Die Packages sind so etwas wie die Bücher in der Java-Bibliothek. Sie fassen Klassen zusammen,
die zu einem Thema gehören. Paketnamen werden klein geschrieben und können aus mehreren Namensbestandteilen
zusammengesetzt sein, die durch Punkte getrennt werden.
Beispiele:
java.lang
grundlegende Klassen von Java
java.math
Mathematik-Klassen
java.awt.event
Ereignisbehandlung
Will man eine oder mehrere Klassen aus einem solchen Paket verwenden, dann muss man es importieren . Dazu schreibt
man das Schlüsselwort import vor <paketname>.<Klassenname> oder <paketname>.* (dann werden alle Klassen des
Pakets importiert). Wichtig: die import-Anweisung muss vor nachfolgenden Klassendefinitionen stehen, die Klassen des
Pakets verwenden. Das paket java.lang wird automatisch verwendet, das muss man nicht explizit importieren.
import java.awt.event.*; // alle Klassen des Pakets werden importiert
import java.applet.Applet;
// nur die Klasse Applet wird importiert
public class MeineKlasse { /* Code der Klasse */ }
Eine Klasse im importierten Paket muss als public definiert sein, sonst kann sie von einer anderen Klasse nur dann verwendet
werden wenn diese dem gleichen Paket angehört.
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1.23 Packages erstellen
Man kann auch eigene Packages erstellen. Dazu wird im Quelltext vor allen Importanweisungen das Schlüsselwort
package, gefolgt vom gewünschten Paketnamen geschrieben. Beispiel:
package myPackage.first;
import java.awt.*;
public class MeineKlasse1 { /* Code der Klasse */ }
Der Programmcode wird dann im Unterordner myPackage\first des aktuellen Arbeitsverzeichnisses gespeichert. Dieses
Unterverzeichnis muss man selbst erstellen, es sei denn das Java-Entwicklungssystem sorgt dafür. Importiert ein anderes
Programm dieses Paket, dann wird es dort gesucht. Liegt dieses importierende Programm aber in einem anderen
Arbeitsverzeichnis, dann muss man dem Compiler durch Angabe eines classpath das Package-Verzeichnis mitgeteilen (das
Thema soll aber hier nicht weiter vertieft werden. Bei Interesse bitte Fachliteratur lesen). Es können auch bereits compilierte
Java-Klassen (Bytecode, Extension .class) im Paketverzeichnis gespeichert werden. Wenn sie importiert werden, muss der
Compiler nicht mehr übersetzen.
Packages mit dem ersten Teil java oder javax liegen in einem speziellen Bibliotheksverzeichnis, das dem Compiler und der
VM bekannt ist. In dem Fall braucht man sich nicht um den Suchpfad zu kümmern. Diese Bibliotheks-Packages sind immer
compiliert und zusätzlich in Archiv-Dateien komprimiert (Extension .jar).
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1.24 Bemerkungen zur Wortwahl
In der Literatur werden die gleichen Sachverhalte in Java leider verschieden bezeichnet.
Statt von Objekten wird z.T. von Instanzen (einer Klasse) geschrieben. Eigenschaften werden manchmal (Objekt-)
Variable genannt. Außerdem gibt es alle möglichen Kombinationen dieser Bezeichnungen, z.B. Instanzvariable – was das
gleiche ist wie eine Objekteigenschaft.
Spezialisten unterscheiden zwischen Instanzen und Objekten. Die Bedeutungen sind etwas verschieden – jedenfalls für
Spezialisten. Für die meisten Fälle (und auch in diesem Skript) sind solche Details nicht wichtig. Schon deshalb weil sich
die Spezialisten ohnehin nie einig sind....
Einig ist man sich (weitgehend) darin, dass man von Methoden statt von Funktionen spricht und schreibt.
Variablen und Eigenschaften sind aber durchaus verschieden. Eine Variable ist alles was einen Wert speichern kann. Daher
sind in OOP alle Eigenschaften Variable. Aber umgekehrt beschreibt nicht jede Variable eine Eigenschaft. Auch Methoden
können interne Variable benutzen. Diese werden aber nicht zu Objekt- oder Klasseneigenschaften.
Prof. Martin Trauth
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