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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 Objektorientierte Beziehungsfragen
7 Ausnahmen müssen sein
8 Äußere.innere Klassen
9 Besondere Typen der Java SE
10 Generics<T>
11 Lambda-Ausdrücke und funktionale Programmierung
12 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
13 Komponenten, JavaBeans und Module
14 Die Klassenbibliothek
15 Einführung in die nebenläufige Programmierung
16 Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen
17 Einführung in grafische Oberflächen
18 Einführung in Dateien und Datenströme
19 Einführung ins Datenbankmanagement mit JDBC
20 Einführung in <XML>
21 Testen mit JUnit
22 Bits und Bytes und Mathematisches
23 Die Werkzeuge des JDK
A Java SE-Paketübersicht
Stichwortverzeichnis


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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom

Einführung, Ausbildung, Praxis
Buch: Java ist auch eine Insel


Java ist auch eine Insel

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 Klassenarbeit mit Point
Pfeil 3.3 Natürlich modellieren mit der 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 Schlüsselwort new anlegen
Pfeil 3.4.2 Der Zusammenhang von new, Heap und Garbage-Collector
Pfeil 3.4.3 Deklarieren von Referenzvariablen
Pfeil 3.4.4 Jetzt mach mal ’nen Punkt: Zugriff auf Objektattribute und -methoden
Pfeil 3.4.5 Überblick über Point-Methoden
Pfeil 3.4.6 Konstruktoren nutzen
Pfeil 3.5 ZZZZZnake
Pfeil 3.6 Pakete schnüren, Imports und Kompilationseinheiten
Pfeil 3.6.1 Java-Pakete
Pfeil 3.6.2 Pakete der Standardbibliothek
Pfeil 3.6.3 Volle Qualifizierung und import-Deklaration
Pfeil 3.6.4 Mit import p1.p2.* alle Typen eines Pakets erreichen
Pfeil 3.6.5 Hierarchische Strukturen über Pakete
Pfeil 3.6.6 Die package-Deklaration
Pfeil 3.6.7 Unbenanntes Paket (default package)
Pfeil 3.6.8 Klassen mit gleichen Namen in unterschiedlichen Paketen *
Pfeil 3.6.9 Kompilationseinheit (Compilation Unit)
Pfeil 3.6.10 Statischer Import *
Pfeil 3.7 Mit Referenzen arbeiten, Identität und Gleichheit (Gleichwertigkeit)
Pfeil 3.7.1 null-Referenz und die Frage der Philosophie
Pfeil 3.7.2 Alles auf null? Referenzen testen
Pfeil 3.7.3 Zuweisungen bei Referenzen
Pfeil 3.7.4 Methoden mit Referenztypen als Parametern
Pfeil 3.7.5 Identität von Objekten
Pfeil 3.7.6 Gleichheit (Gleichwertigkeit) 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 Array-Fehler
Pfeil 3.8.8 Arrays als Methodenparameter
Pfeil 3.8.9 Vorinitialisierte Arrays
Pfeil 3.8.10 Die erweiterte for-Schleife
Pfeil 3.8.11 Arrays mit nichtprimitiven Elementen
Pfeil 3.8.12 Methode mit variabler Argumentanzahl (Vararg)
Pfeil 3.8.13 Mehrdimensionale Arrays *
Pfeil 3.8.14 Nichtrechteckige Arrays *
Pfeil 3.8.15 Die Wahrheit über die Array-Initialisierung *
Pfeil 3.8.16 Mehrere Rückgabewerte *
Pfeil 3.8.17 Klonen kann sich lohnen – Arrays vermehren *
Pfeil 3.8.18 Array-Inhalte 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(int) *
Pfeil 3.10 Grundlagen von Annotationen und Generics
Pfeil 3.10.1 Generics
Pfeil 3.10.2 Annotationen
Pfeil 3.10.3 Annotationstypen aus java.lang
Pfeil 3.10.4 @Deprecated
Pfeil 3.10.5 @SuppressWarnings
Pfeil 3.11 Zum Weiterlesen
 

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3Klassen und Objekte Zur vorigen ÜberschriftZur 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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3.1Objektorientierte Programmierung (OOP) Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten 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 aus dem Jahr 1967 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.[ 102 ](Keine Sorge, alle vier Grundsäulen werden in den nächsten Kapiteln ausführlich beschrieben! )

 

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3.1.1Warum überhaupt OOP? Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten 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. Besser ist es, objektorientiert zu denken und dann eine objektorientierte Programmiersprache zur Abbildung zu haben.

Identität, Zustand, Verhalten

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 dieselbe 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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3.1.2Denk ich an Java, denk ich an Wiederverwendbarkeit Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten 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.«[ 103 ](… 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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