Java Einführung - Kursunterlage

Hubert Partl
Zentraler Informatikdienst
Universität für Bodenkultur Wien
Version: Juli 2000

Vorwort

Die vorliegende Java-Einführung beschreibt nur kurz die wichtigsten Eigenschaften von Java, die für die meisten Anwendungen benötigt werden. Für darüber hinaus gehende spezielle Features und Anwendungen sowie für ausführlichere Informationen wird auf die Referenzen und auf die Online-Dokumentation verwiesen.

Die vorliegende Fassung beschreibt Java ab der Version JDK 1.1.

Die Java-Einführung besteht aus zwei Teilen:

• der eigentlichen Kursunterlage mit Beispielen und Übungsaufgaben, und
• Musterlösungen zu den Übungsaufgaben.

Wenn Sie Java erfolgreich lernen wollen, empfehle ich Ihnen dringend, die Musterlösungen erst dann auszudrucken und anzusehen, wenn Sie bereits alle Übungsbeispiele selbständig fertig programmiert haben, also erst am Ende des Kurses.

Wenn Ihnen meine Java-Einführung gefällt, sagen Sie es weiter. Wenn Sie darin Fehler entdecken oder Verbesserungsvorschläge haben, sagen Sie es bitte mir per E-Mail an partl@mail.boku.ac.at - ich freue mich immer über solche Hilfe.

Ich danke Gudio Krüger, Stefan Zeiger, Peter van der Linden, Roedy Green und allen anderen Internet-Surfern, die mir gute Tips gegeben und Tippfehler korrigiert haben, sowie den Teilnehmern an meinen Java-Schulungen, die mir interessante Fragen gestellt haben.

Hubert Partl

Überblick

• Vorwort
• Grundlagen
  • Was ist Java?
  • Software und Online-Dokumentation
  • Syntax und Statements
  • Objekte und Klassen
  • Fehlerbehandlung (Exceptions)
• User-Interfaces
  • Graphical User Interfaces (GUI)
  • Applets
  • Threads
• System-Interfaces
  • Ein-Ausgabe (IO)
  • Networking
  • System-Funktionen
  • Datenbanken
• Referenzen
• Beilage: Musterlösungen der Übungsaufgaben

Inhaltsverzeichnis

• Vorwort
• Grundlagen
  • Was ist Java?
    • Insel, Kaffee oder Programmiersprache
    • Applikationen (application)
    • Applets
    • JavaScript ist nicht Java
  • Software und Online-Dokumentation
    • Java Development Kit (JDK)
    • Environment-Variable
    • Filenamen
    • Java Compiler (javac)
    • Java Runtime System (java)
    • Web-Browser und Appletviewer
    • Online-Dokumentation (API)
    • Java-Archive (jar)
    • Software-Tools
    • Java Beans
    • Vorgangsweise
    • Beispiel: Einfache HelloWorld-Applikation
    • Übung: HelloWorld-Applikation
    • Übung: Online-Dokumentation
  • Syntax und Statements
    • Grundbegriffe der Programmierung
    • Namenskonventionen
    • Reservierte Wörter
    • Datentypen
    • Konstante (Literals)
    • Deklarationen und Anfangswerte
    • Referenzen (reference) auf Objekte oder Strings
    • Garbage Collector
    • Felder (array)
    • Ausdrücke (expression) und Operatoren
    • Text-Operationen (String)
    • Funktionen (Math)
    • Statements und Blöcke
    • Kommentare
    • if und else
    • for
    • while und do
    • switch und case
    • break und continue
    • System.exit
    • Beispiele für einfache Programme
    • Fehlersuche und Fehlerbehebung (Debugging)
    • Dokumentation von Programmen (javadoc)
    • Übung: einfaches Rechenbeispiel Quadratzahlen
    • Übung: Rechenbeispiel Sparbuch
  • Objekte und Klassen
    • Objekt-Orientierung
    • Klassen (class)
    • Beispiel: objekt-orientierte HelloWorld-Applikation
    • Datenfelder (member field)
    • Methoden (method)
    • Überladen (overload)
    • statische Methoden (static)
    • main-Methode
    • Konstruktoren (constructor)
    • Kapselung (Encapsulation, Data Hiding, Java Beans)
    • Beispiel: schlechte Datums-Klasse
    • Beispiel: bessere Datums-Klasse
    • Übung: einfache Kurs-Klasse
    • Objekt-orientierte Analyse und Design
    • Beispiel: Analyse Schulungen
    • Übung: Analyse Bücherregal
    • Vererbung (Inheritance, Polymorphismus, override)
    • Übung: Person und Student
    • Mehrfache Vererbung, Interfaces, abstrakte Klassen
    • Beispiel: Katzenmusik
    • Innere Klassen (inner class)
    • Zugriff auf Objekte von anderen Klassen
    • Packages und import
  • Fehlerbehandlung (Exceptions)
    • Fehler erkennen (throw, throws)
    • Fehler abfangen (try, catch)
    • Mathematische Fehler
    • Übung: erweitertes Rechenbeispiel Sparbuch
• User-Interfaces
  • Graphical User Interfaces (GUI)
    • Abstract Windowing Toolkit (AWT)
    • AWT-Komponenten (Component)
    • Swing-Komponenten (JComponent)
    • Container
    • Layout-Manager
    • Übung: Layout-Manager
    • Farben (Color)
    • Schriften (Font)
    • Größenangaben
    • Zeichenobjekte (Canvas)
    • Graphiken (Graphics, paint)
    • mehrzeilige Texte
    • Event-Handling
    • Beispiel: typischer Aufbau einer einfachen GUI-Applikation
    • Beispiel: typischer Aufbau einer komplexen GUI-Applikation
    • Übung: einfache GUI-Applikation
  • Applets
    • Sicherheit (security, sandbox, signed applets)
    • HTML-Tags <applet> <object> <embed> <param>
    • Beispiel: einfaches HelloWorld Applet
    • Übung: einfaches HelloWorld Applet
    • Methoden init, start, stop
    • Größenangabe
    • Beenden des Applet
    • Beispiel: typischer Aufbau eines Applet mit Button-Aktionen
    • Beispiel: typischer Aufbau eines Applet mit Maus-Aktionen
    • Beispiel: typischer Aufbau eines Applet mit Text-Eingaben
    • Übung: einfaches Applet: Thermostat
    • Übung: Applet: einfache Verkehrsampel
    • Übung: komplexes Applet; Sparbuch
    • Übung: komplexes Applet: Bäume im Garten
    • Vermeidung von Flimmern oder Flackern (buffered image)
    • Uniform Resource Locators (URL)
    • Bilder (Image, MediaTracker)
    • Töne (sound, AudioClip)
    • Parameter
    • Web-Browser (AppletContext)
    • Übung: Zwei Applets
    • Applet-Dokumentation
    • Doppelnutzung als Applet und Applikation
  • Threads
    • Multithreading, Thread, Runnable
    • Starten eines Thread (start)
    • Beenden oder Abbrechen eines Thread
    • Unterbrechungen (sleep, suspend, resume)
    • Synchronisierung (join, wait, notify, synchronized)
    • Beispiel: eine einfache Animation
    • Übung: einfaches Applet Blinklicht
    • Übung: erweitertes Applet Verkehrsampel mit Blinklicht
• System-Interfaces
  • Ein-Ausgabe (IO)
    • Dateien (Files) und Directories
    • Datenströme (stream)
    • InputStream (Eingabe)
    • Spezielle Input-Streams
    • Lesen einer Datei von einem Web-Server (URL)
    • OutputStream (Ausgabe)
    • Spezielle Output-Streams
    • RandomAccessFile (EIn- und Ausgabe)
    • Reader und Writer (Text-Files)
    • Reader - Methoden
    • Writer - Methoden
    • Übung: zeilenweises Ausdrucken eines Files
    • Übung: zeichenweises Kopieren eines Files
    • Übung: Lesen eines Files über das Internet
  • Networking
    • Internet-Protokoll, Server und Clients
    • Sockets
    • Beispiel: typischer Aufbau eines Servers
    • Beispiel: typischer Aufbau eines Client
    • Übung: einfache Client-Server-Applikation
  • System-Funktionen
    • Datum und Uhrzeit (Date)
    • Date Version 1.0
    • Date und Calendar Version 1.1
    • Zeitmessung
    • Ausdrucken (PrintJob, PrinterJob)
    • Ausführung von Programmen (Runtime, exec)
    • Verwendung von Unterprogrammen (native methods, JNI)
    • Web-Server (CGI, Servlets)
  • Datenbanken
    • Relationale Datenbanken
    • Structured Query Language (SQL)
    • Datenbank-Zugriffe in Java (JDBC)
    • Driver
    • Connection
    • Statement
    • ResultSet
    • PreparedStatement
    • DatabaseMetaData und ResultSetMetaData
    • Datenbank-Anwendungen über das Internet
    • Übung: eine kleine Datenbank
• Referenzen
• Beilage: Musterlösungen der Übungsaufgaben

Copyright

Sowohl die gedruckte als auch die über das Internet unter der Adresse

http://www.boku.ac.at/javaeinf/

verfügbare Version der Java-Einführung und der Übungsbeispiele sind urheberrechtlich geschützt.

Die nicht kommerzielle Nutzung durch Universitäten, Schulen und Privatpersonen für den eigenen Gebrauch ist kostenlos erlaubt, wenn der Inhalt (einschließlich Autoren- und Copyright-Angabe) und die Form unverändert bleiben (siehe auch Download).

Bearbeitungen (einschließlich Kürzungen, Ergänzungen, Übersetzungen) sowie alle Arten von kommerziellen Nutzungen (z.B. in Schulungen oder Beratungen) oder Weitergaben (z.B. auf Papier, in elektronischer Form, auf CD-ROM oder anderen Datenträgern) sind nur nach Rücksprache mit dem Autor erlaubt.

Der Autor kann keine Gewähr für die Aktualität und Richtigkeit der Dokumentation und der Beispiele übernehmen.

Download

Alle Java-, Class- und HTML-Files der Java-Einführung und der Beispiele stehen in einem mit Gnuzip komprimierten Archiv im Unix-tar-Format unter der folgenden Adresse für das Anlegen von lokalen Kopien ("Mirrors") zur Verfügung:

• ftp://ftp.boku.ac.at/www/jein.tar.gz

Bitte, beachten Sie das Copyright des Autors und sorgen Sie für eine laufende Aktualisierung ihrer Kopie.

Ausdrucken

Wenn Sie meine Java-Schulung besuchen (siehe den Kurskalender des ZID), bekommen Sie einen Printout als Schulungsunterlage. Fernleihe und Versand sind nicht möglich.

Wenn Sie einen PostScript-fähigen Drucker und eine gute FTP-Verbindung zur BOKU Wien haben, dann können Sie eventuell die folgenden beiden PostScript-Files über das Internet laden und ausdrucken:

• ftp://ftp.boku.ac.at/www/javakurs.ps oder ftp://ftp.boku.ac.at/www/javakurs.ps.gz für die Kursunterlage (ca. 150 Seiten)
• ftp://ftp.boku.ac.at/www/javaloes.ps oder ftp://ftp.boku.ac.at/www/javaloes.ps.gz für die Musterlösungen (ca. 50 Seiten)

Achtung, die PostScript-Files eignen sich nur für die direkte Ausgabe auf einen PostScript-Drucker, aber nicht für das Ansehen am Bildschirm mit GhostView. Für das Ansehen am Bildschirm (mit dem Web-Browser) dienen nur die HTML-Files.

Bitte, beachten Sie das Copyright des Autors.

Referenzen

• Online-Informationen über Java:
  • Online-Dokumentation (API) innerhalb des JDK
  • http://java.sun.com/
  • http://www.javasoft.com/
  • http://www.de.java-software.com/ (deutschsprachig)
  • http://www.gamelan.com/
  • http://codeguru.developer.com/java/
  • Java Tutorial auf http://java.sun.com/docs/books/tutorial/index.html
  • Java FAQ auf http://sunsite.unc.edu/javafaq/javafaq.html
  • Java Programmers FAQ auf http://www.afu.com/javafaq.html
  • Java Glossary in http://mindprod.com/gloss.html
  • deutsche Java-FAQ auf http://www.os-visions.de/texte/java/faq/
  • Bücher:
    • Java-Einführung von Hubert Partl auf http://www.boku.ac.at/javaeinf/
    • Handbuch der Java-Programmierung von Guido Krüger auf http://www.gkrueger.com/
    • Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom auf http://java-tutor.com/
    • Thinking in Java von Bruce Eckel auf http://www.BruceEckel.com/javabook.html
  • siehe auch http://www.yahoo.com/ (Suche)
• Online-Informationen über Internet, WWW und HTML:
  • Internet-Handbuch von H.Partl - auch online auf http://www.boku.ac.at/zid/hand/#internet
  • HTML-Einführung von H.Partl - auch online auf http://www.boku.ac.at/htmleinf/
  • W3-Consortium - auf http://www.w3.org/
  • siehe auch http://www.yahoo.com/ (Suche)
• Newsgruppen über Java und Web-Pages:
  • comp.lang.java.help
  • comp.lang.java.programmer
  • comp.lang.java.gui
  • und andere Spezialgruppen in der Hierarchie comp.lang.java.*
  • comp.infosystems.www.authoring.html
  • comp.infosystems.www.authoring.site-design
  • und andere Gruppen in der Hierarchie comp.infosystems.*
  • de.comp.lang.java
  • de.comm.infosystems.www.authoring
  • und andere Gruppen in den Hierarchien de.comm.* und de.comp.*
  • siehe auch http://www.deja.com/ (Suche)

Beilage:

• Musterlösungen der Übungsaufgaben

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