Galileo Computing : Buch : Einführung in Java mit BlueJ : Inhaltsverzeichnis

Einführung in Java mit BlueJ
Objektorientierte Programmierung für Einsteiger
978-3-8362-1630-2

Inhaltsverzeichnis

... Geleitwort des Fachgutachters ... 17
... Vorwort ... 19
TEIL I ... Grundlagen ... 23
1 ... Einführung ... 25
1.1 ... Was ist ein Algorithmus? ... 25
1.2 ... Was haben Sie mit Algorithmen zu tun? ... 27
1.3 ... Beispiele für Algorithmen ... 27
1.4 ... Wie arbeitet ein Computer? ... 29
1.5 ... Überblick über Java und den Entwicklungsprozess ... 31
1.6 ... Ist Java der Weisheit letzter Schluss? ... 32
1.7 ... Was bedeutet Objektorientierung? ... 33
1.8 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 35
1.9 ... Übungen ... 36
2 ... Installation und Konfiguration von Java und BlueJ ... 37
2.1 ... Java installieren ... 37
2.2 ... BlueJ installieren ... 39
2.3 ... BlueJ konfigurieren ... 40
2.4 ... Erste Schritte mit BlueJ ... 40
2.4.1 ... Das erste Projekt anlegen ... 40
2.4.2 ... Die erste Klasse anlegen ... 41
2.4.3 ... Quelltext einer Klasse bearbeiten ... 42
2.5 ... Weitere Features von BlueJ ... 45
2.5.1 ... Projekte dokumentieren ... 45
2.5.2 ... Projekte drucken ... 46
2.5.3 ... Programme weitergeben ... 46
2.6 ... Übungen ... 47
3 ... Erste Schritte in Java ... 49
3.1 ... Der Rahmen einer Klasse ... 49
3.2 ... Klassen in der Objektorientierung ... 51
3.2.1 ... Attribute ... 51
3.2.2 ... Methoden ... 52
3.2.3 ... Optional: Parameter und Rückgabewert ... 54
3.2.4 ... Abschließendes zu Methoden ... 55
3.2.5 ... Blöcke ... 56
3.3 ... Ein Objekt erzeugen ... 57
3.4 ... Kommentare ... 59
3.5 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 62
3.6 ... Übungen ... 63
4 ... Variablen, Datentypen und Operatoren ... 65
4.1 ... Variablen deklarieren ... 65
4.1.1 ... Bezeichner ... 66
4.1.2 ... Datentypen ... 68
4.2 ... Arten von Variablen ... 80
4.2.1 ... Finale und variable Variablen ... 81
4.2.2 ... Möglichkeiten der Deklaration ... 82
4.3 ... Operatoren ... 88
4.4 ... Arithmetische Operatoren ... 89
4.4.1 ... Priorität und Assoziativität ... 89
4.4.2 ... Anweisungen ... 91
4.4.3 ... Ein Beispiel zur Wiederholung ... 92
4.4.4 ... Codezeilen testen ... 93
4.4.5 ... Inkrement und Dekrement ... 94
4.4.6 ... Division und Rest ... 97
4.5 ... Datentypen umwandeln ... 101
4.6 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 102
4.7 ... Übungen ... 103
5 ... Bedingungen und Vergleiche ... 107
5.1 ... Blöcke ... 107
5.2 ... Die if-Anweisung ... 108
5.3 ... Vergleichsoperatoren ... 109
5.4 ... Mögliche Operanden bei Vergleichen ... 110
5.5 ... Die Handlungsalternative else ... 111
5.6 ... Logische Operatoren ... 112
5.6.1 ... Die Und-Verknüpfung ... 113
5.6.2 ... Die Oder-Verknüpfung ... 115
5.6.3 ... Logische Negation ... 116
5.7 ... Der ternäre Operator ... 117
5.8 ... Die switch-Anweisung ... 117
5.9 ... Beispiel: Bodymaßindex (BMI) berechnen ... 120
5.10 ... Objekte vergleichen ... 122
5.10.1 ... Für welche Objekte gelten die Aussagen? ... 122
5.10.2 ... Warum können Objekte nicht mit dem Vergleichsoperator verglichen werden? ... 125
5.10.3 ... Wie man Objekte stattdessen vergleicht ... 127
5.11 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 128
5.12 ... Übungen ... 129
6 ... Schleifen und Wiederholungen ... 133
6.1 ... Kopfgesteuerte Schleifen – while ... 133
6.2 ... Fußgesteuerte Schleifen – do … while ... 134
6.3 ... For-Schleifen ... 134
6.3.1 ... Schleifen unterbrechen – break und continue ... 137
6.3.2 ... Ein größeres Beispiel für for-Schleifen ... 138
6.3.3 ... Schachteln von for-Schleifen ... 141
6.3.4 ... Erweiterung – die for-each-Schleife ... 146
6.4 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 150
6.5 ... Übungen ... 151
7 ... Anwendungsbeispiel: Geburtstagskalender ... 153
7.1 ... Der erste Ansatz ... 153
7.2 ... Der zweite Ansatz ... 154
7.2.1 ... Die Datenbasis erstellen ... 155
7.2.2 ... Die Datenbasis initialisieren ... 156
7.2.3 ... Mehrere Geburtstagskinder an einem Tag ... 157
7.2.4 ... Kalendereinträge ausgeben ... 158
7.3 ... Fazit ... 161
TEIL II ... Objektorientierte Programmierung ... 165
8 ... Grundlegende Aspekte der OOP ... 167
8.1 ... Mit Objekten eigener Klassen arbeiten ... 167
8.2 ... Inhalt einer Klasse – der Klassenentwurf ... 170
8.3 ... Bestandteile einer Klasse ... 173
8.3.1 ... Datenfelder und Referenzdatentypen ... 173
8.3.2 ... Methoden ... 177
8.3.3 ... Konstruktoren ... 194
8.4 ... Das Konto-Projekt zum Abschluss bringen ... 199
8.5 ... Pakete importieren und statische Importe ... 201
8.5.1 ... Aufgabe von Paketen ... 201
8.5.2 ... Klassen importieren ... 202
8.5.3 ... Statische Importe ... 204
8.5.4 ... Eine Eingabemöglichkeit schaffen ... 208
8.6 ... Enumerations ... 208
8.6.1 ... Lösungsansatz 1 ... 209
8.6.2 ... Lösungsansatz 2 ... 210
8.6.3 ... Lösungsansatz 3 ... 212
8.7 ... UML und die Klassenkarte ... 215
8.8 ... Annotations ... 217
8.9 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 218
8.10 ... Übungen ... 220
9 ... Vererbung und Polymorphie ... 223
9.1 ... Ihre Aufgabe in diesem Kapitel ... 223
9.1.1 ... Der erste Entwurf ... 223
9.1.2 ... Bewertung des Lösungsansatzes ... 225
9.2 ... Mit Vererbung arbeiten ... 225
9.2.1 ... Eine Superklasse entwerfen ... 225
9.2.2 ... Vererbung testen ... 227
9.2.3 ... Beziehungen zwischen Klassen ... 229
9.3 ... Erweiterung der Aufgabe ... 231
9.3.1 ... Eine neue Superklasse erstellen ... 231
9.3.2 ... Die neue Superklasse testen ... 233
9.4 ... Typen zuweisen ... 234
9.4.1 ... Statischer und dynamischer Typ von Referenzvariablen ... 235
9.4.2 ... Der Cast-Operator ... 237
9.4.3 ... Prüfung der Typen ... 238
9.5 ... Sichtbarkeit ... 238
9.6 ... Konstruktoren ... 240
9.7 ... Methoden überschreiben ... 243
9.7.1 ... Wie Methoden überschrieben werden ... 243
9.7.2 ... Wirkung des Überschreibens ... 244
9.7.3 ... Unterschiedliche Typen ... 245
9.7.4 ... Beispiele für Überschreiben und Überladen ... 246
9.7.5 ... Zugriff auf Methoden der Superklasse ... 248
9.8 ... Die letzte Erweiterung der Aufgabe ... 249
9.9 ... Alle Klassen erben von der Klasse »Object« ... 254
9.9.1 ... Die Methode »getClass()« ... 254
9.9.2 ... Die Methode »toString()« ... 255
9.9.3 ... Die Methode »equals()« ... 257
9.9.4 ... Die Methode »hashCode()« ... 262
9.10 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 264
9.11 ... Übungen ... 265
10 ... Erweiterte Konzepte der OOP ... 267
10.1 ... Abstrakte Klassen ... 267
10.1.1 ... Abstrakte Klassen erzeugen ... 268
10.1.2 ... Abstrakte Methoden in abstrakten Klassen ... 269
10.1.3 ... Ein Beispiel für abstrakte Klassen: Zeit und Datumsfunktionen ... 272
10.2 ... Schnittstellen ... 275
10.2.1 ... Definition des Begriffes ... 275
10.2.2 ... Ein Beispiel für die Arbeit mit Interfaces ... 277
10.3 ... Wann nehmen Sie was? ... 286
10.4 ... Entwurfsmuster ... 286
10.4.1 ... Beispiel 1: das Observer-Pattern ... 287
10.4.2 ... Beispiel 2: das Singleton-Pattern ... 290
10.4.3 ... Patterns generieren lassen – der PatternCoder ... 291
10.4.4 ... Sinn von Entwurfsmustern ... 294
10.5 ... Innere Klassen ... 295
10.5.1 ... Der erste Lösungsansatz: mit herkömmlichen Möglichkeiten ... 295
10.5.2 ... Der zweite Lösungsansatz: statische innere Klasse ... 298
10.5.3 ... Der dritte Lösungsansatz: nicht-statische Memberklasse ... 301
10.5.4 ... Der vierte Lösungsansatz: lokale Klasse ... 304
10.6 ... Exkurs: Fehler finden mit dem Debugger ... 310
10.7 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 314
10.7.1 ... Abstrakte Klassen und Schnittstellen ... 314
10.7.2 ... Innere Klassen ... 315
10.7.3 ... Entwurfsmuster ... 315
10.7.4 ... Debugging ... 316
10.8 ... Übungen ... 316
TEIL III ... Grafische Benutzeroberflächen ... 317
11 ... Einführung in die GUIProgrammierung ... 319
11.1 ... Von AWT zu Swing ... 320
11.2 ... Die Vererbungshierarchie von AWT und Swing ... 321
11.3 ... Das erste Fenster ... 322
11.3.1 ... Ein Fenster erzeugen ... 322
11.3.2 ... Ein Menü aufbauen ... 323
11.3.3 ... Tastenkürzel für das Menü anlegen ... 325
11.3.4 ... Ein Menü mit Auswahl von Optionen ... 327
11.4 ... Event-Handling ... 329
11.4.1 ... Hierarchie der Event-Klassen und Event-Typen ... 329
11.4.2 ... Event-Empfänger ... 333
11.4.3 ... Event-Quellen ... 333
11.4.4 ... Zwei Beispiele für das Zusammenspiel ... 334
11.4.5 ... Adapterklassen ... 338
11.4.6 ... So sieht es praktisch aus ... 339
11.5 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 344
11.6 ... Übungen ... 345
12 ... Steuerelemente und Layout ... 347
12.1 ... Namenskonventionen und ungarische Notation ... 347
12.2 ... Top-Level-Container ... 348
12.2.1 ... Die Klasse »JFrame« ... 348
12.2.2 ... Die Klasse »JDialog« ... 350
12.2.3 ... Die Klasse »JWindow« ... 352
12.2.4 ... Fazit zu Top-Level-Containern ... 352
12.3 ... Weitere Container-Klassen ... 353
12.3.1 ... Die Klassen »JComponent« und »JPanel« ... 354
12.3.2 ... Die Klasse »JTabbedPane« ... 356
12.3.3 ... Die Klasse »JSplitPane« ... 357
12.3.4 ... Die Klasse »JScrollPane« ... 359
12.4 ... Interaktionskomponenten (Teil 1) ... 360
12.4.1 ... Die Klasse »JLabel« ... 361
12.4.2 ... Die Klasse »AbstractButton« und ein paar ihrer Subklassen ... 363
12.4.3 ... Die Klasse »JList« ... 368
12.5 ... Das MVC-Pattern ... 372
12.5.1 ... Allgemeine Beschreibung ... 372
12.5.2 ... Wie sieht dieses Prinzip in Swing aus? ... 382
12.5.3 ... Besonderheit der Swing-Modelle ... 389
12.6 ... Interaktionskomponenten (Teil 2) ... 390
12.6.1 ... Die Klasse »JTextField« ... 390
12.6.2 ... Die Klasse »JComboBox« ... 392
12.6.3 ... Die Klasse »JPasswordField« ... 394
12.6.4 ... Die Klasse »JTextArea« ... 395
12.6.5 ... Die Klasse »JEditorPane« ... 396
12.6.6 ... Die Klasse »JSlider« ... 397
12.6.7 ... Die Klasse »JSpinner« ... 399
12.6.8 ... Die Klasse »JOptionPane« ... 401
12.7 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 404
12.8 ... Übungen ... 405
13 ... Erweiterte Konzepte von Swing ... 407
13.1 ... Layoutmanager ... 408
13.1.1 ... Layoutmanager in der Praxis ... 408
13.1.2 ... Das FlowLayout ... 409
13.1.3 ... Das BorderLayout ... 410
13.1.4 ... Das GridLayout ... 412
13.1.5 ... Das GridBagLayout ... 414
13.2 ... Look and Feel (LaF) ... 419
13.3 ... Die Klasse »JTable« ... 422
13.3.1 ... Umsetzung mit Arrays ... 422
13.3.2 ... Datenbasis mit »TableModel« verwalten ... 423
13.3.3 ... Realisierung mit »AbstractTableModel« ... 428
13.3.4 ... Realisierung mit »DefaultTableModel« ... 430
13.3.5 ... Darstellung der Daten (Rendering) ... 430
13.3.6 ... Tabellen sortieren ... 434
13.3.7 ... Zellen editieren ... 437
13.3.8 ... Mehr über die Arbeit mit »JTable« ... 441
13.4 ... Die Klasse »JTree« ... 442
13.4.1 ... Ein erster Versuch ... 442
13.4.2 ... Auf Ereignisse lauschen ... 444
13.4.3 ... Selektionen und die Klasse »TreePath« ... 446
13.4.4 ... Ein eigenes Modell entwickeln ... 448
13.4.5 ... Die Anzeige ändern – das Rendering ... 453
13.5 ... Das Interface »Action« ... 455
13.6 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 457
TEIL IV ... Fortgeschrittene Themen ... 459
14 ... Ausnahmebehandlung – Exceptions ... 461
14.1 ... Was bedeutet Fehlerbehandlung? ... 461
14.1.1 ... Wie Fehler abgefangen werden können ... 462
14.1.2 ... Nachteile des ersten Ansatzes ... 462
14.2 ... Einführung von Exception-Handling ... 463
14.2.1 ... Die Exception-Klassen ... 464
14.2.2 ... Der try- und der catch-Block ... 464
14.2.3 ... Der finally-Block ... 466
14.3 ... Fangen oder Weiterreichen (Catch-or-Specify) ... 467
14.4 ... Differenziert auf Ausnahmesituationen reagieren ... 468
14.4.1 ... Eigene Exception-Typen definieren ... 468
14.4.2 ... Exceptions differenziert fangen ... 472
14.5 ... Runtime-Exceptions ... 475
14.6 ... Error ... 477
14.7 ... Die Methode »printStackTrace()« ... 477
14.8 ... Assertions ... 479
14.9 ... Neu in Java 7 ... 480
14.10 ... Zusammenfassendes Beispiel ... 481
14.10.1 ... Die bisherige Implementierung ... 481
14.10.2 ... Die neue Implementierung ... 482
14.10.3 ... Die neue Implementierung testen ... 483
14.11 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 486
15 ... Collections und Generics ... 487
15.1 ... Ein eigenes Array entwickeln ... 487
15.1.1 ... Die Datenbasis der Klasse »MyArray« ... 488
15.1.2 ... Methoden der Klasse »MyArray« ... 489
15.1.3 ... Weitere Methoden der Klasse »MyArray« ... 489
15.2 ... Primitive Datentypen als Objekte – WrapperKlassen ... 491
15.2.1 ... Autoboxing und Unboxing ... 491
15.2.2 ... Hinweis zum Umgang mit Wrapper-Klassen ... 492
15.3 ... Einführung in Generics – Typsicherheit ... 493
15.4 ... Die Interfaces »List« und »Set« ... 496
15.4.1 ... Das Interface »List« ... 497
15.4.2 ... Das Interface »Set« ... 503
15.4.3 ... Sammlungen mit »Comparable« und »Comparator« sortieren ... 508
15.4.4 ... Verwendung der Klasse »TreeSet« ... 513
15.5 ... Das Interface »Map« ... 516
15.5.1 ... Eine Map erzeugen ... 516
15.5.2 ... Einer Map Werte übergeben ... 517
15.5.3 ... Interne Abbildung der Daten und Iteration ... 518
15.6 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 520
15.7 ... Übungen ... 521
16 ... Nebenläufigkeit ... 523
16.1 ... Ein erstes Beispiel ... 523
16.1.1 ... Die Quellen des Beispieles ... 524
16.1.2 ... Auswertung des Beispieles ... 525
16.2 ... Zustandsänderungen eines Threads ... 527
16.2.1 ... Zustände, die ein Thread einnehmen kann ... 527
16.2.2 ... Änderungen des Zustandes ... 527
16.2.3 ... Einen Thread beenden ... 528
16.2.4 ... Die Methoden »sleep()« und »interrupt()« ... 530
16.2.5 ... Prioritäten von Threads festlegen ... 531
16.2.6 ... Eine Zeitschaltuhr – die Klasse »Timer« ... 532
16.3 ... Synchronisieren von Threads ... 533
16.3.1 ... Wo liegt die Fehlerquelle? ... 533
16.3.2 ... Wie kann dieses Problem umgangen werden? ... 537
16.4 ... Kommunikation zwischen Threads ... 540
16.5 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 542
16.6 ... Übungen ... 543
17 ... Dateien, Datenströme, Serialisieren ... 545
17.1 ... Dateibehandlung ab Java 7 ... 545
17.1.1 ... Einstiegspunkte sind »FileSystem« und »Path« ... 545
17.1.2 ... Eine Datei oder ein Verzeichnis bearbeiten ... 548
17.2 ... Exkurs: Dateibehandlung bis Java 7 ... 550
17.3 ... Was sind Ströme und was kann man damit machen? ... 552
17.3.1 ... Mit Byte-Streams arbeiten ... 553
17.3.2 ... Character-Streams und Brückenklassen ... 556
17.3.3 ... BufferedReader und BufferedWriter einsetzen ... 559
17.4 ... Kurze Zusammenfassung und Ausblick ... 562
17.5 ... Objekte serialisieren und deserialisieren ... 564
17.5.1 ... Die Klasse »Adressbuch« schreiben ... 564
17.5.2 ... Die Klasse »Freund« schreiben ... 565
17.5.3 ... Die Klasse »Verwaltung« schreiben ... 565
17.5.4 ... Das Projekt testen ... 568
17.5.5 ... Variablen von der Serialisierung ausnehmen ... 569
17.6 ... Mit dem FileWhisperer das Dateisystem erkunden ... 569
17.6.1 ... Die Oberfläche gestalten ... 570
17.6.2 ... Verzeichnisse anzeigen ... 571
17.6.3 ... Die Datei-Attribute anzeigen ... 574
17.7 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 580
18 ... Netzwerke ... 583
18.1 ... Rechner verbinden ... 583
18.2 ... Verbindung über Sockets ... 584
18.2.1 ... IP-Adressen und Domain-Namen ... 585
18.2.2 ... Ports ... 586
18.3 ... Der Multifunktionsserver ... 587
18.3.1 ... Schritt 1 – Grundversion ... 587
18.3.2 ... Schritt 2 – mehrere Aufgaben an den Server richten ... 593
18.3.3 ... Schritt 3 – Vorbereitung von Multithreading ... 594
18.3.4 ... Schritt 4 – Einführung von Multithreading ... 597
18.3.5 ... Schritt 5 – eigene Objekte statt Strings ... 598
18.3.6 ... Schritt 6 – Einführung von Services ... 603
18.3.7 ... Schritt 7 – Funktionen in HashMap speichern ... 604
18.4 ... Anregung für eigene Projekte ... 607
18.5 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 608
19 ... Datenbanken ... 609
19.1 ... Grundlagen ... 609
19.1.1 ... Aufbau einer Datenbank ... 610
19.1.2 ... Wichtige Begriffe ... 612
19.2 ... Installation einer Datenbank ... 612
19.2.1 ... Die Serversoftware installieren ... 612
19.2.2 ... Einen Treiber installieren ... 614
19.3 ... Eine Datenbank anlegen ... 614
19.3.1 ... Die Verbindung herstellen ... 615
19.3.2 ... Befehl an die Datenbank absetzen ... 616
19.3.3 ... Überblick über den Quelltext ... 618
19.4 ... Tabellen anlegen ... 620
19.4.1 ... Treiber laden und Verbindung herstellen ... 620
19.4.2 ... Tabellen anlegen und Verbindungen schließen ... 621
19.5 ... Spalten anlegen ... 623
19.5.1 ... Datentypen von Attributen ... 624
19.5.2 ... Die Primärschlüssel der Tabellen anlegen ... 624
19.6 ... Daten in die Tabellen eintragen ... 626
19.7 ... Daten abfragen, ändern und löschen ... 628
19.7.1 ... Daten abfragen ... 628
19.7.2 ... Tabellen verbinden ... 631
19.7.3 ... Die where-Klausel ... 632
19.7.4 ... Daten löschen und Subabfragen definieren ... 633
19.7.5 ... Daten ändern ... 634
19.8 ... Prepared Statement ... 635
19.9 ... Exkurs SQL-Injection ... 636
19.10 ... Weitergehende Konzepte ... 640
19.11 ... Das Wichtigste auf einen Blick ... 641
... Anhang ... 643
A ... Lösungen ... 643
... Index ... 649

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