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2015 | Buch

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Grundkurs JAVA

Von den Grundlagen bis zu Datenbank- und Netzanwendungen

verfasst von: Dietmar Abts

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Lernen Sie schrittweise die wichtigsten Aspekte von Java kennen, von den elementaren Grundlagen über objektorientierte Konzepte und grafische Benutzungsoberflächen bis zu Datenbankanwendungen und Kommunikation im Netzwerk. Der Grundkurs schließt mit zwei ausführlichen Einführungen zu aktuellen Themen: das Persistenz-Framework JPA zur Speicherung von Objekten in relationalen Datenbanken und die Objektdatenbank db4o.

In der 8. Auflage werden die mit Java 8 eingeführten Default-Methoden und Lambda-Ausdrücke behandelt. Außerdem wurden zahlreiche Verbesserungen und Ergänzungen vorgenommen.

Der Quellcode von über 350 Programmbeispielen (inkl. Lösungen zu den Aufgaben) ist im Internet verfügbar.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Java wird als universelle Programmiersprache für eine Vielzahl von Anwendungen in der industriellen Praxis auf der Client- und insbesondere auf der Serverseite eingesetzt. Sie dient als Standard für die Entwicklung von Unternehmenssoftware und Webanwendungen sowie in technische Systeme (Geräte der Unterhaltungselektronik, der Medizintechnik usw.) eingebettete und mobile Anwendungen (z. B. Apps auf der Basis des Betriebssystems Android).

Dietmar Abts

2. Imperative Sprachkonzepte

Zusammenfassung

Dieses Kapitel beschreibt die imperativen Sprachkonzepte von Java. Insbesondere werden einfache Datentypen, Variablen, Operatoren und Anweisungen zur Ablaufsteuerung (so genannte Kontrollstrukturen) behandelt. Im Quellcode wird festgelegt, was in welcher Reihenfolge wie getan werden soll (lat. imperare = anordnen, befehlen).

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3. Objektorientierte Sprachkonzepte

Zusammenfassung

Dieses Kapitel behandelt die wesentlichen objektorientierten Sprachelemente von Java. Im Vordergrund stehen die Begriffe Klasse, Objekt, Attribut, Methode, Vererbung und Interface. Die objektorientierte Programmierung löst sich von dem Prinzip der Trennung von Daten und Funktionen, wie sie in den traditionellen (prozeduralen) Programmiersprachen der dritten Generation üblich ist. Stattdessen werden Daten und Funktionen zu selbständigen Einheiten zusammengefasst.

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4. Ausnahmebehandlung

Zusammenfassung

Während der Ausführung eines Programms können diverse Fehler bzw. Ausnahmen (Exceptions) auftreten, z. B. eine ganzzahlige Division durch 0, der Zugriff auf ein Arrayelement mit einem Index außerhalb der Grenzen des Arrays oder der Zugriff auf eine nicht vorhandene Datei.

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5. Ausgewählte Standardklassen

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden einige wichtige Klassen und Interfaces aus den Java- Standardpaketen vorgestellt. Sie können in verschiedenen Anwendungssituationen eingesetzt werden.

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6. Generische Typen

Zusammenfassung

Klassen, Interfaces und Methoden können mit Hilfe von formalen Typparametern (Platzhaltern) implementiert werden, die erst bei der Verwendung durch einen konkreten Typ ersetzt werden. Der Typparameter repräsentiert zum Zeitpunkt der Implementierung noch einen unbekannten Typ. Man definiert also Schablonen, die erst durch Angabe von konkreten Typen bei ihrer Verwendung zu normalen Klassen, Interfaces bzw. Methoden ausgeprägt werden. Diese Möglichkeit nennt man Generizität. Der Begriff Generics ist ein Synonym hierfür.

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7. Lambda-Ausdrücke

Zusammenfassung

Bis hin zur Version Java SE 7 gab es keine Möglichkeit, direkt eine Methode als Argument einer anderen Methode beim Aufruf zu übergeben und damit diese mit einer bestimmten Funktionalität auszustatten.

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8. Ein- und Ausgabe

Zusammenfassung

Java bietet eine umfangreiche Bibliothek von Klassen und Interfaces im Paket java.io zur Verarbeitung von Dateien, zum Lesen von der Tastatur, zur Ausgabe auf dem Bildschirm, zum Senden und Empfangen von Nachrichten über Netzwerkverbindungen und vieles mehr.

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9. Threads

Zusammenfassung

Moderne Betriebssysteme können mehrere Programme quasi gleichzeitig (Multitasking) oder tatsächlich gleichzeitig (bei Mehrprozessorsystemen) ausführen. Die sequentielle Ausführung der Anweisungen eines Programms durch den Prozessor stellt einen Prozess dar, für den ein eigener Speicherbereich reserviert ist und der vom Betriebssystem verwaltet, gestartet und angehalten wird.

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10. Grafische Benutzungsoberflächen

Zusammenfassung

Die Klassen des Pakets java.awt stellen grundlegende Elemente zur Erstellung grafischer Benutzungsoberflächen, auch GUI (Graphical User Interface) genannt, bereit. Die Abkürzung AWT steht für Abstract Window Toolkit. Mit Hilfe dieser Klassen können Fenster mit Menüs, Textfelder und Bedienungselemente, wie z. B. Schaltflächen und Auswahllisten, realisiert werden. Zur Darstellung vieler AWTKomponenten wird intern auf das jeweilige Betriebssystem zurückgegriffen (Peer- Ansatz). So hat z. B. ein Button auf den verschiedenen Plattformen immer das für die Plattform typische Erscheinungsbild.

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11. Applets

Zusammenfassung

Applets sind Java-Programme, die aus einer Webseite heraus aufgerufen werden. Dazu muss der Bytecode des Applets mit Hilfe von HTML (HyperText Markup Language) in Form eines Verweises eingebunden werden. Applets werden vom Java-Interpreter eines Browsers ausgeführt. Die Ausgabe erfolgt in einem rechteckigen Bereich des Browser-Fensters. Zum Testen kann alternativ das Programm appletviewer aus dem Java SE Development Kit (JDK) benutzt werden. appletviewer interpretiert nur die Applet-Einträge in der HTML-Datei.

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12. Datenbankzugriffe mit JDBC

Zusammenfassung

Ein Datenbanksystem besteht aus der Software zur Datenverwaltung (DBMS, Datenbankmanagementsystem) und den in ein oder mehreren Datenbanken gespeicherten Daten.

In relationalen Datenbanksystemen besteht eine Datenbank aus Tabellen mit einer festen Anzahl von Spalten (Attributen) und einer variablen Anzahl von Zeilen (Datensätzen).

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13. Netzwerkkommunikation mit TCP/IP

Zusammenfassung

Für die Kommunikation in Rechnernetzen auf der Basis des Protokolls TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) stellt das Paket java.net die erforderlichen Klassen und Methoden zur Verfügung.

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14. Fallbeispiel

Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird ein etwas umfangreicheres Programmbeispiel vorgestellt. Es zeigt, dass eine gut durchdachte Softwarearchitektur für das zu entwickelnde Softwareprodukt eine wesentliche Grundlage der Entwicklung ist. Zur Implementierung werden Klassen und Methoden der vorhergehenden Kapitel benutzt.

Dietmar Abts

15. Exkurs: Das Java Persistence API

Zusammenfassung

In vorhergehenden Kapiteln wurde JDBC verwendet, um mit Hilfe von SQL auf Datenbanken zuzugreifen. Der Entwickler von JDBC-Programmen muss außer Java-Kenntnissen Know-how im Bereich relationaler Datenbanken und insbesondere SQL haben. Die Datenbanksprache SQL arbeitet mengenorientiert, d. h. die Sprache spezifiziert das Ergebnis (WAS), das man haben will, und nicht den Weg in einzelnen Ablaufschritten zum Ergebnis (WIE).

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16. Exkurs: Die Objektdatenbank db4o

Zusammenfassung

Im Kapitel 15 haben wir im Rahmen des Java Persistence API ein O/R-Mapping-Tool verwendet, um Java-Objekte auf Datensätze in Tabellen einer relationalen Datenbank abzubilden. Objektorientierte Datenbanken können Objekte direkt – ohne Umweg über eine objektrelationale Abbildung – speichern und zurückgeben.

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Backmatter

Titel: Grundkurs JAVA
verfasst von: Dietmar Abts
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-07968-0
Print ISBN: 978-3-658-07967-3
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-07968-0