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2014 | Buch

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Objektorientierte Programmierung spielend gelernt mit dem Java-Hamster-Modell

verfasst von: Dietrich Boles, Cornelia Boles

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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

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Über dieses Buch

Bei der Entwicklung von Computerprogrammen haben sich inzwischen sowohl im Ausbildungsbereich als auch in der Industrie objektorientierte Programmiersprachen durchgesetzt, insbesondere die Programmiersprache Java. Dieses Lehrbuch vermittelt ausführlich und anhand vieler Beispiele alle wichtigen Konzepte der objektorientierten Programmierung mit Java. Grundlage des Buches ist dabei ein spezielles didaktisches Modell, das sogenannte Hamster-Modell. Dieses ermöglicht Programmieranfängern einen spielerischen Zugang zu der doch eher technischen Welt der Programmierung, indem sie virtuelle Hamster durch eine virtuelle Landschaft steuern und dabei bestimmte Aufgaben lösen lassen.

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Sie haben sich dieses Buch beschafft, um Programmieren zu lernen. Genauer: Sie wollen die Konzepte der objektorientierten Programmierung und die objektorientierte Programmiersprache Java kennen lernen. Noch genauer: Sie wollen sich nicht mit syntaktischen und technischen Feinheiten von Programmiersprachen herumschlagen, sondern Sie wollen die Konzepte und die Sprache spielerisch erlernen.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

2. Das imperative Hamster-Modell

Zusammenfassung

Computer können heutzutage zum Lösen vielfältiger Aufgaben genutzt werden. Die Arbeitsanleitungen zum Bearbeiten der Aufgaben werden ihnen in Form von Programmen mitgeteilt. Diese Programme, die von Programmierern entwickelt werden, bestehen aus einer Menge von Befehlen bzw. Anweisungen, die der Computer ausführen kann. Die Entwicklung solcher Programme bezeichnet man als Programmierung.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

3. Hamster-Objekte

Zusammenfassung

Unser Hamster sitzt nun schon ein paar Jahre einsam und allein in seinem Territorium und wünscht sich – außer vielen leckeren Körnern natürlich! – sehnlichst Gesellschaft. In diesem Kapitel werden Sie lernen, wie Sie dem Hamster diesen Herzenswunsch erfüllen können.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

4. Die Klasse Hamster

Zusammenfassung

Dieses Kapitel ist etwas anders aufgebaut als die anderen Kapitel der drei Bände der Java-Hamster-Bücher. Sie müssen in diesem Kapitel keine eigenen Hamster-Programme entwickeln. Vielmehr wird Ihnen die bereits vordefinierte Klasse Hamster genauer vorgestellt. Durch diese Vorgehensweise werden Sie kennen lernen, was so genannte Klassen sind. Auf dieser Grundlage werden Sie dann in den folgenden Kapiteln eigene Klassen definieren können.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

5. Erweiterte Hamster-Klassen (Grundlagen)

Zusammenfassung

In Band 1 der Java-Hamster-Bücher, wo es nur einen einzelnen namenlosen Hamster gab, haben Sie Prozeduren und Funktionen genutzt, um den Befehlsvorrat des Hamsters zu erweitern.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

6. Erweiterte Hamster-Klassen (Fortsetzung)

Zusammenfassung

Die wesentlichen Grundlagen der Definition und Nutzung erweiterter Hamster-Klassen haben Sie in Kapitel 5 kennen gelernt. Es gibt diesbezüglich jedoch noch weitere wichtige und nützliche Konzepte, die in diesem Kapitel nun vorgestellt werden.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

7. Vererbung

Zusammenfassung

In den vorangegangenen Kapiteln haben Sie gegenüber Band 1 der Java-Hamster-Bücher im Wesentlichen zwei neue Programmierkonstrukte kennen gelernt: Klassen und Objekte. Klassen und Objekte bilden die Basis der objektorientierten Programmierung, auf der weitere Konzepte aufbauen, die letztendlich die wichtigsten Vorteile der objektorientierten Programmierung implizieren, nämlich die flexible Wiederverwendbarkeit und die einfache Erweiterbarkeit von Sourcecode.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

8. Arrays

Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird die Vorstellung eines Programmierkonzeptes eingeschoben, das eigentlich nicht zur objektorientierten, sondern bereits zur imperativen Programmierung gehört, so genannte Arrays. Arrays wurden aber bewusst noch nicht bereits in Band 1 der Java-Hamster-Bücher eingeführt, weil sie in Java einiges mit Objekten gemeinsam haben, wie Sie spätestens in Abschnitt 8.7 dieses Kapitel sehen werden.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

9. Verallgemeinerung des Klassen/Objekte-Konzeptes

Zusammenfassung

Es gibt nicht nur Hamster auf dieser Welt! Bisher haben Sie als Klassen ausschließlich so genannte Hamster-Klassen kennen gelernt. Objekte waren bisher immer Hamster. Aber das Klassen/Objekte-Konzept der objektorientierten Programmierung ist natürlich sehr viel mächtiger, als damit nur das Tun und Lassen von Hamstern beschreiben zu können. In diesem Kapitel werden wir daher das Klassen/Objekte-Konzept verallgemeinern.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

10. Ein- und Ausgabe

Zusammenfassung

Die Hamster werden immer schlauer. In diesem Kapitel werden wir ihnen in Abschnitt 2 das Schreiben und in Abschnitt 3 das Lesen beibringen. Zuvor werden in Abschnitt 1 Zeichenketten eingeführt, die die Hamster zum Schreiben und Lesen benötigen. Abschnitt 4 enthält Beispielprogramme und Abschnitt 5 einige Aufgaben.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

11. Polymorphie und dynamisches Binden

Zusammenfassung

Die Polymorphie und das dynamische Binden von Methoden sind zwei Konzepte der objektorientierten Programmierung, die es in ihrer Kombination ermöglichen, erweiterbare bzw. wiederverwendbare Programme zu entwickeln. Was unter „erweiterbaren und wiederverwendbaren Programmen“ genau zu verstehen ist, werden Sie am Ende des Kapitels erfahren. Polymorphie und dynamisches Binden basieren dabei auf den Konzepten der Vererbung (Kapitel 7) und der Möglichkeit des Überschreibens von (geerbten) Methoden (Kapitel 7.4).

Dietrich Boles, Cornelia Boles

12. Abstrakte Klassen und Interfaces

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden mit so genannten abstrakten Klassen und Interfaces zwei Konstrukte eingeführt, die sehr stark mit den Konzepten der Polymorphie und dem dynamischen Binden von Methoden zusammenhängen. Die beiden Konstrukte werden in Abschnitt 1 und Abschnitt 2 dieses Kapitels jeweils zunächst eingeführt. Anschließend wird dann jeweils gezeigt, wie sie bei der Entwicklung von Programmen genutzt werden können. Abschnitt 3 enthält einen Vergleich von abstrakten Klassen und Interfaces. In Abschnitt 4 wird anhand dreier Beispielprogramme der Einsatz und Nutzen von abstrakten Klassen und Interfaces demonstriert und Abschnitt 5 stellt Ihnen eine Reihe von Aufgaben zum selbstständigen Einüben der Konstrukte zur Verfügung.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

13. Fehlerbehandlung mit Exceptions

Zusammenfassung

Fehler machen und Fehler eingestehen, das sind zwei Dinge, über die Programmierer nicht gerne reden. Aber leider gehören Fehler nun mal zum Programmieren dazu und kosten uns Programmierern viel Zeit und Nerven. Wir müssen uns daher mit ihnen auseinandersetzen.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

14. Zugriffsrechte und Pakete

Zusammenfassung

Wenn Sie mit dem Hamster-Simulator Hamster-Programme entwickelt haben, haben Sie bisher sicher häufig ein Hamster-Hauptprogramm und alle Klassen, die es benutzt, in einer einzelnen Datei gespeichert. In Kapitel 5.9 haben Sie gelernt, dass das nicht zwingend notwendig ist: Das Hauptprogramm und die benutzten Klassen können auch in verschiedenen Dateien gespeichert werden; allerdings mit der Einschränkung, dass sich alle Dateien im selben Ordner befinden müssen.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

15. Generics

Zusammenfassung

In Kapitel 11.8 wurde gezeigt, wie durch Verwendung der Klasse Object in Verbindung mit Polymorphie die Wiederverwendbarkeit von Klassen unterstützt wird.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

16. Java-Klassenbibliothek

Zusammenfassung

Einer der Gründe, die der Programmiersprache Java zu ihrem Erfolg und ihrer Verbreitung verholfen haben, ist die Existenz einer standardisierten Klassenbibliothek mit einer Vielzahl von nützlichen vordefinierten Klassen für unterschiedlichste Zwecke. Jeder, der Java nutzt, kann sich darauf verlassen, dass diese Klassen tatsächlich vorhanden sind. Bezüglich der Schnittstelle der Bibliothek zum Programmierer spricht man auch von der Java-API (Application Programming Interface).

Dietrich Boles, Cornelia Boles

17. Ausblick

Zusammenfassung

Herzlichen Glückwunsch! Wenn Sie dieses Buch tatsächlich bis hierhin durchgearbeitet haben, können Sie sich nun als „objektorientierten Programmierer“ bezeichnen.

Dietrich Boles, Cornelia Boles

Backmatter

Titel: Objektorientierte Programmierung spielend gelernt mit dem Java-Hamster-Modell
verfasst von: Dietrich Boles
Cornelia Boles
Copyright-Jahr: 2014
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-04803-7
Print ISBN: 978-3-658-04802-0
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-04803-7

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