Java – Tutorial, Tipps & Tricks

Java gehört zu den beliebtesten Programmiersprachen im Internet, weil es einerseits durch seine konsequente Objektorientierung sehr leistungsfähig ist, andererseits viele Eigenschaften hat, die es im Internet einfach und universell einsetzbar macht.

Was ist Java?

Java ist eine Programmiersprache, die sich besonders gut für das Internet eignet. Java ist plattformunabhängig und den Compiler kann man kostenlos aus dem Internet herunterladen. Java-Applets lassen sich in HTML-Seiten einbinden und ausführen. Damit stellt Java eine universelle und leistungsfähige Ergänzung zu HTML und anderen Internet-Komponenten dar. Zudem ist Java für die objektorientierte Programmierung gemacht. Die Syntax der Java-Anweisungen ähnelt der von C++, allerdings fehlen einige problematische Komponenten wie der direkte Zugriff auf den Arbeitsspeicher und das Dateisystem des Clients. Dafür hat Java erfolgreiche Komponenten anderer Programmiersprachen übernommen und kann URLs nutzen.

Was kann Java?

Java ist konsequent objektorientiert. Damit kann es außerordentlich viele verschiedene Aufgaben lösen: Animationen, Laufbänder, Chats auf Web-Seiten, Animacons, Taschenrechner, Spiele, Verschlüsselungsprogramme, interaktive Web-Seiten, Musik, Textverarbeitungen, kleine Internet-Applets, riesige Programmpakete, Bildverarbeitungsprogramme, usw., usw. Der bekannteste Einsatz ist in Form von Applets, die in HTML-Seiten eingebunden werden. So kann deren Layout und Inhalt im Dialog mit dem Benutzer vollständig neu gestaltet werden. Dadurch ist Java eine universelle und notwendige Ergänzung zu HTML. Java unterstützt aber auch Multimedia-Anwendungen wie Audio-Dateien. Java kann aber nicht nur auf dem Client-Computer aktiv werden, sondern auch auf dem Server. Das ist effektiv, um große Datenmengen zu bearbeiten, z.B. bei Datenbanken oder größeren Grafik-Dateien, die auf dem Server liegen. Aber Java kann nicht nur auf Computern, sondern aufgrund seiner Plattformunabhängigkeit, zur Steuerung anderer Maschinen eingesetzt werden.

Was braucht man, um Java zu benutzen?

Am häufigsten wird Java in Applets benutzt. Das sind Dateien, die in HTML-Dokumente eingebunden sind. Sie werden vom Browser interpretiert (ausgeführt), wenn die WebSite geöffnet wird. Damit das funktioniert, muss der Browser javafähig sein. Die andere, eher selten angewendete Möglichkeit, Java-Programme auszuführen, ist in der Kommandozeile. Dazu braucht man einen Java-Compiler und einen Java-Interpreter. Beides kann kostenlos aus dem Internet heruntergeladen werden.

Was braucht man, um Java zu programmieren?

Um Java zu programmieren, braucht man genauso den Compiler und den Interpreter bzw. den javafähigen Browser. Viele Programmierer benutzen das JDK(Java Development Kit): Es umfasst die für die Erstellung und das Testen von Java-Applikationen und Applets notwendige Software, die Packages mit den zur Grundausstattung gehörenden Java-Klassen, und die Online-Dokumentation. Zur Software gehören der Java-Compiler, das Java Runtime Environment (die Java Virtual Machine) für die Ausführung von Applikationen, der Appletviewer für die Ausführung von Applets, ein Java-Debugger und verschiedene Hilfsprogramme.
Den Programmtext speichert man in einer einfachen Textdatei. Um den Text zu bearbeiten, reicht der einfachste Editor, z.B. Notepad bei Windows. Komfortabler ist eine allerdings eine Enwicklungsumgebung (IDE).

Entwicklungsumgebungen (IDE's)

Eine Entwicklungsumgebung ist eine über Menüs gesteuerte Benutzeroberfläche in einem Entwicklungssystem. Diese erleichtert das Entwickeln von Programmen, da alle wesentlichen Bestandteile zu einer Einheit zusammen gefasst sind. Für Java sind in den letzten Jahren Entwicklungsumgebungen wie Pilze aus dem Boden geschossen, z.B. Es gibt viele Compiler und IDE's, z.B. Java SDK von Sun, Kaffe, JBuilder von Borland, Forté von Sun, Jikes, Kawa, Code Guide, Java 2 SDK von Microsoft. Jede hat ihre Besonderheiten und ihre Anhänger.
Man darf nicht dieIDEmit dem Compiler oder Interpreter verwechseln. Viele IDE's haben zwar viele Werkzeuge und Komponenten integriert. Für das Ausführen des Java-Programms sind aber allein der Compiler und der Interpreter zuständig. Ihnen ist es egal, ob der Programmcode mit einem einfachen Texteditor oder einer hochkomfortablenIDEgeschrieben wurde. In neuester Zeit erfreut sich dieIDE"Eclipse" immer größerer Beliebtheit. Gern genutzt wird auch das Java 2 SDK von Microsoft. Es kann aus dem Internet heruntergeladen werden. Da die Datei etwa 31 MByte gross ist, empfiehlt sich das aber nur, wenn man einen entsprechend leistungsfähigen Internetanschluss hat, ansonsten kann es auch von CD installiert werden.

Entstehung von Java

Java wurde von der Firma Sun erfunden. Java geht auf die Sprache Oak zurück, die 1991 von Bill Joy, James Gosling und Mike Sheridan im Green-Projekt entwickelt wurde, mit dem Ziel, eine einfache und plattformunabhängige Programmiersprache zu schaffen, ursprünglich als Steuerung für ein Fernsehgerät. Anfangs orientierte man sich dabei an der Syntax von C++. Als das Internet bekannt wurde, stellte sich heraus, dass Java dafür optimale Voraussetzungen hatte. Im Spätsommer 1994 wurde der Java-WebRunner fertiggestellt. Die Firma Sun wurde aufmerksam und stellte 1995 Java und Hot Java offiziell vor.

Struktur des Programmcodes

Der Programmcode, also der Text, den der Programmierer schreibt, unterliegt in jeder Programmiersprache bestimmten Regeln, der Syntax. Die folgenden Seiten beschreiben die Syntax von Java .

Variablen und Operatoren

Variablen bezeichnen Werte, die sich während des Programmablaufs ändern. Operatoren sind Zeichen oder kleine Wörter, welche die Beziehung zwischen Variablen und Werten beschreiben.

Abfragen / Verzweigungen

Abfragen (auch Verzweigungen genannt) bewirken, dass Anweisungen oder Anweisungsblöcke nur dann ausgeführt werden, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, andernfalls werden sie übersprungen.

Schleifen

Eine Schleife ist ein Anweisungsblock, dessen Anweisungen mehrfach wiederholt werden. Beginn und Ende sind markiert. Wie oft die Schleife wiederholt wird, ist in der Schleifenbedingung festgelegt, die am Anfang oder am Ende der Schleife stehen kann.

Funktionen

Funktionen dienen dazu, das Programm übersichtlich zu gestalten. Sie bezeichnen Anweisungsblöcke, die unter dem Funktionsnamen aufgerufen werden können. An Funktionen können Argumente übergeben werden und Funktionen können einen Ergebniswert zurückgeben.

Rückgabewerte

Klassen und Objekte

Klassen sind ganz entscheidende Elemente der objekt-orientierten Programmierung. Sie sind Vorlagen, aus denen Objekte erzeugt werden. Objekte haben Eigenschaften und Methoden.

Fehlerbehandlung

Bei Fehlern, die das Programm erst während der Laufzeit bemerkt, stürzt es leicht mit Fehlermeldungen ab, die unverständlich oder nichtssagend sind. Fehlerbehandlungsroutinen können in solchen Fällen für eine verständliche Meldung sorgen oder sogar dafür, dass das Programm sinnvoll weitermacht.

JSP (Java Server Pages)

JSP erweitern das Einsatzspektrum von Java um die Möglichkeit, Aktionen auf dem Server durchzuführen, statt – wie die Applets, auf dem Client.

Applets

Applets sind Java-Programme, die direkt in HTML-Dokumente eingebunden werden können. Beim Ausführen des HTML-Codes wird die Applet-Datei vom angegebenen Speicherort auf den Client-Computer heruntergeladen und dort ausgeführt. Bei der Programmierung sind einige Besonderheiten zu beachten.

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