Java · Der Grundkurs by Kofler, Michael -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

Aus dem Lektorat Inhaltsverzeichnis Vorwort 1 Hello World!

1.1 Einführung 1.2 Java installieren

Welche Versionsnummer? Alternative JDKs

1.3 IntelliJ IDEA

IntelliJ installieren »Hello World!« in IntelliJ Endlich Code Beispieldateien öffnen

1.4 Der Hello-World-Code 1.5 Alternativen zu IntelliJ

Visual Studio Code Editoren ohne Java-Unterstützung

2 Java-Crashkurs

2.1 Die Idee des objektorientierten Programmierens

Methoden helfen, Teilaufgaben zu lösen Klassen bringen Daten und Methoden zusammen Objekte sind konkrete Ausformungen von Klassen Begriffe

2.2 Java-Syntax

Ärger mit Strichpunkten Regeln zur Benennung von Variablen, Klassen etc. Java-Schlüsselwörter Kommentare im Java-Code Die Java-Standardbibliothek Weniger Tippaufwand mit »import« »import« muss vor der Klassendefinition stehen!

2.3 Wiederholungsfragen

3 Variablenverwaltung

3.1 Variablen

Einführungsbeispiel Variablen deklarieren, initialisieren und verwenden Variablendeklaration ohne Typangabe (»var«) Einschränkungen für »var«

3.2 Elementare Datentypen

Ganze Zahlen Fließkommazahlen Rechnen mit »double«-Zahlen Boolesche Werte Zufallszahlen Typumwandlung (Casting) Modifizierer für die Variablendeklaration

3.3 Literale

Literale für ganze Zahlen Literale für Fließkommazahlen

3.4 Variablen einlesen und ausgeben

Datenausgabe Dateneingabe Beispiel

3.5 Variablen im größeren Java-Kontext

Gültigkeitsebenen Variablen für Objekte Wrapper-Klassen für elementare Datentypen

3.6 Konstanten und Enums

Konstantenaufzählungen (Enums)

3.7 Wiederholungsfragen und Übungen

4 Operatoren

4.1 Überblick 4.2 Details und Sonderfälle

Zuweisungen Mathematische Operatoren Inkrement und Dekrement Vergleiche Boolesche Ausdrücke (verknüpfte Bedingungen) Rechnen mit Bits Sonstige Operatoren

4.3 Wiederholungsfragen

5 Verzweigungen und Schleifen

5.1 »if«-Verzweigungen

Lieber ein Klammernpaar zu viel als eines zu wenig! Klare Logik durch richtiges Einrücken Beispiel: Schaltjahrtest

5.2 »if«-Kurzschreibweise (ternärer Operator) 5.3 »switch«-Verzweigungen

Beispiel: Tage pro Monat Alternative »switch«-Syntax seit Java 12

5.4 »for«-Schleifen

Achtung, Falle! Variablendeklaration innerhalb der Schleife Beispiele »for«-Schleifen für Fließkommazahlen Verschachtelte Schleifen

5.5 »for-each«-Schleifen

»for« versus »for-each«

5.6 »while«- und »do-while«-Schleifen

»while«-Schleifen »do-while«-Schleifen

5.7 »break« und »continue«

break continue »break« und »continue« in verschachtelten Schleifen Endlosschleifen

5.8 Wiederholungsfragen und Übungen

6 Arrays

6.1 Syntax

Arrays initialisieren Deklaration und Initialisierung mit »var« Zugriff auf Array-Elemente Mehrdimensionale Arrays Nichtrechteckige Arrays Interna

6.2 Mit Arrays arbeiten

Arrays duplizieren Beispiel 1: Array initialisieren Beispiel 2: Minimum, Maximum und Mittelwert

6.3 Wiederholungsfragen

7 Zeichenketten

7.1 Der Datentyp »char«

Die »Character«-Klasse und ihre Methoden

7.2 Die »String«-Klasse

Mehrzeilige Zeichenketten »String«-Eigenheiten Zeichenketten vergleichen Zeichenketten korrekt ordnen und sortieren »String«-Methoden Die »join«-Methode Die Methoden »trim«, »strip« und »isBlank«

7.3 Formatierung und Konvertierung

Formatierung Konvertierung von Zeichenketten in Zahlen Lokalisierung von Ein- und Ausgabe Umwandlung zwischen char-Arrays und Zeichenketten

7.4 Die »StringBuilder«-Klasse 7.5 Beispiele

Groß- und Kleinbuchstaben zählen Pfad und Dateiname trennen Palindrom-Test

7.6 Wiederholungsfragen und Übungen

8 Methoden

8.1 Einführung

Syntaxregeln Statisch oder nichtstatisch?

8.2 Parameterliste

Parameter verändern Finale Parameter Overloading Variable Parameterzahl

8.3 Rückgabewert und »return«

Klarerer Code durch »return«

8.4 Rekursion

Fakultät rekursiv berechnen Der Stack

8.5 Tipps zum richtigen Einsatz von Methoden

Design von Methoden Wann organisieren Sie Ihren Code in Methoden?

8.6 Beispiele

Array-Methoden: Minimum und Maximum ermitteln Wir spielen Lotto Array-Suche CSS-Farbcodes validieren Freie Plätze im Kino suchen

8.7 Wiederholungsfragen und Übungen

9 Datum und Uhrzeit

9.1 Datum und Zeit seit Java 8

»Machine Time Line« versus »Human Time Line« Überblick über die Klassen und Methoden Datum ermitteln, anzeigen und formatieren Schaltjahr-spezifische Daten ermitteln Uhrzeit ermitteln und anzeigen Daten und Zeiten einlesen (»parse«) Daten und Zeiten festlegen (»of«) Zeitspannen ermitteln und auswerten Rechnen mit Daten und Zeiten Rechenzeit messen (Instant und Duration)

9.2 Veraltete Datums- und Zeitklassen (Date, Calendar)

Die »Date«-Klasse Formatierung mit »format« bzw. »printf« Formatierung mit der »SimpleDateFormat«-Klasse Die »Calendar«-Klasse Umwandlung von »Date« zu »LocalDate«

9.3 Wiederholungsfragen und Übungen

10 Exceptions

10.1 Exception-Klassen

Die »Throwable«-Klasse Die »Error«-Klassen Die »RuntimeException«-Klassen Gewöhnliche Exceptions

10.2 try-catch

»try-catch« für Ressourcen Exception-Weitergabe

10.3 Fehleranfällige Methoden deklarieren (»throws«)

Selbst absichern oder die Absicherung delegieren?

10.4 Selbst Exceptions auslösen (»throw«) 10.5 Beispiel 10.6 Wiederholungsfragen und Übungen

11 Klassen und Records

11.1 Eigene Klassen entwickeln

Korrekte Platzierung von Klassen im Paket Top-Level-Klassen Aufbau von Klassen Beispiel: Rechteck-Klasse Gültigkeitsebenen (»public«, »private« und »protected«) Klassenvariablen und statische Methoden

11.2 Der Konstruktor

this Destruktor und »close« Beispiel: Rechteck-Klasse mit Konstruktor

11.3 »get«- und »set«-Methoden (Getter/Setter)

Beispiel: Rechteck-Klasse mit Getter/Setter

11.4 Records

Record-Syntax Records als »Data Transfer Objects« Records versus Klassen

11.5 UML-Diagramme 11.6 Beispiel: Bücher und Kapitel

Chapter-Klasse Book-Klasse Testcode

11.7 Wiederholungsfragen und Übungen

12 Listen, Sets und Maps

12.1 Generische Klassen anwenden

Wrapper-Klassen für elementare Datentypen

12.2 Listen

Collections-Methoden Die »LinkedList«-Klasse

12.3 Sets

Lottozahlen

12.4 Maps 12.5 Beispiel: Polygone

Klasse »Point« Klasse »Polygon« Testcode

12.6 Beispiel: Schachfigur Springer

Klasse »Position« Klasse »Knight«

12.7 Beispiel: Mitarbeiter verwalten

Rekursive Auswertung hierarchischer Strukturen

12.8 Wiederholungsfragen und Übungen

13 Vererbung

13.1 Vererbung

Methoden überschreiben super Konstruktor Gültigkeitsmodifizierer

13.2 Beispiel: Klassen für Fahrräder

Basisklasse »Bicycle« Erweiterte Klasse »MountainBike« Erweiterte Klasse »EBike«

13.3 Finale und abstrakte Klassen

Mehrstufige Vererbung und Mehrfachvererbung Instanzvariablen überschreiben Finale Klassen und Methoden Abstrakte Klassen Generalisierung Upcasts und Downcasts Polymorphie

13.4 Die »Object«-Klasse

Die Methode »clone« Die Methode »equals« Die Methode »getClass« Die Methode »hashCode« Die Methode »toString« Beispiel: »equals« und »hashCode« für »Rectangle«

13.5 Beispiel: Schachfiguren

Die abstrakte Klasse »Piece« Die Klassen »Knight«, »Bishop« und »Rook« Anwendung der Klassen

13.6 Wiederholungsfragen und Übungen

14 Schnittstellen

14.1 »interface« und »implements«

Wichtige Schnittstellen in der Java-Standardbibliothek Schnittstellen implementieren (»implements«) Generalisierung Abstrakte Klassen versus Schnittstellen

14.2 Beispiel: Geometrische Figuren

Die Klassen »Circle« und »Rectangle« Anwendung Codeoptimierung

14.3 Wiederholungsfragen und Übungen

15 Geschachtelte und anonyme Klassen

15.1 Geschachtelte Klassen

Geschachtelte Schnittstellen und Enums

15.2 Anonyme Klassen

Beispiel: »FilenameFilter« Variante 1: Geschachtelte Klasse Variante 2: Anonyme Klasse Variante 3: Lambda-Ausdruck Syntax Variable Capture Interna

15.3 Statische geschachtelte Klassen

16 Generische Klassen und Methoden

16.1 Einführung

Hello Generics World!

16.2 Deklaration generischer Klassen und Schnittstellen

Typeinschränkungen Generische Schnittstellen und Vererbung

16.3 Deklaration generischer Methoden 16.4 Wildcards

Wildcard-Parameter Wildcards mit Regeln Upper-Bounded Wildcards Lower-Bounded Wildcards Arrays

16.5 Wiederholungsfragen und Übungen

17 Lambda-Ausdrücke

17.1 Hello Lambda World!

Ein Blick hinter die Kulissen

17.2 Lambda-Syntax

»this« und »super« Referenzen auf Methoden Beispiel für Referenzen auf Methoden

17.3 Generische Lambda-Schnittstellen

Beispiel: Datenselektion mit der »Predicate«-Schnittstelle

17.4 Funktionale Programmierung mit Streams

Streams ausprobieren Probleme mit Variablen, die nicht »effectively final« sind

17.5 Beispiel: Mitarbeiter sortieren und auswählen

Mitarbeiter selektieren

17.6 Wiederholungsfragen

18 Dateien und Verzeichnisse

18.1 Klassen- und Schnittstellenüberblick

Fehlerabsicherung Ressourcen schließen

18.2 Dateien und Verzeichnisse ergründen

Besondere Verzeichnisse Die »Path«-Schnittstelle Testen, ob ein Verzeichnis bzw. eine Datei existiert Eigenschaften einer Datei ermitteln Liste der Dateien in einem Verzeichnis erzeugen

18.3 Dateien und Verzeichnisse bearbeiten

Beispiel

18.4 Textdateien lesen und schreiben

Textdateien schreiben Textdateien auslesen

18.5 Beispiel: Evaluierungsdaten auswerten

Klasse »EvaluationRecord« Statistische Auswertung der Evaluierung

18.6 Wiederholungsaufgaben und Übungen

19 JavaFX

19.1 Hello JavaFX!

Projektaufbau vereinfachen Ein erster Blick hinter die Kulissen Der Scene Graph

19.2 Arbeiten mit Steuerelementen

Der Scene Graph des Beispielprogramms Steuerelemente und Container erzeugen Ereignisse

19.3 Grafikprogrammierung

Einführungsbeispiel Den Zufall zeichnen lassen Lissajous-Figuren zeichnen

19.4 Wiederholungsaufgaben und Übungen

20 Java-Interna und -Bibliotheken

20.1 Java-Compiler und -Interpreter

Windows-Path-Konfiguration Nochmals »Hello World!« Interna: Compiler, Interpreter und Bytecode

20.2 Der »args«-Parameter

Beispiel: Passwortgenerator Programm kompilieren und ausführen

20.3 Die Java-Shell

Fortgeschrittene Funktionen

20.4 import

Die »import«-Syntax Standard-Import für »java.lang« Statische Importe

20.5 Pakete 20.6 Bibliotheken

Fertige Java-Bibliotheken nutzen IntelliJ und Gradle

20.7 Module (»Jigsaw«)

Beispiel Welche Module sind erforderlich?

20.8 Wiederholungsfragen

A Crashkurs IntelliJ IDEA

A.1 Benutzeroberfläche A.2 Projekte A.3 Einstellungen

B Lösungen

B.1 Kapitel 2, »Java-Crashkurs« B.2 Kapitel 3, »Variablenverwaltung« B.3 Kapitel 4, »Operatoren« B.4 Kapitel 5, »Verzweigungen und Schleifen« B.5 Kapitel 6, »Arrays« B.6 Kapitel 7, »Zeichenketten« B.7 Kapitel 8, »Methoden« B.8 Kapitel 9, »Datum und Uhrzeit« B.9 Kapitel 10, »Exceptions« B.10 Kapitel 11, »Klassen« B.11 Kapitel 12, »Listen, Maps und Sets« B.12 Kapitel 13, »Vererbung« B.13 Kapitel 14, »Schnittstellen« B.14 Kapitel 16, »Generische Klassen und Methoden« B.15 Kapitel 17, »Lambda-Ausdrücke« B.16 Kapitel 18, »Dateien und Verzeichnisse« B.17 Kapitel 19, »JavaFX« B.18 Kapitel 19, »Pakete, Bibliotheken und Module«

Stichwortverzeichnis Rechtliche Hinweise Über den Autor

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