Wirtschaftsinformatik (Bachelor-Studiengang): Programmierung (1. Semester)
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HB / CM, Kurs vom 01.04.2002 - 30.09.2002
Der Aufbau von Java-Programmen
Allgemeines vorab
Datei:
- Der Text von Java-Programmen wird (bis auf triviale Ausnahmen) immer auf mehrere Dateien verteilt.
- Jede dieser Dateien muss die Endung
.java
haben ("Java-Datei"). - Alle Dateien eines Programms sollten sich im selben
Verzeichnis befinden.
Ausnahme: Dateien, deren Inhalt mit einerimport
-Anweisung zur Verfügung gestellt werden.
Bildbeschreibung "Dateien": Mehrere Dateien mit der Dateiendung ".java" bilden ein Programm.
Programmierregel: Für jedes Java-Programm ist ein eigenes Verzeichnis anzulegen.
Klassen:
- Jede Java-Datei enthält genau eine Deklaration einer Klasse oder eines Interfaces.
- Der Name einer Java-Datei und der Name der Klasse (oder des Interfaces) die sie enthält, sollten identisch sein.
- Dabei ist die Groß- und Kleinschreibung wichtig.
Bildbeschreibung "Klassen": Beispiel einer Datei, genannt "MeineErsteKlasse", welche die Klasse "MeineErsteKlasse" enthält.
Programmierregel: Es ist üblich, dass Klassennamen immer mit einem Großbuchstaben beginnen.
Java Virtual Machine
Jede Java-Datei kann einzeln für sich übersetzt
werden; entweder aus einer IDE
(z.B. JCreator) heraus oder
mithilfe des Kommandozeilen-Compiler javac
(z.B. javac
HalloMain.java
und javac Information.java
).
Bildbeschreibung "Compilierung": Beim Übersetzen einer Datei erzeugt der Compiler zu jeder Java-Datei eine gleichnamige Datei mit der Endung ".class".
Der Java-Byte-Code ist für jeden Rechner gleich, d.h. die ".class"-Dateien sind nicht ausführbar.
Zum Ausführen ist ein sogenannter Interpreter erforderlich ("Java Virtual Machine", JVM), der den Java-Byte-Code während der Laufzeit des Programms interpretiert und in den Maschinencode des vorhandenen (tatsächlichen) Rechners übersetzt und ausführt.
Java-Programme können nicht einfach vom Betriebssystem ausgeführt werden. Es ist immer eine JVM notwendig!
- Die JVM kann in ein Betriebssystem integriert werden (eher selten).
- Die JVM kann in andere Systeme integriert werden (z.B. in IDE oder Web-Browser).
- Die JVM kann auch in Hardware realisiert werden.
Die Kommandozeilenversion der JVM heißt java.
Nicht jede ".class"-Datei kann von der JVM
ausgeführt werden.
Die JVM kann mit der Ausführung einer
".class"-Datei nur dann beginnen, wenn die
zugehörige Klasse eine Methode namens "main
"
enthält.
Jede Java-Datei muss wie folgt gestaltet sein:
- keine oder genau eine
package
-Anweisung - keine, eine oder mehrere
import
-Anweisungen - keine, eine oder mehrere Typdeklarationen
- Kommentare
Allgemeines Schema:
Bildbeschreibung "allgemeines Schema":
An erster Stelle steht die package
-Anweisung. Dann folgen die
import
-Anweisungen. Als letztes kommt die Klassen-/ oder
Interface-Deklaration. Programmierregel: Genau eine
Deklaration!
Bei den Typdeklarationen kann es sich um die Deklaration einer Klasse oder um die Deklaration eines Interfaces handeln. (Sonderfall: ";")
Wozu dient die package
-Anweisung?
Inhaltlich zusammenhängende Klassen und Interfaces können zu sog. Packages ("Paketen") zusammengefasst werden.
Packages dienen zur
inhaltlichen Strukturierung. Die Java-Klassenbibliothek besteht
zur Zeit aus 140 Packages mit
zusammen mehr als 2400 Klassen. Packages bilden eigenen Namespaces
("Namensräume"). Mit
der package
-Anweisung wird
festgelegt, zu welchem Package
die Klasse (in der Datei) gehört.
Wenn es keine package
-Anweisung gibt, dann wird die Klasse /
das Interface einem default-package
ohne
Namen zugeordnet.
Wozu dienen die import
-Anweisungen?
In einem Java-Programm können Klassen
bzw. Interfaces
wiederverwendet werden. Die import
-Anweisungen teilen dem
Compiler mit, welche Klassen oder Interfaces
in diesem Programm
wieder benutzt werden sollen.
Bildbeschreibung "import-Anweisungen:
Variante 1": import java.io.IOException
, wobei
java.io
das Package anzeigt und IOException
die Klasse.
Bildbeschreibung "import
-Anweisungen:
Variante 2": Sollen alle Klassen eines Packages integriert werden, so ist ein
Sternchen zu notieren: import java.io.*
.
In diesem Fall können alle Klassen
aus dem Package java.io
wieder benutzt werden.
Hinweis: Es werden nur die benutzt, die
tatsächlich benötigt werden!
» Jede import
-Anweisung muss mit einem Semikolon
abgeschlossen werden!