Andy Hunt. Programmieren lernen mit Minecraft-Plugins

Transkript

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2 Andy Hunt ist Autor bzw. Co-Autor von mehr als einem halben Dutzend Büchern rund um die Themen Pragmatic Programming und Agile. Er spricht regelmäßig und weltweit auf Entwicklerkonferenzen. Minecraft nutzt er, um seinem Sohn das Programmieren beizubringen. Zu diesem Buch sowie zu vielen weiteren dpunkt.büchern können Sie auch das entsprechende E-Book im PDF-Format herunterladen. Werden Sie dazu einfach Mitglied bei dpunkt.plus + :

3 Andy Hunt Programmieren lernen mit Minecraft-Plugins

4 Andy Hunt Übersetzung: G&U Language & Publishing Services, gundu.com Lektorat: Boris Karnikowski Fachlektorat: Tobias Overkamp, Solingen Copy-Editing: Friederike Daenecke, Zülpich Herstellung: Susanne Bröckelmann, Heidelberg Satz: Ulrich Borstelmann, Dortmund Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, Druck und Bindung: M.P. Media-Print Informationstechnologie GmbH, Paderborn Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. ISBN Buch PDF epub Auflage 2015 Translation Copyright für die deutschsprachige Ausgabe 2015 dpunkt.verlag GmbH Wieblinger Weg Heidelberg Copyright der amerikanischen Originalausgabe 2014 The Pragmatic Programmers, LLC. Title of American original: Learn to Program with Minecraft Plugins Published by The Pragmatic Programmers, LLC. ISBN: Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Buch verwendeten Soft- und Hardware-Bezeichnungen sowie Markennamen und Produktbezeichnungen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz unterliegen. Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autor noch Verlag können jedoch für Schäden haftbar gemacht werden, die in Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buches stehen

5 Inhaltsverzeichnis Hier geht es los! 1 Für wen ist dieses Buch gedacht?...2 Erste Schritte...2 Ein Sprung ins kalte Wasser...3 Wo bekommst du Hilfe?...4 Schreibweisen...5 Kapitel 1: Erteile deinem Computer Befehle 7 Die Kommandozeile einsetzen...8 Orientierung in Dateiverzeichnissen...11 Probiere es selbst aus!...17 Wenn es nicht funktioniert...18 Auf dem Desktop beginnen...19 Und nun etwas Spaß!...20 Gebräuchliche Befehle...21 Weiter geht s!...21 Kapitel 2: Einen Editor und Java hinzufügen 23 Einen Editor zum Programmieren installieren...24 Probiere es selbst aus!...25 Die Programmiersprache Java installieren...26 Probiere es selbst aus!...28 Wenn der Befehl»java«nicht gefunden wird...29 Andere Ursachen für Fehler...31 Den Minecraft-Client und -Server installieren...32 Den grafischen Minecraft-Client installieren...32 Den CanaryMod-Server installieren...33 Weiter geht s!...39

6 vi Inhaltsverzeichnis Kapitel 3: Plugins erstellen und installieren 41 Plugin: HelloWorld...44 Konfiguration mit Canary.inf Build und Installation mit»build.sh«...47 EZPlugin verwenden...51 Weiter geht s!...53 Kapitel 4: Variablen, Funktionen und Schlüsselwörter 55 Daten mit Variablen festhalten...57 Plugin: BuildAHouse...59 Unterschiedliche Arten von Zahlen...61 Zeichenketten oder Strings...63 Probiere es selbst aus!...64 Plugin: Simple...65 Anweisungen in Funktionen gruppieren...67 Funktionen in Java definieren...69 Probiere es selbst aus!...72 Code in Schleifen wiederholen...74 Entscheidungen mit»if«-anweisungen treffen...75 Vergleiche mit booleschen Bedingungen...76»while«-Schleifen: Wiederholungen aufgrund einer Bedingung...77 Probiere es selbst aus!...78 Weiter geht s!...79 Kapitel 5: Objekte 81 In Minecraft ist alles ein Objekt...81 Probiere es selbst aus!...82 Wozu Objekte?...83 Daten und Anweisungen zu Objekten kombinieren...86 Objekte erstellen...89 Plugin: PlayerStuff...90 Probiere es selbst aus!...93 Weiter geht s!...93 Kapitel 6: Chat-Befehle, Positionen und Ziele hinzufügen 95 Woher kennt Minecraft deine Plugins?...95 Plugin: SkyCmd...96 Chat-Befehle verwenden...97 Minecraft-Koordinaten...98 Probiere es selbst aus!...99

7 Inhaltsverzeichnis vii Blöcke und Entitäten in der Nähe finden Plugin: LavaVision Weiter geht s! Kapitel 7: Stapelweise Variablen: Arrays 105 Variablen und Objekte in Blöcken Globale Variablen Was ist geschehen? Probiere es selbst aus! Java-Arrays Plugin: ArrayOfBlocks Probiere es selbst aus! Arraylisten verwenden Probiere es selbst aus! Plugin: ArrayAddMoreBlocks Probiere es selbst aus! Weiter geht s! Kapitel 8: Stapelweise Variablen: Hashmaps 123 Hashmaps verwenden Probiere es selbst aus! Öffentlich oder privat? Plugin: NamedSigns Die Hashmap»signs« Die Funktion»parseArgs« Der Befehl»/signs new« Der Befehl»/signs set« Probiere es selbst aus! Weiter geht s! Kapitel 9: Ändern, spawnen und lauschen in Minecraft 137 Blöcke ändern Plugin: Stuck Probiere es selbst aus! Entitäten ändern Entitäten spawnen Plugin: FlyingCreeper Auf Ereignisse lauschen Plugin: BackCmd Probiere es selbst aus!

8 viii Inhaltsverzeichnis Berechtigungen Berechtigungen festlegen und verwalten Weiter geht s! Kapitel 10: Zeitgesteuerte Ereignisse 159 Was geschieht wann? Code in eine eigene Klasse stellen Was gehört in eine Klasse? Eine ausführbare Aufgabe erstellen Zur späteren Ausführung einplanen Zur einmaligen oder kontinuierlichen Ausführung einplanen Plugin: CowShooter Weiter geht s! Kapitel 11: Konfigurationsdateien verwenden und Spieldaten speichern 171 Konfigurationsdateien verwenden Probiere es selbst aus! Plugin: SquidBombConfig Spieldaten in einer Datenbank speichern »DataAccess«-Objekte Plugin: LocationSnapshot savelocations Ausnahmen abfangen loadlocations Plugin: BackCmd mit Speicheroption Die Klasse»SavedLocation«erstellen In der Datenbank lesen und schreiben Umwandlung zwischen Location und String Stackverhalten Speicher- und Ladefunktionen zu»backcmd«hinzufügen Testen Probiere es selbst aus! Weiter geht s! Kapitel 12: Code sicher aufbewahren 199 Git installieren Änderungen festhalten Eine einfache Undo-Möglichkeit Zwischen mehreren Realitäten wechseln Probiere es selbst aus!

9 Inhaltsverzeichnis ix Sicherung in der Cloud Code bereitstellen Weiter geht s! Kapitel 13: Ein eigenes Plugin entwerfen 219 Eine Idee haben Probiere es selbst aus! Das Material zusammenstellen Probiere es selbst aus! Das Material anordnen Probiere es selbst aus! Die einzelnen Teile ausprobieren Probiere es selbst aus! Jetzt geht es ins Detail: die Funktion»spawnCows()« Probiere es selbst aus! Weitere Details: CreeperCowTimer Erforderliche Änderungen Die einzelnen Teile zusammenfügen Probiere es selbst aus! Dies war erst der Anfang Anhang Anhang 1: Fehlermeldungen lesen 247 Fehlermeldungen des Java-Compilers javac: cannot find symbol javac: Fehlendes Semikolon javac: illegal start of expression javac: class... is public, should be declared in a file named javac: incompatible types Fehlermeldungen des Canary-Servers Serverprotokoll: Plugin kann nicht geladen werden Minecraft-Konsole: Unbekannter Befehl Anhang 2: Die Dokumentation lesen 253 Die Canary-JavaDoc-Dokumentation Die JavaDoc-Dokumentation von Oracle Wiki und Tutorials

10 x Inhaltsverzeichnis Anhang 3: Einen Desktop-Server installieren 257 Die einfache Vorgehensweise: LogMeIn Hamachi Die schwierige Vorgehensweise: manuell Statisches und dynamisches DNS Die Firewall öffnen Portweiterleitung Anhang 4: Einen Cloud-Server installieren 267 Was ist die Cloud? Remotebetriebssysteme Remotezugriff SSH-Schlüssel einrichten Administratoren mit Root-Berechtigungen Den Root-Zugriff absichern Pakete installieren Java installieren Ausführung über das Netzwerk Domainnamen Wie geht es weiter? Anhang 5: Spickzettel 281 Java Literaldatentypen Mathematische Operatoren Vergleichsoperatoren Elemente von Java Sichtbarkeitsmodifizierer in Java Datentypkonvertierungen Anhang 6: Glossar 287 Anhang 7: Gebräuchliche Importe 291 Literatur 293 Index 295

11 Danksagung Ganz besonders danken möchte ich meinem Sohn Stuart, der die Idee zu diesem Buch hatte und mir eine Menge dummer Fragen über Minecraft beantwortete, sowie allen anderen Mitgliedern meiner Familie, die es akzeptierten, dass ich mich hinter meinen Kopfhörern verbarrikadierte und in einer Fantasiewelt vor mich hintippte. Ein Dankeschön geht auch an meinen Lektor Brian Hogan, die leitende Redakteurin Susannah Pfalzer, die Herstellungsleiterin Janet Furlow und alle anderen bei Pragmatic Bookshelf, die mir dabei halfen, diese zweite Ausgabe in Rekordzeit fertigzustellen. Ich danke auch den Fachgutachtern der zweiten Ausgabe, Said Eloudrhiri, Ingo Haumann, Jack H., Dan Kacenjar, Andrés N. Robalino und Zachary Thomas. Ein ganz besonderer Dank geht an Joshua McKinnon für seine genaue und aufmerksame Durchsicht. Besonders danken möchte ich auch den Leuten bei CanaryMod für ihre Unterstützung, vor allem Jason Jones.

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13 1 Hier geht es los! Willkommen! Danke, dass du dich für dieses Buch entschieden hast. Ich hoffe, es bietet dir abwechslungsreiche Lektüre und Spaß. Wenn du vorher noch nie programmiert hast keine Sorge! Wir lassen es langsam angehen und beginnen ganz von vorn. Keine Expertenkenntnisse notwendig! Alle lieben Minecraft. Ein wichtiger Grund dafür ist meiner Meinung nach, dass man an der Erstellung des Spiels teilnimmt. Du kannst Dinge erschaffen und bauen. Ob es ein kleiner Unterstand im Überlebensmodus ist oder eine umfangreiche Ziegel-Simulation deines eigenen Schlosses du bekommst, was du erschaffst. Manchmal reichen die in Minecraft vorhandenen Möglichkeiten aber nicht aus. Vielleicht willst du mehr tun, z. B. mit brennenden Kühen schießen oder einen Gegner in einer Kapsel aus massivem Fels einsperren. Für diese und weitere Ideen musst du das Spiel um Funktionen erweitern. Anwendungen für deinen Computer oder dein Telefon werden in einer Textform geschrieben, die man als Programmiersprache bezeichnet. Programmiersprachen sind nicht so umfangreich oder schwer zu erlernen wie menschliche Sprachen, also Spanisch oder Chinesisch. Sie unterscheiden sich aber von der Sprache, die du im Alltag verwendest. Heute werden viele verschiedene Programmiersprachen verwendet. Manche sind sehr beliebt, aber nicht sehr leistungsfähig. Andere werden nur von einer Handvoll Menschen eingesetzt und sind schwer zu meistern, leisten aber Außergewöhnliches. Minecraft ist in der Programmiersprache Java geschrieben. Java ist verhältnismäßig leistungsfähig, besitzt jedoch auch komplexe und schwer verständliche Abschnitte. Wir konzentrieren uns auf die Grundlagen und vermeiden die schwierigen Abschnitte.

14 2 Hier geht es los! Mit diesem Buch lernst du Java schnell und einfach. Deine Kenntnisse werden ausreichen, um deine eigenen Minecraft-Plugins zu schreiben und allgemeine Aufgaben in Java zu erledigen. Wir sehen uns an, wie du deinen eigenen Minecraft-Server und Sharing aufsetzt und cloudbasierte Backups deines Codes erstellst. Dann werfen wir einen Blick auf einige fortgeschrittene Codierungstechniken. Für wen ist dieses Buch gedacht? Dieses Buch wendet sich an Leser ohne Programmiererfahrung, die jedoch schon ein wenig Minecraft gespielt haben. Wenn du nicht mit Minecraft vertraut bist, findest du im Internet zahlreiche Videos und Bücher für den Einstieg. Ich vermute allerdings, dass du dich recht gut mit Minecraft auskennst und so begeistert bist, dass du jetzt die Programmierung lernen möchtest. Leser unter 8 oder 9 Jahren oder solche, die Schwierigkeiten haben, das Programmieren in Java zu verstehen, möchten vielleicht mit einer einfacheren Sprache beginnen. Scratch und Snap! 1 sind hervorragende kleine Sprachen, mit denen du die Grundlagen der Programmierung erlernen kannst. Sie zeigen dir auf optische Weise, wie die Programmierelemente zusammengehören. Wenn du den Dreh dann raus hast, kannst du wieder zur Java-Programmierung zurückkehren. Auf jeden Fall brauchst du einen modernen Computer, der unter Windows, OS X oder Linux läuft dann geht es los. Erste Schritte Minecraft ist als Client/Server-Anwendung entwickelt worden. Das heißt, es besteht aus zwei Teilen. Zuerst ist da der Client, also die Anwendung, die auf deinem Desktop- oder Laptop-Computer läuft. Der Client berechnet (rendert) die Bilder aus der Minecraft-Welt und nimmt deine Befehle für Bewegungen und Handlungen im Spiel entgegen. Dann gibt es den Server, der das Geschehen im Spiel überwacht, z. B. die verbundenen Spieler, ihre Inventare, was sie gebaut haben, wo sie sich befinden usw. Meist läuft der Server auf einem weit entfernten Rechner irgendwo in deinem Land. Er kann aber auch auf deinem Desktop oder Laptop laufen

15 Ein Sprung ins kalte Wasser 3 Client und Server kommunizieren über das Netzwerk miteinander, so wie du mit deinem Browser Server besuchst und Spiele spielst oder dir Katzenbilder ansiehst. Um die Funktionen von Minecraft zu verändern, musst du das Java-Programm auf dem Server ändern oder erweitern. Wie das geht, lernst du in diesem kleinen Buch. Du erfährst hier, wie du Java-Programme mithilfe von Java-Anweisungen schreibst (was wir Quellcode oder einfach Code oder Programm nennen), um Plugins für den Minecraft-Server zu entwickeln. Ein Plugin ist einfach ein kleiner Code, den du einem bestehenden Programm hinzufügst. 2 Bevor wir mit Plugins beginnen, musst du zum Testen einen lokalen Minecraft-Server einrichten und die Sprache Java und einige andere Anwendungen installieren. Das machen wir in den ersten beiden Kapiteln. Das Installieren ist nicht besonders aufregend. Es kann sogar sehr langweilig sein. Ich versuche daher, diese langweilige Phase so kurz wie möglich zu halten. Damit du einen besseren Überblick über deine Fortschritte bekommst, zeigt ein Infokasten am Ende jedes Kapitels an, wie weit du vorangekommen bist. Du beginnst sozusagen mit einem leeren Acker und hast am Ende eine grüne Wiese: Einige Kapitel lassen sich schneller als andere durcharbeiten, und einige bringen dich auch weiter als andere. Letztendlich machst du aber immer Fortschritte. Ein Sprung ins kalte Wasser Da ich auf so wenigen Seiten so viele Sachen unterbringen muss, zeige ich dir zuerst einige Dinge, die du manchmal einfach umsetzen musst, und erläutere die Details ein wenig später. Das kann sich wie ein Sprung ins kalte Wasser anfühlen. Wenn du etwas als unlogisch empfindest, mach dir keine allzu großen Sorgen. Spring einfach hinein. Die Erklärung folgt danach. 2 Manche Anwender schreiben Minecraft-Mods, die im Grafik-Client laufen, aber wir behandeln die hier nicht. Mods stehen meist mit dem Laden neuer Skins in Verbindung. Unsere Entwicklung von Plugins ist näher an dem, was Profi-Programmierer tun, und ändert das Spiel an sich und nicht nur das Aussehen.