Objektorientierte Programmierung OOP Programmieren mit Java

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1 Objektorientierte Programmierung OOP Programmieren mit Java Übersicht JDK/SDK/JRE Versionen JDK/SDK/JRE Installation Dokumentation Standard Tools IDEs Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: JDK/SDK/JRE und seine Versionen Übersicht JDK/SDK/JRE Versionen JDK/SDK/JRE Übersicht JDK/SDK/JRE Es gibt eine (verwirrend große) Anzahl von Java-Paketen in verschiedensten Versionen mit unterschiedlichsten Erweiterungen. Häufig auftretende Abkürzungen sind: JDK: Java Development Kit (Entwicklung von Java-Programmen) SDK: Software Development Kit (erweiterte Entwicklung von Java-Programmen) JRE: Java Runtime Environment (Ausführung von Java-Programmen) Das JDK ist quasi immer das Grundpaket, das ein lauffähiges Java in den anderen Paketen installiert. Wenn daher im Folgenden vom JDK gesprochen wird, so ist auch immer das SDK und JRE gemeint, da in diesen das JDK (oder zumindest teilweise dessen Funktionalität) integriert ist. Zusätzlich existieren drei so genannte Java-2-Plattformen (auch als Technologien oder Frameworks bezeichnet): J2SE: Java 2 Standard Edition J2ME: Java 2 Micro Edition J2EE: Java 2 Enterprise Edition Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP:

2 2.1.1 Übersicht JDK/SDK/JRE Übersicht JDK/SDK/JRE Development Tools sind Java-Werkzeuge zum Kompilieren, Debuggen, Dokumentation Erstellen usw. Die Enterprise Edition (J2EE) erweitert die Standard Edition (J2SE) mittels zusätzlicher Tools und Komponenten: User Interface Toolkits enthalten die Application Programming Interfaces (Programmierschnittstellen, API), welche die Erstellung von Grafikoberflächen ermöglichen. Libraries enthalten die Programmierschnittstellen (API), welche zusätzliche Java-Funktionalität für verschiedenste Anwendungen zur Verfügung stellen. Java Virtual Machine (JVM) ist der Kern aller Java-Entwicklungswerkzeuge, der Java- Programme plattformunabhängig laufen lässt. JVM ist von Sun für Platforms Solaris, Linux und Windows entwickelt und von anderen Computerbzw. Betriebssystemherstellern für ihre unterstützten Plattformen adaptiert (z.b. SGI- Workstations, Java-fähige Handies von Nokia, Motorola...). Quelle: [Stand: ] Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Die 3 existierenden Java-2-Plattformen (J2SE, J2ME und J2EE) erweitern das JDK (Version 1.3 oder höher) mit zusätzlichen Komponenten (hauptsächlich Klassenbibliotheken...): Die Standard Edition (J2SE) ist das Standard-Java-Paket. Die Micro Edition (J2ME) unterstützt ein eingeschränktes Java für Geräte wie Mobiltelefone oder PDAs. Die Enterprise Edition (J2EE) unterstützt ein erweitertes Java zum Entwickeln verteilter, unternehmensweiter Applikationen. Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Versionen JDK/SDK/JRE Java-Versionen von SUN entwickelt: 1995: HotJava (beta) 1996: JDK 1.0 (beta) 1997: JDK 1.1 (beta; HotJava 1.0; JavaOS 1.0) 1998: JDK 1.2 (1999 umbenannt in Java 2 Platform) 1999: JDK 1.3 (beta) 2000: JDK 1.3 (identisch mit Java 2 und SDK 2) 2002: JDK : JDK 1.5 (Java 5, J2SE 5.0) 2.2 Installation und Dokumentation Installation Dokumentation... Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: : JDK 6 Update 12 Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP:

3 2.2.1 Installation Installation Manchmal wird das Java Runtime Environment (JRE) auf dem Computer automatisch installiert, z.b. wenn man Java Applets über das Internet aufruft oder Java-Programme auf dem Computer installiert und noch keine JVM (in der richtigen Version) installiert ist. Meist merkt der Benutzer davon nicht viel (Fenster, ob installiert werden soll). Die manuelle Installation des JRE oder Software Development Kit (SDK) von Java erfolgt entweder direkt oder über eine Java- Entwicklungssoftware. Soll Java direkt installiert werden, geschieht dies am besten über die Download-Seite Entsprechende Java-Plattform (auch als Technologie bezeichnet) wählen. Entsprechende Java-Version wählen. Entsprechendes Betriebssystems, gegebenenfalls Sprache und SDK bzw. JRE wählen und downloaden. Herunter geladenes Executable (beispielsweise jdk-6u12-windows-i586- p.exe) auf eigenem Computer ausführen und Java-Version in entsprechendem Verzeichnis installieren. Entsprechende Java-Dokumentation herunterladen (z.b. jdk-6u10- docs.zip). Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Installation Installation Nach Installation sind ausser den Text- und HTML-Files (COPYRIGHT, LICENCE, README) folgende Unterverzeichnisse angelegt: \bin enthält alle Executables, die mit dem SDK für diesen Computer ausgeliefert werden. \lib enthält alle Standard-Java-Klassen (als jar-files), die für die Entwicklung von Java-Programmen benutzt werden können. \jre beinhaltet die Laufzeitumgebung von Java (Java Runtime Environment). Hier liegen alle plattformspezifischen Files, um Java- Programme unter diesem Betriebssystem auf diesem Computer laufen zu lassen. \include ist ein optionales Verzeichnis, das Source-Code (Header-Dateien) für eine Anbindung von Java an C/C++ enthält. \demo und \sample enthalten viele kleinere und grössere Java- Beispielprogramme. Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Im Java-Verzeichnis liegt ausserdem noch ein File src.zip, welches die vollständigen Quelltexte aller mitgelieferten Java-Pakete enthält. Auch sollte die Dokumentation zur entsprechenden Java-Version installiert sein. Dann befindet sich das Unterverzeichnisse \doc in diesem Verzeichnis. Über das File \doc\index.html kann dann darauf zugegriffen werden. Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP:

4 2.2.2 Dokumentation Für die Vorlesung sind speziell empfohlen: Dornberger, Rolf (2006): Objektorientierte Programmierung; p.html; Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Wirtschaft; The Source for JavaTM Technology; Sun Microsystems, Inc.; [ohne Jahr]. Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Dokumentation Neben der mitgelieferten Java-Dokumentation gibt es Unmengen zusätzlicher Literatur. Eine kleine Auswahl wurde bereits anfangs vorgestellt: Daum, Berthold: Java-Entwicklung mit Eclipse 3.1; dpunkt.verlag; Nowak, Johannes: Fortgeschrittene Programmierung mit Java 5; dpunkt.verlag; Krüger, Guido: Handbuch der Java-Programmierung; 4. Auflage; Addison-Wesley, Saake, Gunter; Sattler, Kai-Uwe; Algorithmen und Datenstrukturen - Eine Einführung in Java; dpunkt.verlag; Ratz, Dietmar; Scheffler, Jens; Seese, Detlef; Wiesenberger, Jan: Grundkurs Programmieren in Java, Band 2; Hanser, Cornell, Gary; Horstmann, Cay S:. Core Java 2 Grundlagen; Markt und Technik; Sun Microsystems; Esser, Friedrich: Java 2; Galileo Press; Flanagan, David: Java in a Nutshell, Deutsche Ausgabe der 4.Auflage; O Reilly; Jobst, Fritz: Programmieren in Java; Hanser; Steyer, Ralph: Java 2, Das Programmierhandbuch; Markt+Technik bei Heyne; Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Java Entwicklungs-Tools Standard Tools IDEs 2.3 Java Entwicklungs-Tools Mit dem JDK werden auch verschiedene Software-Entwicklungswerkzeuge (= Tools) mitgeliefert, weshalb SUN gerade deshalb eher vom SDK (Software Development Kit) als vom JDK (Java Development Kit) spricht. Diese Entwicklungswerkzeuge sind wiederum Computerprogramme, mit deren Hilfe Java-Programme beispielsweise übersetzt, nach Fehlern durchsucht und dokumentiert werden können. Nicht standardmässig mitgeliefert wird ein Editor oder eine anwenderfreundliche Programmierumgebung, sondern nur die notwendigen Grundprogramme, um Java zum Laufen zu bringen. In der Vorlesung kommen wir später zu den Programmierumgebungen (IDE = Integrated Development Environment). Bis dahin verwenden wir einen einfachen Editor, um erstes das Verständnis zu stärken, was genau passiert, bis eine Java- Programm läuft. Und zweitens, um nicht durch die große Funktionalität von IDEs abgelenkt zu sein. Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP:

5 2.3.1 Standard Tools Standard Tools Die wichtigsten beiden Tools sind der Java-Compiler javac, der den Java- Quellcode in Java-Bytecode übersetzt, und der Java-Interpreter java, der diesen Java-Bytecode ausführt. javac: Java-Compiler Übersetzt Java-Quellcode in Java-Bytecode Dateien mit Java-Quellcode müssen die Endung.java haben Dateien mit Java-Bytecode erhalten die Endung.class (und lauten so, wie die Klassen im Java-Quellcode benannt sind) javac [Optionen] ist eine Datei, die mehrere Java-Dateien enthält java: Java-Interpreter Führt eigenständige Java-Anwendungen aus java [Optionen] [Klassenname] [Argumente] Anstelle von [Klassenname] kann auch jar file.jar stehen, wenn in dem Paket file.jar die entsprechende Klasse mit Klassenname enthalten ist. Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Weitere wichtige Tools, die standardmässig mit dem JDK mitgeliefert werden: appletviewer ist ein Programm, das es ähnlich einem Browser erlaubt, Java Applets (=Java-Programme, die nur in einem Browser lauffähig sind) aufzurufen und deren Grafikausgaben zu betrachten. javadoc erstellt aus Java-Quelltexten Dokumentationen im HTML-Format. Dazu verwendet es die öffentlichen Klassen-, Interface- und Methodendeklarationen und fügt zusätzliche Informationen aus eventuell vorhandenen Dokumentationskommentaren hinzu. javap ist ein so genannter Disassembler, der aus dem Java-Bytecode so viel wie möglich Information zum Java-Quellcode rekonstruiert. Ein Wiederherstellen des ursprünglichen Java-Quellcodes ist aber unmöglich. jdb ist ein Debugger (zu deutsch: Entwanzer), mit dem Fehler in Java- Programmen gesucht und gefunden werden können. Programme können schrittweise ablaufen gelassen werden, um sich den Inhalt von Variablen oder Objekten explizit anzeigen zu lassen und diese manipulieren zu können. Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: jar ist ein Archivierungsprogramm, das Dateien und komplette IDEs IDEs IDEs (Integrated Development Environments) sind Programmier- bzw. Entwicklungswerkzeuge, die es erlauben, auf komfortable Art und Weise Computer-Programme zu erstellen. IDEs gibt es für verschiedenste Programmiersprachen. Manche IDEs lassen sich auch für mehrere Programmiersprachen einsetzen. Immer wiederkehrende Ausdrücke im Quelltext eines Programms werden automatisch bzw. mittels Knopfdruck im Editor erzeugt, was viel Schreibarbeit erspart. Das Kompilieren und Debuggen erfolgt ebenfalls automatisch auf Knopfdruck. IDEs für Java kombinieren die wichtigsten Java-Tools (javac, java, javadoc, jar, eventuell jdb, javap...) mit einer benutzerfreundlichen Grafikbedienoberfläche und einem komfortablen Editor. Viele (bzw. die meisten) Interaktionen mit dem JDK sind vollständig grafisch unterstützt. Es gibt leistungsfähig kommerzielle IDEs, die je nach Funktionalität und Einsatzgebiet teuer werden können. Es gibt aber auch freie IDEs (Freeware und Open-Source), die sehr von einfach und intuitiv bedienbar bis sehr leistungsfähig sind. Z.B.: Eclipse (Open-Source): jcreator (Xinox): NetBeans (SUN): oder JBuilder Freeware (Borland): bluej (Monash University): Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP:

6 2.3.2 IDEs CASE-Tools (Computer-Aided Software Engineering) gehen noch einen Schritt weiter und generieren aus einer Modellierung direkt Quellcode und kompilieren diesen zum fertigen Programm. CASE-Tools für Java sind z.b.: Eclipse mit Plugin (Open-Source): Poseidon (Gentleware): Rational Rose (Rational): Together (Borland): Lernziele Erklären können, was JDK, SDK, JRE, J2SE, IDE, CASE usw. bedeutet und wie sich diese Varianten unterscheiden. Java SDK der neusten Version samt Online-Dokumentation auf dem Computer installieren können und den Inhalt der einzelnen Java- Verzeichnisse grob kennen. Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: Prof. Dr. Rolf Dornberger OOP: