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2 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Die Informationen in diesem Buch werden ohne Rücksicht auf einen eventuellen Patentschutz veröffentlicht. Warennamen werden ohne Gewährleistung der freien Verwendbarkeit benutzt. Bei der Zusammenstellung von Texten und Abbildungen wurde mit größter Sorgfalt vorgegangen. Trotzdem können Fehler nicht ausgeschlossen werden. Verlag, Herausgeber und Autoren können für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Für Verbesserungsvorschläge und Hinweise auf Fehler sind Verlag und Autor dankbar. Authorized translation from the English language edition, entitled OBJECTS FIRST WITH JAVA A PRACTICAL INTRODUCTION USING BLUEJ, 5th Edition by DAVID BARNES and MICHAEL KÖLLING, published by Pearson Education, Inc, publishing as Prentice Hall, Copyright 2012 Pearson Education Inc. All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system, without permission from Pearson Education, Inc. GERMAN language edition published by PEARSON DEUTSCHLAND GMBH, Copyright Fast alle Produktbezeichnungen und weitere Stichworte und sonstige Angaben, die in diesem Buch verwendet werden, sind als eingetragene Marken geschützt. Da es nicht möglich ist, in allen Fällen zeitnah zu ermitteln, ob ein Markenschutz besteht, wird das -Symbol in diesem Buch nicht verwendet ISBN Print; PDF; epub 2013 by Pearson Deutschland GmbH Martin-Kollar-Straße 10-12, D München/Germany Alle Rechte vorbehalten A part of Pearson plc worldwide Programmleitung: Birger Peil, bpeil@pearson.de Fachlektorat: Prof. Dr. Carsten Schulte, Freie Universität Berlin Übersetzung: Petra Alm, Saarbrücken Korrektorat: Katharina Pieper, Berlin, pieper.katharina@googl .com Einbandgestaltung: Thomas Arlt, tarlt@adesso21.net Herstellung: Claudia Bäurle, cbaeurle@pearson.de Satz: Nadine Krumm, mediaservice, Siegen ( Druck- und Verarbeitung: Drukarnia Dimograf, Bielsko-Biala Printed in Poland

3 Danksagung 13 Vorwort von James Gosling, Erfinder von Java 13 Vorwort für den Lehrenden 14 Vorwort zur deutschen Auflage 24 Projekte, die in diesem Buch detailliert besprochen werden 28 Teil I Objekte und Klassen 31 Kapitel 1 Objekte und Klassen Objekte und Klassen Instanzen erzeugen Methoden aufrufen Parameter Datentypen Eine Klasse, viele Instanzen Zustand Das Innenleben eines Objekts Java-Code Objektinteraktion Quelltext Ein weiteres Beispiel Aufrufergebnisse Objekte als Parameter 47 Kapitel 2 Klassendefinitionen Ticketautomaten Eine Klassendefinition untersuchen Der Kopf der Klasse Datenfelder, Konstruktoren und Methoden Datenübergabe mit Parametern Zuweisungen Methoden 69 5

4 2.8 Sondierende und verändernde Methoden Ausgaben in Methoden Zusammenfassung der Methoden Zusammenfassung des naiven Ticketautomaten Bewertung des Entwurfs des naiven Ticketautomaten Entscheidungen treffen: die bedingte Anweisung Ein weiteres Beispiel für eine bedingte Anweisung Hervorhebung von Sichtbarkeitsbereichen Lokale Variablen Datenfelder, Parameter und lokale Variablen Zusammenfassung des besseren Ticketautomaten Übungen zur Selbstüberprüfung Vertrautes neu betrachtet Methoden aufrufen Ausdrücke testen: die Direkteingabe 96 Kapitel 3 Objektinteraktion Das Uhren-Beispiel Abstraktion und Modularisierung Abstraktion in Software Modularisierung im Uhren-Beispiel Implementierung der Uhrenanzeige Klassendiagramme und Objektdiagramme Primitive Typen und Objekttypen Der Quelltext im Projekt Zeitanzeige Objekte erzeugen Objekte Mehrere Konstruktoren Methodenaufrufe Ein weiteres Beispiel für Objektinteraktion Die Benutzung eines Debuggers Mehr zu Methodenaufrufen 136 Kapitel 4 Objektsammlungen Themen aus Kapitel 3 vertiefen Die Abstraktion Sammlung Ein Verwaltungssystem für Musikdateien Eine Bibliotheksklasse verwenden Objektstrukturen mit Sammlungen Generische Klassen Nummerierung in Sammlungen Musikdateien abspielen 155 6

5 4.9 Komplette Sammlungen verarbeiten Unbestimmte Iteration Verbesserung der Struktur die Klasse Track Der Typ Iterator Zusammenfassung des Musiksammlung-Beispiels Ein weiteres Beispiel: ein Auktionssystem Zusammenfassung: Sammlungen mit flexibler Größe Sammlungen mit fester Größe 196 Kapitel 5 Bibliotheksklassen nutzen Die Dokumentation der Bibliotheksklassen Das Kundendienstsystem Die Klassendokumentation lesen Zufälliges Verhalten einbringen Pakete und Importe Benutzung von Map-Klassen für Abbildungen Der Umgang mit Mengen Zeichenketten zerlegen Abschluss des Kundendienstsystems Die Klassendokumentation schreiben Öffentliche und private Eigenschaften Klassen über ihre Schnittstelle verstehen Klassenvariablen und Konstanten 258 Kapitel 6 Klassenentwurf Einführung Die Welt von Zuul Kopplung und Kohäsion Code-Duplizierung Erweiterungen für Zuul Kopplung Entwurf nach Zuständigkeiten Änderungen lokal halten Implizite Kopplung Vorausdenken Kohäsion Refactoring Refactoring für Sprachunabhängigkeit Entwurfsregeln Programmausführung ohne BlueJ 307 7

6 Kapitel 7 Fehler vermeiden Einführung Testen und Fehlerbeseitigung Modultests in BlueJ Tests automatisieren Debugging Kommentierung und Programmierstil Manuelle Ausführung Ausgabeanweisungen Debugger Die Wahl der richtigen Teststrategie Techniken umsetzen 346 Teil II Anwendungsstrukturen 349 Kapitel 8 Bessere Struktur durch Vererbung Das Beispiel Netzwerk Einsatz von Vererbung Vererbungshierarchien Vererbung in Java Weitere Einsendungen für Netzwerk Vorteile durch Vererbung (bis hierher) Subtyping Die Klasse Object Autoboxing und Wrapper-Klassen Die Hierarchie der Sammlungstypen 383 Kapitel 9 Mehr über Vererbung Das Problem: die Methode zum Anzeigen Statischer und dynamischer Typ Überschreiben von Methoden Dynamische Methodensuche super-aufrufe in Methoden Methoden-Polymorphie Methoden aus Object: tostring Objektgleichheit: equals und hashcode Der Zugriff über protected Der Operator instanceof Ein weiteres Beispiel für Vererbung mit Überschreiben 408 8

7 Kapitel 10 Weitere Techniken zur Abstraktion Simulationen Die Fuechse-und-Hasen-Simulation Abstrakte Klassen Weitere abstrakte Methoden Multiple Vererbung Interfaces Ein weiteres Beispiel für ein Interface Die Klasse Class Abstrakte Klasse oder Interface? Ereignisgesteuerte Simulationen Zusammenfassung der Vererbung 457 Kapitel 11 Grafische Benutzungsoberflächen Einführung Komponenten, Layout und Ereignisbehandlung AWT und Swing Das Beispiel: ein Bildbetrachter Bildbetrachter 1.0: die erste komplette Version Bildbetrachter 2.0: die Programmstruktur verbessern Bildbetrachter 3.0: weitere GUI-Komponenten Zusätzliche Erweiterungen Ein weiteres Beispiel: der Musikplayer 507 Kapitel 12 Fehlerbehandlung Das Adressbuch-Projekt Defensive Programmierung Fehlermeldungen durch den Dienstleister Prinzipien der Exception-Behandlung Die Behandlung von Exceptions Neue Exception-Klassen definieren Die Verwendung von Zusicherungen Wiederaufsetzen und Fehlervermeidung Dateibasierte Ein- und Ausgabe 550 Kapitel 13 Entwurf von Anwendungen Analyse und Entwurf Klassenentwurf Dokumentation Kooperation Prototyping Softwarewachstum Der Einsatz von Entwurfsmustern 582 9

8 Kapitel 14 Eine Fallstudie Die Fallstudie Analyse und Entwurf Klassenentwurf Iterative Entwicklung Ein weiteres Beispiel Ein Blick nach vorn 612 Anhang A Arbeiten mit BlueJ-Projekten 613 A.1 BlueJ installieren 613 A.2 Ein Projekt öffnen 613 A.3 Der Debugger in BlueJ 613 A.4 Inhalt der Begleit-CD 614 A.5 BlueJ konfigurieren 614 A.6 Auf deutsche Schnittstelle umstellen 615 A.7 Einbinden einer lokalen API-Dokumentation 616 A.8 Vorlagen für neue Klassen ändern 616 Anhang B Datentypen in Java 617 B.1 Primitive Typen 617 B.2 Cast-Operator für primitive Typen 618 B.3 Objekttypen 619 B.4 Wrapper-Klassen 619 B.5 Cast-Operator für Objekttypen 620 Anhang C Operatoren 621 C.1 Arithmetische Ausdrücke 621 C.2 Boolesche Ausdrücke 622 C.3 Abkürzungsoperatoren 623 Anhang D Kontrollstrukturen in Java 625 D.1 Kontrollstrukturen 625 D.2 Auswahlanweisungen 625 D.3 Schleifen 628 D.4 Exceptions 630 D.5 Zusicherungen 631 Anhang E Java ohne BlueJ 633 E.1 Java ohne BlueJ ausführen 633 E.2 Konsolenanwendungen und die Problematik der Umlaute 635 E.3 Ausführbare jar-dateien erzeugen 637 E.4 Entwickeln ohne BlueJ

9 Anhang F Benutzung des Debuggers 639 F.1 Haltepunkte 640 F.2 Die Kontrollknöpfe 640 F.3 Anzeige der Variablen 641 F.4 Die Anzeige der Aufruffolge 642 F.5 Die Thread-Anzeige 642 Anhang G Testwerkzeuge für Modultests mit JUnit 643 G.1 Aktivieren der Test-Funktionalität 643 G.2 Eine Testklasse erzeugen 643 G.3 Eine Testmethode erzeugen 643 G.4 Zusicherungen bei Tests 644 G.5 Tests ausführen 644 G.6 Testgerüste 644 Anhang H Werkzeuge für die Teamarbeit 645 H.1 Server-Einrichtung 645 H.2 Teamarbeit-Funktionalität aktivieren 645 H.3 Ein Projekt zur gemeinsamen Nutzung einrichten 645 H.4 An einem Projekt gemeinsam arbeiten 646 H.5 Aktualisieren und Abgeben 646 H.6 Weitere Informationen 646 Anhang I Javadoc 647 I.1 Dokumentationskommentare 647 I.2 Unterstützung für Javadoc in BlueJ 650 Anhang J Quelltextkonventionen 651 J.1 Benennung 651 J.2 Layout 652 J.3 Dokumentation 653 J.4 Restriktionen bei der Sprachbenutzung 654 J.5 Programmiermuster 655 Anhang K Wichtige Bibliotheksklassen 657 K.1 Das Paket java.lang 657 K.2 Das Paket java.util 658 K.3 Die Pakete java.io und java.nio.file 660 K.4 Das Paket java.net 662 K.5 Weitere wichtige Pakete 662 Register

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