Vorkurs Informatik WiSe 16/17

Transkript

1 Java Einführung Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe, Technische Universität Braunschweig, IPS

2 Überblick Organisatorisches Hello! Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 2

3 Überblick Einführung in die Programmierung zur Vereinfachung des Einstiegs ins Studium Erstellung von ausführbaren Programmen für den Computer Denk- und Vorgehensweisen beim Programmieren Inhalte: Hello World Datentypen Ausdrücke Variablen Arrays Objektorientierte Programmierung Rekursion Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 3

4 Ablaufplan Main-Methode und Ausgaben Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 4

5 Ablaufplan Main-Methode und Ausgaben Ausdrücke, Variablen und Eingaben Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 4

6 Ablaufplan Main-Methode und Ausgaben Ausdrücke, Variablen und Eingaben Schleifen und Arrays Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 4

7 Ablaufplan Main-Methode und Ausgaben Ausdrücke, Variablen und Eingaben Schleifen und Arrays Beispiele Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 4

8 Ablaufplan Main-Methode und Ausgaben Ausdrücke, Variablen und Eingaben Schleifen und Arrays Beispiele Methoden Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 4

9 Ablaufplan Main-Methode und Ausgaben Ausdrücke, Variablen und Eingaben Schleifen und Arrays Beispiele Methoden Rekursion Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 4

10 Ablaufplan Main-Methode und Ausgaben Ausdrücke, Variablen und Eingaben Schleifen und Arrays Beispiele Methoden Rekursion Objektorientierte Programmierung Objektorientierte Programmierung Objektorientierte Programmierung Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 4

11 Die Java-Programmiersprache Ursprünglich entwickelt von Sun Microsystems Gehört nun zu Oracle Plattformunabhängig Kompilierte Sprache Objektorientiert Kompilierte Programme werden auf einer virtuellen Maschine ausgeführt Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 5

12 Arbeitsumgebung Um Java-Programme zu schreiben, wird folgende Softwareausstattung benötigt Ein Text-Editor Notepad++ Vim Emacs Sublime Text Alternativ: Eine integrierte Entwicklungsumgebung Intellij IDEA Netbeans Eclipse Das Java Development Kit (JDK) (nicht zu verwechseln mit der Java Runtime Edition (JRE)) Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 6

13 Arbeitsablauf 1. Planung Analyse des Problems Analyse der Anforderungen an die Lösung Benötigte Datenobjekte Laufzeitumgebung Mögliche Ansätze 2. Programmierung Programm wird geschrieben Für kompilierte Sprachen: Kompilieren des Programms Ausführen des Programms 3. Testen Macht das Programm, was es soll? Zwischen den Phasen wird hin und her gewechselt, je nach Entwicklungsmodell (siehe Software Engineering 1) Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 7

14 Programmerstellung mit Java 1. Erstellen einer Textdatei mit dem Programmcode 2. Der Programmcode wird in ausführbaren Code übersetzt (Befehl: javac Quelldateien) 3. Das Programm wird auf der Java Virtual Machine (JVM) ausgeführt (Befehl: java Klassenname) Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 8

15 Eingabe des Programmcodes Erstellen einer Textdatei mit dem Programmcode Tipp: Texteditor auf UTF-8 umstellen, erspart Ärger mit Umlauten! Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 9

16 Kompilieren des Java-Codes Programmcode nicht direkt ausführbar Übersetzung von Programmcode zu ausführbarem Code für die JVM Wird Bytecode genannt Erzeugt Bytecode in.class-dateien javac Quelldateien z. B. javac Hello.java Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 10

17 Ausführen des Java-Codes Bytecode wird auf der JVM ausgeführt Ausführung startet in der main-methode java Klassenname z.b. java Hello Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 11

18 Überblick Organisatorisches Hello! Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 12

19 Hello World! public class Hello { public static void main( String[] args) { System. out. println(" Hello World!"); } } Programm besteht aus mindestens einer Klasse Klassenname steht hinter class Dateiname muss Klassenname +.java sein main-methode ist Ausgangspunkt für die Ausführung Programm führt Folge von Anweisungen aus, von oben nach unten Anweisungen enden mit einem Semikolon (;) Aufruf von System.out.println() gibt etwas aus Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 13

20 Demo: VM, Hello Live in der Vorlesung Demo: Vorführung der Ubuntu-Mate-Vorkurs-VM, Hello World Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 14

21 Die main-methode Ausführung startet mit der ersten Anweisung der main-methode public static void main(string[] args) Muss in einer Klasse stehen Signatur wird verständlicher, sobald wir Methoden behandeln Bis dahin: Programmgerüst mit Klasse und main-methode erst mal übernehmen Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 15

22 Ausgeben von Text System.out.println("Text") gibt Text aus und macht am Ende einen Zeilenumbruch System.out.print("Text") gibt Text aus und macht am Ende keinen Zeilenumbruch Wir können "Text" auch durch eine Zahl ersetzen: System.out.println(42) Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 16

23 Java kann auch Rechnen public class Rechnen { public static void main( String[] args) { System. out. println(1 + 1); System. out. println(2 * 2.5); System. out. println(4-0.5); System. out. println (4.0 / 3); System. out. println(4 / 3); // Warum 1? System. out. println(7 % 3); // Was wird hier berechnet? System. out. println(8 % 3); // Was wird hier berechnet? System. out. println(9 % 3); // Was wird hier berechnet? System. out. println(1 + 2 * 2 / 3); } } Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 17

24 Demo: Rechnen mit Java Live in der Vorlesung Demo: Java als Taschenrechner Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 18

25 Überblick und Ausblick Die Sprache Java Arbeitsablauf Hello World! main-methode als Ausgangspunkt Ausgabe mit Java Java als Taschenrechner Demo: Ubuntu-Mate-VM, Arbeitsablauf, Rechnen mit Java Morgen: Ausdrücke, Variablen, Datentypen Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 19

26 Übungen Ab 14:00 bis 17:00 Theorie Werkzeuge (Unix) Programmieren (Java) Selbst aufteilen! Räume: IZ 161 Theorie IZ G40 Rechnerraum IZ 359 Rechnerraum IZ 443 Rechnerraum (nur Programmieren) IZ 251 Laptopgruppe IZ 305 Laptopgruppe Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 20

27 Danke Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 21