Programmieren in Java

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1 Fritz Jobst 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Programmieren in Java 5., überarbeitete Auflage HANSER

2 Vorwort Wegweiser durch das Buch XIII XV 1 Der Einstieg in Java Eigenschaften von Java Erstellung von Programmen Erste Programme Ein erstes Programm Ein erstes Applet Ein erstes Programm mit Eclipse erstellen Ein erstes Applet mit Eclipse erstellen 12 2 Elemente der Programmierung Daten erklären: Elementare Datentypen Übersicht der elementaren Datentypen Deklarationen und Scheibweisen Beispiel: Elementare Ausdrücke Beispiel: Bereichsüberschreitungen Typumwandlungen Deklarationen mit dem static-modifizierer Namen und ihre Gültigkeit Kontrollfluss Verzweigung Mehrfachverzweigung Schleifen mit Vorabprüfung Schleife mit Prüfung am Ende Verlassen von Schleifen Programmausnahmen Methoden Definitionen Beispiele für Methoden Rekursion Beispiel: Berechnung der Fakultät Beispiel: Die Türme von Hanoi Felder Eindimensionale Felder Grundlegende Definitionen Anwendungsbeispiele Behandlung von Indexfehlern Suche in Feldern Lineare Suche Halbierungsmethode: Binäre Suche Sortieren Mehrdimensionale Felder 63

3 VI Inhaltsverzeichnis 2.5 Operatoren in Java Arithmetische Operatoren Vergleiche und logische Verknüpfungen Reihenfolge der Auswertung Inkrement und Dekrement Bitverarbeitung Bedingter Ausdruck ANSI-Escape-Sequenzen 70 3 Objektorientierte Programmierung in Java Das Konzept der Objektorientierung Wege zur Objektorientierung Beziehungen zwischen Klassen Spezialisierte Klassen und Vererbung Klassen und Exemplare Abstrakte Klassen Entwurf der Klassen Typ 1: Die vorgegebenen Objekte Typ 2: Verwaltungsobjekte Typ 3: Umgebungsobjekte Typ 4: Technische Objekte Gemeinsame Oberklassen finden Klassen in Java Eine Klasse zum Verwalten von Personen Konstruktoren Wertzuweisung und Übergabe als Parameter Statische Klassenelemente Grundlagen Initialisierung der static-variablen in einer Klasse Innere Klassen Unterklassen und Polymorphie in Java Definition Konstruktoren und Vererbung Implementierung der Polymorphie Cast-Anweisung für Klassen Klassen und Ausnahmen Abstrakte Basisklassen: Design für Vererbung Der f inal-modifizierer Die finalize-methode Erweiterungen im Tiger-Release Autoboxing und Unboxing Variable Anzahl von Argumenten Generische Klassen in Java Aufzählung von Konstanten: enum Schnittstellenvererbung Beispiel: Geometrische Objekte Beispiel: Sortieren von vergleichbaren Objekten Beispiel: Funktionen als Parameter 119

4 VII Beispiel: Ereignisse Beispiel: Kopieren von Objekten Dynamische Erzeugung von Objekten Sichtbarkeit und Packages Packages mit package, import Sichtbarkeit Serialisierung und transient Zusicherungen Aufbau von Java-Programmen Grundlegende Klassen Nützliche Klassen und Packages Das Package java.lang Inhaltsangabe für die Schnittstellen aus java. lang Inhaltsangabe für die Klassen aus java. lang Zeichenketten in Java Die Klasse System Die Klasse Math Formatierte Ausgabe spezieller Klassen in Java Selbstauskunft von Java-Programmen Annotations Reguläre Ausdrücke Protokollierung Einstieg in das Verwalten von Objekten Einstieg in die Sammlungen mit JDK Sequenzieller Zugriff auf Daten: List und ArrayList Beispiel: Zeichenketten aufbewahren Assoziative Aufbewahrung: Map und HashMap Das Collection-Framework Grundlagen und Nutzen Die Struktur der Collection-Schnittstellen Struktur von Anwendungen Anwendung der einzelnen Schnittstellen Die Set-Schnittstelle Die List-Schnittstelle Die Queue-Schnittstelle Die Map-Schnittstelle Anordnung von Objekten Die SortedSet-Schnittstelle Die SortedMap-Schnittstelle Allgemeine Dienste des Collection-Frameworks Implementierungen von Schnittstellen Sammlungen und Threads Unveränderliche Sammlungen Typsichere Sichten auf Sammlungen Anwendungsfreundliche Implementierungen Algorithmen Anwendungsfälle 190

5 VIII Inhaltsverzeichnis Zerlegung von Zeichenketten: stringtokenizer Beispiel: Querverweisliste in Java Binäre Bäume Ein-/Ausgabe in Java Prinzip der Ein-/Ausgabe in Java Eingabe in Java Ausgabe in Java Anwendungsbeispiele Byteweise Verarbeitung von Dateien Blockweise Verarbeitung von Dateien Daten im Format für das Internet verarbeiten Auflistung aller Dateien in einem Verzeichnis Zugriff auf die Einträge in einem ZIP-Archiv DielO-Tools Entwurf der IO-Tools Benutzung der IO-Tools Nebenläufigkeit in Java: Threads Einstieg in Threads in Java Programmierung von Threads Threads in Applets für Animationen 231 Eine blinkende Fläche 231 Tanzende Schrift Grundlagen zu Threads Nutzen von Threads Wettrennen Zustände von Threads Wichtige Methoden für Threads Monitore in Java Grundlagen Anwendung der Monitore in Java 247 Verhindern von Wettrennen mit Monitoren 247 Warten auf Ereignisse mit Monitoren Framework für Nebenläufigkeit Erzeuger-Verbraucher-Kopplung Leser-Schreiber-Problem Semaphoren Deadlocks Die fünf Philosophen Maßnahmen gegen Deadlocks Lösungsvorschlag Swing und Threads 261

6 IX 7 Graphik-Anwendungen in Java Struktur von GUI-Anwendungen Hierarchie der Fenster: Fenster im Fenster Prinzip der ereignisgesteuerten Programmierung Klassenhierarchie von GUI-Bausteinen Elementare Controls und deren Einbindung Das Model-View-Controller-Paradigma und Swing Anordnung der Komponenten Ereignissteuerung 278 I Das Delegation Event Model" in Java AWT t, Beispiel: Window-Ereignisse bearbeiten 279, Typen von Ereignissen 279 f Event Listeners: die Beobachter 280 :> Event-Quellen 280 r Listener-Schnittstellen und Adapter Layoutmanager BorderLayout 283 f FlowLayout 285 f GridLayout 286 t CardLayout GridBagLayout 288 i BoxLayout (nur Swing) 291? Schachtelung der Layouts 292 t", 7.4 Steuerelemente in Benutzeroberflächen 293 K Zeichenflächen: Canvasbzw. JComponent 293 ' 1A2 Schalter: Button bzw. JButton 293 \ Auswahl Checkbox und Radiobutton 298 'J Statischer Text 301 S Listen zur Auswahl 302 l Textfelder Textfelder unter AWT 305 I Textfelder unter Swing Rollbalken Menüs in Java Kurs: GUI-Anwendungen Einbau einer Graphik-Komponente Eine elementare Graphik-Komponente Ein Schachbrett Leichtgewichtige Komponenten Einbau von Steuerelementen Ein Malprogramm Turtle-Graphik Rollbalken Dialoge in Java Datei-Dialoge in Java Eigene Komponenten entwickeln Die Türme von Hanoi 347

7 7.6 Steuerelemente unter Swing Übersicht: Aufgabenverteilung Swing-Anwender Details: JList und JComboBox JTable JTree Programmierung in Netzwerken Programmierung von Sockets Grundlagen von Netzwerken Sockets in Java Verbindungsorientierte Kommunikation Verbindungslose Kommunikation Java Klassen für Internet-Adressen und zur Darstellung von URLs Java-Programme für Internet-Protokolle Ein Client für http Ein Client für ftp Ein Client für smtp Verteilte Anwendungen Das Projekt Telefonauskunft" Implementierung der Telefonauskunft mit Sockets RMI Prinzip von RMI Praktische Durchführung mit RMI: Telefonauskunft CORBA Prinzip der Entwicklung in CORBA Praktische Durchführung mit CORBA: Telefonauskunft Servlets und JavaServer Pages Servlets Zur Installation von Tomcat Erstellung von Servlets Das Package javax.servlet Das Package javax.servlet.http Hilfsprogramme für Datenbankzugriff und Tabellen Projekte mit Servlets Projekt: Zugriff auf Parameter einer Anfrage Projekt: Telefonauskunft mit Servlets Projekt: Sitzungen Projekt: Anbindung an eine Datenbank JavaServer Pages JSP Einführung Direktiven Aktionen Implizite Objekte Tag-Bibliotheken Expression Language EL 447

8 XI Die Tag-Bibliotheken 448 ; Die core Taglib Die fmt Taglib Die sql Taglib Die XML-Bibliothek 454 * 10.7 Projekte mit JavaServer Pages Projekt: Zugriff auf Parameter einer Anfrage Projekt: Telefonauskunft mit jsp 458 :, Projekt: Anbindung von Datenbanken mit jsp Applets Besonderheiten von Applets Wichtige Funktionen für Applets Methoden im Zusammenhang mit Applets Sicherheit Die APPLET-Anweisung in HTML-Dokumenten Anbindung von Datenbanken mit JDBC Prinzip von JDBC Grundlagen von JDBC Grundlegende Abläufe (vereinfacht) Einstieg in SQL Klassen und Schnittstellen im Package java. sql Beispiel: die Kundendatenbank in JDBC Programmierung der Verbindung zu den Datenbanken Vorbereitung: Datenbanken einrichten Zugriffe mit JDBC Erweiterte Möglichkeiten mit JDBC Datentypen in Java und SQL Metadaten Metadaten und die Auskunft über die Datenbank Anwendung Generieren von Datenbankanbindungen Java-Beans 499 r 13.1 Anforderungen an Komponenten 499 l 13.2 Beispiel: ein Bean mit Eigenschaften Beispiel: ein Zähler 502 l_ Aufbau eines Archivs für das Bean 502 i Das Bean in der BeanBox von Java Erweiterte Möglichkeiten 505 } Explizite Beschreibung: Beanlnfo-Schnittstelle 505 L Anpassungen für die Werte des Beans 506 I Auslösen von Ereignissen in Beans 508 I Ereignisse im Bean Beans in einem visuellen Builder 511 fr 13.4 Die Introspektion für Beans 512

9 XII Inhaltsverzeichnis 14 Bearbeiten von XML in Java Aufbau von XML-Dokumenten DOM und das Package org.w3c. dorn DOM-Parser SAX-Parser Die Werkzeuge aus dem JDK Der Compiler javac Der Interpreter java Applet-Viewer Der Generator für die Dokumentation Die Testhilfe Der Disassembler 531 Literaturverzeichnis 532 Eclipse Public License 533 Index 536

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