Ralph Steyer. Java 2. Professionelle Programmierung mit J2SE Version 1.3. KOMPENDIUM Arbeitsbuch. Nachschlagewerk Praxisführer. Markt+Technik Verlag

Transkript

1 Ralph Steyer Java 2 Professionelle Programmierung mit J2SE Version 1.3 KOMPENDIUM Arbeitsbuch Nachschlagewerk Praxisführer Markt+Technik Verlag

2 Vorwort 25 Hinweise zum Buch 27 Kapitel 1 What's new? Java 1.2, Java 2.0, JDK 1.2 und JDK JavaSoft und Sun Die Java-Neuerungen 34 Kompatibilität und das Java-Plug-In 34 Interoperabilität 39 Anpassung einer Applikation an verschiedene Länderstandards 40 Erweiterung der Sicherheitsschnittstelle von Java 40 Verschlüsselung in Java 41 Das Abstract Window Toolkit 42 Java-Archive 43 Datenbankunterstützung 44 Verteilte Programmierung und Object Serialization 44 Java IDL 45 JavaBeans 45 Servlets 46 Inner Classes und Anonymous Classes 46 Native Methoden 47 Reference Objects 47 Multimedia-Unterstützung in Java 2 47 Die Java-2D-API-Referenz 48 Swing JDK 1.2/1.3 und die Java Accessibility API 49 Drag&Drop 50 Die Java-Standardklassen und die Datei classes.zip 51 Veränderungen bei den Tools 51 Neues Lizenzierungsmodell für Java Zusammenfassung 54 Java 2 Kompendium 7

3 Kapitel 2 Schnuppertour Java Was ist Java? 56 Das Internet 56 Ein kurzer Abriss der Internet-Geschichte 58 HTML 62 Die Organisation des Internets 64 Die Adressierung im Internet 65 Die IP-Nummern 66 Das DNS-Konzept 68 Uniform Resource Locator Die Geschichte von Java 73 Erstes Java-Auftreten, HotJava und das JDK Was macht Java so einzigartig? 77 Die Herkunft von Java Zusammenfassung 86 Kapitel 3 DasJDK Bezug des JDK Installation des JDK 91 classes.zip, src.zip, src.jar, rt.jar & Co 93 Verzeichnisstruktur innerhalb des JDK-Verzeichnisses 94 Die Java-Laufzeitumgebung jre 96 Das Java-Plug-In Die JDK-Dokumentation Fehlervorbeugung und Fehierbehebung beim JDK 103 Pfad-Angaben 103 CLASSPATH 105 Verwendung von mehreren JDK-Versionen unter Windows 109»Class not found«und andere Fehlermeldungen 112 Die Java-Umgebungsvariablen 116 Unbekannte Fehler Die wichtigsten JDK-Tools 117 Ein paar allgemeine Hinweise zu den JDK-Programmen 117 Der Appletviewer 121 Der Java-Compiler Javac 125 Der Java-Interpreter Zusammenfassung Java 2 Kompendium

4 Kapitel 4 Unterschiede zwischen Java-Appllkatlonen und -Applets Die technischen Unterschiede Eine erste Beispielanwendung und ein erstes Applet 141 Eine erste Applikation 141 Übergabe von Aufrufargumenten an ein Java-Programm 144 Ein erstes Applet Zusammenfassung 149 Kapitel 5 Java-Hintergründe Was ist OOP? Die Definition von Objektorientierung 153 Objektmethoden 153 Who's calling? Klassen und Instanzen 157 Superklasse und Subklasse 159 Metaklassen 160 Abstrakte Klassen Vererbung 161 Mehrfachvererbung Überschreiben Polymorphismus Binden 165 Frühes Binden 165 Spätes Binden Die Grundprinzipien der objektorientierten Programmierung Objektorientierte Analyse und objektorientiertes Design 167 Die objektorientierte Analyse, 167 Das objektorientierte Design Die Objektorientierung von Java 169 Java-Klassen 169 Polymorphismus und Binden 169 Schnittstellen und Pakete statt Mehrfachvererbung 169 Überladen, Überschreiben und Überschatten 170 Globale Vereinbarungen 172 Zusammenfassung 172 Java 2 Kompendium 9

5 5.11 Plattformunabhängigkeit von Java und die JVM 173 Die binäre Plattformunabhängigkeit von Java 173 Die JVM-Architektur 174 Die Datentypen der JVM 179 Die Java-Plattformunabhängigkeit auf Quellebene Zusammenfassung 180 Kapitel 6 Java-die Hauptbestandteile der Sprache Token 183 Der Unicode-Zeichensatz 185 Die UTF-8-Codierung 188 Kleiner Vorgriff auf die Datentypen von Java 188 Die Java-Token-Details 189 Literale 195 Operatoren 201 Operatoren-Priorität 221 Kommentare Typen 223 Operationen mit den Datentypen Datenfelder (Arrays) 235 Deklarieren von Datenfeldern 236 Erstellen von Datenfeldobjekten 237 Dynamische Arrays 238 Speichern und Zugreifen auf Datenfeldelemente 239 Collections Ausdrücke, Operatoren und Casting 245 Ausdrücke 245 Operatoren 248 Typkonvertierungen und der Casting-Operator 250 Der Instanceof-Operator Anweisungen 258 Blöcke und Anweisungen 260 Leere Anweisungen 261 Bezeichnete Anweisung 261 Deklarationen 262 Ausdrucksanweisungen Java 2 Kompendium

6 Auswahlanweisungen 265 Iterationsanweisungen 269 Java-Sprunganweisungen 272 Schutzanweisung 276 Unerreichbare Anweisung Klassen und Objekte 277 Allgemeines zu Klassen in Java 278 Allgemeine Klassendeklaration 279 Klassen-Modifier 279 Der Klassenname 285 Superklassen und das Schlüsselwort extends 285 Designregeln für Klassen 286 Innere und anonyme Klassen bzw. Schnittstellen 287 Adapterklassen 289 Konstruktoren und der new-operator 289 Das Speichermanagement 296 Das Schlüsselwort this Methoden 302 Deklaration einer Methode 303 Die Zugriffsspezifizierung 303 Die Methodenmodifier 305 Die Rückgabewerte von Methoden 308 Der Methodenname 309 Die Parameterliste 310 Der Methodenkörper 311 Methoden überladen und überschreiben Schnittstellen und das Schlüsselwort impl ements 317 Erstellung einer Schnittstelle 318 Namensregeln für Schnittstellen 318 Die Erweiterung anderer Schnittstellen 319 Der Körper einer Schnittstelle 319 Überschreiben und Verwenden von Schnittstellenmethoden 322 Verwenden von Feldern einer Schnittstelle 323 Beispiele mit Schnittstellen 324 Java 2 Kompendium 11

7 6.9 Variablen 325 Instanzvariablen 326 Klassenvariablen 326 Klassenvariablen versus Instanzvariablen 327 Lokale Variablen 329 Die Java-Konstanten Der Zugriff auf Java-Elemente Pakete und die import-anweisung 331 Die Verwendung von Paketen 331 Erstellung eines Paketes 335 Das anonyme Default-Paket 336 Zugriffslevel Zusammenfassung 337 Kapitel 7 Grundlagen der Applet-Erstellung Die Vorbereitung Grundlagen der Einbindung von Java-Applets in HTML-Seiten 343 HTML-Grundlagen Konkrete Referenzierung eines Java-Applets 349 Die <APPLET>-Syntax 349 Die Parameter des <APPLET>-Tags 355 Die <EMBED>-Syntax 358 Die <OBJECT>-Syntax 360 Welches Tag ist sinnvoll? 362 Die ursprüngliche HotJava-Syntax Die interne Arbeitsweise eines Applets 363 Erstellung und Grundmethoden eines Applets 364 Ein Musterapplet als Schablone Die Applet-Klasse 367 Ausgabe in einem Applet mit der painto-methode 368 Übergabewerte für ein Applet 368 Bilder importieren 373 Importieren und Abspielen von Sound 375 Die Interaktion des Applets mit der Umgebung und den Lebenszyklus eines Applets verwalten 375 Methoden zur Ereignisbehandlung in Applets Java 2 Kompendium

8 7.6 Multithreading bei Applets Zusammenfassung 390 Kapitel 8 Multithreading Klassen Thread-fähig machen 394 Die Erweiterung der Klasse Thread 394 Implementation von Runnable Thread-Gruppen 406 Eine Thread-Gruppe erstellen 406 Hinzufügen eines Threads zu einer Thread-Gruppe Dämonen Schutzmaßnahmen bei Multithreading 412 Methoden synchronisieren 413 Vorsicht, Deadlock! 413 Synchronisierte Blöcke 414 Thread-sicherer Zugriff auf Datenstrukturen und Objekte Zusammenfassung 415 Kapitel 9 Grafik und Animation Zeichnen, Update und neu zeichnen Punkte, Linien, Kreise und Bögen 420 Das Koordinatensystem 420 Eine Linie zeichnen - die drawlineo-methode 421 Ein Rechteck zeichnen - die drawrecto-methode 422 Ein gefülltes Rechteck zeichnen - fillrecto 423 Löschen eines Bereichs - clearrecto 423 Kopieren eines Bereichs - copyarea() 424 Ein 3D-Rechteck zeichnen - die draw3drect()-metfiode 425 Ein gefülltes 3D-Rechteck zeichnen - fill3drecto 425 Abgerundete Rechtecke - drawroundrecto 426 Abgerundete gefüllte Rechtecke - fillroundrecto 426 Zeichnen von Polygonen - drawpolygono 427 Zeichnen von gefüllten Polygonen - fillpolygono 430 Zeichnen von Kreisen und Ellipsen - drawovalo 431 Zeichnen von gefüllten Kreisen und Ellipsen - fillovalö 432 Zeichnen von Bögen - drawarco 433 Zeichnen von gefüllten Bögen - fillarco 434 Java 2 Kompendium 11

9 9.3 Farbangaben 434 Die Color-Klasse 435 Farben setzen - setcoloro 436 Hintergrundfarben und Vordergrundfarben pauschal setzen - setbackgroundo und setforegroundo 438 Ein Apfelmännchen als Java-Applet 439 Abrufen von Farbinformationen 444 Textausgabe über den Zeichnen-Modus 445 Erstellen von Fontobjekten 445 Abfragen der zur Verfügung stehenden Fonts 448 Informationen über einen speziellen Font abfragen Die Java-Zeichenmodi 450 Der Paint-Modus 450 Der XOR-Zeichenmodus Zeichnen von Bildern 451 Laden von Bildern - getlmageo 451 Anzeigen von Bildern - drawimageo 452 Der Imageobserver und der MediaTacker Animationen 457 Aufbau eines Animationsrahmens 458 Abspielen einer Animation 458 Flimmereffekte in Animationen reduzieren 468 Clipping 474 Double-Buffering Das 2D-API 478 Java-2D-Grundlagen 479 Zeichnen unter dem Java-2D-API 480 Komplexere Zeichnenoperationen im 2D-API 487 Text unter Java 2D Bilder unter Java 2D 493 Anzeige von Bildern unter Java 2D 493 Transparenz und Bilder 493 Rendering als Bestandteil von Java 2D 499 Kontrolle der Ausgabequalität 500 Transformation von 2D-0bjekten 501 Neue Formen kreieren Java 2 Kompendium

10 Stroking Paths 502 Füllen von Formen 502 Komposition von Bildern 502 Transparenz' 503 Text und Fonts unter Java 2D 503 Farbmanagement unter Java 2D 506 2D-Bildbearbeitung 506 Offscreen-Puffer unter Java 2D 507 2D-Graphics Devices Die Java-2D-API-Referenz Sound und Töne in Java 510 Das Abspielen und Stoppen eines Audio-Clips - playo 511 Die Sound-Möglichkeiten der JDK-Demos 511 Das Java Media Framework Zusammenfassung 515 Kapitel 10 Das AWT Was ist das Abstract Window Toolkit? Woraus besteht das AWT? 521 Was sind AWT-Komponenten? 522 Was versteht man unter AWT-Container? 523 Container und Applets 523 Der Aufbau der AWT-Klassenhierarchie 523 Was ist ein AWT-Layoutmanager? Container 525 Panels 526 Frames 527 Dialoge Schaltflächen Labels Kontrollkästchen und Optionsfelder 545 Kontrollkästchen 546 Optionsfelder 548 Reaktionen auf Kontrollfelder und Radiobuttons 550 Java 2 Kompendium 15

11 10.7 Auswahlmenüs und Listenfelder 554 Einzeilige Listenfelder 555 Mehrzellige Listenfelder Textbereiche und Textfelder 566 Textbereiche 566 Textfelder 567 Gemeinsame Methoden 569 Spezielle TextField-Methoden 570 Spezielle TextArea-Methoden Schieber und Bildlaufleisten Zeichenbereiche Menüs Eine Schablone für alle Fälle Layoutmanager 590 Layout-Regeln 592 Die Layoutmanager im Detail Die Eventmodelle 1.0 und Der AWT-Event-Handler Tastaturereignisse des AWT-Event-Handlers 607 Mausereignisse des AWT-Event-Handlers 608 Zentrale Aspekte des 1.0-Eventhandlings 608 Das Eventhandling Der Umstieg vom 1.0-Eventmodell auf das 1.1-Modell Zusammenfassung 621 Kapitel 11 Swing&Co Das Swing-API Swing und AWT im Vergleich 624 Einige Swing-Probleme Swing in der Praxis 627 Umschalten von Look and Feel 627 Swing und Applets Eigenständige Applikationen und Swing 638 Eine Swing-Applikations-Schablone Java 2 Kompendium

12 11.5 Swing-Komponenten im Detail Zusammenfassung 666 Kapitel 12 Debugging und Ausnahmebehandlung Debugging 668 Fehler im Vorfeld abfangen 668 Vernünftige Sicherungsmaßnahmen 669 Fehler finden und beseitigen 669 Fehlerlokalisierung ohne Debugger 670 Fehlerlokalisierung mit Debugger Ausnahmebehandlung und andere Fehlerbehandlungen 675 Die individuell programmierte Fehlerbehandlung 676 Die Ausnahmebehandlung von Java 677 Benutzerdefinierte Exceptions 687 Die RuntimeException Zusammenfassung 694 Kapitel 13 Ein-und Ausgabe in Java Allgemeines zur Ein- und Ausgabe unter Java Die Klasse InputStream 701 Methoden zum Einlesen 701 Blockaden vorher abfragen 702 Überspringen von Daten 703 Positionen beim Lesen markieren 703 Ressourcen freigeben Die Klasse OutputStream 704 Methoden zum Schreiben 705 Den gepufferten Cache ausgeben 706 Ressourcen freigeben Byte-Datenfeldströme Der StringBufferlnputStream Gefilterte Ströme Gepufferte Ströme Datenströme 710 Die Datalnput-Schnittstelle 710 Java 2 Kompendium 17

13 Die DataOutput-Schnittstelle 712 Die DatalnputStream- und DataOutputStream-Kiassen Die PrintStream-Klasse Pipe-Ströme Objektströme Einige spezielle Utility-Ströme 716 Die LineNumberlnputStream-Klasse 716 Die SequencelnputStream-Klasse 716 Die PushbacklnputStream-Klasse 717 Die StreamTokenizer-Klasse Die File-Klasse 718 Überprüfung, ob Datei oder Verzeichnis 718 Lese- und Schreiberlaubnis überprüfen 719 Die letzte Änderung überprüfen 719 Die Existenz eines Objekts überprüfen 719 Pfadkontrolle 719 Namen und Pfad einer Datei oder eines Verzeichnisses ermitteln 719 Eine Datei oder ein Verzeichnis umbenennen 720 Dateien löschen 720 Verzeichnisse erstellen 720 Den Inhalt eines Verzeichnisses angeben Dateiströme - FilelnputStream und FileOutputStream 721 Die RandomAccessFile-Klasse Praktische Java-Beispiele mit Datenströmen Drucken unter Java 744 Drucken unter dem JDK Drucken unter dem SDK Zusammenfassung 751 Kapitel 14 Java-Sicherheit Das Java-Sicherheitskonzept 755 Die Missbrauchsfähigkeiten einer Sprache 756 Viren 760 Unkontrollierte Systemzugriffe 760 Verifizierung des Bytecodes 761 Der Verifier Java 2 Kompendium

14 Der Classloader 762 Der Sicherheitsmanager 763 Digitale Unterschriften eines Applets und Verschlüsselung in Java 765 Native Code 765 Weitere unerwünschte Aktionen ActiveX-Sicherheitskonzept im Vergleich 766 Was sind ActiveX-Controls? 766 Sicherheitskonzept von ActiveX Bekannte Sicherheitslücken der Java-Vergangenheit 771 Der Bytecode-Bug 772 Schwarze Witwen und der DNS-Bug 773 DerCLASSPATH-Bug 773 Weitere Bugs 774 Informationen zur Sicherheit Zusammenfassung 775 Kapitel 15 Andere Sprachen in Verbindung mit Java C/C++ - Unterschiede und Gemeinsamkeiten sowie die Einbindung 777 Unterschiede und Gemeinsamkeiten Die Verbindung von Java und nativem Code 784 Konventioneller Einbau von C-Code in Java 785 Das Java Native Interface (JNI) 790 JNI-Grundlagen 791 Datenaustausch zwischen Java und C 793 Java-C++-Verbindung 794 Alternativen zum direkten Einbinden von nativen Methoden Verbindung von Java zu JavaScript und anderen Scriptsprachen 795 Kleiner Exkurs zu JavaScript-Interna 797 Das Objektmodell von JavaScript 807 Verbindung von Java und JavaScript 811 Applets dynamisch schreiben 823 Verbindung mit weiteren Techniken Zusammenfassung 827 Java 2 Kompendium 19

15 Kapitel 16 Weiterführende Themen Reflection und Serialization 829 Reflection 830 Serialization JavaBeans 832 Wie passen JavaBeans in Java? 833 Beans erstellen 838 Spezielle Anwendungen von JavaBeans 841 Beans einer IDE bereitstellen Verteilte Systeme-RMI, IDL und CORBA 842 Java IDL oder wie ist RMI in Bezug auf CORBA zu sehen? 844 Entwicklung einer CORBA-Anwendung in Java Netzwerkzugriffe, Sockets und Servlets 853 Java-Servlets, JSP und SSI 853 Allgemeine Netzwerkzugriffe 870 Sockets Datenbanken und JDBC 880 Was sind relationale Datenbanken? 881 Was ist SQL? 883 JDBC versus ODBC 883 Grundaufbau von JDBC und des JDBC-Managers 884 Woraus besteht das JDBC-API? 885 Die JDBC-Treiber 888 Schematischer Aufbau einer Datenbank-Applikation 889 Praktischer Einsatz von JDBC Zusammenfassung 904 Anhang A 905 A.1 Ergänzungen zu den JDK-Tools 905 Erweiterte Basisprogramme 905 Internationalization Tools 927 Security Tools 928 Java IDL- und RMI-Tools Java 2 Kompendium

16 A.2 IDEsfürJava 938 JCreator für Windows 938 Forte 2.0 for Java 941 JBuilder 948 Kawa 951 Anhang B 955 B.1 Das Java-1.3-API 956 B.2 Beschreibung der Pakete 959 java.applet 960 java.awt 960 java.awt.color 966 java.awt.datatransfer 967 java.awt.dnd 967 java.awtevent 968 java.awt.font 970 java.awt.geom 971 java.awt.im 972 java.awt.im.spi 973 java.awtimage 973 java.awt.image.renderable 976 java.awt.print 976 java.beans 977 Java.bean.beancontext 978 java.io 979 java.lang 983 java.lang.ref 988 java.lang.reflect 988 java.math 989 java.net 989 java.rmi 991 java.rmi.activation 992 java.rmi.dgc 992 java.rmi.registry 993 java.rmi.server 993 java.security 995 java.security.acl 997 Java 2 Kompendium 21

17 java.security.cert 997 java.security.interfaces 998 java.security.spec 998 java.sql 999 java.text 1000 java.util 1002 java.util.jar 1004 java.util.zip 1004 javax.accessibility 1005 javax.naming 1006 javax.naming.directory 1007 javax.naming.event, javax.naming.ldap und javax.naming.spi 1007 javax.rmi und javax.rmi.corba 1008 javax.sound.midi 1008 javax.sound.midi.spi, javax.sound.sampled und javax.sound.sampled.spi 1009 javax.swing & Co 1009 javax.swing.event 1014 javax.swing.undo 1016 Die CORBA-Pakete 1016 Nicht enthalten - das Servlets-API 1017 B.3 Die veralteten Elemente des Java-AP Klassen (deprecated) 1018 Interfaces (deprecated) 1018 Exceptions (deprecated) 1018 Felder (deprecated) 1018 Methoden (deprecated) 1019 Constructors (deprecated) 1025 B.4 HTML-Elemente und -Attribute 1025 HTML-Tags 1025 Die HTML 4.0-Attribute 1030 B.5 JavaScript- Token 1070 Anhang C 1075 C.1 JAR-Archive oder wie arbeiten Komprimierungstechnologien? 1075 Komprimierungsverfahren und Programme 1075 Der Huffman-Algorithmus Java 2 Kompendium

18 Selbstextrahierende Programme 1082 Wie groß ist die Reduzierung der Datenmenge? 1083 C.2 Wie funktionieren Verschlüsselungsverfahren? 1083 Verschlüsselungs- bzw. Kryptographieprogramme 1084 Einige Verschlüsselungsverfahren 1086 PGP oder wie Java verschlüsselt 1089 Die heutigen Standard-Algorithmen 1089 Eine kleine Abschlussbemerkung zum Thema 1090 C.3 Von der Dezimalrechnung abweichende Rechenarten 1091 Binärrechnung 1091 Oktalrechnung 1092 Hexadezimalrechnung 1093 C.4 Die Theorie des Zweierkomplements bei ganzen Zahlen 1095 C.5 Farbangaben in Java und JavaScript 1097 Die direkte Angabe eines Farbnamens 1097 Die Farbangabe mittels RGB-Werten in Hexadezimalform 1097 C.6 Erläuterung der Kurzschreibweisen von Operatoren 1098 C.7 Java-Quellen im Internet 1099 Anhang D 1101 D.1 Neuerungen der Java-2-Plattform 1101 Stichwortverzeichnis 1105 Java 2 Kompendium 23