Java lernen mit BlueJ

Transkript

1 David J. Barnes Michael Kölling Java lernen mit BlueJ Eine Einführung in die objektorientierte Programmierung 3. Auflage Übersetzt von Axel Schmolitzky, Universität Hamburg ein Imprint von Pearson Education München Boston San Francisco Harlow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort von James Gosling, Sun Microsystems Vorwort an Kursleiter Vorwort des Übersetzers Projekte, die in diesem Buch detailliert besprochen werden Danksagungen Teil 1 Grundlagen der Objektorientierung Kapitel 1 Objekte und Klassen Objekte und Klassen Instanzen erzeugen Methoden aufrufen Parameter Datentypen Eine Klasse, viele Instanzen Zustand Das Innenleben eines Objekts Objektinteraktion Quelltext Ein weiteres Beispiel Aufrufergebnisse Objekte als Parameter Zusammenfassung Kapitel 2 Klassendefinitionen Ticketautomaten Eine Klassendefinition untersuchen Datenfelder, Konstruktoren und Methoden Datenübergabe mit Parametern Zuweisungen Sondierende Methoden Verändernde Methoden Ausgaben in Methoden Zusammenfassung des naiven Ticketautomaten Bewertung des Entwurfs des naiven Ticketautomaten Entscheidungen treffen: die bedingte Anweisung Ein weiteres Beispiel für eine bedingte Anweisung Lokale Variablen

3 8 Inhaltsverzeichnis 2.14 Datenfelder, Parameter und lokale Variablen Zusammenfassung des besseren Ticketautomaten Übungen zur Selbstüberprüfung Vertrautes neu betrachtet Zusammenfassung 84 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 Zusammenfassung 120 Kapitel 4 Objektsammlungen Objektsammlungen mit flexibler Größe Ein persönliches Notizbuch Ein erster Blick auf Bibliotheksklassen Objektstrukturen mit Sammlungen Generische Klassen Nummerierung in Sammlungen Elemente aus einer Sammlung entfernen Komplette Sammlungen verarbeiten Zusammenfassung des Notizbuch-Beispiels Ein weiteres Beispiel: ein Auktionssystem Zusammenfassung: Sammlungen mit flexibler Größe Sammlungen mit fester Größe Zusammenfassung 162 Kapitel 5 Bibliotheksklassen nutzen Die Dokumentation der Bibliotheksklassen Das Kundendienstsystem Die Klassendokumentation lesen 173

4 Inhaltsverzeichnis 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 Zusammenfassung 207 Kapitel 6 Fehler vermeiden Einführung Testen und Fehlerbeseitigung Modultests in BlueJ Tests automatisieren Modularisierung und Schnittstellen Ein Szenario für Fehlerbeseitigung Kommentierung und Programmierstil Manuelle Ausführung Ausgabeanweisungen Debugger Techniken umsetzen Zusammenfassung 243 Kapitel 7 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 Zusammenfassung 287

5 10 Inhaltsverzeichnis Teil 2 Anwendungsstrukturen 291 Kapitel 8 Bessere Struktur durch Vererbung DoME Einsatz von Vererbung Vererbungshierarchien Vererbung in Java Weitere Medien für DoME Vorteile durch Vererbung (bis hierher) Subtyping Der Cast-Operator Die Klasse Object Die Hierarchie der Sammlungstypen Zusammenfassung 323 Kapitel 9 Mehr über Vererbung Das Problem: die Methode zum Ausgeben Statischer und dynamischer Typ Überschreiben von Methoden Dynamische Methodensuche super-aufrufe in Methoden Methoden-Polymorphie Methoden aus Object: tostring Der Zugriff über protected Ein weiteres Beispiel für Vererbung mit Überschreiben Zusammenfassung 347 Kapitel 10 Weitere Techniken zur Abstraktion Simulationen Die Füchse-und-Hasen-Simulation Abstrakte Klassen Weitere abstrakte Methoden Multiple Vererbung Interfaces Zusammenfassung von Vererbung Zusammenfassung 384

6 Inhaltsverzeichnis 11 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 Sound-Player Zusammenfassung 433 Kapitel 12 Fehlerbehandlung Das Adressbuch-Projekt Defensive Programmierung Fehlermeldungen durch den Dienstleister Prinzipien der Ausnahmebehandlung Die Behandlung von Exceptions Neue Exception-Klassen definieren Die Verwendung von Zusicherungen Wiederaufsetzen und Fehlervermeidung Fallstudie: Ein- und Ausgabe von Texten Zusammenfassung 479 Kapitel 13 Entwurf von Anwendungen Analyse und Entwurf Klassenentwurf Dokumentation Kooperation Prototyping Softwarewachstum Der Einsatz von Entwurfsmustern Zusammenfassung 502 Kapitel 14 Eine Fallstudie Die Fallstudie Analyse und Entwurf Klassenentwurf Iterative Entwicklung Ein weiteres Beispiel Ein Blick nach vorn 526

7 12 Inhaltsverzeichnis Anhang A Arbeiten mit BlueJ-Projekten 527 A.1 BlueJ installieren 527 A.2 Ein Projekt öffnen 527 A.3 Der Debugger in BlueJ 527 A.4 Inhalt der Begleit-CD 528 Anhang B Datentypen in Java 529 B.1 Primitive Typen 529 B.2 Objekttypen 530 B.3 Wrapper-Klassen 531 Anhang C Kontrollstrukturen in Java 533 C.1 Auswahlanweisungen 533 C.2 Schleifen 535 C.3 Exceptions 537 C.4 Zusicherungen 537 Anhang D Operatoren 539 D.1 Arithmetische Ausdrücke 539 D.2 Boolesche Ausdrücke 540 Anhang E Java ohne BlueJ 541 E.1 Java ohne BlueJ ausführen 541 E.2 Ausführbare jar-dateien erzeugen 543 E.3 Entwickeln ohne BlueJ 543 Anhang F BlueJ konfigurieren 545 F.1 Auf deutsche Schnittstelle umstellen 545 F.2 Einbinden lokaler API-Dokumentation 546 F.3 Vorlagen für neue Klassen ändern 546 Anhang G Benutzung des Debuggers 547 G.1 Haltepunkte 548 G.2 Die Kontrollknöpfe 548 G.3 Anzeige der Variablen 549 G.4 Die Anzeige der Aufruffolge 550 G.5 Die Thread-Anzeige 551

8 Inhaltsverzeichnis 13 Anhang H Testwerkzeuge für Modultests mit JUnit 553 H.1 Aktivieren der Test-Funktionalität 553 H.2 Eine Testklasse erzeugen 553 H.3 Eine Testmethode erzeugen 553 H.4 Zusicherungen bei Tests 554 H.5 Tests ausführen 554 H.6 Testgerüste 554 Anhang I Javadoc 555 I.1 Dokumentationskommentare 555 I.2 Unterstützung für Javadoc in BlueJ 557 Anhang J Quelltextkonventionen 559 J.1 Benennung 559 J.2 Layout 559 J.3 Dokumentation 561 J.4 Restriktionen bei der Sprachbenutzung 561 J.5 Programmiermuster 562 Anhang K Wichtige Bibliotheksklassen 563 K.1 Das Paket java.lang 563 K.2 Das Paket java.util 564 K.3 Das Paket java.io 565 K.4 Das Paket java.net 567 K.5 Weitere wichtige Pakete 567 Sachregister 569 Lizenzvereinbarung 577