Java als erste Programmiersprache

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1 Joachim Göll Cornelia Heinisch Java als erste Programmiersprache Grundkurs für Hochschulen 8., überarbeitete Auflage Springer Vi eweg

2 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen der Programmierung Das erste Java-Programm Programme und ihre Abläufe Entwurf mit Nassi-Shneiderman-Diagrammen Zeichen Variablen Datentypen Zusammenfassung Übungen 29 2 Objektorientierte Konzepte Modellierung mit Klassen und Objekten Kapselung, Abstraktion und Information Hiding Individuelle und geteilte Daten von Objekten in Java Abstraktion und Brechung der Komplexität Erstes Programmbeispiel mit Objekten Flughafen-Projekt Zusammenfassung Übungen 68 3 Einführung in die Programmiersprache Java Sprachkonzepte von Java Eigenschaften von Java Die Java-Plattform Programmerzeugung und -ausführung Das Java Development Kit Begriffe im Java-Umfeld Zusammenfassung Übungen 88 4 Einfache Beispielprogramme Lokale Variablen, Ausdrücke und Schleifen Erzeugen von Objekten Initialisierung von Objekten mit Konstruktoren Schreiben von Instanzmethoden Zusammengesetzte Objekte 107

3 X Inhaltsverzeichnis 4.6 Selbst definierte Untertypen durch Vererbung Ein- und Ausgabe am Bildschirm Zusammenfassung Übungen Lexikalische Konventionen Zeichen Vorrat von Java Der Unicode Lexikalische Einheiten Zusammenfassung Übungen Datentypen und Variablen Klassifikation der Datentypen von Java Einfache Datentypen Der Typ einer Klasse Variablen Array-Typ Aufzählungstyp Zeichenketten Wandlung von Datentypen Annotationen ö Zusammenfassung Übungen Ausdrücke und Operatoren Operatoren und Operanden Ausdrücke und Anweisungen Nebeneffekte Auswertungsreihenfolge L-Werte und R-Werte Zusammenstellung der Operatoren Konvertierung von Datentypen Zusammenfassung Übungen Kontrollstrukturen Blöcke - Kontrollstrukturen für die Sequenz Selektion 293

4 Inhaltsverzeichnis XI 8.3 Iteration Sprunganweisungen Zusammenfassung Übungen Blöcke und Methoden Blöcke und ihre Besonderheiten Methodendefinition und -aufruf Polymorphie von Operationen Überladen von Methoden Parameterliste variabler Länge Parameterübergabe beim Programmaufruf Iteration und Rekursion Zusammenfassung Übungen Klassen und Objekte Information Hiding Klassenvariablen und Klassenmethoden Die this-referenz Initialisierung von Datenfeldern Instanziierung von Klassen Freigabe von Speicher Die Klasse Object Zusammenfassung Übungen Vererbung und Polymorphie Das Konzept der Vererbung Erweitern und Überschreiben Besonderheiten bei der Vererbung Polymorphie und das liskovsche Substitutionsprinzip Verträge Identifikation der Klasse eines Objektes Operatoren für Referenztypen Konsistenzhaltung von Quell- und Bytecode Kovarianz und Kontravarianz beim Überschreiben Zusammenfassung 492

5 XII Inhaltsverzeichnis Übungen Pakete "Programmierung im Großen" Pakete zur Gruppierung Erstellung von Paketen Benutzung von Paketen Paketnamen Gültigkeitsbereich von Klassennamen Zugriffsmodifikatoren Zusammenfassung Übungen Ausnahmebehandlung Das Konzept des Exception Handling Implementierung von Exception Handlern in Java Die Klasse Throwable Die Exception-Hierarchie Behandlung von Ausnahmen Vorteile des Exception-Konzeptes Assertions Zusammenfassung Übungen Schnittstellen Trennung von Spezifikation und Implementierung Ein weiterführendes Beispiel Aufbau einer Schnittstelle Verwenden von Schnittstellen Vergleich Schnittstelle und abstrakte Basisklasse Die Schnittstelle Cloneable Marker Interfaces Zusammenfassung Übungen Geschachtelte Klassen QQ Elementklassen Lokale Klassen Statisch geschachtelte Klassen und Schnittstellen 653

6 Inhaltsverzeichnis XIII 15.4 Realisierung von geschachtelten Klassen Zusammenfassung Übungen Threads Prozesskonzept für Betriebssystem-Prozesse Zugriffe auf Betriebsmittel und Synchronisation Schwergewichtige und leichtgewichtige Prozesse Zustände und Zustandsübergänge von Betriebssystem-Prozessen Zustände und Zustandsübergänge von Threads Programmierung von Threads Scheduling von Threads Zugriff auf gemeinsame Ressourcen Dämon-Threads Zusammenfassung Übungen Generizität DD Generische Klassen Eigenständig generische Methoden DOO Bounded Typ-Parameter und Wildcards Generische Schnittstellen HOO Die Klasse ciass<t> Generizität bei variablen Parameterlisten D ö ö Generizität und Polymorphie SSO Zusammenfassung Übungen Einführung in Collections Das Konzept der Collection-API Eigenschaften und Fähigkeiten der Collections Zusammenfassung Übungen Ein-/Ausgabe und Streams ö Klassifizierung von Streams Das Stream-Konzept Bytestream-Klassen Characterstream-Klassen 832 I:

7 XIV Inhaltsverzeichnis 19.5 Standardeingabe und Standardausgabe Ein Beispiel für die Anwendung von Stream-Klassen Ein- und Ausgabe der Datenfelder von Objekten Zusammenfassung Übungen 857 Begriffsverzeichnis 861 Abkürzungsverzeichnis 871 Anhang A Der ASCII-Zeichensatz 873 Anhang B Gültigkeitsbereiche von Namen 877 Anhang C Die Klasse System 883 Anhang D jar-dateien 887 Literaturverzeichnis 889 Index 891