Name Klasse Datum 1 Allgemeines Im Rahmen unseres Unterrichts verwenden wir die Programmiersprache JAVA. Die wesentlichen Gründe sind: Java bietet alle Funktionen einer modernen Programmiersprache Java ist objektorientiert Für Java gibt es jede Menge an Hilfestellungen im Netz oder in Buchform Java ist plattformübergreifend und kann somit auf (fast) allen Maschinen eingesetzt werden Java ist kostenfrei (genauso wie viele für Java optimierte IDEs) Java ist in der Industrie gefragt (bspw. für J2EE Anwendungen, Andorid) Um Java Programme laufen zu lassen, benötigen wir das Java Runtime Environment, kurz JRE. Hier sind alle Programme zusammengefasst, um die Java Virtual Machine (JVM) zu starten und mit Programmen zu füttern. Für die Entwicklung benötigt man zusätzlich noch das Java Developers Kit, kurz JDK. Hier werden alle Programme zusammengefasst, welche für die Entwicklung von Java Programmen benötigt werden. Im Zusammenhang mit Java verwenden wir Eclipse als IDE. 2 Installation von JAVA JDK Die Entwicklungsprogramme für JAVA finden Sie im Netz unter: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html Hier gehen Sie auf den Download Button unter JDK, laden den Installer und führen ihn aus. Der Installer ist selbsterklärend. Erstellen Sie nun unter C:\Temp ein neues Textfile und nennen es in HelloWorld.java um. Folgender Code muss in das File eingetragen werden: class HelloWorld { public static void main (String args[]) { System.out.println("Hello, World"); Mit dem Befehl javac.exe können Sie nun das Programm kompilieren, wobei sie die korrekte Pfadangabe einfügen müssen (passen Sie den Pfad entsprechend Ihres Systems an): C:\Temp>"C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_21\bin\javac.exe" HelloWorld.java Als Ergebnis muss das File HelloWorld.class unter C:\Temp erzeugt werden. 3 Installation JAVA JRE Die Installationsroutine kann man sich unter: http://java.com/de/download/index.jsp laden. Die Installation über den Windows Installer läuft selbsterklärend. Das wichtigste Programm ist java.exe. Dies findet man im Installationspfad unter bin (bspw. C:\Program Files\Java\jre7\bin). Dieses Programm startet die JRE. Es handelt sich hierbei um ein Konsolenprogramm, welches per Konsolenkommando ausgeführt werden muss. Befindet sich bspw. das Programm HelloWorld.class im Verzeichnis C:\Temp, so würde folgender DOS Konsolenbefehl das Programm ausführen: C:\Temp>java HelloWorld ANPR_02_InstallationJAVA_Eclipse.v02.docx Seite 1
Wird java.exe nicht gefunden, so muss der Pfad zu java.exe explizit angegeben werden: C:\Temp>"C:\Program Files\Java\jre7\bin\java" HelloWorld Für den Fall, dass Sie die Fehlermeldung: "Fehler: Hauptklasse Helloworld konnte nicht gefunden oder geladen werden" erhalten, so müssen Sie in der Systemsteuerung die CLASSPATH Variable ergänzen. Fügen Sie am Anfang folgende Zeichenkette hinzu:.; 4 Installation von Eclipse Eclipse ist ein OpenSource Projekt zur Schaffung einer offenen, erweiterbaren Entwicklungsumgebung auf Java Basis. Eclipse eignet sich hierbei natürlich für die Java Entwicklung, ist aber darüber hinaus auch für andere Programmiersprachen geeignet. Da Eclipse modular aufgebaut ist, können jederzeit neue Module installiert werden. Die Basisversion von Eclipse kann unter http://www.eclipse.org/ geladen werden (Button Download Eclipse, danach Eclipse Classic wählen). Alternativ kann auch eine mit Zusatzmodulen vorkonfigurierte Version geladen werden. Eclipse ist eine Zero Footprint Application, also ein Programm, welches nicht auf dem Rechner installiert werden muss, sondern lediglich kopiert wird. Legen Sie also ein Verzeichnis an, in dem Sie die geladenen Files entpacken. Mit einem Doppelklick auf eclipse.exe starten Sie das Programm. 5 Nutzung von Eclipse Eclipse speichert die Arbeitsdateien in einem Workspace Ordner ab. Dieser kann beliebig heißen und an beliebigen Orten liegen. Üblicherweise wird der Ordner workspace genannt und sollte auf dem Homelaufwerk liegen: Z:\workspace> Beim Start von Eclipse wird nach diesem Ordner gefragt. Wählen Sie diesen Ordner aus. Sollten Sie aus Versehen einen falschen Ordner ausgewählt haben, so können Sie später unter dem Menüpunkt File->Switch Workspace den Ordner ändern. Sollten Sie am Anfang nur den Überblicksbildschirm sehen, so müssen Sie auf den Button Workbench klicken: Danach sehen Sie die Eclipse Workbench: Seite 2
Installation Java und Eclipse Da Sie den Workspace neu angelegt haben, sind auch noch keine Projekte enthalten. Folgende Elemente sind nun für Sie wichtig: Package Explorer: Hier sind Ihre Projekte und Codefiles zu sehen. Dies ist die Hauptnavigation, um Ihren Code zu verwalten. Outline: Hier können Sie innerhalb der Codefiles die enthaltenen Elemente getrennt auflisten. Dies wird erst bei Unterprogrammen sinnvoll nutzbar sein. Problems/Console: Im unteren Bereich befinden sich Elemente, welche aktuelle Informationen anzeigen. So werden beispielsweise Codefehler hier aufgelistet. Auch die Konsolenausgaben werden in diesem Bereich zu sehen sein. Zentrales Fenster: In der Mitte ist das zentrale Fenster, in dem der Code editiert wird. 5.1 Erzeugung eines neuen Projektes Integrierte Entwicklungsumgebungen verwalten sämtliche Files, welche für die gerade entwickelte Software wichtig sind. Deshalb muss innerhalb dieser Entwicklungsumgebungen eine Verwaltungsebene geschaffen werden, welche diese Files zusammenfasst. Üblicherweise ist dies das Projekt. Auch in Eclipse werden die Files in Projekten zusammengefasst. Für Java entsprechend Java Projekte. Innerhalb dieser Projekte können durchaus mehrere Programme zusammengefasst werden. Wichtig ist hier lediglich, was für den Entwickler zusammengehören muss. Um nun mit dem Programmieren zu beginnen, muss ein neues Java Projekt angelegt werden: Im Folgedialog sind alle Standardwerte zu übernehmen. Lediglich der Projektname ist zu vergeben. Bitte beachten Sie grundsätzlich in den Entwicklungsumgebungen, dass gewisse Standards beim Benennen von Files zu berücksichtigen sind: Nur Groß/Klein-Buchstaben verwenden, keine Sonderzeichen (außer der Unterstich ) Ziffern möglichst nicht am Anfang des Namens Bei Versionierungen auf Sortierbarkeit achten (1.0 -> 1.1 -> 1.2 -> 1.3 -> 2.1 usw. bzw. bei Datumswerten immer zuerst Jahr, dann Monat, dann Tag) Keine Leerzeichen verwenden Keine Umlaute oder ähnliche Spezialbuchstaben verwenden Möglichst sprechende Namen, einem wohldefinierten Standard entsprechend (also nicht so: 10_Uebung1, 10Anwendungsprog_UEB2, _10Klasse_Uebung3, sondern so: _10_Ueb1, _10_Ueb2, _10_Ueb3) Nachdem Sie nun Ihr Projekt angelegt haben, können Sie dieses im Package Explorer sehen. 5.2 Erzeugung einer neuen Klasse Da Java eine objektorientierte Programmiersprache ist, werden sämtliche Programme in Klassen abgelegt auch wenn man wie wir momentan noch nicht objektorientiert programmiert. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf src und wählen Sie New- >Class aus. Seite 3
Im Folgedialog können Sie nun den Klassennamen eingeben. Neben den allgemeinen Namensrichtlinien wie im oberen Kapitel beschrieben gilt noch für Klassennamen, dass Sie mit einem Großbuchstaben beginnen sollten und einzelne Wörter mit Camelcasing voneinander getrennt werden: HelloWorld Weiterhin ist der Haken vor public static void main(string[] args) zu aktivieren, dadurch wird die Mainmethode, also der Einstiegspunkt für die JVM automatisch erzeugt. Package ist vorerst frei zu lassen das Thema Packages wird später behandelt. Mit einem Klick auf Finish wird der Klassenrumpf erzeugt, welche nun mit Inhalten gefüllt werden kann. 5.3 Code editieren und Programme starten Ein IDE ist nicht zuletzt deshalb effizient, weil es Codeergänzung bietet. Bei Klassen und Objekten werden die unterstützten Methoden und Eigenschaften mittels des Punktoperators angesprochen. In einer IDE werden dementsprechend bei Eingabe eines Punktes nach einem Objekt oder einer Klasse die unterstützten Methoden und Eigenschaften automatisch angezeigt: Seite 4
Installation Java und Eclipse System ist eine Klasse mit grundlegenden Funktionalitäten, wie Konsolenausgabe oder Unterbrechung des Programmlaufes. Der Punktoperator liefert nun eine Auswahlliste aller unterstützten Elemente. Sollte bei Ihrer Installation dies nicht passieren, so müssen Sie den Assistenten Aktivieren: Menü: File-> Preferences danach im Auswahlbaum: Java-> Editor-> Content Assist-> Advanced Dort die entsprechenden Punkte aktivieren: Ergänzen Sie nun den Code wie folgt: public class HelloWorld { /** * @param args */ public static void main(string[] args) { System.out.println("Hello, World!"); System.out.println("Hello, BS7!"); Mit einem Klick auf Run wird der Code automatisch kompiliert und gestartet: Im unteren Bereich erscheint nun ein neuer Reiter Console, in der die Textausgabe angezeigt wird. Sollte beim Klick auf Run nichts passieren, so muss Eclipse mitgeteilt werden, welche Klasse gestartet werden soll. Hierzu kann entweder mit einem Klick auf den Auswahlpfeil neben dem Run Button die entsprechende Klasse ausgewählt werden, oder mit der rechten Maustaste im Package Explorer auf HelloWorld.java geklickt und Run As -> Java Application geklickt werden. 5.4 Programme debuggen Debuggen (von bug, der Fehler) ist das schrittweise Durchführen des Codes, um die einzelnen Statusänderungen im Code zu identifizieren. Debuggen macht vor allem dann Sinn, wenn mehrere Variablen und Verzweigungen bzw. anderweitige Kontrollstrukturen vorliegen. Das Erste, was beim Debuggen benötigt wird, ist ein Breakpoint, also eine Markierung, bei der die Programmausführung unterbrochen wird. Hierzu wird mit der rechten Maustaste am linken Rand des Codefensters geklickt und Toggle Breakpoint ausgewählt: Seite 5
Dadurch wird (ebenfalls am linken Rand) ein blauer Punkt erscheinen. Mit einem Klick auf Debug wird nun der Debugger gestartet: Nun wird die Debuganzeige geöffnet, der Code startet nun, jedoch nur bis zum Breakpoint. Von dort aus kann mit den Schrittbuttons: Oder mit der Funktionstaste F5 der Code schrittweise weitergeführt werden. Mit einem Klick auf Java rechts oben im Fenster: kommen Sie wieder in den ursprünglichen Dialogbereich zurück. 5.5 Allgemeine Infos zu Eclipse Folgendes ist bei Eclipse zu beachten: 1. Achten Sie unbedingt beim Start von Eclipse darauf, dass Sie den Workspace auf Ihrem Homelaufwerk (Z:/workspace) nutzen. Wenn Sie auf einem lokalen Laufwerk des Rechners arbeiten, so können Sie davon ausgehen, dass in der nächsten Unterrichtseinheit der Code nicht mehr vorhanden ist (aufgrund von neuen Rechnerimages, oder auch der Tatsache, dass Sie nicht immer am selben Rechner sitzen). 2. Niemals den Workspace direkt bearbeiten (bspw. mit Fileexplorer Daten hineinkopieren). Sie laufen in Gefahr, den Workspace derart zu verändern, dass Eclipse diesen nicht mehr lesen kann. Nur über Eclipse Änderungen vornehmen. 3. Wenn Sie bereits existierende Java Files in Ihr Projekt einbinden wollen, so wird dies über Drag and Drop gemacht, indem das File vom Windows File Explorer direkt auf das Package (in unserem Fall default package) gezogen. Anschließend wird Copy Files bestätigt. 4. Der Workspace kann ohne weiteres auf einem USB Stick kopiert und auf einen anderen Rechner transportiert werden. Sämtliche notwendigen Files liegen unter dem Workspace. Fertigen Sie sich also einfach eine Kopie dieses Verzeichnisses an und kopieren Sie diese auf Ihren USB Stick. Somit haben Sie auch ein einfaches Backup zur Hand. 5. Eclipse unterstreicht Codefehler rot und Codewarnungen gelb. Achten Sie immer auf diese Markierungen sie können wirklich weiterhelfen. Weiterführende Informationen können ersehen werden, wenn man mit dem Mauszeiger über dem unterstrichenen Bereich geht, oder über das weiße Kreuz auf dem roten Punkt am linken Rand. Seite 6
6 Lizenz Installation Java und Eclipse Diese(s) Werk bzw. Inhalt von Maik Aicher (www.codeconcert.de) steht unter einer Creative Commons Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Unported Lizenz. Seite 7