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Geleitwort des Fachgutachters
17
1.1 Was ist ein Algorithmus?
25
1.2 Was haben Sie mit Algorithmen zu tun?
27
1.3 Beispiele für Algorithmen
27
1.4 Wie arbeitet ein Computer?
29
1.5 Überblick über Java und den Entwicklungsprozess
31
1.6 Ist Java der Weisheit letzter Schluss?
32
1.7 Was bedeutet Objektorientierung?
33
1.8 Das Wichtigste auf einen Blick
35
2 Installation und Konfiguration von Java und BlueJ
37
2.2 BlueJ installieren
39
2.3 BlueJ konfigurieren
40
2.4 Erste Schritte mit BlueJ
40
2.4.1 Das erste Projekt anlegen
40
2.4.2 Die erste Klasse anlegen
41
2.4.3 Quelltext einer Klasse bearbeiten
42
2.5 Weitere Features von BlueJ
45
2.5.1 Projekte dokumentieren
45
2.5.2 Projekte drucken
46
2.5.3 Programme weitergeben
46
3 Erste Schritte in Java
49
3.1 Der Rahmen einer Klasse
49
3.2 Klassen in der Objektorientierung
51
3.2.3 Optional: Parameter und Rückgabewert
54
3.2.4 Abschließendes zu Methoden
55
3.3 Ein Objekt erzeugen
57
3.5 Das Wichtigste auf einen Blick
62
4 Variablen, Datentypen und Operatoren
65
4.1 Variablen deklarieren
65
4.2 Arten von Variablen
80
4.2.1 Finale und variable Variablen
81
4.2.2 Möglichkeiten der Deklaration
82
4.4 Arithmetische Operatoren
89
4.4.1 Priorität und Assoziativität
89
4.4.3 Ein Beispiel zur Wiederholung
92
4.4.4 Codezeilen testen
93
4.4.5 Inkrement und Dekrement
94
4.4.6 Division und Rest
97
4.5 Datentypen umwandeln
101
4.6 Das Wichtigste auf einen Blick
102
5 Bedingungen und Vergleiche
107
5.3 Vergleichsoperatoren
109
5.4 Mögliche Operanden bei Vergleichen
110
5.5 Die Handlungsalternative else
111
5.6 Logische Operatoren
112
5.6.1 Die Und-Verknüpfung
113
5.6.2 Die Oder-Verknüpfung
115
5.6.3 Logische Negation
116
5.7 Der ternäre Operator
117
5.8 Die switch-Anweisung
117
5.9 Beispiel: Bodymaßindex (BMI) berechnen
120
5.10 Objekte vergleichen
122
5.10.1 Für welche Objekte gelten die Aussagen?
122
5.10.2 Warum können Objekte nicht mit dem Vergleichsoperator verglichen werden?
125
5.10.3 Wie man Objekte stattdessen vergleicht
127
5.11 Das Wichtigste auf einen Blick
128
6 Schleifen und Wiederholungen
133
6.1 Kopfgesteuerte Schleifen – while
133
6.2 Fußgesteuerte Schleifen – do … while
134
6.3.1 Schleifen unterbrechen – break und continue
137
6.3.2 Ein größeres Beispiel für for-Schleifen
138
6.3.3 Schachteln von for-Schleifen
141
6.3.4 Erweiterung – die for-each-Schleife
146
6.4 Das Wichtigste auf einen Blick
150
7 Anwendungsbeispiel: Geburtstagskalender
153
7.2 Der zweite Ansatz
154
7.2.1 Die Datenbasis erstellen
155
7.2.2 Die Datenbasis initialisieren
156
7.2.3 Mehrere Geburtstagskinder an einem Tag
157
7.2.4 Kalendereinträge ausgeben
158
TEIL II Objektorientierte Programmierung
165
8 Grundlegende Aspekte der OOP
167
8.1 Mit Objekten eigener Klassen arbeiten
167
8.2 Inhalt einer Klasse – der Klassenentwurf
170
8.3 Bestandteile einer Klasse
173
8.3.1 Datenfelder und Referenzdatentypen
173
8.4 Das Konto-Projekt zum Abschluss bringen
199
8.5 Pakete importieren und statische Importe
201
8.5.1 Aufgabe von Paketen
201
8.5.2 Klassen importieren
202
8.5.3 Statische Importe
204
8.5.4 Eine Eingabemöglichkeit schaffen
208
8.6.1 Lösungsansatz 1
209
8.6.2 Lösungsansatz 2
210
8.6.3 Lösungsansatz 3
212
8.7 UML und die Klassenkarte
215
8.9 Das Wichtigste auf einen Blick
218
9 Vererbung und Polymorphie
223
9.1 Ihre Aufgabe in diesem Kapitel
223
9.1.1 Der erste Entwurf
223
9.1.2 Bewertung des Lösungsansatzes
225
9.2 Mit Vererbung arbeiten
225
9.2.1 Eine Superklasse entwerfen
225
9.2.2 Vererbung testen
227
9.2.3 Beziehungen zwischen Klassen
229
9.3 Erweiterung der Aufgabe
231
9.3.1 Eine neue Superklasse erstellen
231
9.3.2 Die neue Superklasse testen
233
9.4.1 Statischer und dynamischer Typ von Referenzvariablen
235
9.4.2 Der Cast-Operator
237
9.4.3 Prüfung der Typen
238
9.7 Methoden überschreiben
243
9.7.1 Wie Methoden überschrieben werden
243
9.7.2 Wirkung des Überschreibens
244
9.7.3 Unterschiedliche Typen
245
9.7.4 Beispiele für Überschreiben und Überladen
246
9.7.5 Zugriff auf Methoden der Superklasse
248
9.8 Die letzte Erweiterung der Aufgabe
249
9.9 Alle Klassen erben von der Klasse »Object«
254
9.9.1 Die Methode »getClass()«
254
9.9.2 Die Methode »toString()«
255
9.9.3 Die Methode »equals()«
257
9.9.4 Die Methode »hashCode()«
262
9.10 Das Wichtigste auf einen Blick
264
10 Erweiterte Konzepte der OOP
267
10.1 Abstrakte Klassen
267
10.1.1 Abstrakte Klassen erzeugen
268
10.1.2 Abstrakte Methoden in abstrakten Klassen
269
10.1.3 Ein Beispiel für abstrakte Klassen: Zeit und Datumsfunktionen
272
10.2.1 Definition des Begriffes
275
10.2.2 Ein Beispiel für die Arbeit mit Interfaces
277
10.3 Wann nehmen Sie was?
286
10.4.1 Beispiel 1: das Observer-Pattern
287
10.4.2 Beispiel 2: das Singleton-Pattern
290
10.4.3 Patterns generieren lassen – der PatternCoder
291
10.4.4 Sinn von Entwurfsmustern
294
10.5.1 Der erste Lösungsansatz: mit herkömmlichen Möglichkeiten
295
10.5.2 Der zweite Lösungsansatz: statische innere Klasse
298
10.5.3 Der dritte Lösungsansatz: nicht-statische Memberklasse
301
10.5.4 Der vierte Lösungsansatz: lokale Klasse
304
10.6 Exkurs: Fehler finden mit dem Debugger
310
10.7 Das Wichtigste auf einen Blick
314
10.7.1 Abstrakte Klassen und Schnittstellen
314
10.7.2 Innere Klassen
315
10.7.3 Entwurfsmuster
315
TEIL III Grafische Benutzeroberflächen
317
11 Einführung in die GUIProgrammierung
319
11.1 Von AWT zu Swing
320
11.2 Die Vererbungshierarchie von AWT und Swing
321
11.3 Das erste Fenster
322
11.3.1 Ein Fenster erzeugen
322
11.3.2 Ein Menü aufbauen
323
11.3.3 Tastenkürzel für das Menü anlegen
325
11.3.4 Ein Menü mit Auswahl von Optionen
327
11.4.1 Hierarchie der Event-Klassen und Event-Typen
329
11.4.2 Event-Empfänger
333
11.4.4 Zwei Beispiele für das Zusammenspiel
334
11.4.5 Adapterklassen
338
11.4.6 So sieht es praktisch aus
339
11.5 Das Wichtigste auf einen Blick
344
12 Steuerelemente und Layout
347
12.1 Namenskonventionen und ungarische Notation
347
12.2 Top-Level-Container
348
12.2.1 Die Klasse »JFrame«
348
12.2.2 Die Klasse »JDialog«
350
12.2.3 Die Klasse »JWindow«
352
12.2.4 Fazit zu Top-Level-Containern
352
12.3 Weitere Container-Klassen
353
12.3.1 Die Klassen »JComponent« und »JPanel«
354
12.3.2 Die Klasse »JTabbedPane«
356
12.3.3 Die Klasse »JSplitPane«
357
12.3.4 Die Klasse »JScrollPane«
359
12.4 Interaktionskomponenten (Teil 1)
360
12.4.1 Die Klasse »JLabel«
361
12.4.2 Die Klasse »AbstractButton« und ein paar ihrer Subklassen
363
12.4.3 Die Klasse »JList«
368
12.5.1 Allgemeine Beschreibung
372
12.5.2 Wie sieht dieses Prinzip in Swing aus?
382
12.5.3 Besonderheit der Swing-Modelle
389
12.6 Interaktionskomponenten (Teil 2)
390
12.6.1 Die Klasse »JTextField«
390
12.6.2 Die Klasse »JComboBox«
392
12.6.3 Die Klasse »JPasswordField«
394
12.6.4 Die Klasse »JTextArea«
395
12.6.5 Die Klasse »JEditorPane«
396
12.6.6 Die Klasse »JSlider«
397
12.6.7 Die Klasse »JSpinner«
399
12.6.8 Die Klasse »JOptionPane«
401
12.7 Das Wichtigste auf einen Blick
404
13 Erweiterte Konzepte von Swing
407
13.1.1 Layoutmanager in der Praxis
408
13.1.2 Das FlowLayout
409
13.1.3 Das BorderLayout
410
13.1.4 Das GridLayout
412
13.1.5 Das GridBagLayout
414
13.2 Look and Feel (LaF)
419
13.3 Die Klasse »JTable«
422
13.3.1 Umsetzung mit Arrays
422
13.3.2 Datenbasis mit »TableModel« verwalten
423
13.3.3 Realisierung mit »AbstractTableModel«
428
13.3.4 Realisierung mit »DefaultTableModel«
430
13.3.5 Darstellung der Daten (Rendering)
430
13.3.6 Tabellen sortieren
434
13.3.7 Zellen editieren
437
13.3.8 Mehr über die Arbeit mit »JTable«
441
13.4 Die Klasse »JTree«
442
13.4.1 Ein erster Versuch
442
13.4.2 Auf Ereignisse lauschen
444
13.4.3 Selektionen und die Klasse »TreePath«
446
13.4.4 Ein eigenes Modell entwickeln
448
13.4.5 Die Anzeige ändern – das Rendering
453
13.5 Das Interface »Action«
455
13.6 Das Wichtigste auf einen Blick
457
TEIL IV Fortgeschrittene Themen
459
14 Ausnahmebehandlung – Exceptions
461
14.1 Was bedeutet Fehlerbehandlung?
461
14.1.1 Wie Fehler abgefangen werden können
462
14.1.2 Nachteile des ersten Ansatzes
462
14.2 Einführung von Exception-Handling
463
14.2.1 Die Exception-Klassen
464
14.2.2 Der try- und der catch-Block
464
14.2.3 Der finally-Block
466
14.3 Fangen oder Weiterreichen (Catch-or-Specify)
467
14.4 Differenziert auf Ausnahmesituationen reagieren
468
14.4.1 Eigene Exception-Typen definieren
468
14.4.2 Exceptions differenziert fangen
472
14.5 Runtime-Exceptions
475
14.7 Die Methode »printStackTrace()«
477
14.10 Zusammenfassendes Beispiel
481
14.10.1 Die bisherige Implementierung
481
14.10.2 Die neue Implementierung
482
14.10.3 Die neue Implementierung testen
483
14.11 Das Wichtigste auf einen Blick
486
15 Collections und Generics
487
15.1 Ein eigenes Array entwickeln
487
15.1.1 Die Datenbasis der Klasse »MyArray«
488
15.1.2 Methoden der Klasse »MyArray«
489
15.1.3 Weitere Methoden der Klasse »MyArray«
489
15.2 Primitive Datentypen als Objekte – WrapperKlassen
491
15.2.1 Autoboxing und Unboxing
491
15.2.2 Hinweis zum Umgang mit Wrapper-Klassen
492
15.3 Einführung in Generics – Typsicherheit
493
15.4 Die Interfaces »List« und »Set«
496
15.4.1 Das Interface »List«
497
15.4.2 Das Interface »Set«
503
15.4.3 Sammlungen mit »Comparable« und »Comparator« sortieren
508
15.4.4 Verwendung der Klasse »TreeSet«
513
15.5 Das Interface »Map«
516
15.5.1 Eine Map erzeugen
516
15.5.2 Einer Map Werte übergeben
517
15.5.3 Interne Abbildung der Daten und Iteration
518
15.6 Das Wichtigste auf einen Blick
520
16.1 Ein erstes Beispiel
523
16.1.1 Die Quellen des Beispieles
524
16.1.2 Auswertung des Beispieles
525
16.2 Zustandsänderungen eines Threads
527
16.2.1 Zustände, die ein Thread einnehmen kann
527
16.2.2 Änderungen des Zustandes
527
16.2.3 Einen Thread beenden
528
16.2.4 Die Methoden »sleep()« und »interrupt()«
530
16.2.5 Prioritäten von Threads festlegen
531
16.2.6 Eine Zeitschaltuhr – die Klasse »Timer«
532
16.3 Synchronisieren von Threads
533
16.3.1 Wo liegt die Fehlerquelle?
533
16.3.2 Wie kann dieses Problem umgangen werden?
537
16.4 Kommunikation zwischen Threads
540
16.5 Das Wichtigste auf einen Blick
542
17 Dateien, Datenströme, Serialisieren
545
17.1 Dateibehandlung ab Java 7
545
17.1.1 Einstiegspunkte sind »FileSystem« und »Path«
545
17.1.2 Eine Datei oder ein Verzeichnis bearbeiten
548
17.2 Exkurs: Dateibehandlung bis Java 7
550
17.3 Was sind Ströme und was kann man damit machen?
552
17.3.1 Mit Byte-Streams arbeiten
553
17.3.2 Character-Streams und Brückenklassen
556
17.3.3 BufferedReader und BufferedWriter einsetzen
559
17.4 Kurze Zusammenfassung und Ausblick
562
17.5 Objekte serialisieren und deserialisieren
564
17.5.1 Die Klasse »Adressbuch« schreiben
564
17.5.2 Die Klasse »Freund« schreiben
565
17.5.3 Die Klasse »Verwaltung« schreiben
565
17.5.4 Das Projekt testen
568
17.5.5 Variablen von der Serialisierung ausnehmen
569
17.6 Mit dem FileWhisperer das Dateisystem erkunden
569
17.6.1 Die Oberfläche gestalten
570
17.6.2 Verzeichnisse anzeigen
571
17.6.3 Die Datei-Attribute anzeigen
574
17.7 Das Wichtigste auf einen Blick
580
18.1 Rechner verbinden
583
18.2 Verbindung über Sockets
584
18.2.1 IP-Adressen und Domain-Namen
585
18.3 Der Multifunktionsserver
587
18.3.1 Schritt 1 – Grundversion
587
18.3.2 Schritt 2 – mehrere Aufgaben an den Server richten
593
18.3.3 Schritt 3 – Vorbereitung von Multithreading
594
18.3.4 Schritt 4 – Einführung von Multithreading
597
18.3.5 Schritt 5 – eigene Objekte statt Strings
598
18.3.6 Schritt 6 – Einführung von Services
603
18.3.7 Schritt 7 – Funktionen in HashMap speichern
604
18.4 Anregung für eigene Projekte
607
18.5 Das Wichtigste auf einen Blick
608
19.1.1 Aufbau einer Datenbank
610
19.1.2 Wichtige Begriffe
612
19.2 Installation einer Datenbank
612
19.2.1 Die Serversoftware installieren
612
19.2.2 Einen Treiber installieren
614
19.3 Eine Datenbank anlegen
614
19.3.1 Die Verbindung herstellen
615
19.3.2 Befehl an die Datenbank absetzen
616
19.3.3 Überblick über den Quelltext
618
19.4 Tabellen anlegen
620
19.4.1 Treiber laden und Verbindung herstellen
620
19.4.2 Tabellen anlegen und Verbindungen schließen
621
19.5.1 Datentypen von Attributen
624
19.5.2 Die Primärschlüssel der Tabellen anlegen
624
19.6 Daten in die Tabellen eintragen
626
19.7 Daten abfragen, ändern und löschen
628
19.7.1 Daten abfragen
628
19.7.2 Tabellen verbinden
631
19.7.3 Die where-Klausel
632
19.7.4 Daten löschen und Subabfragen definieren
633
19.8 Prepared Statement
635
19.9 Exkurs SQL-Injection
636
19.10 Weitergehende Konzepte
640
19.11 Das Wichtigste auf einen Blick
641