1 Einführung

15

1.1 Was bedeutet Programmierung?

16

1.1.1 Von den Anfängen bis heute

16

1.1.2 Wozu überhaupt programmieren?

17

1.1.3 Hilfsmittel für den Programmentwurf

19

1.1.4 Von der Idee zum Programm

21

1.1.5 Arten von Programmiersprachen

25

1.2 Java

30

1.2.1 Entstehungsgeschichte von Java

31

1.2.2 Merkmale von Java

32

1.2.3 Installation von Java

35

1.3 Ein erstes Java-Programm

39

1.3.1 Vorbereiten der Arbeitsumgebung

40

1.3.2 Wie sind Java-Programme aufgebaut?

41

1.3.3 Schritt für Schritt zum ersten Programm

43

1.4 Übungsaufgaben

52

1.5 Ausblick

59

2 Grundbausteine eines JavaProgramms

60

2.1 Bezeichner und Schlüsselwörter

60

2.2 Kommentare

62

2.3 Variablen und Datentypen

63

2.3.1 Namenskonventionen für Variablen

65

2.3.2 Wertzuweisung

66

2.3.3 Die primitiven Datentypen im Einzelnen

66

2.3.4 Praxisbeispiel 1 zu Variablen

68

2.3.5 Häufiger Fehler bei der Variablendeklaration

73

2.3.6 Praxisbeispiel 2 zu Variablen

74

2.3.7 Der Datentyp »String«

79

2.3.8 Der Dialog mit dem Anwender

80

2.3.9 Übungsaufgaben

84

2.4 Operatoren und Ausdrücke

86

2.4.1 Zuweisungsoperator und Cast-Operator

87

2.4.2 Vergleiche und Bedingungen

88

2.4.3 Arithmetische Operatoren

90

2.4.4 Priorität

92

2.4.5 Logische Operatoren

95

2.4.6 Sonstige Operatoren

96

2.5 Übungsaufgaben

97

2.6 Ausblick

100

3 Kontrollstrukturen

101

3.1 Anweisungsfolge (Sequenz)

101

3.2 Auswahlstrukturen (Selektionen)

102

3.2.1 Zweiseitige Auswahlstruktur (»if«-Anweisung)

103

3.2.2 Übungsaufgaben zur »if«-Anweisung

110

3.2.3 Mehrseitige Auswahlstruktur (»switch-case«-Anweisung)

111

3.2.4 Übungsaufgabe zur »switch-case«-Anweisung

115

3.3 Wiederholungsstrukturen (Schleifen oder Iterationen)

115

3.3.1 Die »while«-Schleife

116

3.3.2 Die »do«-Schleife

116

3.3.3 Die »for«-Schleife

117

3.3.4 Sprunganweisungen

118

3.3.5 Übungsaufgaben zu Schleifen

120

3.4 Auswirkungen auf Variablen

123

3.4.1 Gültigkeitsbereiche

123

3.4.2 Namenskonflikte

124

3.4.3 Lebensdauer

125

3.5 Ausblick

125

4 Einführung in Eclipse

127

4.1 Die Entwicklungsumgebung Eclipse

127

4.1.1 Installation von Eclipse

128

4.1.2 Eclipse starten

131

4.1.3 Ein bestehendes Projekt in Eclipse öffnen

132

4.2 Erste Schritte mit Eclipse

135

4.2.1 Ein neues Projekt erstellen

136

4.2.2 Programm eingeben und starten

138

4.3 Fehlersuche mit Eclipse

146

4.3.1 Fehlersuche ohne Hilfsmittel

147

4.3.2 Haltepunkte (Breakpoints)

150

4.4 Ausblick

155

5 Klassen und Objekte

156

5.1 Struktur von Java-Programmen

156

5.1.1 Klassen

156

5.1.2 Attribute

158

5.1.3 Packages

158

5.2 Objekte

163

5.2.1 Zugriff auf die Attribute (Datenelemente)

165

5.2.2 Wertzuweisungen bei Objekten

166

5.2.3 Gültigkeitsbereich und Lebensdauer

169

5.3 Methoden

170

5.3.1 Aufbau von Methoden

171

5.3.2 Aufruf von Methoden

171

5.3.3 Abgrenzung von Bezeichnern

176

5.4 Werte übergeben

177

5.4.1 Methoden mit Parameter

177

5.4.2 Referenztypen als Parameter

179

5.4.3 Überladen von Methoden

181

5.5 Ergebnisse

182

5.5.1 Methoden mit Ergebnisrückgabe

183

5.5.2 Methoden ohne Ergebnisrückgabe

185

5.6 Konstruktoren als spezielle Methoden

185

5.6.1 Konstruktoren mit Parametern

187

5.6.2 Verketten von Konstruktoren

188

5.7 Übungsaufgaben

190

5.8 Ausblick

194

6 Mit Klassen und Objekten arbeiten

195

6.1 Gemeinsame Nutzung

195

6.1.1 Statische Attribute

195

6.1.2 Statische Methoden

197

6.2 Zugriffsmechanismen

198

6.2.1 Unveränderliche Attribute

198

6.2.2 Datenkapselung

200

6.2.3 Getter- und Setter-Methoden

201

6.3 Beziehungen zwischen Klassen

203

6.3.1 Teil-Ganzes-Beziehung

204

6.3.2 Delegation

205

6.3.3 Abstammung

205

6.4 Vererbung

206

6.4.1 Schnittstelle und Implementierung

211

6.4.2 Objekte vergleichen

212

6.4.3 Abstrakte Klassen und Interfaces

214

6.5 Übungsaufgaben

215

6.6 Ausblick

222

7 Grundlegende Klassen

223

7.1 Die Klasse »String«

223

7.1.1 Erzeugen von Strings

223

7.1.2 Konkatenation von Strings

224

7.1.3 Stringlänge bestimmen und Strings vergleichen

227

7.1.4 Zeichen an einer bestimmten Position ermitteln

229

7.1.5 Umwandlung in Groß- und Kleinbuchstaben

229

7.1.6 Zahlen und Strings ineinander umwandeln

230

7.2 Die Klassen »StringBuffer« und »StringBuilder«

232

7.2.1 Erzeugen eines Objekts der Klasse »StringBuilder«

233

7.2.2 Mit »StringBuilder« arbeiten

234

7.3 Wrapper-Klassen

235

7.3.1 Erzeugen von Wrapper-Objekten

236

7.3.2 Rückgabe der Werte

237

7.3.3 Vereinfachter Umgang mit Wrapper-Klassen durch Autoboxing

239

7.4 Date & Time API

241

7.4.1 Technische Zeitangaben

242

7.4.2 Datum und Uhrzeit

250

7.5 Übungsaufgaben

254

7.6 Ausblick

256

8 Grafische Benutzeroberflächen

258

8.1 Einführung

258

8.1.1 JFC (Java Foundation Classes) und Swing

258

8.1.2 Grafische Oberflächen mit WindowBuilder

260

8.1.3 Erstes Beispielprogramm mit Programmfenster

265

8.2 Grundlegende Klassen und Methoden

274

8.2.1 JFrame, Dimension, Point und Rectangle

275

8.2.2 Festlegen und Abfrage der Größe einer Komponente (in Pixel)

275

8.2.3 Platzieren und Abfragen der Position einer Komponente

276

8.2.4 Randelemente eines Fensters

276

8.2.5 Veränderbarkeit der Größe eines Fensters

276

8.2.6 Sichtbarkeit von Komponenten

277

8.2.7 Löschen eines Fensters

277

8.2.8 Die Reaktion auf das Schließen des Fensters festlegen

277

8.2.9 Aussehen des Cursors festlegen

278

8.2.10 Container eines Frames ermitteln

278

8.2.11 Komponenten zu einem Container hinzufügen

279

8.3 Programmfenster mit weiteren Komponenten

279

8.3.1 Die Komponentenpalette

280

8.3.2 Standardkomponenten in einen Frame einbauen

281

8.3.3 Erstes Programm mit Label, TextField und Button

283

8.3.4 Label

286

8.3.5 TextField

287

8.3.6 Button

288

8.3.7 Ereignisbehandlung in aller Kürze

291

8.3.8 Programmierung der Umrechnung

293

8.3.9 Werte aus einem TextField übernehmen

293

8.3.10 Werte in ein TextField übertragen

294

8.3.11 Zahlenausgabe mit Formatierung

296

8.3.12 Maßnahmen zur Erhöhung des Bedienkomforts

298

8.4 Übungsaufgaben

305

8.5 Ausblick

311

9 Fehlerbehandlung mit Exceptions

313

9.1 Umgang mit Fehlern

313

9.1.1 Fehlerbehandlung ohne Exceptions

313

9.1.2 Exception als Reaktion auf Fehler

314

9.2 Mit Exceptions umgehen

316

9.2.1 Detailliertere Fehlermeldungen

318

9.2.2 Klassenhierarchie der Exceptions

320

9.3 Fortgeschrittene Ausnahmebehandlung

321

9.3.1 Interne Abläufe beim Eintreffen einer Exception

321

9.3.2 Benutzerdefinierte Exceptions

323

9.3.3 Selbst definierte Exception-Klassen

325

9.4 Übungsaufgaben

326

9.5 Ausblick

328

10 Containerklassen

329

10.1 Array

329

10.1.1 Array-Literale

336

10.1.2 Mehrdimensionale Arrays

336

10.1.3 Gezielter Zugriff auf Array-Elemente

338

10.1.4 Hilfen für den Umgang mit Arrays

341

10.1.5 Unflexible Array-Größe

342

10.2 »ArrayList« und »JList«

343

10.2.1 Die Klasse »ArrayList«

343

10.2.2 Die grafische Komponente »JList«

346

10.2.3 JList mit Scrollbalken ausstatten

350

10.2.4 Umgang mit markierten Einträgen

353

10.3 Übungsaufgaben

355

10.4 Ausblick

359

11 Dateien

360

11.1 Die Klasse »File«

360

11.1.1 Beispielanwendung mit der Klasse »File«

362

11.1.2 Verzeichnisauswahl mit Dialog

365

11.2 Ein- und Ausgaben in Java

368

11.2.1 Ein- und Ausgabeströme

369

11.2.2 Byteorientierte Datenströme

369

11.2.3 Zeichenorientierte Datenströme

372

11.3 Die API nutzen

376

11.3.1 Daten in eine Datei schreiben

376

11.3.2 Daten aus einer Datei lesen

379

11.3.3 Die Klasse »FilterWriter«

381

11.3.4 Die Klasse »FilterReader«

383

11.3.5 Textdatei verschlüsseln und entschlüsseln

385

11.4 Beispielanwendungen

389

11.4.1 Bilder in Labels und Buttons

389

11.4.2 Ein einfacher Bildbetrachter

395

11.4.3 Sounddatei abspielen

405

11.5 Übungsaufgaben

407

11.6 Ausblick

411

12 Zeichnen

412

12.1 In Komponenten zeichnen

412

12.1.1 Grundlagen der Grafikausgabe

412

12.1.2 Panel-Komponente mit verändertem Aussehen

414

12.1.3 Zeichnen in Standardkomponenten

419

12.2 Farben verwenden

439

12.2.1 Die Klasse »Color«

439

12.2.2 Ein Farbauswahldialog für den Anwender

442

12.3 Auswerten von Mausereignissen

443

12.3.1 Listener zur Erfassung von Mausereignissen

445

12.3.2 »MouseEvent« und »MouseWheelEvent«

447

12.3.3 Mauskoordinaten anzeigen

448

12.3.4 Die Maus als Zeichengerät

450

12.3.5 Die Klasse »Font«

453

12.4 Übungsaufgaben

454

12.5 Ausblick

456

13 Animationen und Threads

457

13.1 Multitasking und Multithreading

457

13.1.1 Was bedeutet Multitasking?

458

13.1.2 Was sind Threads?

458

13.2 Zeitlich gesteuerte Abläufe programmieren

459

13.2.1 Eine einfache Ampelsteuerung

459

13.2.2 Ampelsteuerung mit Thread

466

13.2.3 Gefahren bei der Nutzung von Threads

473

13.2.4 Bewegungsabläufe programmieren (Synchronisation)

474

13.3 Übungsaufgaben

478

13.4 Ausblick

481

14 Tabellen und Datenbanken

482

14.1 Die Klasse »JTable«

482

14.1.1 Tabelle mit konstanter Zellenzahl

483

14.1.2 Tabelle mit variabler Zeilen- und Spaltenzahl

493

14.1.3 Tabelle mit unterschiedlichen Datentypen

497

14.2 Datenbankzugriff

503

14.2.1 Datenbankzugriff mit JDBC

503

14.2.2 Aufbau der Datenbankverbindung

504

14.2.3 Datenbankabfrage

507

14.3 Übungsaufgaben

515

14.4 Ausblick

517

Anhang

519

A Inhalt der DVD

519

B Ein Programm mit Eclipse als ».jar«-File speichern

520

C Musterlösungen

523

D Literatur

531