Schrödinger programmiert Java

An den Leser ... 2


Schrödingers Büro ... 4


Schrödingers Werkstatt ... 6


Schrödingers Wohnzimmer ... 8


Impressum ... 10


Inhaltsverzeichnis ... 12


Vorwort ... 21


1. Hallo Schrödinger -- Einführung und erstes Programm ... 23


Java überall ... 24

JRE, JDK, SE, EE, ME ... 24

Java installieren ... 25

Hallo Schrödinger ... 28

Kompilieren von Hand ... 29

Programm starten ... 32

Compiler und JVM unter der Lupe ... 33

Rätselstunde ... 34

Hexenstunde ... 35

Entwicklungsumgebungen ... 37

Eclipse herunterladen ... 37

Workspace und Workbench ... 38

Erstes Projekt ... 40

Pakete packen, aber ordentlich ... 43

Pakete anlegen leicht gemacht ... 45

Neue Klasse mit Eclipse ... 46

Miteinander reden ... 48

Streams ... 50

Let the game begin -- das »World of Warcraft Textadventure« ... 52

Historie von Java ... 57



2. Alles eine Typfrage -- Variablen und grundlegende Datentypen ... 61


Variablen und Datentypen ... 62

Arten von Datentypen ... 63

Können wir Zahlen, bitte? ... 64

Lesbarkeit von langen Zahlen ... 67

Zahlensuppe ... 68

Binär, oktal, dezimal und hexadezimal ... 69

Variablennamen ... 71

Gute Namenswahl -- Java Code Conventions ... 73

Operationen ... 75

Dividieren und komplizieren ... 76

Genau rechnen mit BigDecimal ... 77

Ein bisschen mehr, nein, eher ein bisschen weniger ... 78

Rechenaufgaben ... 79

Konvertierung von Zahlen ... 80

Zeichen und Wunder ... 82

Ein Charakter namens Cäsar ... 84

Nichts als die Wahrheit ... 86

Vergleichsoperatoren ... 88

Sprich die Wahrheit ... 89

Wrapperklassen ... 91

Alles eine Typfrage ... 94

Es kommt auf den Charakter an ... 95

Wrap-up ... 96



3. Hier war ich doch schon mal! -- Kontrollfluss ... 99


Kontrolle übernehmen ... 100

Wenn das Wörtchen »if« nicht wär ... 100

Halb voll oder halb leer ... 101

Entweder oder ... 102

Aberglauben ... 103

Boolesche Operatoren ... 105

Hör auf, so zu klammern ... 105

Kurzschreibweise ... 106

Bedingungsoperator ... 107

Mehrere Fälle behandeln ... 107

Leere Lehre ... 109

Switch the String ... 110

Realitätsfern ... 111

Schleifen drehen ... 114

Schachtelung ... 117

Schleifen binden lernen ... 118

Primzahlen ... 118

King Schrödinger ... 122

Nochmal gaaanz langsam, bitte ... 125

Schleifen abbrechen ... 128

Labels ... 129

Kalender ... 130

Zusammenfassung -- alles unter Kontrolle ... 134



4. Von Dinkelpfannekuchen und Buchstabensalat -- Arbeiten mit Strings ... 135


Strings definieren ... 136

Auf einzelne Zeichen zugreifen ... 138

Strings zerlegen ... 139

Zeichen für Zeichen ... 142

Vergleichen von Strings ... 145

Teile vergleichen ... 145

Gleich oder nicht gleich, oder doch teilweise gleich ... 147

Suchen und ersetzen in Strings ... 149

Speiseplanhacker ... 151

Summertime ... 153

Noch was für Profis: Strings in den Pool werfen ... 157

Strings sind unveränderlich ... 161

Veränderbare Zeichenketten ... 162

Zeichen löschen, ersetzen und spiegeln ... 164

StringBuilder in Schleifen ... 166

Was du aus diesem Kapitel mitnehmen solltest ... 167



5. Objektiv betrachtet, eine ganz andere Klasse -- Klassen, Objekte, Methoden ... 169


Der nächste Level der Wiederverwendung -- Methoden ... 170

Refactoring ... 174

Sauberer Quelltext ... 178

Methodenkommentare ... 179

Kann ich das zurückgeben? ... 180

Zurück zu den Nachrichten ... 181

Auf dem Weg zum Java-Ninja -- Klassen und Objekte ... 182

Kapselung ... 186

Setter und Getter ... 188

Der Fotoapparat unter der Lupe ... 191

Setter mit mehreren Parametern ... 192

Klassen vs. Objekte ... 194

Sichtbarkeit von Variablen und Methoden ... 196

Konstruktoren ... 198

Objekte in Strings umwandeln ... 202

Quelltext anhängen ... 203

Textuelle Beschreibung von Objekten ... 204

Fluent Interface ... 205

Nur für Profis -- Zerlegen des Fotoapparats ... 207

Referenzdatentypen, Heap, Garbage-Collection ... 211

Wenn der Heap zu voll wird ... 213

Destruktoren ... ... 214

Hab lieb den Heap ... 215

VisualVM Eclipse installieren ... 215

Der Stack ... 224

Wie alles zusammenhängt ... 226

Die Katze war's ... 228

Steap oder Hack ... 230



6. Woher hat er das bloß? -- Vererbung ... 233


Vererbung ... 234

Noch weniger doppelter Code dank Vererbung ... 236

Der Apfel fällt nicht weit vom Stamm ... 238

Verhalten anpassen durch Überschreiben von Methoden ... 239

Überschreiben verboten ... 241

Blümchenvererbung ... 242

Ich will aber zu Opa und Oma! Was ist mit der Großelternklasse? ... 244

Vererbung und Konstruktoren ... 246

Die Konstruktorkette wieder reparieren ... 247

Wie war das nochmal mit den Konstruktoren? ... 250

Erbt der Sohn vom Vater oder der Vater vom Sohn? ... 251

Typumwandlungen ... 254

Upcasting ... 255

Den Typ überprüfen ... 256

Welche Methode hätten's denn gerne? Methoden überladen ... 257

Abo-Service ... 258

Serviceorientiert vs. objektorientiert ... 260

Zurück zu den Objekten ... 261

Die volle Überladung ... 262

Deutschland sucht den Knetsuperstar ... 263

Zusammenfassung ... 265



7. Schnittstellen und andere leichte Verletzungen -- Abstrakte Klassen und Interfaces ... 267


Abstrakte Klassen ... 268

Abstrakte Methoden ... 270

Digital oder analog? Hauptsache abstrakt! ... 272

Alles abstrakt, oder was? ... 280

Schnittstellen ... 281

Übungen zu Interfaces ... 286

Für die einen sind es Interfaces, ... ... 288

Interfaces und Vererbung ... 289

Weniger ist manchmal mehr ... 291

Konstanten in Interfaces ... 292

Konstanten in Konstantenklassen ... 292

Statischer Import ... 293

Statische Blöcke ... 294

Konstanten über Enums ... 295

Interfaces -- Wiederholung ... 296

Noch mehr Klassen ... 297

Statische Memberklassen ... 297

Nichtstatische Memberklassen ... 299

Lokale Klassen ... 300

Anonyme Klassen ... 301

Abstrakt und polymorph -- alles klar, Schrödinger? ... 303



8. Hast du eigentlich einen Überblick über deine ganzen Schuhe? -- Arrays, Collections & Maps ... 305


Ich will mehr davon -- Beziehungen zu Katzen und andere Freundinnen ... 306

Objekte der Begierde ... 308

Ab in die nächste Dimension ... 309

Gib mir alles ... 310

Solche Schuhe hast du schon! ... 311

Alles muss man selber machen ... 312

Auf den Spuren der Objektgleichheit ... 314

Gleich ist gleich -- oder doch nicht? ... 315

Arrays wachsen nicht mit ... 315

Schuhkollektionen ... 317

Solche Schuhe hast du immer noch! ... 319

Soll ich dir mal meine Schuhsammlung zeigen? ... 321

Der Iterator (hört sich krass an, oder?) ... 322

Link und listig ... 323

Einmal heißt einmal und dann keinmal mehr ... 324

Hash mich, ich bin der Frühling ... 325

Sets für die Kripo ... 326

Sets für den Schuhtester ... 329

Der richtige Hashcode ... 330

Bäume und Räume ... 333

Größer oder kleiner? ... 335

Sortieren ohne Bäume ... 338

Sortierte Schuhe ... 340

Mappen raus ... 341

So viele Schuhe hast du schon ... 342

Schlangen im Keller ... 345

Hinten anstellen! ... 346

Lala-lalalala-lala-la, bald ist Java 8 mit Lambda da ... 347

filter(), map() und reduce() ... 349

High Heels!!! ... 353

Nochmal alles ganz lambsam ... 355



9. Ausnahmsweise und um ganz sicher zu gehen -- Exceptions ... 357


Aus Fehlern werden Ausnahmen ... 358

Deine erste Exception ... 359

Das Werfen vorbereiten ... 360

Fangen will gelernt sein ... 362

Ganz zum Schluss -- der finally-Block ... 364

Hier werden Sie individuell behandelt ... 365

Vererbung von Exceptions ... 367

Die Ausnahme als Auskunftsobjekt -- was ist eigentlich passiert? ... 368

Information erwünscht, Abhängigkeit unerwünscht ... 370

Exceptions weiterwerfen ... 371

Wann und wie behandeln ... 372

Exceptions immer weiterleiten? Nicht immer der richtige Weg ... 373

Muss man nicht fangen -- Unchecked Exceptions ... 375

Defensiv programmieren gegen Runtime-Exceptions ... 378

Exceptions loggen ... 379

Lass den Türsteher mitloggen ... 380

Nicht mehr zu retten ... 382

Speicher voll ... 384

Automatisches Schließen von Ressourcen ... 385

Dateien lesen ... 386

Ausnahmen bestätigen die Regel ... 388



10. Ey Typ, du kummst hier nit rein! -- Generics ... 391


Generische Typen ... 392

Bevor es Generics gab ... ... 393

... und mit Generics ... 394

Hunde vs. Katzen ... 396

Katzenkorb als Unterklasse ... 397

Typisierte Interfaces ... 398

Wildcard-Typen -- das Problem ... 399

Der nach oben beschränkte Wildcard-Typ ... 402

Der Haken: Schrödinger darf nicht schreiben ... 403

Der nach unten beschränkte Wildcard-Typ ... 406

Typisierte Methoden ... 408

Übungen zu Wildcards ... 409

Wiederholung ... 412

Kaffeesatz ... 415



11. Wilde Ströme -- Eingabe und Ausgabe -- Dateien, Streams und Serialisierung ... 417


Bossingen kommt mit Dateien ... 418

Willst du mehr? Probier's binär! ... 419

Binärdateien schreiben -- auch mit Byte-Streams ... 421

Megalangsam -- Dateien kopieren mit normalen Streams ... 422

Viel schneller -- Dateien kopieren mit Buffered Streams ... 423

Wer liest schon Bytes? Textdateien lesen mit Character-Streams ... 424

Textdateien schreiben mit Character-Streams ... 425

1:0 für den CSV -- Textdateien umwandeln ... 426

Mit Kanonen auf Verzeichnisse schießen ... 429

Endlich Ordnung -- Dateien und Verzeichnisse erstellen ... 430

Kundendaten konvertieren am Fließband ... 432

Gut gefiltert ist halb gewonnen -- Verzeichnisse filtern ... 434

Auf dem richtigen Pfad: Die neue File-IO-API ... 435

Kundendateien konvertieren -- jetzt noch einfacher ... 438

Objekte speichern ... 440

Geschachtelte Objekte speichern ... 443

Serialisierung und Deserialisierung beeinflussen ... 445

Individuelle Serialisierung mit writeObject() und readObject() ... 446

Der Nusskopf und die Kopfnuss ... 448

Nochmal alles zum mitstreamen ... 450



12. Nicht den Faden verlieren -- Programmierung mit Threads ... 451


Prozesse und Threads ... 452

Der erste Thread ... 454

Night of the living thread ... 455

Das war gerade noch ungerade ... 457

Da krieg ich Zustände ... 459

Threads schlafen legen ... 460

Helden, aufgepasst! ... 461

Auf andere warten ... 464

Synchronisierung ... 465

Erst die geraden Zahlen, bitte! ... 468

... Deadlocks! ... 469

Deadlocks finden und umgehen ... 471

Der Schlüssel zum Erfolg ... 473

Livelock, Starvation, Priorisierung und ein Bier ... 475

... Livelock ... 475

Prioritäten setzen ... 478

Warten und benachrichtigen ... 480

Starvation ... 482

Warten und schlafen ... 484

4 000 gegen 2 oder Arbeit verteilen ... 485

Die Zusammenfassung, damit du nicht den Faden verlierst ... 489



13. Das kann sich doch schon sehen lassen! -- Deployment, Dokumentation und Module ... 491


Abgepackt ... 492

Ich packe meine JAR-Datei ... ... 495

Java Web Start ... 497

Bibliotheken einbinden in Eclipse ... 499

Hallo Onkel Doc -- Dokumentation mit javadoc ... 502

Strukturiert und modularisiert ... 505

Modular? Na klar! ... 509

Module kompilieren ... 511

Jetzt hast du's gepackt ... 513



14. Austauschschüler -- das Datenaustauschformat XML ... 515


XML ... 516

Russische Salami ... 522

Musikschule mit XML ... 527

Ist es ein Element oder ein Attribut? ... 529

XML lesen ... 530

Der Spürhund -- Simple API for XML ... 530

Der trainierte Spürhund oder »Don't call me, I'll call you« -- StAX ... 534

Die Cursor-API ... 535

Die Iterator-API ... 535

Das Document Object Model ... ... 537

Flower Power ... 540

XML schreiben ... 542

1, 2 oder 3? SAX, StAX oder DOM? Was nehme ich wann? ... 545

Viele Wege führen nach Java ... 547

JAXB ... 549

Von XML nach Java und wieder zurück ... 551

Power Flower ... 553

Die XTra, XPlizite, Xakte, XOrbitante Zusammenfassung ... 557



15. Datenspeicherung mit JDBC -- Datenbanken ... 559


Relationale Datenbanken ... 560

Die erste Tabelle mit SQL ... 561

Eine Verbindung herstellen ... 565

Datensätze hinzufügen ... 567

Helden und Briefmarken ... 569

Anweisungen zusammenfassen ... 572

Gut vorbereitet ... 573

Daten auslesen ... 574

Was hätten'S denn gerne? Datensätze nach Kriterien auswählen ... 576

Daten sortiert ausgeben ... 578

Wer ist der Stärkste im ganzen Land? ... 579

Informationen aus mehreren Tabellen über Joins verknüpfen ... 583

Alles wieder zurück bitte -- Transaktionen ... 584

Mapping zwischen relationalen Datenbanken und Java-Objekten ... 586

Roll zurück den Troll ... 587

Wiederholung ... 590

SELECT DAS_WICHTIGSTE FROM KAPITEL_15 ... 591



16. Neue Tanzschritte -- GUI-Programmierung mit Swing und JavaFX ... 593


Mit Schwung weg von der Konsole -- Swing ... 594

Alles im Rahmen -- wie du GUI-Komponenten erstellst ... 594

Alles in Reih und Glied -- wie du GUI-Komponenten anordnen kannst ... 597

GUI-Komponenten anordnen kannst ... 597

Alles im Raster mit dem Grid-Layout ... 600

Zellen verbinden mit dem Grid-Bag-Layout ... 602

Schuhe in der Box ... oder doch besser im Grid? ... 606

Ordnung: gut, Verhalten: ... nichts? Wie du GUI-Komponenten das Verhalten hinzufügst ... 609

Validierung von Nutzereingaben mit Swing ... 613

Schuhschiebereien ... 614

Bunter und mehr Action mit JavaFX ... 618

Auf die große Bühne -- JavaFX on stage ... 620

Noch mehr Zucker mit CSS ... 624

Das Verhalten hinzufügen ... 626

Validierung von Nutzereingaben mit JavaFX ... 627

Schiebereien mit JavaFX ... 628

Für Profis -- Verhalten hinzufügen ohne Listener ... 629

Schieberegler mit Verhalten ... 631

Die Lösung für den Hardcore-Profi -- Binding kann auch rechnen ... 632

Das Wichtigste zur Gesellenprüfung Maler und Lackierer, Fachbereich Swing und JavaFX ... 635



17. Schrödinger goes international -- Internationalisierung, Lokalisierung, Formatierung, Pattern Matching und reguläre Ausdrücke ... 637


Den Nutzer lokalisieren ... 638

Die Software internationalisieren ... 641

Finnische Schuhkartons ... 643

Speak english per favore ... 646

Klassen laden ... 647

Wein oder Bier? ... 649

Zahlen und Währungen formatieren ... 651

Datums- und Zeitangaben formatieren ... 652

Währungsrechner ... 654

Internationalisierte Textmeldungen formatieren ... 656

Das wurde aber auch Zeit -- die neue Date- und Time-API ... 657

Zeitzone, Zeitlinie, Zeitpunkte und Zeitdauern ... 658

Ohne Zeitlinie -- Datum, Zeit und Zeiträume ... 660

Zeitzonen und Zeitunterschiede ... 662

Alles nochmal auf einen Blick, so viel Zeit muss sein ... 663

Formatierung von Datums- und Zeitangaben ... 664

Formatieren über die Klasse String ... 665

Mit Format ... 667

Pattern Matching mit regulären Ausdrücken ... 668

Kein Anschluss unter dieser Nummer ... 673

Teile finden ... 673

Drin oder nicht drin? Keine Frage! ... 675

Auf einzelne Teile zugreifen über Gruppen ... 676

E-Mail-Adressen validieren ... 677

Tiivistelmä pääkohdista -- das war Finnisch ... 679



18. Bist du dir da sicher? -- Unit-Testen und Java Web Start continued Unit-Tests ... 681


Deine Klassen testen ... 682

Test-Frameworks ... 683

Ich hatte aber einen Cocktail bestellt ... 690

Ausnahmefälle testen ... 694

Gar nicht eklig ... 696

Java Web Start continued ... 698

Das wichtigste unit to know ... 701



Index ... 705