Einführung in Java

1. Einführung ... 19


1.1 ... Was ist Java? ... 20

1.2 ... Die Arbeitsumgebung installieren ... 26

1.3 ... Erste Schritte in Netbeans ... 28

1.4 ... Das erste Programm ... 30

1.5 ... In Algorithmen denken, in Java schreiben ... 40

1.6 ... Die Java-Klassenbibliothek ... 45

1.7 ... Dokumentieren als Gewohnheit -- Javadoc ... 48

1.8 ... JARs erstellen und ausführen ... 54

1.9 ... Mit dem Debugger arbeiten ... 59

1.10 ... Das erste eigene Projekt ... 64

1.11 ... Zusammenfassung ... 65



2. Variablen und Datentypen ... 67


2.1 ... Variablen ... 67

2.2 ... Primitivtypen ... 70

2.3 ... Objekttypen ... 84

2.4 ... Objekt-Wrapper zu Primitiven ... 89

2.5 ... Array-Typen ... 92

2.6 ... Zusammenfassung ... 94



3. Entscheidungen ... 95


3.1 ... Entweder-oder-Entscheidungen ... 95

3.2 ... Logische Verknüpfungen ... 101

3.3 ... Mehrfach verzweigen mit »switch« ... 108

3.4 ... Zusammenfassung ... 113



4. Wiederholungen ... 115


4.1 ... Bedingte Wiederholungen mit »while« ... 115

4.2 ... Abgezählte Wiederholungen -- die »for«-Schleife ... 119

4.3 ... Abbrechen und überspringen ... 121

4.4 ... Zusammenfassung ... 124



5. Klassen und Objekte ... 125


5.1 ... Klassen und Objekte ... 126

5.2 ... Access Modifier ... 128

5.3 ... Felder ... 130

5.4 ... Methoden ... 131

5.5 ... Warum Objektorientierung? ... 140

5.6 ... Konstruktoren ... 142

5.7 ... Statische Felder und Methoden ... 146

5.8 ... Unveränderliche Werte ... 149

5.9 ... Spezielle Objektmethoden ... 152

5.10 ... Zusammenfassung ... 154



6. Objektorientierung ... 155


6.1 ... Vererbung ... 156

6.2 ... Interfaces und abstrakte Datentypen ... 169

6.3 ... Übung: Objektorientiere Modellierung ... 176

6.4 ... Innere Klassen ... 177

6.5 ... Enumerationen ... 185

6.6 ... Zusammenfassung ... 187



7. Unit Testing ... 189


7.1 ... Das JUnit-Framework ... 191

7.2 ... Fortgeschrittene Unit Tests ... 197

7.3 ... Besseres Design durch Testfälle ... 203

7.4 ... Zusammenfassung ... 206



8. Die Standardbibliothek ... 207


8.1 ... Zahlen ... 207

8.2 ... Strings ... 213

8.3 ... Reguläre Ausdrücke ... 222

8.4 ... Zeit und Datum ... 229

8.5 ... Internationalisierung und Lokalisierung ... 234

8.6 ... Zusammenfassung ... 242



9. Fehler und Ausnahmen ... 243


9.1 ... Exceptions werfen und behandeln ... 243

9.2 ... Verschiedene Arten von Exceptions ... 250

9.3 ... Invarianten, Vor- und Nachbedingungen ... 255

9.4 ... Zusammenfassung ... 257



10. Arrays und Collections ... 259


10.1 ... Arrays ... 259

10.2 ... Die for-each-Schleife ... 268

10.3 ... Variable Parameterlisten ... 269

10.4 ... Collections ... 270

10.5 ... Typisierte Collections -- Generics ... 276

10.6 ... Maps ... 286

10.7 ... Zusammenfassung ... 288



11. Lambda-Ausdrücke ... 289


11.1 ... Was sind Lambda-Ausdrücke? ... 290

11.2 ... Die Stream-API ... 302

11.3 ... Un-Werte als Objekte -- »Optional« ... 319

11.4 ... Eine Warnung zum Schluss ... 322

11.5 ... Zusammenfassung ... 323



12. Dateien, Streams und Reader ... 325


12.1 ... Dateien und Verzeichnisse ... 326

12.2 ... Reader, Writer und die »anderen« Streams ... 332

12.3 ... Objekte lesen und schreiben ... 344

12.4 ... Netzwerkkommunikation ... 347

12.5 ... Zusammenfassung ... 350



13. Multithreading ... 351


13.1 ... Threads und Runnables ... 352

13.2 ... Atomare Datentypen ... 359

13.3 ... Synchronisation ... 360

13.4 ... Fortgeschrittene Koordination zwischen Threads ... 367

13.5 ... Die Zukunft -- wortwörtlich ... 374

13.6 ... Das Speichermodell von Threads ... 378

13.7 ... Zusammenfassung ... 380



14. Servlets -- Java im Web ... 381


14.1 ... Einen Servlet-Container installieren ... 382

14.2 ... Die erste Servlet-Anwendung ... 388

14.3 ... Servlets programmieren ... 399

14.4 ... Java Server Pages ... 406

14.5 ... Langlebige Daten im Servlet -- Ablage in Session und Application ... 412

14.6 ... Fortgeschrittene Servlet-Konzepte -- Listener und Initialisierung ... 414

14.7 ... Zusammenfassung ... 418



15. Datenbanken und Entitäten ... 419


15.1 ... Was ist eine Datenbank? ... 420

15.2 ... Mit einer Datenbank verbinden über die JPA ... 427

15.3 ... Anwendung und Entitäten ... 431

15.4 ... Entitäten laden ... 435

15.5 ... Entitäten löschen ... 440

15.6 ... Beziehungen zu anderen Entitäten ... 441

15.7 ... Zusammenfassung ... 448



16. GUIs mit JavaFX ... 449


16.1 ... Einführung ... 449

16.2 ... Installation ... 450

16.3 ... Architektur von JavaFX ... 450

16.4 ... GUI-Komponenten ... 453

16.5 ... Layouts ... 464

16.6 ... GUI mit Java-API -- Urlaubsverwaltung ... 474

16.7 ... Event-Handling ... 479

16.8 ... JavaFX-Properties und Binding ... 485

16.9 ... Deklarative GUIs mit FXML ... 491

16.10 ... Layout mit CSS ... 497

16.11 ... Transformationen, Animationen und Effekte ... 501

16.12 ... Zusammenfassung ... 508



17. Hinter den Kulissen ... 509


17.1 ... Klassenpfade und Class Loading ... 509

17.2 ... Garbage Collection ... 515

17.3 ... Flexibel codieren mit der Reflection-API ... 521

17.4 ... Zusammenfassung ... 527



18. Und dann? ... 529


18.1 ... Java Enterprise Edition ... 530

18.2 ... Open-Source-Software ... 534

18.3 ... Android ... 535

18.4 ... Ergänzende Technologien ... 536

18.5 ... Andere Sprachen ... 539

18.6 ... Programmieren Sie! ... 541



Anhang ... 543


A ... Java-Bibliotheken ... 545

B ... Lösungen zu den Übungsaufgaben ... 553

C ... Glossar ... 653

D ... Kommandozeilenparameter ... 667



Index ... 673