Einführung in die Programmierung mit Java

Institut für Kartographie und GeoinformationProf. Dr. Lutz Plümer, Dr. Gerhard Gröger

Einführung in die Programmierung mit Java

1. Vorlesung WS 2003/2003

G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - 1. Semester - WS 02/03 G. Gröger - Einführung in die Programmierung mit Java - 1. Semester - WS 02/03

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Allgemeines

• Ansprechpartner: Dr. Gerhard Gröger– Tel.: 73 - 1764– E-Mail: [email protected]– Sprechstunde: Montags von 11 – 13 Uhr – Büro: 1. Etage, neben dem GIS-Labor

• Ort: GIS-Labor ( www.ikg.uni-bonn.de/gislabor )

• Zeitplanung:– nur eine Gruppe– Mittwochs von 14:15 Uhr bis 15:30 Uhr, davon

• 30 min Übung• 45 min Vorlesung


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Schein

• Keine Pflicht (Wahlpflichtveranstaltung)– keine Klausur

• allerdings hilfreich als Nachweis einer erfolgreichen Teilnahme für– Bafög– Bewerbungen (auch auf HiWi-Jobs)– Eltern etc.

• Voraussetzung für die Erteilung:– regelmäßige Teilnahme an der Veranstaltung– regelmäßige Bearbeitung der Übungsaufgaben


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Übungsaufgaben

• Wie beim Kochen: – Übung macht den Meister

• Bearbeitung der Übungsaufgaben:– pro abgegebener Lösung max. zwei Personen – Abgabe bis spätestens zum Anfang der nächsten

Veranstaltung• Alle Lösungen bitte in Papierform und bei Programmen

zusätzlich per Email (als Attached Documents) oder auf Diskette

• Einwurf der Ausarbeitungen in den Briefkasten im Erdgeschoss, neben dem Ausgang zum Hof

• Probieren hilft enorm beim Studieren!


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Vorlesungsübersicht

• Allgemeine Einführung in die Programmierung– Variablen, Konstanten, Datentypen, Arithmet. Operationen– Kontrollstrukturen– Implementierung (Realisierung) von Algorithmen

• Einführung in Java-spezifische Konzepte– Objektorientierte Programmierung

• Objekte, Klassen, Methoden• Vererbung und Polymorphismus

– Ausnahmebehandlung– Ein- / Ausgabeoperationen– Grafische Benutzerschnittstelle


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Allgemeines zu Java

• Universelle, objektorientierte Programmiersprache– Konzepte geerbt von Simula, Smalltalk, C++– Syntax angelehnt an C und C++

• Große standardisierte Funktionsbibliotheken(z.B. Grafik, Fenster, Datenstrukturen uvm.)

• Automatische Speicherverwaltung

• Plattformunabhängig (Windows, Linux, Mac, ...)

• Verschiedene Einsatzgebiete– eigenständige Programme– in Webseiten eingebettete Programme, sog. Applets


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Literatur zu Java

• Java als erste Programmiersprache von J. Goll, C. Weiß und F. Müller3. Auflage, Teubner Verlag, 2001, DM 72,--

• Go To Java 2 von Guido KrügerAddison-Wesley, ca. DM 100,--

• Einführung in die objektorientierte Programmierung mit Java von E.-E. Doberkat, S. DißmannOldenbourg Verlag, 1999, ca. DM 68,--

• Java 2 vom Rechenzentrum der Uni, DM 11,--


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Internetseiten zu Java

• Firma Sun (Entwickler von Java)http://java.sun.com

• Online-Version des Buchs „Go To Java 2“ von G. Krügerhttp://www.javabuch.de

im GIS-Labor direkt aufrufbar / kopierbar unter:file://V|/java/gj22/html/cover.html

• Weitere Informationen (Online-Kurse etc.) unterhttp://www.ikg.uni-bonn.de/links/links_frame.htm

unter Menüpunkt „Bücher, Tutorien, etc.“


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Das erste Java-Programm: „Hello World“

Programm „HelloWorld.java“

class HelloJava {

public static void main (String args[]) {

System.out.println("Hallo Welt!");

}

}

Ausgabe:

Hallo Welt!

.java-DateiQuelltext, engl.: Source code

.java-DateiQuelltext, engl.: Source code


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Programmablauf:Zuerst Kompilieren, dann Interpretieren

.java-Datei(Quelltext, engl.:

Source code)

.java-Datei(Quelltext, engl.:

Source code)

.class-Datei.class-Datei


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Schritte bis zum Ablauf eines Programms

1. Erstellung des Quelltextes als Textdatei mit der Dateiendung .java Das Programm wird in den Rechner eingegeben.

2. Kompilierung des Quelltextes in Java-Bytecode Das „menschenlesbare“ Programm wird in ein

„maschinenlesbares“ Programm übersetzt.

3. Interpretieren des Java-Bytecodes durch die sogenannte Java Virtual Machine (JVM) Das Programm wird vom Computer ausgeführt.


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Werkzeuge

• Java Developer Kit JDK 1.3.1– Java-Compiler javac

zum Übersetzen von Quelltexten in Java-Bytecode

– Java-Interpreter javazur Ausführung von Java-Bytecode-Programmen

– Applet-Betrachter appletviewerzum Ausprobieren von Java-Applets

• Einfacher Editor (z.B. Notepad oder Wordpad)

Besser: Integrierte Entwicklungsumgebung Forté– Editor zur Erstellung von Quelltexten

– Automatisches Aufrufen des Compilers und Interpreters

– Debugger zur Fehlersuche


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„Hello World“ mit Forté

Auf den folgenden Folien wird gezeigt, wie das Beispielprogramm „HelloWorld“ mit der Entwicklungsumgebung Forté erstellt und ausgeführt werden kann.

Schritt 1: Starten von Forté durch Doppelklick auf


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Beim ersten Start von Forté

1. Option ausschalten(Haken verschwindet)

1. Option ausschalten(Haken verschwindet)

2. Fenster schließen2. Fenster schließen


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Bedienelemente von Forté

HauptfensterHauptfensterEdit-TabEdit-Tab

Explorer-FensterExplorer-Fenster

Filesystems-TabFilesystems-Tab


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2. Schritt: Angabe des Arbeitsverzeichnisses (a)

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Filesystems im Explorer-Fenster. Wählen Sie Mount Directory aus.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Filesystems im Explorer-Fenster. Wählen Sie Mount Directory aus.


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2. Schritt: Angabe des Arbeitsverzeichnisses (b)

2. Klicken Sie auf Neuen Ordner erstellen

2. Klicken Sie auf Neuen Ordner erstellen

1. Wählen Sie das Verzeichnis U:\ (Ihr persönlicher Privatbereich)

1. Wählen Sie das Verzeichnis U:\ (Ihr persönlicher Privatbereich)


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2. Schritt: Angabe des Arbeitsverzeichnisses (c)

Tippen Sie Java ein und drücken Sie die Return-Taste

Tippen Sie Java ein und drücken Sie die Return-Taste


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2. Schritt: Angabe des Arbeitsverzeichnisses (d)

1. Wählen Sie das neue Verzeichnis mit einem einfachen Klick an

1. Wählen Sie das neue Verzeichnis mit einem einfachen Klick an

2. Klicken Sie auf Mount2. Klicken Sie auf Mount


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2. Schritt: Angabe des Arbeitsverzeichnisses (e)

Das neue Verzeichnis erscheint im Explorer-Fenster

Das neue Verzeichnis erscheint im Explorer-Fenster


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3. Schritt: Anlegen eines neuen Programms (a)

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ihr Verzeichnis und wählen Sie New | Classes | Main aus

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ihr Verzeichnis und wählen Sie New | Classes | Main aus


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3. Schritt: Anlegen eines neuen Programms (b)

1. Name des Programms angeben. Tippen Sie hier HelloWorld ein und klicken Sie auf Finish.

1. Name des Programms angeben. Tippen Sie hier HelloWorld ein und klicken Sie auf Finish.

2. Programm zum Projekt hinzufügen. Klicken Sie hier auf Yes.

2. Programm zum Projekt hinzufügen. Klicken Sie hier auf Yes.


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3. Schritt: Anlegen eines neuen Programms (c)

Das Programmgerüst erscheint im Quelltext-Editor (Source Editor).

Das Programmgerüst erscheint im Quelltext-Editor (Source Editor).


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4. Schritt: Editieren und Ablaufen des Programms

1. Geben Sie die Zeile System.out.println(“Hallo Welt!“); an der gezeigten Stelle ein.

1. Geben Sie die Zeile System.out.println(“Hallo Welt!“); an der gezeigten Stelle ein.

2. Klicken Sie auf das Diskettensymbol, um die Ergänzungen abzuspeichern

2. Klicken Sie auf das Diskettensymbol, um die Ergänzungen abzuspeichern

3. Klicken Sie auf den grünen Pfeil, um das Programm zu kompilieren und zu starten

3. Klicken Sie auf den grünen Pfeil, um das Programm zu kompilieren und zu starten


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Programmausgabe

Ein- und Ausgaben finden im Ein-/Ausgabe-Fenster statt

Ein- und Ausgaben finden im Ein-/Ausgabe-Fenster statt


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Kommentare im Programmquelltext

• Zur Erhöhung der Lesbarkeit sollten alle Programmteile durch Kommentare näher erläutert werden. – Kommentare werden vom Compiler überlesen

• Einzeilige Kommentare– Einleitung durch //– Beendigung durch Zeilenende– Beispiel: // Dies ist ein Kommentar

• Längere Kommentare– Einleitung mit /*– Beendigung durch */– Beispiel: /* Dies ist ein Kommentar */


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Programm Rechnen.java

// Programm zur Berechnung von 14+12*3

class Rechnen { // Ein einzeiliger Kommentar

public static void main (String args[]) {

System.out.println(14+12*3);

}

}

/* Hier beginnt ein Kommentar, der sich über mehrere Zeilen erstrecken kann */

Beispielprogramm mit Kommentaren

Ausgabe:

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Übungsaufgabe

• Ausgabe einer Visitenkarte auf dem Bildschirmz.B.:

********************************** * * * Thomas H. Kolbe * * Wissenschaftlicher Assistent * * am IKG, Uni Bonn * * * **********************************