Java Grundlagen: Grundlegende Syntax meistern

Betrachtet man ein Java-Programm, so kann es als Sammlung von Objekten definiert werden, die miteinander kommunizieren, indem sie die Methoden des jeweils anderen aufrufen. Sehen wir uns nun kurz an, was Klasse, Objekt, Methoden und Instanzvariablen bedeuten.

• Objekt – Objekte haben Zustände und Verhaltensweisen. Beispiel: Ein Hund hat Zustände – Farbe, Name, Rasse – sowie Verhaltensweisen wie Schwanzwedeln, Bellen, Fressen. Ein Objekt ist eine Instanz einer Klasse.

• Klasse – Eine Klasse kann als Vorlage/Blaupause definiert werden, die das Verhalten/die Zustände beschreibt, die Objekte ihres Typs unterstützen.

• Methoden – Eine Methode ist im Grunde ein Verhalten. Eine Klasse kann viele Methoden enthalten. In Methoden wird die Logik geschrieben, Daten manipuliert und alle Aktionen ausgeführt.

• Instanzvariablen – Jedes Objekt hat seinen einzigartigen Satz an Instanzvariablen. Der Zustand eines Objekts wird durch die Werte erzeugt, die diesen Instanzvariablen zugewiesen werden.

Erstes Java-Programm

Sehen wir uns einen einfachen Code an, der die Worte Hello World ausgibt.

Beispiel

Live Demo

public class MyFirstJavaProgram {
  /* Dies ist mein erstes Java-Programm.
   * Dies wird 'Hello World' als Ausgabe drucken */
  public static void main(String []args) {
    System.out.println("Hello World"); // Druckt Hello World
  }
}

Sehen wir uns an, wie man die Datei speichert, kompiliert und das Programm ausführt. Bitte folgen Sie den nachfolgenden Schritten:

• Editor öffnen und den obigen Code hinzufügen.

• Datei speichern als: MyFirstJavaProgram.java.

• Eingabeaufforderung öffnen und in das Verzeichnis wechseln, wo Sie die Klasse gespeichert haben. Angenommen, es ist C:\.

• javac MyFirstJavaProgram.java eingeben und Enter drücken, um den Code zu kompilieren. Bei fehlerfreiem Code springt die Eingabeaufforderung zur nächsten Zeile (Voraussetzung: Path-Variable ist gesetzt).

• Nun java MyFirstJavaProgram eingeben, um das Programm auszuführen.

• Sie werden Hello World im Fenster sehen.

Ausgabe

C:\> javac MyFirstJavaProgram.java
C:\> java MyFirstJavaProgram
Hello World

Grundlegende Syntax

Bei Java-Programmen ist es sehr wichtig, folgende Punkte zu beachten.

• Groß-/Kleinschreibung – Java ist case-sensitive, d.h. Bezeichner Hello und hello haben unterschiedliche Bedeutung.

• Klassennamen – Für alle Klassennamen sollte der erste Buchstabe groß sein. Werden mehrere Wörter für einen Klassennamen verwendet, sollte der erste Buchstabe jedes inneren Wortes groß sein.
  Beispiel: class MyFirstJavaClass

• Methodennamen – Alle Methodennamen sollten mit einem Kleinbuchstaben beginnen. Werden mehrere Wörter für einen Methodennamen verwendet, sollte der erste Buchstabe jedes inneren Wortes groß sein.
  Beispiel: public void myMethodName()

• Programmdateiname – Der Name der Programmdatei sollte exakt mit dem Klassennamen übereinstimmen. Beim Speichern sollten Sie den Klassennamen verwenden (Java ist case-sensitive) und .java anhängen (stimmen Dateiname und Klassenname nicht überein, wird das Programm nicht kompilieren).
  Falls keine öffentliche Klasse in der Datei vorhanden ist, kann der Dateiname vom Klassennamen abweichen. Es ist auch nicht zwingend erforderlich, eine öffentliche Klasse in der Datei zu haben.
  Beispiel: Angenommen MyFirstJavaProgram ist der Klassenname. Dann sollte die Datei als MyFirstJavaProgram.java gespeichert werden.

• public static void main(String args[]) – Die Verarbeitung eines Java-Programms beginnt bei der main()-Methode, die ein zwingender Bestandteil jedes Java-Programms ist.

Java-Bezeichner

Alle Java-Komponenten benötigen Namen. Namen für Klassen, Variablen und Methoden werden Bezeichner genannt.

In Java gibt es mehrere Punkte zu beachten:

• Alle Bezeichner sollten mit einem Buchstaben (A-Z oder a-z), Währungszeichen ($) oder Unterstrich (_) beginnen.

• Nach dem ersten Zeichen können Bezeichner jede Kombination von Zeichen haben.

• Ein Schlüsselwort kann nicht als Bezeichner verwendet werden.

• Am wichtigsten: Bezeichner sind case-sensitive.

• Beispiele für erlaubte Bezeichner: age, $salary, _value, __1_value.

• Beispiele für verbotene Bezeichner: 123abc, -salary.

Java-Modifikatoren

Wie in anderen Sprachen ist es möglich, Klassen, Methoden etc. durch Modifikatoren zu modifizieren. Es gibt zwei Kategorien:

• Zugriffsmodifikatoren – default, public, protected, private

• Nicht-Zugriffsmodifikatoren – final, abstract, strictfp

Wir werden im nächsten Abschnitt näher auf Modifikatoren eingehen.

Java-Variablen

Folgende Variablentypen gibt es in Java:

• Lokale Variablen
• Klassenvariablen (Statische Variablen)
• Instanzvariablen (Nicht-statische Variablen)

Java-Arrays

Arrays sind Objekte, die mehrere Variablen desselben Typs speichern. Ein Array selbst ist jedoch ein Objekt auf dem Heap. Wir werden in den kommenden Kapiteln sehen, wie man Arrays deklariert, konstruiert und initialisiert.

Java-Enums

Enums wurden in Java 5.0 eingeführt. Enums beschränken eine Variable darauf, nur einen von wenigen vordefinierten Werten anzunehmen. Die Werte in dieser Aufzählungsliste werden Enums genannt.

Durch die Verwendung von Enums ist es möglich, die Anzahl der Fehler im Code zu reduzieren.

Beispielsweise wäre es in einer Anwendung für einen Frischsaftladen möglich, die Glasgröße auf klein, mittel und groß zu beschränken. Dies würde sicherstellen, dass niemand eine andere Größe als klein, mittel oder groß bestellen kann.

Beispiel

Live Demo

class FreshJuice {
  enum FreshJuiceSize { SMALL, MEDIUM, LARGE }
  FreshJuiceSize size;
}
public class FreshJuiceTest {
  public static void main(String args[]) {
    FreshJuice juice = new FreshJuice();
    juice.size = FreshJuice.FreshJuiceSize.MEDIUM;
    System.out.println("Size: " + juice.size);
  }
}

Das obige Beispiel erzeugt folgende Ausgabe:

Ausgabe

Size: MEDIUM

Hinweis – Enums können als eigene Klasse oder innerhalb einer Klasse deklariert werden. Methoden, Variablen, Konstruktoren können auch innerhalb von Enums definiert werden.

Java-Schlüsselwörter

Die folgende Liste zeigt die reservierten Wörter in Java. Diese reservierten Wörter dürfen nicht als Konstanten, Variablen oder andere Bezeichnernamen verwendet werden.

abstract	assert	boolean	break
byte	case	catch	char
class	const	continue	default
do	double	else	enum
extends	final	finally	float
for	goto	if	implements
import	instanceof	int	interface
long	native	new	package
private	protected	public	return
short	static	strictfp	super
switch	synchronized	this	throw
throws	transient	try	void
volatile	while

Kommentare in Java

Java unterstützt Einzeilige und Mehrzeilige Kommentare, sehr ähnlich zu C und C++. Alle Zeichen innerhalb eines Kommentars werden vom Java-Compiler ignoriert.

Beispiel

Live Demo

public class MyFirstJavaProgram {
  /* Dies ist mein erstes Java-Programm.
   * Dies wird 'Hello World' als Ausgabe drucken
   * Dies ist ein Beispiel für mehrzeilige Kommentare. */
  public static void main(String []args) {
    // Dies ist ein Beispiel für einzeiligen Kommentar
    /* Dies ist auch ein Beispiel für einzeiligen Kommentar. */
    System.out.println("Hello World");
  }
}

Ausgabe

Hello World

Leerzeilen verwenden

Eine Zeile, die nur Leerraum enthält, möglicherweise mit einem Kommentar, wird als Leerzeile bezeichnet, und Java ignoriert sie vollständig.

Vererbung

In Java können Klassen von anderen Klassen abgeleitet werden. Wenn Sie eine neue Klasse erstellen müssen und es bereits eine Klasse gibt, die etwas von dem Code hat, den Sie benötigen, können Sie Ihre neue Klasse von dem bestehenden Code ableiten.

Dieses Konzept ermöglicht es Ihnen, die Felder und Methoden der bestehenden Klasse wiederzuverwenden, ohne den Code in einer neuen Klasse neu schreiben zu müssen. In diesem Szenario wird die bestehende Klasse Superklasse und die abgeleitete Klasse Unterklasse genannt.

Interfaces

In der Java-Sprache kann ein Interface als Vertrag zwischen Objekten definiert werden, wie sie miteinander kommunizieren. Interfaces spielen eine entscheidende Rolle beim Konzept der Vererbung.

Ein Interface definiert die Methoden, die eine ableitende Klasse (Unterklasse) verwenden sollte. Die Implementierung der Methoden obliegt jedoch vollständig der Unterklasse.

Was kommt als Nächstes?

Der nächste Abschnitt erklärt Objekte und Klassen in der Java-Programmierung. Am Ende der Sitzung werden Sie ein klares Bild davon haben, was Objekte und was Klassen in Java sind.