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1. 1 Java-Einf�hrungskurs YOU ARE HERE ? Organisation Einf�hrung Objektorientierte Modellierung Java-Sprachkonstrukte Pakete und Zugriffskontrolle Deklaration von Attributen, Methoden, Variablen Ausdr�cke und Anweisungen Kontrollstrukturen Ausnahmebehandlung Java-Klassenbibliothek Datenstrukturen Netzwerk-Programmierung Grafische Benutzungsoberfl�chen

2. 2 Java-Einf�hrungskurs Ausdr�cke und Anweisungen Ausdr�cke sind mehrere durch Operatoren verkn�pfte Variablen, Methoden oder Literale jeder Ausdruck hat ein Ergebnis (Wert) bestimmten Typs 5 * a + Math.max (b, c) (primitiver Typ) new java.util.Date () (Referenztyp) in Anweisungen wird der Ausdruckswert einer Variablen zugewiesen, einer Methode �bergeben oder als Methodenwert zur�ckgegeben d = 5 * a + Math.max (b, c); System.out.println (5 * a + Math.max (b, c)); return new java.util.Date (); auch Deklarationen und Initialisierungen sind Anweisungen

3. 3 Java-Einf�hrungskurs Anweisungen und Bl�cke Anweisungen werden mit Semikolon (;) abgeschlossen leere Anweisung: einzelnes Semikolon Anweisung; ; // leere Anweisung Anweisung; Anweisungen werden der Reihe nach abgearbeitet Bl�cke (begrenzt durch geschweifte Klammern)fassen Sequenzen von Anweisungen zusammen Anweisung; { Anweisung; Anweisung; Anweisung; } Anweisung;

4. 4 Java-Einf�hrungskurs Operatoren Konkatenations-Operator + arithmetische Operatoren +, -, *, /, %, ++, -- Type Casting-Operator (typ) Bit-Operatoren ~, &, |, ^, <<, >>, >>> Zuweisungsoperatoren =, +=, -=, *=, /=, %=, &=, |=, ^= logische Operatoren !, &&, &, ||, |, ^ Vergleichsoperatoren ==, !=, >, <, >=, <=, instanceof Bedingungsoperator ?:

5. 5 Java-Einf�hrungskurs Operatorpriorit�ten 14 Stufen (hoch bis niedrig) ++, --, Vorzeichen, ~, !, (typ) *, /, % +, - <<, >>, >>> <, <=, >, >=, instanceof ==, != & ^ | && || ?: = *=, /=, %=, -=, <<=, >>=, >>>=, &=, ^=, |= Priorit�ten k�nnen durch Klammerung ge�ndert werden

6. 6 Java-Einf�hrungskurs String-Konkatenation Operanden: Strings und ggf. primitive Datentypen Ergebnis: String Verkn�pfung (Konkatenation) mit Operator + String a = "Hello", b = "World", c; c = a + " " + b; ist einer der Operanden ein primitiver Datentyp,so wird er in einen String umgewandelt String a = "Antwort: ", c; int b = 42; c = a + b; // "Antwort: 42"

7. 7 Java-Einf�hrungskurs Arithmetische Operatoren Operanden und Ergebnis: Zahlen Vorzeichen: +a bzw. a -a Rechenoperationen Addition, Subtraktion: a + b a - b Multiplikation, Division: a * b a / b Modulo-Division (Restbildung): a % b Inkrementierung, Dekrementierung (nur f�r Ganzzahlen) Pr�inkrement, Pr�dekrement: ++a --a Postinkrement, Postdekrement: a++ a-- Pr�fix-Operatoren: erst Rechenoperation, dann Auswertung b = ++a; ? a = a + 1; b = a; Postfix-Operatoren: erst Auswertung, dann Rechenoperation b = a--; ? b = a; a = a - 1;

8. 8 Java-Einf�hrungskurs implizite Typumwandlung automatische Typanpassung (Type Casting)bei Rechenoperationen mit... ...byte-, short-, int-Zahlen: Ergebnis: int-Zahl ...long- und anderen Ganzzahlen: Ergebnis: long-Zahl ...float- und anderen Zahlen: Ergebnis: float-Zahl ...double- und anderen Zahlen: Ergebnis: double-Zahl Ziel: Vermeidung von �berl�ufen short a = 2, b = 30000; int c = a * b; // 60000 w�re zu gro� f�r short Vorsicht bei Division von Ganzzahlen short a = 7, b = 2; int c = a / b; // ergibt 3!

9. 9 Java-Einf�hrungskurs explizite Typumwandlung Type Casting-Operator: (typ) variable Vorsicht: Operator hat sehr hohe Priorit�t! ggf. Klammerung von zu castenden Ausdr�cken notwendig short a = 2, b = 100, c; short a = 7, b = 2; c = (short) (a * b); float c = (float) a / b; Vorsicht: Datenverlust m�glich! gro�e in kleine Ganzzahlen: Verlust der h�herwertigen Bits Flie�kommazahlen in Ganzzahlen: Verlust der Nachkommastellen double d = -67.89; int i = (int) d; // -67 long-Zahlen in Flie�kommazahlen: u.U. nicht exakt m�glich auch explizites Casting von Referenztypen m�glich String-Umwandlungen �ber besondere Methoden (sp�ter)

10. 10 Java-Einf�hrungskurs Bit-Operatoren Operanden und Ergebnis: ganzzahlige primitive Datentypen bitweise Invertierung: ~a bitweise Verkn�pfung bitweises Und: a & b bitweises Oder: a | b bitweises Exclusiv-Oder: a ^ b bitweise Verschiebung (um n Stellen) nach links (mit Nachschieben von Nullen): a << n nach rechts (mit Nachschieben von Nullen): a >> n nach rechts (mit Nachschieben des Vorzeichenbits): a >>> n Trick zur Geschwindigkeitsoptimierung a << n entspricht a * 2n a >>> n entspricht a / 2n

11. 11 Java-Einf�hrungskurs Zuweisungsoperatoren f�r alle Datentypen als Ausdruck und Ergebnis: Zuweisungsoperator a = b Variable auf linker Seite erh�lt Wert des Ausdrucks auf rechter Seite f�r Zahlentypen als Operanden und als Ergebnis: Kombination von Rechen/Bitverkn�pfungs-Operation mit Zuweisung Semantik (mit Operator-Platzhalter #) a #= b ? a = a # (b) Addition, Subtraktion: a += b a -= b Multiplikation, Division: a *= b a /= b Modulo-Division (Restbildung): a %= b Und: a &= b Oder: a |= b Exclusiv-Oder: a ^= b

12. 12 Java-Einf�hrungskurs Logische Operatoren Operanden: boolesche Ausdr�cke Ergebnis: boolescher Wert logische Negation: !a mit Kurzschluss-Auswertung Auswertung der Operanden bricht ab, wenn Ergebnis feststeht logisches Und: a && b logisches Oder: a || b ohne Kurzschluss-Auswertung Auswertung aller Operanden, auch wenn ohne Einfluss auf Ergebnis logisches Und: a & b logisches Oder: a | b logisches Exclusiv-Oder: a ^ b

13. 13 Java-Einf�hrungskurs Vergleichsoperatoren Ergebnis immer boolescher Wert f�r alle Datentypen als Operanden: Gleichheit a == b Ungleichheit a != b Vorsicht: Vergleich == nicht mit Zuweisung = verwechseln! f�r primitive Datentypen als Operanden: "gr��er als", "gr��er als oder gleich" a > b a >= b "kleiner als", "kleiner als oder gleich" a < b a <= b f�r Referenztypen und Klassen als Operanden: Pr�fung des Datentyps a instanceof Typ ergibt true, wenn das Objekt a eine Instanz der Klasse Typ ist ergibt auch true, wenn Typ eine Oberklasse der Klasse von a ist

14. 14 Java-Einf�hrungskurs Referenzgleichheit vs. Wertgleichheit Vorsicht beim Vergleich von Referenztypen! == pr�ft, ob Referenzen auf gleiche Instanz zeigen != pr�ft, ob Referenzen auf verschiedene Instanzen zeigen es findet kein Vergleich der Objektinhalte statt! Konsequenzen Vergleich von Objektinhalten nur mit geeignet �berschriebener equals-Methode der Objekte m�glich Vergleich von Zeichenketten nur mit entsprechenden Methoden der Klasse String m�glich

15. 15 Java-Einf�hrungskurs Bedingte Ausdr�cke Beschreibung von Alternativen in Ausdr�cken "if-then-else in einem Ausdruck" Syntax a = Bedingung ? WennWahr : WennFalsch Bedingung muss ein Ausdruck mit booleschem Wert sein WennWahr und WennFalsch m�ssen Ausdr�cke mit gleichem Ergebnistyp wie a sein (alle Datentypen erlaubt) Semantik Wenn Bedingung wahr ist, bekommt a den Wert von WennWahr, sonst den von WennFalsch zugewiesen Beispiel Erwachsene zahlen einen Mitgliedsbeitrag von � 10, Jugendliche � 5 mitgliedsBeitrag = alter >= 18 ? 10 : 5;

16. 16 Java-Einf�hrungskurs Zusammenfassung Ausdr�cke Anweisungen und Bl�cke Operatoren Konkatenations-Operator + arithmetische Operatoren +, -, *, /, %, ++, -- Type Casting-Operator (typ) Bit-Operatoren ~, &, |, ^, <<, >>, >>> Zuweisungsoperatoren =, +=, -=, *=, /=, %=, &=, |=, ^= logische Operatoren !, &&, &, ||, |, ^ Vergleichsoperatoren ==, !=, >, <, >=, <=, instanceof Bedingungsoperator ?: implizite und explizite Typumwandlung Referenzgleichheit vs. Wertgleichheit

17. 17 Java-Einf�hrungskurs YOU ARE HERE ? Organisation Einf�hrung Objektorientierte Modellierung Java-Sprachkonstrukte Pakete und Zugriffskontrolle Deklaration von Attributen, Methoden, Variablen Ausdr�cke und Anweisungen Kontrollstrukturen Ausnahmebehandlung Java-Klassenbibliothek Datenstrukturen Netzwerk-Programmierung Grafische Benutzungsoberfl�chen

18. 18 Java-Einf�hrungskurs Kontrollstrukturen Anweisungen werden normalerweise nacheinander abgearbeitet Bearbeitungsreihenfolge von Anweisungen und Bl�cken kann durch Kontrollstrukturen beeinflusst werden bedingte Verzweigungen (if-else) bewachte Anweisungen (switch) Schleifen (for, while, do-while)

19. 19 Java-Einf�hrungskurs Bedingte Verzweigung Auswahl aus zwei Alternativen und davon abh�ngige Programmfortsetzung if (Bedingung) Anweisung1; else Anweisung2; Bedingung muss ein Ausdruck mit booleschem Wert sein Anweisung1 wird ausgef�hrt, wenn Bedingung true ist Anweisung2 wird ausgef�hrt, wenn Bedingung false ist else-Teil ist optional wenn Bedingung false ist, wird die if-Anweisung verlassen

20. 20 Java-Einf�hrungskurs if-Anweisung: Beispiel mehrere Anweisungen lassen sich in Bl�cken gruppieren if (laenderCode == 'D') { // Versand innerhalb Deutschlands summe += VERSANDKOSTEN_INLAND; System.out.println ("Bestellsumme: EUR " + summe); } else { // Versand ins Ausland summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND; System.out.println ("Order Total: EUR " + summe); } Unterschied zu ?:-Operator mehrere Anweisungen im if- und else-Zweig m�glich if- und else-Zweig sind hier keine Ausdr�cke gleichen Werts, sondern Anweisungen bzw. Bl�cke mehrerer Anweisungen

21. 21 Java-Einf�hrungskurs Verschachtelte if-Anweisungen Bedingte Verzweigungen sind selbst auch Anweisungen lassen sich als Anweisungen in if- oder else-Zweig einschachteln if (laenderCode == 'D') if (expressVersand == true) summe += VERSANDKOSTEN_INLAND_EXPRESS; else summe += VERSANDKOSTEN_INLAND; else if (expressVersand == true) summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND_EXPRESS; else summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND; else bezieht sich immer auf das n�chstliegende vorhergehende if, zu dem noch kein else definiert wurde

22. 22 Java-Einf�hrungskurs Verschachtelte if-Anweisungen Vorsicht: Weglassen von else-Zweigen kann bei Verschachtelung Missverst�ndnisse ausl�sen! if (laenderCode == 'D') if (expressVersand == true) summe += VERSANDKOSTEN_INLAND_EXPRESS; else if (expressVersand == true) summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND_EXPRESS; else summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND; Wo liegt der semantische Fehler im Beispiel?

23. 23 Java-Einf�hrungskurs Verschachtelte if-Anweisungen Compiler richtet sich nicht nach der Einr�ckung,sondern nach der Reihenfolge der if/else-Zweige: if (laenderCode == 'D') if (expressVersand == true) summe += VERSANDKOSTEN_INLAND_EXPRESS; else if (expressVersand == true) summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND_EXPRESS; else summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND; Vorsicht: Code an sich fehlerfrei (syntaktisch korrekt),verh�lt sich aber nicht wie beabsichtigt (semantisch falsch) semantische Fehler k�nnen vom Compiler nicht erkannt werden!

24. 24 Java-Einf�hrungskurs Verschachtelte if-Anweisungen Vermeidung des Fehlers durch Einklammerung in Bl�cke({ }) oder Verwendung von leeren Anweisungen (;): if (laenderCode == 'D') { if (expressVersand == true) summe += VERSANDKOSTEN_INLAND_EXPRESS; else; } else if (expressVersand == true) summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND_EXPRESS; else summe += VERSANDKOSTEN_AUSLAND;

25. 25 Java-Einf�hrungskurs Bewachte Anweisungen: Motivation Beispiel: W�hrungsumrechnung im Online-Shop wenn Warenversand nach Island: Summe in ISK ausgeben wenn Warenversand nach Hong Kong: Summe in HK$ ausgeben wenn Warenversand nach Japan: Summe in Yen ausgeben ansonsten: Summe in Euro ausgeben m�gliche Realisierung (naiv):verschachtelte if-Anweisungen

26. 26 Java-Einf�hrungskurs Bewachte Anweisungen: Motivation if (laenderCode == 'I') { summe *= 838.536390; waehrung = "ISK"; } else if (laenderCode == 'H') { summe *= 8.300476; waehrung = "HK$"; } else if (laenderCode == 'J') { summe *= 128.501118; waehrung = "YEN"; } else waehrung = "EUR"; System.out.println ("Summe: " + waehrung + summe); un�bersichtlich und fehleranf�llig!

27. 27 Java-Einf�hrungskurs switch-Anweisung �bersichtlichere und m�chtigere L�sung Ausdruck wird ausgewertetund Wert mit Konstanten verglichen Anweisungen ab case-Marke mit"passender" Konstante werdenausgef�hrt wenn keine Konstante "passt",werden Anweisungen abdefault-Marke ausgef�hrt bei break f�hrt Programmnach der switch-Anweisung fort

28. 28 Java-Einf�hrungskurs switch-Anweisung: Beispiel switch (laenderCode) { case 'I': // Island summe *= 838.536390; waehrung = "ISK"; break; case 'H': // Hong Kong summe *= 8.300476; waehrung = "HK$"; break; case 'J': // Japan summe *= 128.501118; waehrung = "YEN"; break; default: // andere Laender waehrung = "EUR"; } System.out.println ("Summe: " + waehrung + summe);

29. 29 Java-Einf�hrungskurs switch-Anweisung: Regeln Ausdruck muss vom Typ short, byte, int oder char sein Konstanten m�ssen vom gleichen Typ wie Ausdruck sein default-Zweig ist optional default- und case-Zweiged�rfen leer sein Vorsicht: Wenn ein case-Zweignicht mit break endet, wird mitder Ausf�hrung des n�chstenZweigs fortgefahren!

30. 30 Java-Einf�hrungskurs switch-Anweisung: Beispiel 2 Beispiel: F�r Lieferungen nach Schottland und England soll in britische � umgerechnet werden switch (laenderCode) { case 'I': // Island summe *= 838.536390; waehrung = "ISK"; break; ... case 'S': // Schottland case 'E': // England summe *= 0.675636; waehrung = "GBP"; break; default: waehrung = "EUR"; } System.out.println ("Summe: " + waehrung + summe);

31. 31 Java-Einf�hrungskurs Schleifen mehrfaches Durchlaufen der gleichen Anweisungoder des gleichen Anweisungsblocks Zahl der Durchl�ufe wird von Laufbedingung bestimmt Bedingungsschleife while-Schleife do-while-Schleife Z�hlschleife for-Schleife

32. 32 Java-Einf�hrungskurs while-Schleife Format while (Bedingung) { Anweisungen; } Bedingung muss ein boolescher Ausdruck sein solange Bedingung true ist, werden Anweisung(en) ausgef�hrt Beachte: erster Test der Bedingung vor Ausf�hrung der Anweisung wenn Bedingung unmittelbar erf�llt,werden Anweisungen �berhaupt nicht ausgef�hrt!

33. 33 Java-Einf�hrungskurs while-Schleife: Beispiele Beispiel: Thermostat while (hoersaal.getTemperatur < 20) { hoersaal.heizen; } wenn Temperatur schon >= 20�, wird gar nicht erst geheizt Beispiel: Z�hlen int n = 0; while (n < 10) { System.out.println (n); n++; }

34. 34 Java-Einf�hrungskurs do-while-Schleife Format do { Anweisungen; } while (Bedingung); Bedingung muss ein boolescher Ausdruck sein solange Bedingung true ist, werden Anweisung(en) ausgef�hrt Beachte: erster Test der Bedingung nach einmaliger Ausf�hrung der Anweisung Schleife wird grunds�tzlich mindestens einmal durchlaufen!

35. 35 Java-Einf�hrungskurs do-while-Schleife: Beispiele Beispiel: Eingabe einer positiven Zahl do { System.out.println ("n? "); n = IOTools.readInteger(); } while (n < 0); Eingabe wird abgefragt, bis eine Zahl >= 0 eingegeben wurde Beispiel: Z�hlen int n = 0; do { System.out.println (n); n++; } while (n < 10);

36. 36 Java-Einf�hrungskurs for-Schleife Format for (Initialisierung; Bedingung; Schleifenfortschaltung) { Anweisungen; } Initialisierung komma-getrennte Liste von Ausdr�cken einmalig vor Beginn der Schleifenbearbeitung ausgewertet typischerweise Initialisierung von Z�hlvariablen Bedingung boolescher Ausdruck wenn Bedingung true ist, werden Anweisungen ausgef�hrt ansonsten wird die Schleife abgebrochen

37. 37 Java-Einf�hrungskurs for-Schleife Format for (Initialisierung; Bedingung; Schleifenfortschaltung) { Anweisungen; } Schleifenfortschaltung komma-getrennte Liste von Ausdr�cken immer nach den Anweisungen im Schleifenrumpf ausgef�hrt typischerweise Weiterschaltung von Z�hlvariablen Anweisungen Schleifenrumpf, der wiederholt werden soll alle Teile sind optional

38. 38 Java-Einf�hrungskurs for-Schleife: Bearbeitungsreihenfolge Format for (Initialisierung; Bedingung; Schleifenfortschaltung) { Anweisungen; } 1. Ausf�hren der Initialisierung 2. Pr�fen der Bedingung 3. wenn true, Ausf�hren der Anweisungen, sonst Abbruch 4. Ausf�hren der Schleifenfortschaltung 5. weiter mit 2.

39. 39 Java-Einf�hrungskurs for-Schleife: Beispiele Beispiel: Z�hlen for (int n = 0; n < 10; n++) { System.out.println (n); } Beispiel: mehrere Initialisierungen, Fortschaltungen for (int n = 0, m = 10; n < 10; n++, m--) { System.out.println ("n=" + n); System.out.println ("m=" + m); } Beispiel: Endlosschleife for ( ; ; ) { System.out.println ("Und t�glich gr��t das Murmeltier"); }

40. 40 Java-Einf�hrungskurs Zusammenfassung bedingte Verzweigungen (if-else) zwei Alternativen der Programmfortsetzungin Abh�ngigkeit von einer booleschen Bedingung bewachte Anweisungen (switch-case-default) mehrere Alternativen der Programmfortsetzungin Abh�ngigkeit vom Wert einer Ganzzahl- oder Zeichenvariable while-Schleife abh�ngig von boolescher Bedingung (vor Ausf�hrung getestet) do-while-Schleife abh�ngig von boolescher Bedingung (nach Ausf�hrung getestet) for-Schleife abh�ngig von Z�hlvariablen, die im Schleifenkopf initialisiert, getestet und fortgeschaltet werden