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Java ist schnell, sicher und zuverlässig. Viele Anwendungen funktionieren nur, wenn auf dem Endgerät Java installiert ist. Java ist eine Objekt-Orientierte und eine auf die Schreibweise achtende Programmiersprache.

In diesem Beitrag werde ich eine Basics vorstellen, die ich im Software/Frontend-Austausch Block mit Lars gelernt habe.

Klasse

Klassen werden genutzt um genutzt, um Objekte zu erstellen und Datentypen sowie Methoden zu definieren. Klassennamen werden immer gross geschrieben.

 

Erstellen einer Klasse

Eine Klasse wird immer nach dem Folgenden Schema aufgebaut:

 public class «Name der Klasse» { 	(Code) }

 

 

Main Methode

Die Main-Methode ist dafür da, dass Java weiss, wo die Ausführung eines Programms starten soll. Das heisst also, dass alles was in der Main-Methode geschrieben wird, auch ausgeführt wird. Eine Main Methode wird immer so geschrieben:

 public static void main(String[] args) { 	(Code der ausgeführt werden soll) }

 

Primitive Datentypen

Datentyp

Verwendung

Grösse in Byte

Grösse in Bit

Wertebereich

boolean

Wahrheitswert

1

8

false, true

char

Zeichen

2

16

0 bis 65.535

byte

Ganzzahl

1

8

-128 bis 127

short

Ganzzahl

2

16

-37'768 bis 32.767

int

Ganzzahl

4

32

-2.147.483.648 bis 2.147.483.647

long

Ganzzahl

8

64

-9.223.372.036 bis 9.223.372.035

float

Kommazahl

4

32

Ca. 1.4*10⁻⁴⁵ bis 3.4*10⁵⁸

(Bis zu 7 Kommastellen)

double

Kommazahl

8

64

Ca. 4.9*10⁻³²⁴ bis 1.7*10³⁰⁸

(Bis zu 15 Kommastellen)

Hier ist nochmals zu erwähnen, dass Java auf die Schreibweise achtet. Das heisst, wenn man beim Programmieren «Boolean» anstelle von «boolean» schreibt, erkennt Java diesen Datentyp nicht.

 

Variable

Variablen können verwendet werden, um Werte von Datentypen oder Objekte mit einem lesbaren Namen abzuspeichern. Der Wert der Variable muss dem Datentyp der Variable entsprechen.
So ist eine Variable aufgebaut: Datentyp name = Wert;

 

Regeln

  • Variablenamen werden immer kleingeschrieben
  • Variablenamen sind aussagekräftig
  • Wenn Variable mehrere Begriffe enthält in Camel-Case schreiben

 

Beispiel

double zinssatz = 3.5;

Bei manchen Datentypen gibt es eine spezielle Regel, wie man eine Variable erstellen kann/muss. Z.B. auch wenn float ein Kommazahl-Datentyp ist, kann man nicht einfach
«float zinssatz = 3.5;» schreiben, man muss «float zinssatz = 3.5f;» schreiben. Grund dafür ist, dass Java sonst denkt, dass du der Variable «zinssatz» vom Typ float den Wert 3.5 von dem Typ double zuweisen möchtest.

 

Zuweisung

Einer Variable kann man auch andere Variablen zuweisen, dies könnte z.B. so aussehen:

int zahl1 = 20;
int zahl2 = zahl1;

Wobei die Variable zahl2 nun den Wert der Variable zahl1 annimmt, also 20. Bei der Zuweisung von Variablen kann es aber zu Konflikten kommen, z.B. wenn es nicht dieselben Datentypen sind. So kann also einer int Variable keine String Variable zugewiesen werden.

Es gibt aber ausnahmen, z.B. kann man einer double Variable eine int Variable zuweisen, da int Variablen gleich .0 sind (20 = 20.0). Man kann jedoch einer int variable keine double variable zuweisen, da die Möglichkeit bestände, dass es eine richtige Kommazahl ist, auch nicht, wenn es eine .0 Zahl ist. Also muss man sich merken, was für einen Wert die Datentypen annehmen können.

 

Konstanten

Soll in einem Programm, der Wert einer Variable mehrmals verwendet werden ohne, dass er verändert wird, so eignen sich Konstanten dafür (z.B. Pi = 3.14159).
Eine Konstante wird wie folgt erstellt:

final int pi = 3.1416;

Wobei final das Schlüsselwort ist, dass die Variable zur Laufzeit des Programms nicht mehr veränderbar ist. Überall wo jetzt die Variable pi aufgerufen wird, also z.B. zum Zuweisen oder beim Berechnen, wird mit dem Wert 3.14159 gearbeitet. Das Nützliche daran ist, dass man nur den Wert der Variable ändern muss und überall wird der geänderte Wert nun verwendet. Dazu muss man aber das Programm neu starten.

 

Arithmetische Operatoren

Hier ist wichtig zu beachten: Wenn man versucht 2 verschiedene Datentypen z.B. zu addieren wird der kleinere Operand versucht in den Datentyp des grösseren Operanden umzuwandeln. Also wenn man z.B. eine int-Variable versucht mit double zu addieren und die int-Variable grösser ist, wird versucht die double Variable in eine int-Variable umgewandelt zu werden, was zu Fehler führen kann.

Addition

+

summe = summand1 + summand2

Werte von summand1 und summand2 werden addiert und summe zugewiesen.

Subtraktion

-

differenz = minuend – subtrahend;

Vom Wert der Variable minuend wird der Wert von der Variable subtrahend subtrahiert und der Variable differenz zugewiesen.

Multiplikation

*

produkt = faktor1 * faktor2;

Die Werte der Variablen faktor1 und faktor2 werden multipliziert und der Variable produkt zugewiesen.

Division

/

quotient = divident / divisor;

Die Werte der Variablen divident und divisor werden dividiert und der Variable quotient zugewiesen.

Division mit

Rest (Modulo)

%

rest = divident % divisor;

In der Variable rest wird der Rest der ganzzahligen Division gespeichert

Inkrement

++

summe++;

Wert der Variable summe um 1 erhöhen.

Dekrement

--

summe--;

Wert der Variable summe  um 1 vermindert.

Addition Kurzform

+=

summe+=3;

Wert der Variable summe  wird um 3 erhöht.

Subtraktion Kurzform

-=

summe-=3;

Wert der Variable summe wird um 3 verkleinert.

Multiplikation Kurzform

*=

summe*=3;

Wert der Variable summe wird mit 3 multipliziert.

Division Kurzform

/=

summe/=3;

Wert der Variable summer wird mit 3 dividiert.

 

Ausgabe auf Konsole

In Java gibt es eine sogenannte Konsole. Diese wird von der Entwicklungsumgebung Eclipse bereits zur verfügung gestellt. Auf der Konsole kann man etwas ausgeben. Dies Erfolgt mit dem Befehl

System.out.println(“”);

Dies wird den Text, welcher in Hochkommas geschrieben wurde, auf der Konsole ausgeben. Möchte man zusätzlich zum Text eine Variable ausgeben kann man das, in dem man nach den Hochkommas + schreibt und den Namen der Variable hinschreibt, so wird zum Text der Wert der Variable hinzugefügt.

System.out.println(“Die Zahl lautet: “ + zahl1);

Wichtig ist, dass System.out.println(); immer eine Zeile ausgibt, wenn man den Befehl also 2 mal hinschreibt, wird der Text nicht nebeneinander, sondern untereinander geschrieben.

 

Kommentare

Beim Programmieren kann es von Vorteil sein, im Programm Kommentare zu erstellen um das verstehen des Codes zu erleichtern. In Java gibt es 3 Wege Kommentare zu schreiben:

 

Einzeilige Kommentare

Einzeilige Kommentare, auch Inline Kommentare genannt, sind ganz simpel und können mit «//» erstellt werden. Es sind Kommentare, welche nur für eine Zeile gelten:

// Dies ist ein Kommentar

 

Mehrzeilige Kommentare

Mehrzeilige Kommentare beginnen mit «*/» und enden mit «*/» Wichtig hierbei ist, dass man währen dem Schreiben des Kommentars die Zeichen «*/» nicht benutzt, da sonst der Kommentar dort "beendet" wird.

*/
      Dies
      ist ein
      Mehrzeiliger Kommentar  
*/

 

Dokumentationskommentare

Dokumentationskommentare werden für Javadocs verwendet und können auch Mehrzeilig sein. Sie fangen mit «/**» an und enden mit «*/». Anders als bei den «normalen» Mehrzeiligen Kommentaren wird auf jeder Zeile am Anfang ein * geschrieben.

/**
* Dies
* ist ein
* mehrzeiliger Javadoc Kommentar
*/

 

Scanner

Mit dem Scanner können vom Benutzer Eingaben auf der Konsole eingelesen werden. Dazu kann man als erstes einen Scanner erstellen:

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

Um nun eine Zahl einlesen zu können, ruft man auf dem Scanner .nextInt() auf und weist den Wert der Variable zu (Hier ist zu beachten, dass man nextDouble() aufrufen muss wenn man z.B. eine double Zahl einlesen möchte etc):

int beschleunigung = scanner.nextInt();

 

Bedingungen

If-else-Statements können genutzt werden, um etwas zu überprüfen. Sie können auch dazu genutzt werden, um die Ausführung eines Programmes genauer zu machen. In einem if-statement muss man eine Bedingung angeben, trifft diese zu (true) geht das Programm in den if-Block rein und führt den darin angegebenen Code aus. Ist die Trifft die Bedingung nicht zu (false) geht das Programm in den else block und führt diesen Code aus:

 if(«Bedingung») { 	// Wenn zutrifft (true), diesen Code ausführen } else { 	// Wenn nicht zutrifft (false), diesen Code ausführen }

Vergleichsoperatoren

Operator

Bedeutung

Beispiel

==

Gleich

if ( a == 3 )

!=

Ungleich

if ( a !=3 )

<

Kleiner

if ( a < b )

<=

Kleiner oder gleich

if ( a <= b )

>=

Grösser oder gleich

if ( a >= b )

>

grösser

if ( x > 100 )

 

Es können auch mehrere Bedingungen in einem if-Statement verknüpft werden:

 if ( «Bedingung 1» && «Bedingung 2» ) { 	//Beide Bedingungen müssen zutreffen 	//Wenn Bedingung 1 UND Bedingung 2 zutreffen  } if ( «Bedingung 1» || «Bedingung 2» ) { 	//Mindestens eine der Bedingung muss zutreffen  	//Wenn Bedingung 1 ODER Bedingung 2 zutrifft }

 

Loops (Schlaufen)

Loops werden genutzt, um Code für eine bestimmte Zeit, oder solange etwas zutrifft/nicht zutrifft auszuführen.

 

for-Loop

Der for-Loop wird immer wie unten geschrieben und funktioniert grundsätzlich so:
In den runden Klammern wird als Erstes wird eine Zählervariable erstellt, welche zum Zählen genutzt wird. Danach wird eine Bedingung angegeben, wie lange der Loop ausgeführt wird, in unserem Beispiel solange der Wert der Variable i kleiner ist als die Zahl 10. Nach jedem Durchgang wird die Zählervariable um 1 erhöht, dies bewirkt «i++».

for loop

while-Loop

Der while-Loop wird solange ausgeführt, die Bedingung in den Runden Klammern zutrifft, das heisst, sobald der Wert der Variable «i» grösser oder gleich 10 ist, wird die klammer abgebrochen.

while loop

do-while-Loop

Der do-while-Loop funktioniert ziemlich ähnlich wie der while-Loop. Der Unterschied ist, dass zuerst der Code ausgeführt wird und dann die Bedingung überprüft. Das kann nützlich sein, wenn man z.B. zuerst eine Zufallszahl generieren und erst danach überprüfen möchte in welchem Bereich die Zahl ist.

do while loop

 

Arrays

Arrays können wie folgt erstellt werden:

int [] zahlen = new int[5];

Der Linke teil neben dem = Zeichen besagt, dass die Variable «zahlen» ein Array ist und der rechte Teil erstellt ein Array mit 5 Feldern. Ein Array kann man sich wie ein Gitter vorstellen, welches Zahlen beinhaltet. Die länge des Gitters wird durch die Zahl in «new int[5]» definiert.

Auf die einzelnen Felder im Array kann man über ihren Index zugreifen. Der Index eines Arrays beginnt immer mit 0.

Der Zugriff könnte z.B. so aussehen:

int zahl1 = zahlen[0];

Autor: Valentin Spinnler, 11.12.2020