Objektorientierte Programmierung spielend gelernt: mit dem Java-Hamster-Modell

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Objektorientierte Programmierung spielend gelernt mit dem Java-Hamster-Modell 2. Auflage......Page 3
Vorwort......Page 5
Der Hamster-Simulator......Page 6
Anmerkungen zur zweiten Auflage......Page 7
Kontakt......Page 8
Inhaltsverzeichnis......Page 9
1.1 Programmierung......Page 13
1.2 Objektorientierte Programmierung......Page 14
1.3 Voraussetzungen und Ziele dieses Buches......Page 15
1.4 Aufbau dieses Buches......Page 16
2.1 Komponenten des Hamster-Modells......Page 19
2.1.2 Hamster......Page 20
2.2.1 Hamster-Befehle......Page 21
2.2.4 Kommentare......Page 22
2.2.5 Beispielprogramm......Page 23
2.3.3 Beispielprogramm......Page 24
2.4.1 Testbefehle......Page 25
2.4.5 Alternativanweisung......Page 26
2.5.1 while-Anweisung......Page 27
2.5.3 Beispielprogramm......Page 28
2.6.2 Definition boolescher Funktionen......Page 29
2.6.4 Beispielprogramm......Page 30
2.7.3 Ausdrücke......Page 31
2.7.5 Vergleichsausdrücke......Page 32
2.7.8 Beispielprogramm......Page 33
2.8.2 Funktionsaufruf......Page 34
2.8.4 Beispielprogramm......Page 35
2.9.1 Formale Parameter......Page 36
2.9.5 Beispielprogramm......Page 37
2.10 Rekursion......Page 38
3.1 Das objektorientierte Hamster-Modell......Page 40
3.2 Hamster-Namen......Page 41
3.4 Aufruf von Hamster-Befehlen......Page 42
3.6 Erzeugung neuer Hamster......Page 43
3.7 Initialisierung erzeugter Hamster......Page 44
3.8 Hamster-Befehle......Page 45
3.9 Neue Hamster-Befehle......Page 47
3.10 Der Datentyp Hamster......Page 48
3.10.2 Zuweisung......Page 49
3.10.4 Vergleichsoperatoren......Page 51
3.10.5 Parameter vom Datentyp Hamster......Page 52
3.10.6 Hamster-liefernde Funktionen......Page 53
3.11.1 Beispielprogramm 1......Page 54
3.11.2 Beispielprogramm 2......Page 56
3.11.3 Beispielprogramm 3......Page 58
3.12 Aufgaben......Page 59
3.12.3 Aufgabe 3......Page 60
3.12.7 Aufgabe 7......Page 61
4.1 Motivation......Page 63
4.3 Methoden......Page 65
4.4 Implementierung von Methoden......Page 66
4.5 this......Page 67
4.7 Erzeugung von Hamster-Objekten......Page 69
4.8 Initialisierung von Hamster-Objekten......Page 70
4.9.3 Aufgabe 3......Page 71
4.9.4 Aufgabe 4......Page 72
4.9.5 Aufgabe 5......Page 73
Kapitel 5 \rErweiterte Hamster-Klassen (Grundlagen)......Page 74
5.1 Definition erweiterter Hamster-Klassen......Page 75
5.3 Definition von Methoden......Page 76
5.4.2 Zugriff außerhalb der Klassendefinition......Page 77
5.5 Attribute versus methodenlokale Variablen......Page 78
5.6 Erzeugung erweiterter Hamster-Objekte......Page 79
5.7 Aufruf von Methoden......Page 80
5.8 Komplette Programme mit erweiterten Hamster-Klassen......Page 81
5.9 Separate Klassen......Page 83
5.10.1 Beispielprogramm 1......Page 85
5.10.2 Beispielprogramm 2......Page 87
5.10.3 Beispielprogramm 3......Page 88
5.11.1 Aufgabe 1......Page 90
5.11.4 Aufgabe 4......Page 91
5.11.6 Aufgabe 6......Page 92
5.11.8 Aufgabe 8......Page 93
5.11.10 Aufgabe 10......Page 94
5.11.13 Aufgabe 13......Page 95
5.11.14 Aufgabe 14......Page 96
6.1 Überladen von Methoden......Page 97
6.2 Rekursive Methoden......Page 98
6.3.1 Motivation......Page 99
6.3.2 Definition von Konstruktoren......Page 100
6.3.3 Aufruf von Konstruktoren......Page 101
6.3.4 Konstruktoren der Klasse Hamster......Page 102
6.4 Klassenattribute......Page 104
6.4.1 Definition von und Zugriff auf Klassenattribute......Page 105
6.5.1 Definition und Aufruf von Klassenmethoden......Page 107
6.5.2 Klassenmethoden der Klasse Hamster......Page 109
6.6 Die Klasse Territorium......Page 110
6.7.2 Konstanten der Klasse Hamster......Page 113
6.8 Subobjekte......Page 114
6.9 Enums......Page 117
6.10.1 Beispielprogramm 1......Page 119
6.10.2 Beispielprogramm 2......Page 122
6.10.3 Beispielprogramm 3......Page 124
6.11.3 Aufgabe 3......Page 130
6.11.7 Aufgabe 7......Page 131
6.11.12 Aufgabe 12......Page 132
6.11.14 Aufgabe 14......Page 133
6.11.17 Aufgabe 17......Page 134
7.1 Erben der Klasse Hamster......Page 135
7.2 Ableiten von erweiterten Hamster-Klassen......Page 137
7.3 super......Page 139
7.4.1 Reimplementierung geerbter Methoden......Page 140
7.4.2 Zugriff auf geerbte überschriebene Methoden......Page 141
7.4.3 Überschreiben von Hamster-Methoden......Page 142
7.4.4 Überschreiben versus Überladen von Methoden......Page 143
7.5 Gleichnamige Attribute......Page 144
7.6.1 Regeln bei der Definition von Konstruktoren......Page 145
7.6.3 Beispiele für die Definition von Konstruktoren......Page 146
7.6.4 Konstruktoren der Klasse Hamster......Page 148
7.7 Klassenattribute......Page 149
7.8 final......Page 150
7.9 Vorteile der Vererbung......Page 151
7.10 Allround-Hamster......Page 152
7.11.1 Beispielprogramm 1......Page 158
7.11.2 Beispielprogramm 2......Page 159
7.11.3 Beispielprogramm 3......Page 163
7.12.4 Aufgabe 4......Page 167
7.12.6 Aufgabe 6......Page 168
7.12.8 Aufgabe 8......Page 169
8.1 Motivation......Page 170
8.2 Definition und Erzeugung von Arrays......Page 171
8.3 Zuweisung......Page 172
8.4 Zugriff auf Arrays......Page 174
8.5 Laufzeitfehler beim Zugriff auf Arrays......Page 175
8.6 Initialisierung von Arrays......Page 176
8.7 Referenzdatentypen......Page 177
8.8 Ermittlung der Größe eines Arrays......Page 178
8.9 Arrays als Parameter von Funktionen und Methoden......Page 179
8.10 Arrays als Funktions- bzw. Methodenwerte......Page 181
8.11.1 Syntax und Semantik......Page 182
8.11.2 Äquivalenz zur while-Schleife......Page 184
8.11.3 for-each-Schleife......Page 185
8.12 Arrays als Attribute......Page 186
8.14.1 Definition und Erzeugung......Page 190
8.14.2 Zugriff......Page 192
8.15.1 Beispielprogramm 1......Page 195
8.15.2 Beispielprogramm 2......Page 198
8.15.3 Beispielprogramm 3......Page 200
8.16.1 Aufgabe 1......Page 203
8.16.4 Aufgabe 4......Page 204
8.16.6 Aufgabe 6......Page 205
8.16.8 Aufgabe 8......Page 206
8.16.9 Aufgabe 9......Page 207
8.16.11 Aufgabe 11......Page 208
8.16.12 Aufgabe 12......Page 209
9.1.1 Klassen......Page 210
9.1.2 Objekte und Objektvariablen......Page 211
9.2 Vererbung......Page 213
9.3.1 Beispielprogramm 1......Page 215
9.3.2 Beispielprogramm 2......Page 217
9.3.3 Beispielprogramm 3......Page 221
9.4.3 Aufgabe 3......Page 224
9.4.6 Aufgabe 6......Page 225
10.1.2 Stringobjekte......Page 226
10.1.4 Klasse String......Page 227
10.1.5 Operatoren für Objektvariablen vom Typ String......Page 229
10.2 Ausgabe......Page 230
10.3 Eingabe......Page 232
10.4 Beispielprogramme......Page 233
10.4.2 Beispielprogramm 2......Page 234
10.4.3 Beispielprogramm 3......Page 237
10.5.1 Aufgabe 1......Page 241
10.5.4 Aufgabe 4......Page 242
10.5.8 Aufgabe 8......Page 243
10.5.10 Aufgabe 10......Page 244
10.5.12 Aufgabe 12......Page 245
10.5.13 Aufgabe 13......Page 246
11.1 Polymorphie......Page 247
11.2 Einschränkung des Protokolls......Page 249
11.3 Polymorphie und Parameter......Page 251
11.4 Explizite Typumwandlung......Page 252
11.5.1 Instanzmethoden......Page 254
11.5.2 Aufruf von Instanzmethoden......Page 257
11.6 Erweiterbarkeit......Page 259
11.7 Die Klasse Object......Page 260
11.8 Wiederverwendbarkeit......Page 262
11.9 Autoboxing und Unboxing......Page 266
11.10 Weitere Methoden der Klasse Territorium......Page 268
11.11.1 Beispielprogramm 1......Page 270
11.11.2 Beispielprogramm 2......Page 272
11.11.3 Beispielprogramm 3......Page 275
11.12 Aufgaben......Page 278
11.12.6 Aufgabe 6......Page 279
11.12.7 Aufgabe 7......Page 280
11.12.8 Aufgabe 8......Page 281
11.12.9 Aufgabe 9......Page 282
11.12.10 Aufgabe 10......Page 283
12.1.1 Definition abstrakter Klassen......Page 284
12.1.2 Objektvariablen und Objekte......Page 285
12.1.3 Ableiten von abstrakten Klassen......Page 286
12.1.4.1 Beispiel 1......Page 288
12.1.4.2 Beispiel 2......Page 290
12.2.1 Definition von Interfaces......Page 294
12.2.3 Implementierung von Interfaces......Page 295
12.2.4 Polymorphie und Interfaces......Page 296
12.2.5 Implementierung mehrerer Interfaces......Page 297
12.2.6 Erweiterung von Interfaces......Page 299
12.2.7 Nutzen von Interfaces......Page 300
12.3 Vergleich von abstrakten Klassen und Interfaces......Page 305
12.4.1 Beispielprogramm 1......Page 306
12.4.2 Beispielprogramm 2......Page 308
12.4.3 Beispielprogramm 3......Page 312
12.5.2 Aufgabe 2......Page 318
12.5.5 Aufgabe 5......Page 319
12.5.8 Aufgabe 8......Page 320
12.5.9 Aufgabe 9......Page 321
12.5.10 Aufgabe 10......Page 322
12.5.11 Aufgabe 11......Page 323
13.1 Überblick......Page 324
13.2 Fehlerklassen......Page 329
13.4 Fehlertypdeklaration......Page 330
13.5.1 Fehlerbehandlung......Page 334
13.5.2 Mehrere catch-Handler......Page 337
13.5.3 Polymorphie......Page 339
13.5.4 Der finally-Block......Page 341
13.6 Unchecked-Exceptions......Page 343
13.7 Verwendung von Exceptions......Page 349
13.8.1 Beispielprogramm 1......Page 350
13.8.2 Beispielprogramm 2......Page 353
13.8.3 Beispielprogramm 3......Page 356
13.9.4 Aufgabe 4......Page 361
13.9.8 Aufgabe 8......Page 362
13.9.9 Aufgabe 9......Page 363
13.9.11 Aufgabe 11......Page 365
14.1.1 Zugriffsrechte auf Klassen und Interfaces......Page 366
14.1.2 Zugriffsrechte auf Attribute, Methoden und Konstanten......Page 368
14.1.3 Überschreiben von Methoden......Page 370
14.2 Pakete......Page 372
14.2.1 Definition von Paketen......Page 373
14.2.2.1 Vollständige Klassennamen......Page 374
14.2.2.3 Import aller Klassen eines Paketes......Page 375
14.2.2.4 Statischer Import......Page 376
14.2.3 Strukturierte Pakete......Page 377
14.2.6.1 Setzen des CLASSPATH bei einzelnen Paketen......Page 379
14.2.6.3 Anonyme Pakete......Page 380
14.2.6.4 Auswahl einer Klasse zur Laufzeit......Page 381
14.2.7 Vorteile von Paketen......Page 382
14.3.1 Prinzip der minimalen Schnittstellen......Page 383
14.3.2 Prinzip der Datenkapselung......Page 384
14.4.1 Beispielprogramm 1......Page 386
14.4.2 Beispielprogramm 2......Page 388
14.4.2.2 Einzelne Hamster......Page 389
14.4.2.3 Eine Alternative zur Klasse Territorium......Page 390
14.4.3 Beispielprogramm 3......Page 392
14.5.1 Aufgabe 1......Page 396
14.5.3 Aufgabe 3......Page 397
14.5.4 Aufgabe 4......Page 398
Kapitel 15 Generics\r......Page 399
15.1 Hamster und ihre Frauen......Page 400
15.2.1 Formale Typ-Parameter......Page 402
15.2.2 Konkrete Typ-Parameter......Page 403
15.2.3 Verallgemeinerung des Generics-Konzeptes......Page 404
15.3.1 Upper Bounds......Page 406
15.3.2 Raw Types......Page 407
15.4.1 Kaffeekränzchen mit HamsterFrauen beliebigen Typs......Page 410
15.4.2 Kaffeekränzchen mit HamsterFrauen desselben Typs......Page 412
15.4.3 Lower-Bound-Wildcard......Page 413
15.5 Generische Methoden......Page 414
15.5.2 Männertausch mit generischen Methoden......Page 415
15.5.3 Verallgemeinerung generischer Methoden......Page 416
15.6 Einschränkungen......Page 417
15.7.1 Beispielprogramm 1......Page 420
15.7.2 Beispielprogramm 2......Page 425
15.7.3 Beispielprogramm 3......Page 429
15.8.1 Aufgabe 1......Page 432
15.8.5 Aufgabe 5......Page 433
15.8.6 Aufgabe 6......Page 434
15.8.8 Aufgabe 8......Page 435
Kapitel 16 Java-Klassenbibliothek\r......Page 436
16.1 Das Paket java.lang......Page 437
16.2 Utilities......Page 438
16.2.1 Zufallszahlen......Page 439
16.2.2 Uhrzeit und Datum......Page 440
16.2.3 Observer-Muster......Page 442
16.2.4 Collections......Page 444
16.2.4.1 Listen......Page 445
16.2.4.2 Schlangen......Page 449
16.2.4.3 Mengen......Page 450
16.2.4.4 Verzeichnisse......Page 452
16.2.4.5 Iteratoren......Page 454
16.2.4.6 Die Klasse Collections......Page 455
16.3 Graphische Benutzungsoberflächen......Page 456
16.3.1 Fenster......Page 457
16.3.2 Interaktive Komponenten......Page 458
16.3.3 Graphik......Page 460
16.3.4 Sound......Page 464
16.4 Ein- und Ausgabe mit Java......Page 466
16.5.1 URL......Page 470
16.5.2 Sockets......Page 471
16.5.3 RMI......Page 473
16.6.1 Aufgabe 1......Page 475
16.6.4 Aufgabe 4......Page 476
16.6.11 Aufgabe 11......Page 477
16.6.16 Aufgabe 16......Page 478
16.6.18 Aufgabe 18......Page 479
Kapitel 17 Ausblick\r......Page 480
17.1 Hamster-Programme versus Java-Programme......Page 481
17.2 Objektorientierte Softwareentwicklung......Page 482
17.3 Parallele Programmierung......Page 484
A.1 Exception-Klassen......Page 487
A.2 Die Klasse Hamster......Page 490
A.3 Die Klasse Territorium......Page 496
Glossar......Page 499
Literaturverzeichnis......Page 502
Sachverzeichnis......Page 503