Java Grundlagen

Durch ihre Plattformunabhängigkeit können Java-Programme auf verschiedenen Computersystemen ausgeführt werden. Ihre hohe Performance und Robustheit machen Java zur bevorzugten Sprache für kritische Serverkomponenten. In diesem Seminar lernen die Teilnehmer die objektorientierte Programmiersprache Java anhand der aktuellen Version kennen. Der Kurs fokussiert sich sowohl auf die Syntax als auch auf objektorientiertes Design und erklärt Konzepte wie Polymorphie und automatische Speicherbereinigung (Garbage Collection) anhand zahlreicher praktischer Beispiele. Nach der Schulung haben die Teilnehmer einen umfassenden Überblick über die Java-Pakete, deren Klassen, Schnittstellen und Aufzählungen, und sind in der Lage, plattformunabhängige Anwendungen zu entwickeln. Der Kurs bereitet optimal auf weiterführende Java-Schulungen vor, die die Java-Standardbibliotheken vertiefen und einen Einblick in Jakarta EE geben.

Inhalte des Seminars

Einführung in Java

• Zur Entstehung von Java, Java versus C#, C++
• Java Compiler, Bytecode
• Virtuelle Maschine (JVM), Java-Laufzeitumgebung
• ›Write Once, Run Anywhere‹ (WORA) in der Praxis
• Säulen Java SE, Jakarta EE
• Begriffsabgrenzungen: Java SE, Java Development Kit (JDK), JRE, Open JDK, Oracle JDK
• IntelliJ, Eclipse und weitere Entwicklungsumgebungen
• Das erste Programm

Grundlegende Spracheigenschaften

• Syntax, Schlüsselworte
• main-Methode, Programmausführung
• Bildschirmausgabe
• Anweisungen, Methoden
• Variablen und Datentypen
• Ausdrücke und Operatoren
• Bedingte Anweisungen/Fallunterscheidungen
• Schleifen
• Methoden, Parameter, Argumente, überladene Methoden
• Javadoc und API-Dokumentation

Klassen und Objekte nutzen

• Objekte mit new erzeugen
• Mit Referenzen arbeiten, Identität und Gleichheit, equals
• Der Garbage-Collector (GC)
• Felder und die Utility-Klasse Arrays
• Erweitertes for (foreach)
• Variable Argumentlisten (Varargs)
• Eigene Pakete schreiben, Klassen importieren, Default-Paket
• Zeichenkettenverarbeitung: Die Klassen String, StringBuilder, StringBuffer

Klassen, Attribute und Methoden deklarieren

• Klassendeklarationen
• Attribute und Operationen
• Die this-Referenz
• Das Geheimnisprinzip und Sichtbarkeiten
• private, protected, public, paketsichtbar
• Statische Eigenschaften, static, Konstanten
• Aufzählungen mit enum
• Der Konstruktor
• Geschachtelte Typen

Wiederverwendung in der Objektorientierung

• Assoziationen
• Java Collection API, einfache Datenstrukturen (Liste, Menge)
• Generics am Beispiel von Datenstrukturen
• Vererbung mit extends
• Methoden überschreiben, finale Methoden, Annotationen
• Substitutionsprinzip, instanceof, dynamisches Binden, Polymorphie

Besondere Typen: Interfaces, Records

• Records
• Finale Klassen, abstrakte Klassen
• Schnittstellen, implements, Default-Methoden
• Lambda-Ausdrücke

Die Java SE-API

• Übersicht über die Pakete der Java-API
• Comparatoren
• Wrapper Klassen (Integer, Character …)
• Autoboxing
• Eigenschaften aus der ›Über‹-Klasse java.lang.Object
• Klassenlader, Klassenpfad und externe Bibliotheken
• Java-Archive (jar), Module

Ausnahmen/Exceptions

• Motivation für eine Ausnahmebehandlung
• Ausnahmen behandeln try, catch, finally
• Ausnahmen am Beispiel von Ein-/Ausgabe-Klassen Scanner, PrintWriter
• Ausnahmen weiterleiten, throws
• Eigene Ausnahmen
• Checked Exceptions und Unchecked Exceptions, RuntimeException
• Fehler der JVM: Error
• try mit Ressourcen

Fortgeschrittenes aus den Java-Bibliotheken und Tools

• Einfache Ein-/Ausgabe
• Datum und Uhrzeit
• Einordnung Swing, AWT/JFC, JavaFX, Gui-Builder
• Design-Pattern, Refactoring
• IDE-Tipps und Tricks