Programmiertechnik I - HTWG Konstanz - Drachenfels
Stichworte der Lernzettel - Letzte Seite von jedem Skript...
Stichworte der Lernzettel - Letzte Seite von jedem Skript...
Was ist Scope?
dt. Gültigkeitsbereich
Namen von Klassen, Methoden und Variablen müssen in ihrem Scope eindeutig sein!
- lokale Variablen ab Def. bis Ende des umschließenden Anwendungsblocks
- Parameter im Rumpf ihrer Methode
- Klassenvariable & klassenmethode inneralb der direkt umschließenden Klasse
- Klassen in ihrem Paket
Was ist Prozedurale Programmierung?
Ziel:
Berechnen, wozu Menschen zu langsam sind.
Kennzeichen:
Algorithmen und Funktionsbibliotheken
Gesamtaufgabe wird in Teilaufg. gelöst Funktionen können in andere Progr. eingebunden werden.
Vorgehen:
Programmierer denken in Abläufen, Algorithmen
Gesucht: Algorithmus mit größter Ressourcensparsamkeit der Problem
Wrapper-Klassen
Wrapper-Klassen Kapseln einen Konstanten Wert mit Grundtyp.
Für jeden primitiven Typ gibt es eine Wrapper-Klasse (in die man den Primitiven Typ entwickeln lann). Gehören zu java.lang → kein Import nötig.
- Wrapper-Klassen ermöglichen Referenzen auf Werte mit Grundtyp → siehe Boxing/Autoboxing. Der Wert im Wrapper-Objekt kann nach Initialisierung nicht mehr geändert werden!
- Wrapper-Klassen sind nützlich für Typumwandlungen
String a = "123";
Integer b = new Integer (a);
int Zahl = b.intValue(); // jede Wrapper-Klasse hat eine Value() Methode
oder Kürzer per Klassenmethode:
int Zahl = Integer.parseInt (a);
Welche Wrapper-Klassen gibt es?
Boolean, Character, Byte, Float, Short , Double, Integer,long
Fallunterscheidung
switch (Ausdruck) {
case wert1:
Anweisung1
break;
case wert2;
Anweisung2
break;
default:
Anweisung
}
Mehrfachverzeiwgung
Ausdruck muss ganzzahligen, enum ider Stringtyp haben
default wird ausgeführt wenn der Ausdruck keinen der Werte hat
Was ist Strukturierte Programmierung?
eingeführt durch höhere Programmiersprachen
Kennzeichen:
Kontrollstrukturen und Datentypen
Vorgehen:
Programmierer strukturieren Abläufe innerhalb der Funktionen nach vorgegebenen Mustern "goto-freie Programmierung"
strukturierung von Daten mithilfe von Datentypen
Ziel:
- bessere lesbarkeit d. Programme
textuelle Reihenfolge & Ausführungsreihenfolge stimmen weitgehend überein.
- mehr sicherheit beim Programmieren
Typisierung erlaubt Fehlerentdeckung schon zum Übersetzungszeitpunkt
Was sind Checked Exceptions?
auch "geprüfte Ausnahme"
Compiler prüft, ob alle Stellen, an der Ausnahme auftreten kann durch Code zum abfangen abgedeckt sind -> kann innerhalb d. Methode stehen oder in aufrufender Methode (i.d.F. muss Ausnahme in Methodensignatur deklariert sein: Methode()) Throws Ausnahmeliste {}
--> Absicht: der geregelte Progammierablauf soll wiederhergestellt werden!
Klassenverebung (Inheritance)
Klassenverebung erlaubt die Definition ähnlicher Klassen, indem man die Gemeinsamkeiten in Oberklassen zusammengefasst und die Eigenheiten in davon abgeleiteten Unterklassen ergänzt.
Klassenverebung in UML siehe Bild.
java.lang.Throwable
= Oberklasse aller Ausnahmen
- nur Objekte der Klasse Throwable bzw. Objekte derer Unterklassen können als Ausnahmen mit throw geworfen und mit catch gefangen werden.
- Konstruktoren:
- public Throwable() → Ausnahme ohne Meldung/Ursache
- public Throwable (String message) → Fehlermeldung als String
- public Throwable (Throwable cause)
- public Throwable (String message, Throwable cause)
- Instanzmethoden:
- public Throwable getCause()
- public String getMessage()
- public void printStackTrace() // wird bei nicht gefangenen Ausnahmen vor Programmabbruch
aufgerufen. Listet Methoden auf, die aufgerufen waren als die Ausnahme auftrat.
Schnittstellenvererbung
Schnittstellenverebung erlaubt die Definitioneinheitlich benutzbarer Klassen, indem man öffentliche Methoden in abgeleiteten Klassen unterschiedlich implementiert.
→ Schnittstellenvererbung und Klassenverebung können gemischt werden.
Grafische Darstellung mit UML: siehe Bild
java.lang.Comparable <T>
=generische Schnittstelle,die ein einheitliches vergleichen von Objekten ermöglicht. <T> T ist ein Typparameter und wird mit dem Namen der jeweiligen implementierungsklasse belegt.
- einzigste Schnittstellenmethode:
int compareTo(T obj) 0 = - < + >
- IMplementierungsklassen:
java.lang.String, wrapper-Klassen
Eine Klasse,die Comparable <T> implementiert, defeniert eine Totalordnung (lineare Ordnung) all ihrer Objekte.
Felder T [ ] können dann z.b mit java.util.Arrays.sort sortiert werden
Was sind Schnittstellen?
Schnittstellen sind abstrakte Oberklassen, die ausschließlich öffentliche, abstrakte Instanzmethoden und Konstanten enthalten.
Keine Instanzvariablen- und Methodenimplementierungen.
Schnitstellendefinition mit Schlüsselwort interface statt class:
public interface Schnitstellenname {
Rückgabetyp Schnittstellenmethode (...); // public abstract wird vom Compiler automatisch eränzt wenn es fehlt.
....
}
Static (dt Statisch)
Statische Methoden:
statische Methoden können ohne eine Instanz der Klasse ausgeführt werde, denn das Verhalten ist nicht von Instanzvariablen abhängig!
Keine Instanz/Objekt erforderlich! Nur die Klasse .
Statische Methoden werden mithilfe der Klasse aufgerufen
Bsp: Math.random( );
Statische Methoden können keine nicht statischen (instanz)variablen benutzen!!
Fehlermeldung: non-static variable xy cannot be referenced from a static context
Statische Methoden können keine nicht-statischen Methoden benutzen!!
da ihr verhalten vom Zustand der Instanzvariablen abhängt!
Merksatz: den Zustand von Instanzvariablen sieht nicht, wer statisch ist.
statische Variablen:
statische Var. haben 1 Wert pro klasse, nicht pro Instanz! --> Alle Instanzen der Klasse haben für die Var. den gleichen Wert!!
Sie wird nur initialisiert wenn die Klasse geladen wird, aber nicht jedesmal, wenn eine neue Instanz erzeugt wird!
Was macht der StringBuilder?
java.lang.StringBuilder
kapselt eine modifizierbare Zeichenkette:
- Konstruktoren:
- public StringBuilder () //leere Zeichenkette
- public StringBuilder (String s)
- Instanzmethoden:
- public StringBuilder append (Typ s)
- public StringBuilder insert (int offset, Typ s)
Compiler verwendet StringBuilder, um Konkatenationen von Konstanten Zeichenketten zu realisieren:
- Code: System.out.print (s + t);
- Compiler: new StringBuilder().append(s).append(t).toString();
Was macht der Comiler?
newStringBuilder(). → neues Objekt mit leerem String
append(s) → String s anhängen
append (t) → String t anhängen
toString() → neues String-Objekt mit verkettetem String
Was sind Oberklassen?
Oberklassen vererben alle Variablen und nicht-privaten Methoden an ihre UNterklassen --> Objekte einer Oberklasse können deshalb durch Objekte der Unterklasse ersetzt werden
- Klassen ohne final-Markierung sind optional als oberklasse verwendbar
- Methoden,die in der Oberklasse als final deklariert sind, sind endgültig und dürfen in der UNterklasse nicht ersetzt werden
- Zugriffsrechte in Oberklassen:
public aus allen Klassen zugreifbar
/*ohne*/ aus allen Klassen d. gleichen Pakets zugreifbar
protected aus allen UNterklassen der Oberklasse zugreifbar
private nur innerhalb der Oberklasse zugreifbar
Was versteht man unter Polymorphie?
Polymorphie (Vielgestaltigkeit) bedeutet, dass ein und dieselbe Variable zur Laufzeit Objekte unterschiedlicher Klassen referenzieren kann:
- auch Subtyp-Polymorphie oder Subtyping genannt
- in Java ist Polymorphie an Vererbung gekoppelt (eingeschränkte) → eine Variable kann nur Objekte referenzieren, deren Klasse genau ihrem Typ entspricht oder eine Unterklasse davon ist.
Number n; // polymorphe Variable, weil Number = Oberklasse
n = new Integer (1);
n = new Double (2.3); // Integer und Double sind Unterklassen von Number
Objekte möglichst nur Über Schnittstellen-Referenzen benutzen, denn Programmteile Funktionieren so ohne Änderung mit verschiedenen Klasen.
java.lang.Iterable<T>
= generische Schnittstelle, die Herationen mit der for-each-Schleife ermöglichen.
<T> ist ein Typparameter und wird mit dem Namen der jeweiligen Implementierungsklasse belegt.
- einzige Schnittstellenmethode:
Iterator <T> iterator () //gibt Iterator zurück
- Implementierungsklassen:
z.B. Listenklassen im Paket java.util
java.util.Iterator <T>
- Schnittstellenmethoden:
- boolean
- hasNext()
- T next()
- Implementierungsklassen:
z.B. java.util.Scanner, anonyme Klassen in java.util
Was ist Kapselung?
Klassen mit privaten Instanzvariablen
Durch Kapselung werden die Daten der Klasse geschützt!
für in Objekten gekapselte Daten können konsistente Werte garantiert werden. Kapselung durch Markierung der Instanzvariablen auf private!
public final class Time {
private int minutes; private Instanzvariablen sind gekapselt, weil sie
private int hours; nur in den Methoden d. Klasse zugreifbar sind
public Time (int m, int n) {...}
Konstruktoren garantieren Konsistente Initialisierung
public void setTime() {....} öffentliche Methoden lassen nur Konsistenz erhaltende Zugriffe zu!
public string toString() {...}
Was ist eine Dynamische Bindung?
auch Späte Bindung,Late Binding
bedeutet,dass sich erst zur Laufzeit entscheidet,welche Methodenimplementierung aufgerufen wird:
Number n;
if (...) {
n= new Integer (1);
} else {
n= new Double (2.3);
}
int i= n.intValue(); <-- zur Laufzeit muss die Klasse des Objekts n bestimmt werden, um entscheiden zu können, ob Integer.intValue/Double: int Value()
- Java verwendet statische Bindung, wenn die aufgerufene Methode static/final/private markiert ist -> in diesen Fällen kann es keine unterschiedlichen Implementierungen in UNterklassen geben
Was ist "ant"?
Automatisierung der Programmerstellung:
Bsp:
ant compile javac aufrufen
ant style checkstyle aufrufen
ant bugs findbugs aufrufen
Die Datei build.xml ist hierfür erforderlich, die die nötigen Anweisungen und Pfade enthält.
Was versteht man unter ASCII?
American Standard Code for Information Interchange
7-Bit Code mit den "wichtigsten" internationalen Zeichen
Was versteht man unter einer Assemblersprache?
Assemblerspachen sind primitive Programmiersprachen.
- lediglich lesbare Namen für Maschinenbefehle
- automatische Rückübersetzung von Maschinencode in Assemblercode möglich
- rechnerunabhängig
- Benutzung mühsam und fehleranfällig
Was ist das Binärsystem?
Stellenwertsystem mit der Basis 2
Rechner stellen Zahlen im Binärsystem dar, da sich die beiden Ziffern gut Kodieren lassen
- Ziffer 0 - Strom fließt
- Ziffer 1 - kein Strom fließt
Was ist ein Bit?
kleinste Speichereinheit welche genau eine Binärziffer (0 od. 1) speichern kann.
Für was steht das kürzel BMP und was versteckt sich dahinter?
Basic Multilingual Plane
Plane 0 (Zahlenbereich 0 - f f f f) des Unicode, enthält die am meisten verwendeten Schriftzeichen, wodurch viele Anwendungen mit diesem Code Point auskommen.
Enthält auch den ASCII-Code (Zahlenbereich 0 - 7f)
Was ist unter "Bus" zu verstehen?
überträgt Zahlen zwischen Hauptspeicher und Peripheriegeräten
Was ist ein Byte?
Bitkombination, kleinste in Programmen adressierbare Einheit
Auf allen "normalen" Rechnern --> 8 Bit
Was ist der Bytecode?
auch Objektcode
enthält das Programm in Maschinencode.
z.B. in Java enthält die übersetzte *.class Datei den Bytecode. Diese wird beim Übersetzten erstellt.
Was ist checkstyle und wofür wird es verwendet?
Werkzeug, welche für die Qualitätssicherung verwendet wird. Diese untersucht den Quellcode auf die Einhaltung der Stilregeln
Für was steht der Code-Point
Als Codepoint wird im Zusammenhang mit Zeichensätzen (z.B. ASCII oder Unicode) ein bestimmter Wert in einem Coderaum bezeichnet.
Das Zeichen "A" hat in beiden Zeichensätzen den Codepoint 64 (dezimal) bzw. 41 (hexadezimal)
Einfach gesagt ist der Codepoint die Adresse eines jeden Zeichens des Zeichensatzes.
Zahlenbereich ist in 17 Planes (Ebenen) eingeteilt. Plane 0 (0-ffff) heißt BasicMultilingualPlane (BMP) wird von den meisten Programmen verwendet.
Die ersten 128 Zeichen (0 - 7f) entsprechen dem ASCII-Code.
Was ist eine Code-Unit?
Der Unicode ist aus verschiedenen Code-Units aufgebaut. Dabei wird unterschieden an welchem Code-Point ein Zeichen steht. Je "neuer" das Zeichen im Unicode ist, desto mehr Code-Units werden verwendet und desto mehr Speicher wird benötigt.
Wie wird bei Unicode ein Zeichen Kodiert? (Kodierungsschema)
Eine Codeunit besteht aus mindestens 1 Byte. Zu Beginn wird immer erst festgelegt, aus wie vielen Bytesequenzen der Code-Point besteht. Ein 8-Bit-Zeichen beginnt immer mit der 0 und erst danach kommt dann die "eigentliche Adresse" des Zeichens für welche dann eigentlich nur noch 7 Bit übrig bleiben.
Eine 2, 3, 4 Byte-Sequenz beginnt immer mit 2, 3 oder 4 "1en", danach kommt eine 0 und dann beginnt die eigentliche Adresse. Jede weitere Code-Unit beginnt dann immer mit 10.
Beispiele:
- 1-Byte-Zeichen (07 Bit) - 0xxxxxxx
- 2-Byte-Zeichen (11 Bit) - 110xxxxx 10xxxxxx
- 3-Byte Zeichen (16 Bit) - 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
- 4-Byte-Zeichen (21 Bit) - 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
Die Zahlen in Klammern sind die noch Übrigen Bits, für die eigentlichen Zeichen, wenn man die Bits welche für den Aufbau der Bytesequenz davon abzieht. Die x sind dann je nach Zeichen unterschiedlich gesetzt.
Was versteht man unter Codesegment?
Teil des Hauptspeichers
Das Codesegment ist der Teil eines Anwendungsprogramms, in dem die expliziten Maschinen-Codes (Opcodes) stehen, die an den Prozessor geleitet und dann ausgeführt werden. Ein Codesegment enthält also Anweisungen (Befehle) für den Rechner, die dieser ausführen soll.
Siehe Wikipedia
Welche Fünktion hat der Compiler?
z.dt. Übersetzer
ist ein Programm, dass den Quellcode einer Höheren Programmiersprache in den Maschinencode (Bytecode) übersetzt.
Bsp: javac (Compiler)
*.java (Quellcode) -->*.class (Bytecode)
Was macht die CPU?
Prozessor
kann zahlen arithmetisch und logisch verknüpfen, d.h. vergleichen, addieren,...
kann Programme ausführen, d.h. Zahlenfolgen als Befehle interpretieren.
Was wird im Datensegment gespeichert und wo liegt dieser Speicher?
Bereich des Arbeitsspeichers, auf den ein Programm zugreift. Er enthält statische Daten und keine Programmteile.
Was ist das Dezimalsystem?
Das am häufigste verwendete Zahlensystem.
Das Dezimalsystem ist ein Stellenwertsystem, d.h. der Wert einer Ziffer hängt davon ab, an welcher Stelle sie in der Zahl Steht
Ziffern: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Basis: 10
Was ist der EBCDIC?
Extended Binary Coded Decimal Interchange Code
Zeichencode, z.B. auf IBM Großrechnern üblich
8-Bit Code
Was versteht man unter einem Editor?
Ein Programm mit dem Quellcode in eine Datei geschrieben werden kann.
Bsp: Notepad++, Editor, jEdit, Kate,...
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Flashcards
Was ist der Quellcode?
"Source Code"
Programmtext in einer höheren Programmiersprache
Was ist UTF und welche unterschidlichen Formate gibt es?
Unicode Transformation Format
Methode Unicode Zeichen auf Folgen von Bytes abzubilden.
Format unterscheidet sich hinsichtlich der Speichereffizienz, des Laufzeitverhaltens sowie der Kompatibilität
UTF-8: Wird von Internetdiensten oder in E-Mails verwendet.
UTF-16: Windows, Java
Mit welchen Zeilen beginnt ein jedes Programm? (Ohne Checkstyle-Regeln)
public final class Name {
private Name () { }
public static void main (String [ ] args) {
...
}
}
Was steht im java.lang Unterpaket?
fundamentale Sprachunterstützung (z.B. String)
Was kann man unter java.io finden?
Unterpaket für Input und Output
Enthält beispielsweise Streams
Was ist im Java unterpaket java.text zu finden?
In java.text ist die Unterstützung der verschiedenen Landessprache zu finden.
Was ist im Unterpaket java.util zusammengefasst
Darin sind viele wichtige und wichtigeElemente, wie z.B. der Scanner oder die List zu finden
Was ist ein Crosscast?
Es gibt 3 Verschiedene Typanpassungen zwischen Referenzvariablen welche erlaubt sind. Eine Davon ist Crosscast.
Crosscast: Von Referenz auf Oberklasse zu Referenz auf andere Oberklasse.
Muss explizip angegeben werden (gegebenefalls zur Laufzeit ClassCastException)
Beispiel:
public final class C implements A, B { ... }
...
B b = (B) a; //Crosscast von A nach B
Was ist ein Downcast?
Es gibt 3 Verschiedene Typanpassungen zwischen Referenzvariablen welche erlaubt sind. Eine Davon ist Downcast.
Downcast: Von Referenz auf Oberklasse zu Referenz auf Unterklasse
muss explizit angegeben werden (gegebenenfalls zur Laufzeit ClassCastException)
Beispiel:
public final class C implements A, B { ... }
C c = (C) b; //Downcast von B nach C
Was ist ein Upcast?
Es gibt 3 Verschiedene Typanpassungen zwischen Referenzvariablen welche erlaubt sind. Eine Davon ist Upcast.
Upcast: Von Referenz auf Unterklasse zu Referenz auf Oberklasse.
findet bei Bedarf implizit statt (gegebenenfalls Fehlermeldung des Compilers)
Beispiel:
public final class C implements A, B { ... }
A a = new C(); //Upcast von C nach A
Was ist eine Lokale Klasse?
Lokale Klassen sind innere Klassen, die innerhalb einer Methode definiert werden. Sie haben Zugriff auf das erzeugende Objekt sowie auf konstante Parameter und konstante lokale Variablender erzeugenden Methode.
Was ist eine anonyme Implementierungsklasse?
Dies ist eine lokale klasse ohne Namen, die eine Schnittstelle implementiert.
Beispiel:
Methodenkopf {
.... Schnittstellenname = new Schnittstellenname () {
@Override
public Rückgabetyp Schnittstellenmethode (...) {
...
}
}
}
Wofür steht die this Instanzvariable?
this ist eine spezielle Instanzvariable, die der Compiler automatisch anlegt und die immer auf das Objekt verweist, auf das etwas aufgerufen wird.
Die Parameterliste enthält als heimliches erstes Element den Parameter this:
final Kl.Name this nur bei Instanzmethoden
das Objekt ist das Argument für Aufruf
Objektreferenz.Name(Args) this = Objektreferenz
Klasse
- enthält Definitionen einiger logisch zusammengehöriger Methoden und Variablen
- Beinhaltet Daten und Methoden, die diese bearbeiten
- haben mit der Implementierung von Objekten zu tun
→ Bauplan: die Klasse eines Objekts bestimmt, welche Instanzvariablen das Objekt enthält, wie sie initialisiert werden und wie sich das Objekt bei Methodenaufrufen verhält.
Typ
haben mit der Benutzung von Objekten zu tun:
- Der Typ einer Variablen bestimmt Objekte welcher Klasse referenziert werden können und welche Methoden bei Objekten aufgerufen werden können
- Typ eines Objekts = Variablen dieses Typs können das Objekt referenzieren.
Was ist eine Instanzvariable?
Instanzvariablen werden pro Objekt einer Klasse angelegt.
Lebensdauer: wie Objekt, in der sie enthalten sind.
Speicherort: Heap
Anfangswert: Standartwert des Typs, wenn Klasse keine explizite Initialisierung enthält
- Variablendefinition wie Klassenvariable, nur ohne static
- Variablenzugriff: Objektreferenz.Name
- innerhalb Instanzmethode: this.Name
Was ist eine Instanzmethode?
Methoden einer Klass, die nur bei Objekten aufrufbar sind.
- Methodendefinition wie Klassenmethoden, nur ohne Zusatz static
- Parameterliste enthält heimliches 1. Element: Parameter this → Referenz auf das Objekt
- Objekt des Methodenaufrufs ist Argument für den Parameter this:
Objektreferenz.Name(...) this=Objektreferenz
Was ist eine Klassenvariable?
Klassenvariablen werden auf oberster Ebene (d.h. außerhalb jeder Methode) in einer Klasse definiert.
→in allen Methoden der Klasse nutzbar
Lebensdauer: wie die Klasse, in der sie definiert sind.
Speicherort: heap
Anfangswert: Standartwert des Typs wenn keine explizite Initialisierung
Wie wird eine Klassenvariable deklariert und was ist zu beachten?
Eine Klassenvariable ist nach möglichkeit als final zu deklarierenm sollten aber nach möglichkeit ganz vermieden werden.
Syntax:
public final class Klassenname {
Zugriffsrecht static typ name = Wert;
Zugriffsrecht static typ AndererName;
}
Zugriffsrecht: public → von Überall zugreifbar
private → inerhalb der Klasse
Zugriff von außerhalb: Klassenname.Name
Pakete
Konvention: Paketnamen (der obersten Ebene) sollten nur aus Kleinbuchstaben bestehen.
- logisch zusammengehörige Klassen werden in Paketen zusammengefasst
- Klassennamen mussen nur innerhalb ihres Pakets eindeutig sein!!
- Klassen ihne explizite Paketzuordnung liegen in einem unbenannten Standartpaket → !Namenskonflikte!
Paketdeklaration: package Paketname;
Overloading
Überladen von Methoden: Mehrere Funktionen dürfen den selben Namen haben, wenn sich die Parameterliste unterscheidet.
- Compiler sucht dann die entsprechende Methode aus, welche zu den Argumenten passt → passen mehrere gut, meldet der Compiler einen Fehle!
! gleiche Signaturen mit lediglich verschiedenen Rückgabetypen sind nicht erlaubt !
Beispiel:
public static int max ( int a, int b) { ... }
public static int max (int a, int b, int c) {...}
public static double max (double a, double b) { ... }
Aufruf überladener Methoden:
max (1, 2); //ruft max (int, int) auf
max (1, 2, 3); //ruft (int, int, int) auf
max (1, 2.3); //ruft max (double, double) auf
Was ist unter einem Parameter zu verstehen?
Spezielle lokale Variablen einer Methode, die mit den Argumenten des Methodenaufrufs initialisiert werden.
- dienen der Übergabe zu verarbeitenden Daten
- bilden mit Name der Methode die Signatur
Lebensdauer: Ausführung des Methodenrumpfs
Speicherort: Stack
Der letzte Parameter kann beliebig viele Argumente aufnehmen,wenn nach dem Typ 3 Punkte folgen:
public staic in max (int a, int ...b) { ... }
...b realisiert der Compiler als int [ ] {b}
Aufzählungen (enum)
= Datentypen, die vom Programmierer durch aufzählung ihrer Werte definiert werden. (z.B. Wochentage, Jahreszahlen,...)
Typ Definition: In einer Datei Typname.java
public enum Typname {Wert1, Wert2, ... };
Variablen Definition
Typname aReference = Typname.Wert2;
Wert: Referenz auf einen der in der Typ-Definition aufgezählten Werte (Standart null)
Bild
Typname [ ] allvalues = Typname.values( ); // Referenz auf ein Feld, das die Referenz auf alle Were enthält.
String s = String.valueOf (Typname.Wert2) //"Wert2"
Typname t = Typname.valueOf("Wert2) //Aufzählungsw.
java.lang.Exception
Unterklasse von Throwable
Exception und alle Unterklassen, die nicht von RuntimeException abgeleitet sind, sind CheckedExceptions. → sie müssen in der Methode behandelt werden (try-catch) oder im Methodenkopf deklariert werden, wenn sie zum Aufrufer weitergeleitet werden soll.
Methodenname (...) throws Exceptionxy {...}
import wenn nicht mit throw geworfen.
Was ist ein Modul?
Ein modul ist eine abgeschlossene, funktionale Einheit einer Software. Inhalt eines Moduls ist häufig eine wiederkehrende Berechnung oder Verarbeitung von Daten. → Wiederholung des gleichen Codes wird vermieden.
- Module können in Form von Progrannbibliotheken bereitgestellt werden.
- Ein Modul wird als Funktion oder Unterprogramm aufgerufen.
Was ist ein Objekt?
Objekte sind Instanzen einer Klasse.
Klassen können aus Bauplan für Objekte dienen.
- Instanzvariablen der Klasse definieren den Zustand der Objekte
- Instanzmethoden der klasse definieren das Verhalten der Objekte
- Konstruktoren der Klasse initialisieren den Zustand der Objekte
Objekterzeugung mit dem new-Operator:
new Klassenname (...);
Objektbenutzung über Referenzvariablen und den Punkt-Operator:
Klassenname Objektreferenz = new Klassenname(...);
Objektreferenz.Variablenname = Wert;
Objektreferenz.Methodenname(...);
wenn Objekt von keiner Referenzvariable referenziert → Garbage Collector!
Was ist der Garbage Collector und wo wird er eingesetzt?
Garbage Collectible Heap:
Speicherbereich des Arbeisspeichers, in dem alle erzeugten Objekte gespeichert werden. Wenn ein Objekt erzeugt wird, wird Speicher auf dem Heap reserviert.
Bild
Wenn JVM "erkennt", dass ein Objekt nicht mehr verwendet wird(das Objekt nicht mehr erreichbar ist) wird es zur Garbage Collection frei gegeben:
Wenn Speicherplatz ausgeht, gibt der Garbage Collector den Speicher dieser Objekte wieder frei.
Was ist die Festkommadarstellung?
Bei einer Festkommazahl sitzt das Komma immer fest hinter der Ziffer mit dem Stellenwert 1. Rechner verwenden keine Festkomma-Darstellung!
Bsp.
(11,11)2 = 1*21+1*20+1*2-1+1*2-2 =2+1+0,5+0,25 =(3,75)10
Was ist Information Hiding?
Ein Objekt ist nach außen hin nur durch seine offen gelegten Methoden + Attribute definiert.
--> Durch Kapselung wird die innere Struktur von anderen Objekten versteckt.
Vorteil: Ein Objekt kann sich im innern vollständig verändern, während es sich nach außen hin unverändert zeigt
--> hohe Wiederverwendbarkeit
Wie muss vorgegangen werden um eine Ausnahmebahandlung (Exception Handling) einzufügen? (Programcode)
try {
Anweisung 1
} catch (Ausnahmedeklaration) {
Anweisung 2
} catch ( ...) {
...
} finally {
Anweisung 3
}
- mehrere catch-Blöcke möglich
- finally Block darf fehlen
- wenn finally Block vorhanden wird er immer (als letztes) ausgeführt
- import Exceptions
Was ist eine Instanzmethode toString?
jede Klasse hat implizit oder explizit eine Istanzmethode toString, mit der sich obj. der Klasse in ein String-Objekt wandeln lassen :
- implizite Implementierung:
liefert String-Obj mit Wert Klassenname+ganze Zahlen@hashcode
- explizite Implementierung:
public String toString() { return String -obj mit gewünschtem wert }
- String.valueof (...) ist mit toString() implementiert
Objektorientierte Programmierung
--> gegenwärtiger Stand d. Technik
Kennzeichen:
- Kapselung (Encapsulation)
- Polymorphie (Polymorphism)
- Vererbung (Inheritance)
- Dynamische Bindung (Dynamic / Late Binding)
Ziel:
bessere Wiederverwendbarkeit d. Software
Vorgehen:
- Programmierer denken in objekten +objektbeziehungen statt in Abläufen
- Obj. haben Zustände, Verhalten; gleichartige obj. gehören zur selben Klasse ähnliche Kl. haben gemeinsame Oberklasse
- Gesucht ist ein System von Klassen ( Domänenmodell) das Struktur einer geg. Problemdomäne angemessen wiederspiegelt
In welcher Reihenfolge wird der folgende Ausdruck abgearbeitet?
a = ( b + ~c++ +d ) * (double)e + f [ i ]
Die Auswertungsreihenfolge wird bestimmt durch den Vorrang der Operatoren (siehe Tabelle Script 3-4ff), Assoziativität und Klammerung.
Genaue Abarbeitungsreihenfolge Siehe Bild.
UTF-8
Die 1.Code Unit eines Zeichens zeigt am Anfang die Länge der Bytesequenz an, evtl. Folgebytes beginnen immer mit 10.
1-Byte-zeichen 0XXXXXXX 7Bit
2-Byte-Seq. 110XXXXX 10XXXXXX 11Bit
3-Byte-Seq. 1110XXXX 10XXXXXX 10XXXXXX 16Bit
4-Byte-Seq. 11110xx 10XXXXXX .... 21Bit
Beispiele:
Zeichen UTF16 UTF-8
A U+0041 0100001
Ä U+00C4 11000011 10000100
€ U+20AC 11100010 1000010 10101100
UTF-16
Zeichen außerhalb der BMP werden in ein High-Surrogate und ein Low-Surrogate mit je 16-Bit (4 Byte) aufgeteilt:
110110XX XXXXXXXX 110111XX XXXXXXXX
High-Surrogate Low-Surrogate
in der BMP sind die Zeichen der Surrogates nicht mit Zeichen belegt!
Beispiel:
- Zeichen: Violinschlüssel
- Unicode: U+1D11E
- UTF-16 Hex: D834 DDIE
- UTF-16 Binär: 11011000 01100100 11011101...
Was geschieht beim Auto-Boxing?
Verpacken eines primitiven Werts in ein Objekt. Auto-Boxing, wenn der Compiler das Wrapper-Objekt automatisch erzeugt → verwischt Grenze zwischen primitiven Datentypen und Objekten.
ArrayList <Integer> liste = new ArrayList <Integer> ();
liste.add(3); // int-Wert 3 wird automatisch vom Compiler verpackt.
Was ist ein Statischer Initalisierungsblock?
erlaubt Initialisierungen von Klassenvar. , die nicht mit Initialisierungsausdrücken in variablen definitionen ausdrückbar sind.
Syntax:
public final class Klassenname {
....
static {
..... // Anweisungen
}
--> Klassenmethode ohne Zugriffsrecht,
Rückgabetyp, Name und Parameter.
- eine Klasse kann mehrere statische Initialisierungsblöcke haben.
- Ausführungszeitpunkt ist das Laden der klasse in die VM (noch vor main)
Rückgabewert
Eine Klassenmethode kann einen Rückgabewert haben => Ergebniss des Methodenaufrufs
Rückgabetyp muss in Methodenkopf deklariert sein!!!
Was bedeutet Annotation?
Annotationen beginnen mit einer @- Zeichen.
Der Compiler kann Annotationen beim Kompilieren auswerten, um damit Warnungen & Fehlermeldungen zu unterdrücken oder auszulösen
Zugriffsrecht
Methoden: public: von überall aufrufbar
private: nur innerhalb der Klasse
Klassenvariabeln: public: von Überall zugreifbar
private: nur innerhalb ihrer Klasse
Klassen ohne public nur in ihrem Paket sichtbar
Klassenmethoden und Klassenvariablen (ohne Zugriffsrecht) können nur in Klassen des gleichen Pakets verwendet werden.
