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Programmierkurs I

Informatik / Programmieren

Universität: TU Clausthal
Dozent: Prof. Dr. Andreas Rausch
Aufzeichnungsdatum: Sommersemester 2010
Sprache: Deutsch


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Inhalt:

Einführung in die Programmierumgebung von Java: Bestandteile von Java SE 6: Java SE 6 Plattform, Die Sprache Java, Bibliothek von Klassen und Frameworks, Die Java Virtual Machine (JVM) und Platformunabhängigkeit. Ein erstes Java-Programm: Hello World, Die main()-Methode, System.out.println(), JOptionPane, Paketstruktur von Java. Konventionen und Kommentare: Namenskonventionen in Java, Kommentare, JavaDoc. Grundlagen der Programmiersprache Java: Primitive Datentypen, Operatoren und Variablen: Syntaxdefinition / Grammatik, Grundrechenarten, Ganzzahlige Division und Modulus, Auswertung arithmetischer Ausdrücke, Variablen und Wertzuweisungen, Inkrement und Dekrement, Ganzzahl-/Gleitkomma-Arithmetik, Typkonversionen / Cast | Grundlagen der Programmiersprache Java: Primitive Datentypen, Operatoren und Variablen: Wahrheitswerte und logische Operatoren, Arrays. Kontrollstrukturen: Bedingte Anweisung, Switch-Anweisung, While-Schleife, Do-While-Schleife, For-Schleife, break und continue. Exceptions: Der try-catch-Block. Aktivitätsdiagramme: UML 2.0, Diagrammarten der UML 2.0 | Grundlagen der Programmiersprache Java: Aktivitätsdiagramme: Wichtige Notationselemente, Entscheidungsknoten. Kontrollstrukturen: For-Schleife. Aktivitätsdiagramme: Schleifenknoten. Einführung in die objektorientierte Programmierung mit Java: Motivation: Hilfsmittel, Objektorientierte Programmierung. Begriffsbildung Objekt, Klasse: Charakteristika von Objekten, Klassifizierung, Verwendungs- und Aufrufbeziehung. Abbildung auf Java-Code: Die Klasse Buch als Java-Klasse, Attribute einer Klasse, Eclipse, Vergleichsoperationen auf Objekte, Referenzvariablen, Zuweisung von Objektreferenzen | Referenzen auf Objekte als Attribute einer Klasse, Applikationen, Eclipse, Methoden, Call-by-value, call-by-reference, call-by-name, Statische Methoden und Variablen, Mehrfache Verwendung von Methodennamen, Konstruktoren, Destruktoren, Kapselung | Abbildung auf Java-Code: Kapselung einer Menge von Referenzen, Eclipse, Kapselung eines referenzierten Objektes, Weitere Arten der Kapselung. Grafische Modellierung: UML 2.0 Klassendiagramm, Wichtige Notationselemente | Grafische Modellierung: Beispiele, UML 2.0 Objektdiagramm, Typgeflecht / Instanzgeflecht, Wichtige Notationselemente. Die Klasse String: Zeichenketten (Strings), Stringkonstanten, Eclipse, Escape-Sequenzen, Unicode Zeichentabelle, Die Klasse String, Instanziierung, Methoden, Anwendungen, String-Vergleiche, Objektreferenzen – String-Besonderheiten | Vererbung: Vererbung in Java, Eclipse, UML 2.0 Klassendiagramm – Vererbung, Konstruktorenverkettung, Polymorphie: Methodenüberladung, Methodenaufruf und Exceptions, Aufruf einer verdeckten Methode, Explizites Verhindern von Überladung, Die Klasse Object, Abstrakte Klassen und Methoden, Polymorphismus | Polymorphie: Dynamische Bindung, Der instanceof-Operator, Eclipse. Interfaces: Mehrfachvererbung, Implementierung von Interfaces, UML 2.0 Klassendiagramm, Interfaces im Java-Framework, Interface-Vererbung, Konstanten und Interfaces, Vererbung und Implementierung. Zusammenfassung - Grafische Modellierung: Aktivitäts- und Klassendiagramme, Darstellung von Klassen, Darstellung von Operationen, Darstellung und Verwendung eines Rückgabewertes, Darstellung Parameterübergabe, Methodenaufruf und Exceptions | Organisation von Programmen in Paketen: Pakete: Zugriff auf Klassen, Eclipse, Eigene Pakete, Namensraum, Pakete in Paketen. Zusammenfassung - Sichtbarkeiten: Die Sichtbarkeit package, Sichtbarkeit protected und Pakete. UML Paketdiagramme: Wichtige Notationselemente. Parametrisierbare Klassen und die Java Collections: Java Collections - Grundlagen: Die Klasse Vector, Iterieren über Collections. Parametrisierbare Klassen (Generics): Generische Klassen, Eingeschränkte Typ-Parameter, Generics mit mehreren Parametern, Generics und Vererbung, Raw-Types, Wildcards | Parametrisierbare Klassen (Generics): Wildcards, Eclipse. Generics in UML Klassendiagrammen: Einfache Parametrisierte Klasse, Eingeschränkte Typ-Parameter. Java Collections - Das Framework: Frameworks, Blackbox und Whitebox-Frameworks, Abstrakte Kopplung, Einschubmethoden / Hot Spots, Einschubklassen, Das Collection-Framework, Wiederholung Iterator/Iterable, Das Interface Collection, Das Interface List, Die abstrakte Klasse AbstractList, Die Klasse Vector im Collection-Framework, Die Klasse Stack, Das Set-Interface, Die Klasse HashSet, Das Interface Queue, AbstractQueue und ArrayBlockingQueue, Das Interface Map, Das Interface SortedMap, Die Klasse TreeMap, Die Klasse HashMap, Collection-Hilfsklassen | Parametrisierbare Klassen und die Java Collections: Java Collections - Das Framework: Erweiterung des Collection-Frameworks, Eclipse. Frameworks am Beispiel Streams: Pipes and Filters: Datenströme/Streams, Das Architekturmuster Pipes and Filters. Java Streams: Das Framework Streams, Die abstrakte Klasse InputStream, Ein weiterer Eingabestrom, Die abstrakte Klasse OutputStream, Data- und Object-Streams, DataStreams, ObjectStreams (Serialisierung). Reader and Writer: Die abstrakte Klasse Reader, Die abstrakte Klasse Writer, InputStreamReader und OutputStreamWriter. Erweiterung des Frameworks. Files and Directories: Die Klasse RandomAccessFile. Reflection: Metainformationen: Metadaten in Java. Das Reflection Framework: Die Klasse Class, Die Methode forName(), Erzeugen von Objektinstanzen | Reflection: Metainformationen: Metadaten in Java. Das Reflection Framework: Die Klasse Class, Auslesen der Objektart (Klasse, Interface, …), Die Methode forName(), Die Klasse Method, Eclipse, Die Klasse Field, Interfaces und Reflection, Pakete und Reflection, Reflection und Generische Klassen, Class parametrisieren, Arrays im Reflection Framework. Annotationen. Anwendungsbeispiel für Reflection: Serialisierung/Deserialisierung mit Reflection. Programmierung verteilter und nebenläufiger Systeme: Grundlagen verteilter und nebenläufiger Systeme: Prozesse, Arten der Kommunikation, Synchronisation/Nichtdeterminismus, ISO-OSI-Referenzmodell, Vermittlungsschicht (TCP/IP), Nebenläufige Programme. Programmierung verteilter Systeme: Verbindungsaufbau über Sockets, Kommunikation mittels Streams, RMI (Remote Method Invocation), Stubs und Skeletons. | Programmierung verteilter und nebenläufiger Systeme: Programmierung nebenläufiger Programme: Nebenläufige Programme, Threads in Java, Eclipse, Schlafenlegen von Threads, Stoppen von Threads, Die join()-Methode, Das Erzeuger-Verbraucher-Problem, Lösung mit Semaphoren, Einführung eines zweiten Produzenten, Monitore. Swing und Design Patterns: Grundlagen Design Patterns: Entwurfsmuster. Grundlagen GUI Frameworks. Grundlagen Swing: Model-View-Controller (MVC), Schleusensteuerung, Swing-Komponenten

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