JAVA - Eigenschaften

JAVA - Einführung
Übersicht
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Hintergrund und Geschichte
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Wie sieht ein JAVA Programm aus ?
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Was ist ein JAVA Programm ?
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Wie schreibt/übersetzt man ein JAVA Programm ?
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Entwicklungsumgebungen
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JAVA gestern
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Green Projekt von SUN, OAK
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Umgebung für embedded controller
Plattformunabhängigkeit
James Gosling
Internet Anwendungen
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Interaktive Applets in Webseiten
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Allgemein verwendbare Programmiersprache
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Große Projekte mit grafischer Oberfläche
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Office Pakete,...
gescheitert !
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heute
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Internet Anwendungen
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Verteilte Systeme
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RMI, CORBA, Agenten,...
Integration
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Auf Serverseite
Servlets
XML
Java Beans
Allgemein verwendbare Programmiersprache
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Performance zu schlecht für grafische Oberflächen
spielt bei Datenbanken, verteilten Systemen,... keine Rolle
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und morgen ?
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The Network is the computer !
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Heute
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Standalone PCs/große Applikationspakete
Separate Installationen pro PC
Hoher Administrationsaufwand
Morgen
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Network Computer (NC) + zentraler Server
Software (in Java) nur auf Server
Download ‚just-in-time‘
Browser ist „Betriebssystem“ auf Clients
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JAVA – The Language
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Einfache, moderne Programmiersprache
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ähnlich C/C++
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einfach
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komplexe Eigenschaften von C++ fehlen
(Mehrfachvererbung, operator overloading, templates,...)
automatische Speicherverwaltung (garbage collection)
streng typisiert
modern
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objektorientiert
multi-threaded
plattformunabhängig
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Warum JAVA ?
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andere Sprachen haben diese Eigenschaften auch !
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Smalltalk, Perl (?), Python, Ruby,...
Einfach
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zu lernen
zu verwenden
mächtige, standardisierte Bibliotheken
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#define Spekulation ON
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Markt
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nicht Microsoft
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#define Spekulation OFF
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"gute Mischung"
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Unterschiede C++/JAVA
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kein Präprozessor
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keine Pointer
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keine Mehrfachvererbung
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keine alleinstehenden Funktionen
(alles innerhalb von Klassen)
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kein goto
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kein Operator Overloading
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keine automatische Typumwandlung

keine Templates

usw.
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JAVA Programme
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Applikation


Applet



läuft im Browser ab, grafische Oberfläche
Restriktionen zur Sicherung (Sandbox)
Servlet
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

"normales" Programm, Textmode oder grafische Oberfläche
läuft im (Web-) Server ab
erzeugt bel. Ausgabe (oft HTML, aber auch beliebige Daten
möglich)
Bean

wiederverwendbare Komponente
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Hello World
// Hello World in JAVA
public class HelloWorld
{
public static void main(String args[])
{
System.out.println("Hello World");
}
}

Alles innerhalb Klassen (hier HelloWorld)

System.out.println schreibt auf die Standardausgabe


Jedes Java Programm verwendet automatisch das
Package java.lang
objektorientiert ?
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Hello World II
// Hello World objektorientiert
public class HelloWorldOOP
{
public void hallo()
{
System.out.println("Hello World");
}
}


public static void main(String args[])
{
HelloWorldOOP mg = new HelloWorldOOP();
mg.hallo();
}
main ist zwar innerhalb der Klasse programmiert,
kann (und sollte) aber als Teil eines anderen Objekts
betrachtet werden
Erklärung später
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Erstellung von Programmen
Bytecode
Verifier
Java
Source
Class
Loader
Java
Compiler
Interpreter
Bytecode
JIT
Compiler
JVM
Hardware
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Übersetzen
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Java Quellcode-Dateien haben Endung .java

Name der Datei ist GENAU der Name der Klasse




Genau eine Klasse pro Datei
Übersetzen mit javac <Dateiname>
dabei wird Bytecode erzeugt, Endung .class, hier also
HelloWorld.class
Ausführen mit java <Klassenname>


z.B. Klasse HelloWorld in Datei HelloWorld.java
nicht in helloworld.java,....
hier also: java HelloWorld
Annahme: Alle Dateien im aktuellen Verzeichnis
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Bibliotheken



Java Libraries sind als packages organisiert
(hierarchisch)
Alle Programme verwenden automatisch java.lang
Andere müssen explizit importiert werden
z.B. grafische Objerflächen im package java.awt
import java.awt.*;
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Wichtige packages:






java.io
java.util
java.net
java.math
java.awt
java.swing
Ein-/Ausgabe
Algorithmen/Datenstrukturen
TCP/IP
grafische Oberfläche (alt)
grafische Oberfläche (neu)
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Dokumentation
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JVM
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virtuelle Maschine
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könnte aber auch real (Hardware) sein
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verarbeitet (interpretiert) Bytecode
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enthält i.w. alle Komponenten einer realen CPU
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Befehlssatz
Speicherverwaltung
Register
Stacks
Heap (mit garbage collection)
Bytecode wird vor Ausführung überprüft
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Performance
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Java Programme sind "relativ" langsam (Interpreter)
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Beschleunigung durch JIT Compiler
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Bytecode wird zunächst in nativen Maschinencode übersetzt
und dann ausgeführt
Maschinencode wird nach Ausführung vernichtet
(plattformunabhängigkeit)
Carbage collection
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Entwicklung schneller, Ausführung langsamer
erleichtert Programmierung/vermeidet Fehler, aber
kostet Performance
macht Einsatz bei RT Systemen schwierig/unmöglich
geeignete Programmiertechniken
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Entwicklungsumgebung
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JDK (Java Development Kit) von SUN
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Referenzimplementierung
kostenlos http://java.sun.com
Kommandozeilen Werkzeuge
javac (Compiler)
java (JVM)
jre (Java Runtime Environment)
javadoc
usw.
grafische IDEs
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Borland JBuilder
IBM Visual Age for Java
Microsoft VJ++ (nicht mehr)
usw.
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