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Java 7 Grundkurs

Was ist eigentlich Java?

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Ein erster Überblick zu Java und dem Programmieren damit. Sie erfahren mehr über die Java-Plattform und warum man diese Programme unabhängig vom Betriebssystem erstellen kann. Wissenswertes zu Compilern, Interpretern und Bibliotheken.
05:38

Transkript

In diesem Video möchte ich Ihnen einen ersten Überblick über Java und das Programmieren mit Java geben. Java ist eine Programmiersprache, und wie alle Programmiersprachen dient sie dazu, dass man ein Computerprogramm hier, der Quelltext in einer für den Menschen verständlichen Form formulieren kann. Dann verwendet man ein kleines Tool, bei vielen Sprachen ist das ein Compiler, um daraus ein für den Computer verständliches Programm zu erzeugen. Dieses Programm lässt sich dann auf einem Computer ausführen. Bei vielen Programmiersprachen wie z.B. C oder C++ erzeugt der Compiler Code für eine ganz bestimmte Zielplattform, also z.B. Windows oder Linux. Soll dasselbe Programm auf mehreren verschiedenen Plattformen ausgeführt werden können, muss der Entwickler also für jede dieser Zielplattformen einen separaten Compiler anwerfen. Der Windows-Compiler erzeugt dann ein Windows-Programm, der Linux-Compiler ein Linux-Programm, und z.B. der Solaris-Compiler ein Solaris-Programm. Es ist sogar möglich, dass der Entwickler für verschiedene Plattformen teilweise verschiedene Quelltexte zur Verfügung stellen muss. Dann sähe das Ganze schon so aus. Mit einer solchen Programmiersprache hat also ein Entwickler, der mehrere Plattformen unterstützen möchte, signifikant mehr Aufwand. Und auch eine Firma, die mehrere verschiedene Plattformen im Einsatz hat, hat einen höheren Aufwand, da dasselbe Programm ja in allen plattformspezifischen Varianten vorgehalten werden muss. Und setzt die Firma eine Plattform ein, für die es das Programm nicht gibt, kann das Programm dort gar nicht verwendet werden. Nun schauen wir uns an, wie das mit Java aussieht. Auch in Java schreibe ich mein Programm in Textdateien, übersetze sie mit einem Java-Compiler, und der erzeugt daraus ein ausführbares Javaprogramm. Die Quelltextdateien bekommen immer die Endung ".java" und die vom Compiler erzeugten Dateien erhalten denselben Namen wie die Quelltextdateien, nur mit der Endung ".class". Nun werden aber diese Class-Dateien nicht von einem Computer direkt ausgeführt, sondern stattdessen von einem Programm, das so tut, als wäre es ein Computer. Das ist hier dieser Java-Interpreter. Der vom Java-Compiler erzeugte sogenannte Bytecode enthält Anweisungen, die vom Java-Interpreter eine nach der anderen eingelesen und ausgeführt werden. Wie sieht es nun hier aus, wenn wir das Programm auf verschiedenen Plattformen ausführen möchten? Haben wir z.B. wieder unsere drei Plattformen Windows, Linux und Solaris, dann benötigen wir jetzt für jede dieser Plattformen den passenden Java-Interpreter. Der Interpreter ist ein kleines Programm, das auf der entsprechenden Zielplattform abläuft, und das den Bytecode einliest und ausführt. Wie der Bytecode auszusehen hat, ist in der Java-Sprachspezifikation festgelegt. Ein spezifikationskonformer Java-Compiler erzeugt also spezifikationskonformen Bytecode, und ein spezifikationskonformer Java-Interpreter kann diesen Bytecode dann ausführen. Auf diese Weise können wir also denselben Bytecode auf einer beliebigen Zielplattform ausführen. Für den Entwickler heißt das, dass er sein Programm nicht mehr für Windows oder für Linux oder für Solaris schreibt, sondern nur noch für die Javaplattform. Java ermöglicht also plattformunabhängige Softwareentwicklung. Und für den Java-Anwender bedeutet das, dass er nur ein Programm bekommt und dass er dieses eine Programm auf jeder beliebigen Plattform ausführen kann. Wenn wir Java-Programme schreiben, um sie dann später vom Compiler in Bytecode übersetzen zu lassen und dann vom Interpreter ausführen zu lassen, dann werden wir viele Funktionen immer wieder benötigen. Wir werden immer mal wieder z.B. Daten aus einer Datei einlesen wollen, oder Benutzereingaben über eine Eingabezeile entgegennehmen, oder auf eine Datenbank zugreifen wollen. Damit nun Javaentwickler auf der ganzen Welt nicht das Rad immer wieder neu erfinden müssen, gibt es eine sehr umfangreiche standardisierte Bibliothek, die Java-Standardbibliothek. Auch hier ist wieder genau spezifiziert, welche Funktionen diese Bibliothek enthalten muss und was diese Funktionen tun sollen. So können Sie als Javaentwickler auf diese Bibliothek zugreifen und Funktionen aus dieser Bibliothek aufrufen. In Ihrem Programm stehen dabei natürlich lediglich die Aufrufe, die eigentliche Funktionalität befindet sich ja in der Bibliothek selbst. Wenn Sie Ihr Programm fertig geschrieben und übersetzt haben, dann liefern Sie den fertigen Bytecode ja an den Anwender aus, damit dieser den dann auf seinem Rechner ausführen kann. Damit bei der Ausführung des Programms auf die Bibliothek zugegriffen werden kann, muss sich also auch auf dem ausführenden Rechner die Java-Standardbibliothek befinden. Das heißt also, jemand der ein Javaprogramm ausführen möchte, braucht zwei Dinge: er braucht einen Java-Interpreter für seine Plattform, und er benötigt eine Java-Standardbibliothek. Diese Dinge zusammen bezeichnet man als "Java Runtime Environment", also "Java-Laufzeitumgebung". Solche Java-Laufzeitumgebungen sind für alle gängigen Plattformen erhältlich, und um ein Javaprogramm ausführen zu können, muss man also eine solche Java-Laufzeitumgebung auf seinem Rechner installiert haben. Nun möchten wir aber Programme nicht nur ausführen, sondern wir möchten Javaprogramme auch selbst schreiben. Dazu benötigen wir etwas mehr, wir benötigen insbesondere einen Java-Compiler. Das heißt, was wir brauchen, ist das Java Development Kit. Ein solches JDK enthält also zum einen alles, was man benötigt, um Javaprogramme auszuführen, also eine Java-Laufzeitumgebung, und zum anderen die Tools, die nur der Entwickler benötigt, also insbesondere den Java-Compiler. Daneben sind natürlich noch eine Reihe weiterer nützlicher Tools im JDK enthalten wie z.B. ein Kommandozeilen-Debugger, ein Decompiler oder ein Tool zum automatischen Erzeugen von Quelltextdokumentationen aus dem Java-Quelltext. Damit sind wir am Ende unseres ersten Überblicks angekommen. Sie wissen nun also, dass der Java-Compiler Bytecode erzeugt, der dann von einem Java-Interpreter auf einer beliebigen Plattform ausgeführt werden kann.

Java 7 Grundkurs

Machen Sie sich mit den Grundlagen der Java-Programmierung vertraut und lernen Sie die Syntax der Sprache sowie das Konzept der objektorientierten Softwareentwicklung kennen.

8 Std. 32 min (66 Videos)
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