Java Basis-Sprachelemente

Anforderungen Zentralabitur

Das Zentralabitur fordert die Kenntnis von bestimmten Basis-Sprachelementen, die hier aufgeführt sind.

Im folgenden werden diese und weitere Basis-Sprachelemente erläutert.

Stand: 2012 (im April 2013 noch aktuell)

• Klassendefinitionen
• Beziehungen zwischen Klassen
  • gerichtetete Assoziation
  • Vererbung
• Attribute und Methoden (mit Parametern und Rückgabewerten)
• Wertzuweisungen
• Verzweigungen (if, switch)
• Schleifen (while, for, do-while)

Klasse, Objekt, Klassendefinition

Auf dieser Seite werden Klassen, Objekte etc. Schritt für Schritt erklärt.

Den erläuterten kompletten Quellcode einer Java-Klasse findet man hier: Klasse in Java

• Von einer Klasse können viele Objekte erzeugt werden.
• Beispiel: Es gibt eine Klasse Crab, von der man viele einzelne Objekte erzeugen kann.
• Java: Definiton einer Klasse:

 public class Crab
 {
    // Attribute
         
    // Konstruktor
         
    // Methoden
 }

Attribute

• Attribute beschreiben, welche Eigenschaften bzw. Teil-Objekte die Objekte einer Klasse haben.
• Jedes Attribut kann für jedes einzelne Objekt einer Klasseeinen anderen Wert, den Attribut-Wert haben.
  • Beispiel: Die eine Krabbe hat die Geschwindigkeit 5, die andere Krabbe hat die Geschwindigkeit 10.
• Attribute haben einen Attribut-Typ. Für Geschwindigkeiten ist beispielsweise ein Zahltyp sinnvoll, etwa int für ganze Zahlen. Für Namen eignet sich String.
• Java:
  • Attribute werden direkt nach der Klassen-Deklaration notiert.
  • Attribute sind in der Regel private, d.h. sie können nicht ohne Weiteres von Außen verändert werden.

Beispiel 1:

Objekte der Klasse Crab können unterschiedliche Geschwindigkeiten haben.

Dafür gibt es das Attribut geschwindigkeit

public class Crab
{
  // Attribute
  private int geschwindigkeit;
         
  // Konstruktor
   
  // Methoden
}

Beispiel 2:

Objekte der Klasse Baum bestehen aus einen Quadrat (für den Stamm) und einem Kreis (für die Krone).

 public class Baum
 {
   // Attribute
   private Quadrat stamm;
   private Kreis krone;
        
   // Konstruktor
      
   // Methoden
 }

Konstruktor

Aufruf des Konstruktors:

• Um ein neues Objekt einer Klasse zu erzeugen, ruft man den Konstruktor der Klasse auf, z.B.:
• Java: Crab neueKrabbe = new Crab();

Deklaration des Konstruktors:

• In der Deklaration des Konstruktors wird festgelegt, was passiert, wenn ein Objekt der Klasse erzeugt wird.
• Der Konstruktor heißt genauso wie die Klasse.
• Der Konstruktor hat keinen Rückgabetyp, also auch kein void.

Beispiel:

 public class Crab
 {
   // Attribute
   private int geschwindigkeit;   
    
   // Konstruktor
   public Crab()
   {
     turn(50);
   }
  
   // Methoden
 }

Dadurch wird jede Krabbe bei der Erzeugung um 50 Grad gedreht.

Methoden

In Methoden wird festgelegt, was man mit einem Objekt der Klasse machen kann.

Beispiel: Für ein Objekt der Klasse Krabbe soll die Geschwindigkeit festgelegt werden können. Außerdem soll man die Geschwindigkeit auslesen können.

 public class Crab
 {
   // Attribute
   private int geschwindigkeit;   
    
   // Konstruktor
   public Crab()
   {
     turn(50);
   }
    
   // Methoden
   public void setzeGeschwindigkeit(int neueGeschwindigkeit)
   {
      geschwindigkeit = neueGeschwindigkeit;
   }
     
   public int gibGeschwindigkeit()   
   {
       return geschwindigkeit;
   }
 }

Parameter

• Manche Methoden brauchen eine zusätzliche Information, um richtig arbeiten zu können.
• Das ist hier der Fall bei der Methode setzeGeschwindigkeit: Damit sie sinnvoll arbeiten kann, muss man angeben können, wie groß die Geschwindigkeit sein soll.
• Dafür haben Methoden Parameter, in diesem Fall neueGeschwindigkeit.
• Bei Parametern muss immer der Typ festgelegt werden; man spricht von Parameter-Typ.
  • Der Parameter-Typ von neueGeschwindigkeit ist int, also eine ganze Zahl.
• Wenn eine Methode mit Parameter aufgerufen wird, dann muss man den Parameter übergeben:

 Crab c = new Crab();
 c.setzeGeschwindigkeit(10);

• Bei Methoden ohne Parameter steht nach dem Methoden-Namen nur (). Das ist wichtig, um sie von Attribute zu unterscheiden!

sondierende Methode / verändernde Methode

• sondierende Methode: Dieser Methodentyp gibt eine Information über das Objekt zurück.
  • Beispiel: public int gibGeschwindigkeit()
• verändernde Methode: Dieser Methodentyp verändert das Objekt.
  • Beispiel: public void setzeGeschwindigkeit()

Rückgabetyp einer Methode

Für eine Methode wird immer der Rückgabetyp festgelegt.

• void: Wenn die Methode nichts zurückgibt (bei einer verändernden Methode).
  • Beispiel: public void setzeGeschwindigkeit(int neueGeschwindigkeit)
• int: Wenn die Methode eine ganze Zahl (int) zurückgibt.
  • Beispiel: public int gibGeschwindigkeit()
• Statt int kann auch jeder andere Typ oder auch eine Klasse (z.B. Crab) der Rückgabe-Typ einer Methode sein.
  • Beispiel: public Crab gibKopie() : Diese Methode würde eine Kopie der Krabbe (also ein Objekt der Klasse Crab) zurückgeben.

Wertzuweisungen

• Attributen und lokalen Variablen können Werte zugewiesen werden.
• Beispiele 1:
  • geschwindigkeit = 10;
  • Damit wird dem Attribut geschwindigkeit der Wert 10 zugewiesen.
• Beispiele 2:
  • geschwindigkeit = neueGeschwindigkeit;
  • Damit wird dem Attribut geschwindigkeit der Wert neueGeschwindigkeit zugewiesen.
• Beispiele 1:
  • geschwindigkeit = geschwindigkeit + 1;
  • Damit wird dem Attribut geschwindigkeit der Wert geschwindigkeit+1 zugewiesen,
  • d.h. die Geschwindigkeit wird um 1 erhöht!

• Allgemein:
  • links vom Gleichzeichen steht das Attribut (bzw. die lokale Variable), der ein neuer Wert zugewiesen wird.
  • rechts vom Gleichzeichen steht der neue Wert.

Verzweigungen (if, switch)

TODO

Schleifen (while, for, do-while)

TODO

Beziehungen zwischen Klassen

TODO

gerichtetete Assoziation

TODO

Vererbung

TODO