Java Programmieren lernen – Das Tutorial für Anfänger

Die Sprache Java Programmieren lernen – das ist eigentlich gar nicht so schwer. Ein bisschen mathematisches Grundverständnis sollte man für das Programmieren mitbringen und die Fähigkeit, abstrakt denken zu können. Dann steht Ihrem Erfolg beim Erlernen der Programmiersprache Java eigentlich nichts mehr im Weg. Dieses Java-Tutorial soll Ihnen daher einige Grundlagen vermitteln, die Ihnen beim Lernen der Sprache behilflich sind. Sie können jetzt auf die ersten vier Kapitel des Java-Tutorials direkt zugreifen.

Wollen Sie sich dann umfassender informieren und „richtig“ programmieren lernen, empfehlen wir Ihnen, das vollständige 20-teilige Tutorial durchzuarbeiten. Im „großen“ Tutorial werden die wichtigsten Konzepte, die Sie als Java-Anfänger wissen müssen, vorgestellt. Sie erhalten darüber hinaus den Beispiel-Code zum Download und zu jedem Thema weiterführende Lesetipps aus dem Internet. Zugriff auf alle 20 Kapitel des Java-Tutorials erhalten Sie direkt nach der Registrierung. Das komplette Inhaltsverzeichnis mit allen 20 Kapiteln sehen Sie in der rechten Seitenspalte. Sie können alle Kapitel auch bereits durchblättern und die Einleitung von jedem Kapitel ohne Registrierung lesen, um sich einen Überblick zu verschaffen.

Java Programmieren lernen – Grundlagen der Sprache

Java ist eine objektorientierte Sprache, die auch Konzepte aus der imperativen Programmierung besitzt. Objektorientierung bedeutet (ganz grob gesagt), dass man versucht, ein Programm wie in der „echten“ Welt mit Hilfe von Objekten, die miteinander interagieren, zu modellieren. Imperatives Programmieren bedeutet, dass man dem Computer eine Reihe von Anweisungen gibt, die festlegen, in welcher Reihenfolge was gemacht wird.

Durch das Zusammenspiel dieser beiden Paradigmen wurde Java zu einer der erfolgreichsten und meistgenutzten Sprachen überhaupt. Von anderen bekannten Sprachen wie C und C++ grenzt sich Java ab durch einen Verzicht auf einige fehleranfällige Konzepte wie manuelle Speicherverwaltung und Zeigerarithmetik. Das macht es gerade für Anfänger einfacher, Java programmieren zu lernen.

Ebenso ist es beim Programmieren lernen gerade für Anfänger ein Vorteil, dass Java komplett plattformunabhängig ist. Es gilt der Slogan “Write once, run anywhere”. Das bedeutet, dass Sie dasselbe Java-Programm auf unterschiedlichen Plattformen (Windows, Linux, usw) ausführen können. Um das zu ermöglichen, muss Java jedoch auf sehr systemnahe Funktionalitäten verzichten (z.B. Auswerfen des CD-Schachtes oder direkter Zugriff auf den USB-Anschluss).

Ein weiterer Mosaikstein auf dem Weg zur Plattformunabhängigkeit ist auch die Art, wie Java-Programme übersetzt und ausgeführt werden. In Sprachen wie C und C++ programmiert man einen Quelltext und dieser wird mit Hilfe eines Compilers (Der Compiler (deutsch: Übersetzer) ist ein Programm, das vom Hersteller der Programmiersprache bereit gestellt wird. Der Compiler „übersetzt“ den Quellcode in Maschinencode.) in Maschinencode übersetzt. Dieser Maschinencode kann nun direkt vom Rechner ausgeführt werden, allerdings nur auf der Plattform, auf der der Code übersetzt wurde. Wenn Sie beispielsweise ein C++-Programm mit einem Windows-Compiler übersetzen, können Sie den erzeugten Maschinencode auch nur auf Windows-Rechnern ausführen.

Bei Java ist dies anders: Der Quellcode wird vom Compiler nicht direkt in Maschinencode übersetzt, sondern zunächst in eine Zwischensprache (diese nennt man Bytecode) gebracht. Die Zwischensprache ist auf allen Plattformen gleich, d.h. den Bytecode, den Sie unter Windows generieren, können Sie auch auf einem Linux-System nutzen.

Um einen Java-Bytecode nun auf einem Rechner auszuführen, wird ein sogenannter Interpreter benötigt. Der Interpreter ist wiederum plattformspezifisch, d.h. für jede Plattform wird ein eigener Interpreter (man nennt diesen Virtuelle Maschine) benötigt. Dank der großen Verbreitung von Java existieren heute für so ziemlich alle denkbaren Plattformen bereits Interpreter, sodass man tatsächlich mit Java eine Plattformunabhängigkeit erreicht.

Der Ablauf beim Programmieren mit Java ist also der folgende:

1. Quelltext in Java programmieren
2. Umwandeln des Quelltextes in plattformunabhängigen Bytecode (“Zwischensprache”)
3. Ausführen des Bytecodes mit Hilfe eines Interpreters („Virtuelle Maschine“)

Compiler und Entwicklungsumgebung

Java ist frei verfügbar, daher ist es relativ einfach, sich die Tools, die zum Lernen und Programmieren mit Java nötig sind, aus dem Internet zu besorgen. Zum einen benötigt man beim Lernen das Developer Toolkit, das SDK. Das enthält schonmal wichtige Werkzeuge wie Compiler, Laufzeitumgebung und Sprachdokumentation. Damit könnte man jetzt schon beginnen zu programmieren und Programme über die Kommendozeile zu übersetzen und auszuführen. Das Java-SDK kann auf der Webseite von Oracle herunter geladen werden.

Komfortabler ist es aber, beim Programmieren eine integrierte Entwicklungsumgebung (kurz IDE, engl. für Integrated Development Environment) zu nutzen, insbesondere wenn man die Sprache gerade lernen will. Auch hier stehen speziell für Java kostenfreie und gute Möglichkeiten zur Verfügung. Empfehlen wollen wir an dieser Stelle die Entwicklungsumgebung Eclipse, diese erhält man auf der offiziellen Webseite (http://www.eclipse.org/downloads/) . In der Regel wird man die Option “Eclipse IDE for Java Developers” verwenden.

Eclipse bietet einige sehr nützliche Features zur Unterstützung beim Programmieren an. Syntax-Highlighting unterstützt das Verständnis des Codes, indem bestimmte Schlüsselwörter automatisch farbig markiert werden. Zudem wird der Quellcode während des Schreibens bereits im Hintergrund kompiliert (d.h. in den Maschinencode übersetzt). Treten dabei Fehler auf, werden Sie direkt darüber informiert, dass Sie einen Fehler gemacht haben. Diese und weitere Features von Eclipse machen das Programmieren sehr komfortabel und beschleunigen den Prozess der Programm-Erstellung.

Bei Wikihow finden Sie eine kurze Anleitung, die Sie Schritt für Schritt durch die Installation des Java SDK und von Eclipse führt.

Installation von Java und Eclipse

Laden Sie sich zunächst von der im vorigen Abschnitt angegebenen Website von Oracle das Developer Toolkit herunter. Sie finden dort meist mehrere Versionen, am besten wählen Sie die neueste Version aus. Es gibt auch unterschiedliche Versionen je nach Betriebssystem (z.B. Mac OS, Linux, Windows 32 bit (x86), Windows 64 bit (x64)), wählen Sie hier die für Ihr System passende Version aus. Starten Sie nach der Beendigung des Downloads die Installation. Der Assistent führt Sie durch die verschiedenen Schritte, Sie brauchen selbst keine Einstellungen vorzunehmen, sondern können alle Voreinstellungen belassen. Nach wenigen Minuten ist Java auf Ihrem Rechner installiert.

Wenn Java installiert ist, können Sie anschließend Eclipse herunter laden. Auf der Download-Seite von Eclipse können Sie einen Installer für Ihr System herunter laden. Bei der Ausführung des Installers werden Sie gefragt, welche Version Sie installieren möchten. Wählen Sie hier „Eclipse IDE for Java Developers“. Bestätigen Sie alle weiteren Abfragen und warten Sie, bis die Installation abgeschlossen ist.

Nun können Sie Eclipse starten. Sie werden gefragt, in welchem Verzeichnis Sie Ihren „Workspace“ ablegen wollen. Der Workspace ist gewissermaßen der Arbeitsbereich, hier werden alle Projekte, die Sie später erstellen abgelegt. Wählen Sie einen leeren Ordner aus oder belassen Sie es bei der Voreinstellung.

Nachdem Eclipse gestartet ist, sehen Sie den Willkommensbildschirm. Diesen können Sie einfach schließen. Nun sehen Sie die Arbeitsoberfläche, die Sie bei Bedarf übrigens beliebig anpassen und individualisieren können.

Die wichtigsten Elemente sind:

• Der „Package Explorer“ auf der linken Seite. Hier finden Sie später alle Ihre Projekte und können die zu bearbeitende Datei auswählen.
• Die große freie Fläche in der Mitte ist der Quelltext-Editor. Wenn Sie später eine Quelltextdatei öffnen, können Sie diese hier bearbeiten.

Im nächsten Kapitel werden wir sehen, wie wir ein erstes sehr einfaches Programm in Eclipse erstellen und ausführen können.

Weiter geht es in Teil 2 des Tutorials mit den Kernelementen von Java-Programmen.

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Eine ausführliche Liste unserer Buchempfehlungen für Java finden Sie hier.

Java-Tutorial Kapitel:

1. Grundlagen: Compiler und Entwicklungsumgebung
2. Kernelemente: Variablen und Ausdrücke
3. Ablaufsteuerung in Java
4. Überblick Objektorientierung
5. Primitive Datentypen
6. Ausdrücke und Operatoren
7. Arrays in Java
8. Zeichenketten
9. Klassen und Objekte
10. Referenzen und Parameter
11. Vererbung in Java
12. Exceptions
13. Generics
14. Collections
15. Dateiverarbeitung in Java
16. Nebenläufigkeit
17. Netzwerkprogrammierung
18. Grafische Oberflächen (GUIs)
19. Java-Webtipps
20. Code-Download und Übungen

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