1 Einleitung

1.1 Konzept

Wie oben schon ausgeführt, ist dieser Text ein Begleittext zu [Staud 2025], den man auf dieser Web-Seite in der Zeile darüber ansteuern kann und der wichtige Teile der UML 2.5 beschreibt. Dort sind einige Java-Programme eingefügt, die aufzuzeigen, wie wichtige Elemente der objektorientierten Theorie in einer objektorientierten Programmiersprache umgesetzt sind. Es geht also um die Umsetzung ausgewählter Konstrukte und Konzepte der objektorientierten Theorie in einer objektorientierten Sprache (dafür wurde Java gewählt) und somit um die Frage:

Begleittext zu [Staud 2025] (oben)

Wie sind die objektorientierten Konzepte und Konstrukte der UML 2.5 in Java umgesetzt?

In diesem Begleittext werden genau die Elemente von Java erläutert, die für das Verständnis obiger Programme notwendig sind. So sollte z.B. jemand, der objektorientierte oder prozedurale Programmiererfahrung hat, die Java-Programme in [Staud 2025] nachvollziehen können.

Nicht verwirren lassen: In objektorientierten Programmen (im Gegensatz zu objektorientierten Datenbanken) wird unter Objekten auch die Zusammenstellung von Programmfragmenten für spezifische Aufgaben verstanden. Hier z.B. bei der Klasse File und vielen weiteren (z.B. den sog. Stromklassen, vgl. unten). Es sollten also inhaltlich bedeutsame Objektklassen (Angestellte, ihre Attribute und die mit ihnen zusammenhängenden Methoden) und programmtechnisch notwendige Klassen unterschieden werden. In Java ist dies besonders ausgeprägt. Die gesamte Anwendung besteht aus Klassen, d.h. es müssen auch Vorgänge wie Dateien einrichten/Löschen, in Dateien schreib en, aus Dateien lesen in das Klassen- und Objektkonzept abgebildet werden. Vgl. die Beispiele unten, zu letzterem v.a. die in hsdaten.

Inhaltlich vs. programm-technisch

Dies gilt auch für das Hauptprogramm (main), das aus objektorientierter Sicht eine statische Funktion ist. Auch dieses wird, vgl. die Beispiele unten, in eine eigene Klasse gepackt.

Main

Keine Einführung in Java

Dieser Text ist keine Einführung in Java. Dafür gibt es umfassende Literatur, siehe z.B. die Literaturliste. Eine umfassende Darstellung, auch mit kleinen Beispielen, findet sich in der API-Dokumentation von Oracle:

https://docs.oracle. com/en/java/java se/21/docs/api/java.base/java/util/regex/Pattern.html

Sollte die Suchmaschine mit der langen Adresse nicht klarkommen, einfach mit

https://docs.oracle.com/en/

beginnen und im Oracle-Menü weitergehen.

1.2 Bibliotheken

Wie in den Beispielen zu sehen ist, sind in Java viele der benötigten Programmleistungen in Bibliotheken ausgelagert, die bei Bedarf importiert werden können. Zum Beispiel so:

import javax.swing.JOptionPane;

Die wichtigste ist die Java-Standardbibliothek. Ihre einzelnen Pakete (vgl. unten) sind hierarchisch in einer Baumstruktur angeordnet. Die Wurzel ist java, bzw. javax. Danach folgen z.B.:

• java.awt (Abstract Windowing Toolkit). Klassen zur Arbeit mit grafischen Oberflächen.
• java.math. Paket für mathematische Methoden.
• java.util. "Bietet Typen für Datenstrukturen, Raum und Zeit sowie für Teile der Internationalisierung sowie für Zufallszahlen." [Ullenboom 2024, S. 1579]. In den Beispielen hier wird die Klasse java.util.Scanner sehr oft benötigt.
• java.sql und javax.sql. Zur Arbeit mit relationalen Datenbanksystemen.
• java.io und java.nio. "Möglichkeiten zur Ein- und Ausgabe. Dateien werden als Objekte repräsentiert. Datenströme erlauben den sequentiellen Zugriff auf Dateiinhalte." [Ullenboom 2024, S. 1578].
• java.lang. Dieses Paket ist automatisch eingebunden. Enthält u.a. die String-Klasse, die oft benötigt wird.
• javax.swing. Stellt Komponenten für grafische Oberflächen zur Verfügung. Hier wird javax.swing.JoptionPane oft genutzt.

1.3 Packages

Für die Programmerstellung und -ausführung werden neben dem Java-Compiler eine Vielzahl von Programmbibliotheken benötigt. Diese sind in Paketen organisiert. Pakete bestehen aus inhaltlich zusammenhängenden Klassen für bestimmte Aufgaben, z.B. Bildschirmeingabe, Dateibearbeitung, mathematische Aufgaben. Diese Pakete und/oder Klassen werden mittels Import-Befehlen zum jeweiligen Programm dazugeladen. Vgl. die Programme unten.

Auch die Quellcodedateien eines Projekts werden in Packages zusammengefasst. Entweder durch einen Befehl in der ersten Zeile des Quellprogramms oder, falls dies unterbleibt, in einem default package. Vgl. die Programme unten.

2 Grundlagen

In den Beispielen wird meist der Anwendungsbereich Hochschule gewählt. Abgekürzt mit HS. Klassen sind dann z.B. Studierende (Stud), Attribute sind matrikelNr, name, vName, usw. Siehe die Programmbeispiele unten.

2.1 Datentypen

Die Datentypen in Java können wie folgt unterschieden werden:

• Elementare Typen: Die elementaren (primitiven) Typen sind in Java eingebaute Datentypen für Zahlen, Unicode-Zeichen und Wahrheitswerte.
• Referenztypen: Mit diesen lassen sich Objektverweise etwa auf Zeichenketten, Datenstrukturen, usw. realisieren.

Die hier verwendeten elementaren Datentypen von Java sind die Folgenden:

Ganzzahlen

• Byte (Länge 8 Bit)
• Short (16 Bit)
• Int (32 Bit)
• Long ( 64 Bit)

Fließkommazahlen

• Float (32 Bit)
• Double (64 Bit)

Sonstige Datentypen

• Boolean (1 Bit)
• Char (16 Bit)

Nicht-elementare Datentypen

Strings

Sie spielen eine wichtige Rolle, sind aber keine elementaren Datentypen, sondern Verweise auf Objekte.

Arrays

Ein Array (auf deutsch Feld) ist ein Datentyp, der mehrere gleich definierte Werte (Attributsausprägungen, Objekte, …) zu einer Einheit zusammenfasst. Z.B. mit elementaren Datentypen, aber auch mit komplexeren. In Projekt HS3 wird ein Array genutzt, um zufällig generierte Objekte zu verwalten. Soll das Array mehrdimensional sein, wird an jeder Position des Array ein weiteres Array gespeichert.

2.2 Attribute

Instanzenattribute

In der objektorientierten Theorie sind Attribute meist mit Objekten (Instanzen) verknüpft. Da bedeutet z.B.

s100.name

s100.vName

s100.anzSem

s100.gebTag

dass es eine Klasse Stud (Studierende) gibt mit einer Studierenden (einem Objekt, einer Instanz) s100 und den Attributen name, vName, anzSem (Anzahl Semester) sowie gebTag (Geburtstag) gibt. Der jeweilige Datentyp wird in der Klassendefinition festgelegt. Vgl. Projekt HS5.

Natürlich kann solch ein Instanzenattribut auch im Programm beschrieben werden. Die Variable ii soll hier die Semesteranzahl darstellen.

S100.anzSem = ii;

Die Bedeutung ist wie folgt: das Attribut anzSem (Anzahl Semester) von Objekt s100 erhält den Wert ii.

Klassenattribute

Wie in der UML vorgesehen, kennt Java auch Klassenattribute. Deren Attributsausprägungen beziehen sich auf die jeweilige Klasse als Ganze. In den Beispielen unten wird das Klassenattribut anzSem sehr oft eingesetzt.

static int anzStud = 0;

Deklaration eines Klassenattributs mit Anfangswert.

Variablen

Der Umgang mit Variablen entspricht weitgehend dem der prozeduralen Programmiersprachen. Die folgenden Situationen kommen in den Beispielprogrammen vor.

Einrichtung im Programm

Z.B.:

int i = 0; //Integer-Variable

short ii = (short) i; //Umwandlung integer in short integer

boolean fertig = false; //boolesche Variable

2.3 Logische Operatoren

In den Beispielen werden vereinzelt auch die logischen Operatoren benötigt. Ihre Notation weicht nicht von der üblichen ab:

• Nicht (!)
• Und (zwei kaufmännische Und)
• Oder (||)
• XOR (^)

3 Konsolenarbeit

3.1 Ausgeben auf Konsole

Die Ausgabe von Daten auf der Konsole erfolgt mit dem Befehl System.out.print in seinen Varianten, z.B.:

System.out.print("Matrikelnummer: "); //ohne Zeilenvorschub

System.out.println(); //mit Zeilenvorschub

System.out.printf("MNr: " + mNr);

Printf bedeutet: als erstes wird ein String verlangt, dann können beliebig viele weitere Übergabewerte folgen. Vgl. [Ullenboom 2024, S. 471].

Die Ausgabe von Objektdaten auf der Konsole erfolgt entsprechend:

System.out.println(stud.matrikelNr);

System.out.println(stud.vName + " " + stud.name);

System.out.println(stud.plz + " " + stud.ort);

System.out.println(stud.strasse + " " + stud.hausnummer);

Oben: Das Objekt stud mit einigen seiner Attribute. Vgl. zur Klasse Stud die Programme unten, z.B. HS1.

3.2 Lesen von der Konsole

Mit java.util.scanner

Für das Lesen von der Konsole (z.B. Benutzerangaben) gibt es unterschiedliche Varianten. Die einfachste ist die mit der Klasse java.util.Scanner. Eine einfache zeilenweise Konsoleneingabe mit Einlesen der Eingabe in eine Variable kann mit ...

java.util.Scanner(System.in)

realisiert werden. Der Quellcode sieht dann z.B. so aus (vgl. HS5):

...

System.out.println("Objekt eingeben (j/n): ");

String s = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();

switch(s) {

  case "j":

    System.out.println("Eingabe:");

    System.out.print("Matrikelnummer: ");

    int mNr = new java.util.Scanner(System.in).nextInt();

...

Auf dem Bildschirm ergibt sich das mit Windows 11 wie folgt:

Weitere Beispiele

String e1 = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();//String einlesen

int int i = new java.util.Scanner(System.in).nextInt();

double dd = new java.util.Scanner(System.in).nextDouble();//Datentyp double einlesen

Zu beachten ist die zum Datentyp passende Methodenbezeichnung.

Mit dem Swing-Paket

Das Swing-Paket erlaubt grafisch gestaltete Eingabefenster. Im Quellcode muss folgendes eingegeben werden:

import javax.swing.JOptionPane;

...

String eingabe;

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Ihre Wahl");

Dann sieht das Eingabefenster so aus:

Varianten:

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Welcher Student (0 / 1)?");

int nr = Integer.parseInt(eingabe);

Dabei liefert parseInt die Umwandlung der Stringvariablen in eine Integervariable.

Anmerkung

Diese Option steht nur zur Verfügung, falls in Eclipse das module-info.java eingerichtet ist:

In der Datei steht, bei diesem Beispiel und im einfachsten Fall:

/**

*

*/

/**

*

*/

module HS1 {

   requires java.desktop;

}

4 Klassen, Objekte, Methoden

Hier nun ein Blick auf das Einrichten von Klassen, das Instanziieren von Objekten und den Einsatz von Methoden.

4.1 Klassen einrichten

4.1.1 Grundlagen

Mit Angabe der Attribute (Instanzvariablen) und dem Standardkonstruktor, einfachste Form (vgl. HS2, Stud.java):

public class Studierende {

  public String matrikelNr;

  public String name;

  public String vName; //Vorname

  public String plz;

  public String ort;

  public String strasse;

  public int hausnummer;

}

Mit Instanzattributen, einem Klassenattribut, einem ausgewiesenen Konstruktor und einer Methode (vgl. HS1, Stud.java):

public class Stud { //Beginn der Klassendefinition

  public int mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName; //Vorname

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

  static int anzStud = 0

Klassenattribut/statisches Attribut mit Anfangswert. Static bedeutet: Es ist ein Klassenattribut. D.h. seine Attributsausprägungen beziehen sich auf die Klasse als Ganzes, nicht auf einzelne Objekte. Programmiertechnisch bedeutet dies, dass seine Werte ohne Objektaufruf bearbeitet und aufgerufen werden können.

  public Stud () {

  anzStud++;

  }

Konstruktor, bei dem das Klassenatttribut für die Anzahl der Objekte der Klasse hochgezählt wird.

void ausgeben() {

  System.out.println("Matrikelnummer: " + mNr);

  System.out.println("Name: " + name);

  System.out.println("Vorname:" + vName);

  System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

  System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

  }

Instanzmethode zum Ausgeben der Daten eines Objekts:

}

4.1.2 Sichtbarkeit

Wie in der UML vorgesehen, kann auch in Java der Zugriff auf die Attribute und Methoden einer Klasse durch Sichtbarkeitsmodifizierer kontrolliert werden:

Modifier

• Public (öffentliches Attribut, öffentliche Variable, öffentliche Methode) bedeutet, auf die Klasse kann vom Paket aus, von abgeleiteten Klassen und von außerhalb zugegriffen werden.
• Protected (internes Attribut, interne Variable, interne Methode) bedeutet, es kann vom Paket aus und von von abgeleiteten Klassen zugegriffen werden.
• Paketsichtbar (package-private) ist eingestellt, falls kein Modifizierer angegeben wird. Diese Sichtbarket bedeutet, dass nur von anderen Klassen im gleichen Paket auf die Klasse zugegriffen werden kann.
• Private (privates Attribut, private Variable, private Methode) bedeutet, es kann nur innerhalb der Klasse zugegriffen werden.

Damit ist auch ein zentrales Anliegen der objektorientierten Theorie, die Möglichkeit der Methoden- und Datenkapselung, erfüllt. Daten, die auf Attributen/Variablen beruhen, und Methoden sollten nicht unberechtigt geändert bzw. aufgerufen werden können. Die Modifier Protected und Private erlauben dies in adäquater abgestufter Form.

Kapseln

Das Ganze wird noch verfeinert durch die Getter- und Setter-Methoden, die sozusagen trotz Kapselung den Zugriff über definierte Methoden erlauben:

Getter, Setter

• Eine Getter-Methode erlaubt trotz Zugriffsbeschränkungen den Zugriff auf die aktuelle Attributsausprägung eines Objekts.
• Eine Setter-Methode erlaubt trotz Zugriffsbeschränkungen das Beschreiben einer Attributsausprägung eines Objekts.

Beidesmal über Methoden, die bei der Klasse definiert sein müssen. Betrachten wir beispielhaft eine Klasse Stud (Studierende), wie sie unten in den Programmen sehr häufig vorkommt:

Vgl. auch Projekt HS8

public class Stud {

  public String mNr; //Matrikelnummer

  private String name;

…

Hier soll der Namen mit private gekapselt sein. Bei der Klasse werden dann die Getter- und Setter-Methoden in einfachster Form so hinterlegt:

//Getter

public String getName(){

  return name;

}

//Setter

public void setName(String name) {

  this.name = name;

}

Dann kann im Hauptprogramm (also im selben Paket) der Name mit den Methoden getName() bzw. setName() gelesen oder überschrieben werden. Vgl. Projekt HS8.

Pakete: Zusammenfassung der Klassen eines Projekts. Vgl. die Programme unten. Das Schlüsselwort ist package, die Deklaration erfolgt in der ersten Zeile des Programms, hier meist mit package hochschule.

4.2 Objekte einrichten - Konstruktoren

Hier einige Beispiele für Konstruktoren aus den folgenden Programmen.

Der Standardkonstruktor (vgl. HS4), der automatisch aufgerufen wird:

Noten n1 = new Noten();

N1 ist die Bezeichnung des neuen Objekts.

Ein Konstruktor mit einer Klassenvariablen, die bei jeder Objekterzeugung hochgezählt wird (anzStud = Anzahl Studierende):

public Stud () {

  anzStud++; //Zähler für die Objekte der Klasse

}

Der Standardkonstruktor mit anschließendem Beschreiben des Objekts (vgl. HS5, HP):

public class HS2 {

public static void main(String[] args) {

  Stud s0 = new Stud(); //Aufruf Konstruktor

  s0.mNr = 12345;

  s0.name = "Sauer";

  s0.vName = "Otto";

  s0.anzSem = 5;

  s0.gebTag = "21.09.2002";

Instanziierung mit Beschreiben des Objekts beim Aufruf des Konstruktors (vgl. HS4, HP):

Aufruf im HP:

Stud s0 = new Stud("1111", "Maier", "Klara", 5, "21.09.2002");

Konstruktor in Klasse Stud:

public Stud (String mNr, String name, String vName, int anzSem, String gebTag) {

  this.mNr =mNr;

  this.name =name;

  this.vName = vName;

  this.anzSem = anzSem;

  this.gebTag = gebTag;

  anzStud++;

}

Zu beachten ist das keyword this, das die Zuordnung der Parameterwerte auf die Attribute des Objektes realisiert.

Verschachtelte Konstruktoren:

stud1 = new BufferedReader (new FileReader("C://Meine Dateien// " + dateiBez + ".txt"));

Der eine Konstruktor ist Parameter im anderen. Näheres dazu in Abschnitt 6.1.

Objektdaten bespielen mit Einlesen von der Konsole:

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Matrikelnummer:");

stud.matrikelNr = eingabe;

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Name:");

stud.name = eingabe;

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Vorname:");

stud.vName = eingabe;

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Postleitzahl:");

stud.plz = eingabe;

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Ort:");

stud.ort = eingabe;

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Straße:");

stud.strasse = eingabe;

eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Hausnummer: ");

stud.hausnummer = Integer.parseInt(eingabe);

Klasse Stud mit Objekt stud (vgl. HS1). Mit Einlesen von Konsole.

4.3 Record-Klassen

Java erlaubt die Anlage von sog. Record-Klassen, die wohl von den Datensätzen (records) relationaler Datenbanken motiviert sind. Sie erlauben eine schlankere Programmierung, v.a., weil sie eine schlankere Syntax aufweisen und weil einige Methoden gleich bei der Einrichtung durch den Konstruktor angelegt werden.

Vgl. das Beispiel in Projekt HS6

Die Besonderheiten:

• Record-Klassen verwalten für ihre Objekte nur Attribute (hier auch Record-Komponenten genannt).
• Ihre Objekte sind unveränderlich.
• Die Deklaration erfolgt mit dem Schlüsselwort record. Vgl. für die sonstige Syntax das Beispiel in Projekt HS6.
• Ihr Konstruktor übergibt in einer Parameterliste die Attributsausprägungen.
• Er erzeugt die Methoden equals(), toString() und hashCode(). Falls nötig, können sie verändert werden. Weitere Methoden können hinzugefügt werden.
• Für jedes Attribut wird eine Abfragemethode erstellt.
• Es gibt Schnittstellen, aber keine Vererbung

Die Methode equals() wird zum Vergleich von records verwendet. Sie sieht zwei records als gleich an, wennn sie vom gleichen Typ sind und falls jede Komponenten denselben Wert hat. Dies leistet hier der Gleichheitsoperator nicht.

Der Zugriff auf die Instanzvariablen erfolgt über Methoden mit derselben Bezeichnung wie das jeweilige Attrbut. Gibt es also ein Attribut name, steht die Methode name() zur Verfügung.

Das Beispiel in HS6 stellt dieses Programmierkonstrukt dar.

Vgl. [Ullenboom 2024, S. 897], [Kofler 2023, S. 220f] und [Habelitz 2025, S. 387] für weitergehende Beschreibungen.

4.4 Aufruf von Methoden und Attributen

Hier wird gezeigt, wie der Aufruf von Methoden und Attributen in Java geregelt ist.

Aufruf einer Instanzmethode aus dem HP heraus (HS2):

public class HS2 {

public static void main(String[] args) {

  Stud s0 = new Stud();//Standardkonstruktor

  s0.mNr = 12345;

  s0.name = "Sauer";

  s0.vName = "Otto";

  s0.anzSem = 5;

  s0.gebTag = "21.09.2002";

  System.out.println("\n------\n");

  s0.ausgeben();

oben: Aufruf der Instanz-Methode von Klasse Stud.

In Klasse Stud von HS1 wurde die Methode wie folgt angelegt:

public class Stud {

  .....

  //Methode zum Ausgeben der Daten eines Objekts

  void ausgeben() {

    System.out.println("Matrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

  }

Aufruf eines Attributs (Variablen) einer anderen Klasse (HS4):

System.out.println("\nAusgabe der Noten in Klasse HS4:");

System.out.println("Matrikelnummer: " + s1.mNr + "\nName: " + s1.name + "\nVorname: " + s1.vName + "\nFach: " + n1.fach + "\nNote: " + n1.note);

Mit Objektbezeichnung und Attributsname, verknüpft durch einen Punkt, wird die jeweilige Attributsausprägung angefordert.

Das führt zu folgender Ausgabe:

5 Prozedurales

Java soll umfassend objektorientert sein. Es gibt nur Klassen, auch das Hauptprogramm ("main") soll in eine Klasse gepackt werden. Aber auch eine solche Programmiersprache benötigt prozedurale Komponenten, wenn es um die Realisierung von Methoden geht, um die dynamischen Aspekte der Anwendung. Es sind die üblichen von C und anderen prozeduralen Sprachen bekannten Konstrukte. Deren Ausprägung in Java wird hier kurz vorgestellt.

5.1 Schleifen und Verzweigungen

Eine While-Schleife mit enthaltener Switch-Verzweigung von Projekt HS2:

boolean fertig = false;

while (!fertig) {

  System.out.println(" ");

  System.out.println("1 = Eingabe");

  System.out.println("2 = Ausgabe");

  System.out.println("3 = StudDaten wechseln");

  System.out.println("4 = Programm beenden");

  eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Ihre Wahl");

  int auswahl = Integer.parseInt(eingabe);

Oben: Menü auf der Konsole. Lesen der Nutzereingabe.

switch(auswahl) {

Beginn der Switch-Verzweigungen, wie man es kennt mit case x und break.

  case 1:

    eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Matrikelnummer:");

    stud.matrikelNr = eingabe;

.....

    break;

  case 2:

    System.out.println(stud.matrikelNr);

    System.out.println(stud.vName + " " + stud.name);

    System.out.println(stud.plz + " " + stud.ort);

    System.out.println(stud.strasse + " " + stud.hausnummer);

    break;

  case 3:

    eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Welcher Student (0 oder 1)?");

    int nr = Integer.parseInt(eingabe);

    if (nr == 0) {

        stud = stud0;

      }

      else if (nr ==1) {

        stud = stud1;

      } else {

        System.out.println("Eingabefehler!");

      }

Verzweigung mit if/else.

    break;

  case 4:

    fertig = true;

  break;

  default:

    System.out.println("Eingabefehler!");

  }

}

Vgl. für weitergehende Informationen die Projektbeschreibung unten (HS2).

5.2 Das Try/Catch-Konstrukt

In Java wird ein Programmierkonstrukt angeboten, das kurz so beschrieben werden kann: Der Konstrollfluss wird unterteilt in einen Abschnitt mit dem gewünschten Ablauf ("try") und einen, der im Fehlerfall bei Laufzeitfehlern aktiv wird ("catch").

Der Try-Block kann unterschiedlich lang sein. Auch sehr kurz, z.B. für einen Einlesevorgang mit While-Schleife (hsdaten/Klasse Lesen) oder eine Arbeit mit dem Dateisystem, wie in hsdaten/Schreiben. Natürlich muss es ein zusammenhängender Abschnitt sein, so dass die Fehlermeldung im Catch-Block aussagekräftig ist.

Vgl. die Beispiele im Projekt hsdaten.

Die folgende Abbildung erläutert die Syntax am Beispiel eines Programmfragments von hsdaten/Erstellen.java. Mit try und catch werden die beiden Abschnitte getrennt. Im Try-Block findet sich ein Programmabschnitt, bei dem eine Datei in einem bestimmten Verzeichnis (hier unter Windows) eingerichtet werden soll. Der Fehler, dass die Datei bereits existiert, wird direkt im Programm abgefangen und dem Nutzer gemeldet. Eventuelle Laufzeitfehlermeldungen werden im Catch-Block ausgeführt. Dies sind erstmal vordefinierte Meldungen, die aber spezifiziert werden können. Vgl. Kapitel 7 und die dort gegebenen Hinweise.

Abbildung 5.2-1: Das Try/Catch-Konstrukt in Java.

Vgl. Kapitel 9 in [Habelitz 2025] für eine weitergehende Beschreibung. Für zahlreiche Beispiele vgl. die Projekte unten, va. hsdaten.

6 Textdateien bearbeiten

6.1 Paket java.io

Die gesamte für die Arbeit mit Dateien notwendige Funktionalität ist im Paket java.io vorhanden. Davon werden hier nur die Lese- und Schreibvorgänge mit TXT-Dateien benötigt. Es geht also um Eingabeströme (Eingeben in die Datei) und Ausgabeströme (Lesen aus der Datei). Außerdem um das Einrichten und Arbeiten mit Verzeichnissen und Dateien.

Vgl. die Abbildung unten.

Die benötigten Komponenten von java.io müssen im jeweiligen Programm importiert werden. Entweder als Ganzes mit

Import java.io.*

oder über die Klassen, z.B: so:

import java.io.BufferedReader;

import java.io.FileReader;

import java.io.FileWriter;

Zu den Klassen vgl. unten.

6.2 Zugriffe mit Streams

Bei den Eingabe- und Ausgabeströmen bzgl. Textdateien wird zwischen Character Streams und Byte Streams unterschieden:

• Character Streams bestehen aus 16-Bit-Einheiten mit Char-Zeichen, kodiert nach Unicode.
• Byte Streams bestehen aus 8-Bit-Einheiten mit dem Datentyp Byte.

Die Basisfunktionalität wird durch abstrakte Klassen bereitgestellt. Dies sind Reader und Writer für Character Streams und InputStream sowie ExportStream für Byte Streams. Die eigentliche Arbeit leisten dann davon abgeleitete Klassen, die jeweils in ihrer Bezeichnung die der abstrakten Klasse enthalten. Zum Beispiel:

• BufferedInputStream
• BufferedReader
• BufferedWriter
• FileWriter
• FileReader

6.3 Klasse File

Die abstrakte Klasse File aus dem Paket java.io stellt die für den Umgang mit Dateien und Verzeichnissen benötigte Funktionalität zur Verfügung. Ein Objekt dieser Klasse repräsentiert jeweils ein Verzeichnis oder eine Datei. Im Fall von Dateien enthält das Objekt Daten wie Bezeichnung, Pfad, Größe, usw., nicht aber die Inhalte der Datei.

File

Eine wichtige der Klasse File zugeordnete Methode ist createNewFile(). Vgl. [hsdaten, Erstellen.java]. Mit dem Konstruktor

Public File(String pathname)

wird ein Objekt von File im angegebenen Zugriffspfad eingerichtet.

Die davon abgeleiteten Klassen tragen auch hier in ihrer Bezeichnung die der abstrakten Klasse. Zum Beispiel:

• FileWriter. Richtet ein Objekt ein, mit dem in Dateien geschrieben werden kann. Es stellt die Verbindung her zu einer Datei aus dem Dateisystem des jeweiligen Rechners. Wichtige Methoden dieser Klasse sind write(), close().
• FileReader. (vgl. hsdaten/Lesen.java). Dessen "Objekte" stellen eine Verbindung zu einer Datei her, so dass ein zeilenweiser Lesezugriff ermöglicht wird.
• BufferedReader. Liest mit seiner Methode readLine() zeilenweise aus einer vom FileReader bereitgestellten Datei. Wenn das Ende der Datei erreicht ist, liefert readLine() als Ergebnis null.
• BufferedWriter. Liefert einen Eingabestrom, der "gepuffert" Unicode-Zeichen schreibt.

"Gepuffert" (buffered) meint hier, das der Ein- und Ausgabestrom nicht direkt ausgeführt wird. Die Daten werden also nicht zeitgleich mit der Lese- oder Schreibanweisung ausgeführt, sondern in einen Puffer geschrieben und erst transportiert, wenn der Puffer voll ist oder der Stream geschlossen wird.

Beispiele

hsdaten, Schreiben.java

String dateiBez = "stud003";

stud1 = new FileWriter("C://Meine Dateien// " + dateiBez + ".txt");

String text = "Sinnspruch Nummer 3\n"

  + "Der Weg ist weit, der Weg ist lang,"

  + " doch uns wird - wie immer - nicht bang";

stud1.write(text);

stud1.close();

Erläuterung:

• Im obigen Beispiel wird zuerst die Dateibezeichnung in eine String-Variable geschrieben.
• In der zweiten Zeile wird ein Objekt der Klasse FileWriter erzeugt mit den Angaben zum Verzeichnis und zur Datei.
• Dann wird die Stringvariable text beschrieben
• Anschließend wird mit der Instanzmethode write() in das Objekt stud1 der Text der String-Variablen geschrieben.
• Abschließend wird das Objekt stud1 wieder geschlossen.

Das Ergebnis (mit Notepad):

hsdaten, Schreiben2.java, EinlesenCSV.java

Hier nun ein Beispiel für den Einsatz der Klasse BufferedWriter bei einem Schreibvorgang. Zuerst wird ein FileWriter-Objekt erzeugt. Durch Verzicht auf Angabe eines Verzeichnissses, wird die Datei im Standardverzeichnis (hier, mit Windows 11: c:/eclipse/hsdaten) angelegt.

Der Schreibvorgang soll mit BufferedWriter realisiert werden (obwohl diese Datenmenge dies nicht nahelegt). Dazu wird ein BufferedWriter-Objekt buwr erzeugt, das als Input das zuvor erstellte FileWriter-Objekt fiwr hat:

FileWriter fiwr = new FileWriter("stud07.txt");

BufferedWriter buwr = new BufferedWriter(fiwr);

Danach kann dann in das Objekt (die Datei) buwr geschrieben werden. In hsdaten/schreiben2 geschieht dies mit den Methoden write() und newLine().

Das Zusammenwirken der beiden Klassen kann auch verschachtelt programmiert werden. Im folgenden Beispiel aus hsdaten/EinlesenCSV geht es um einen Lesevorgang. Gelesen wird aus der Datei mitarbeiter.csv. Die Verschachtelung erfolgt auf Basis der Konstruktoren der beiden Klassen. Der Konstruktor von BufferedReader erhält als Parameter die Instanziierung von FileReader, die als Parameter den Dateinamen über die Variable fileName hat.

String fileName = "mitarbeiter.csv";

stud1 = new BufferedReader(new FileReader(fileName ));

java.util.Formatter

Die unten auch verwendete Klasse java.util.Formatter dient (hier) dazu, die Eingaben in eine Textdatei zu formatieren. Hier ein Beispiel aus hsdaten/Anhaengen.java:

File datei = new File("C://Meine Dateien// " + fileName + ".txt");

FileWriter writer = new FileWriter(datei, true);

Formatter formatter = new Formatter(writer)) {

Er benötigt ein Objekt der Klasse FileWriter als Parameter und stellt dann die benötigte Programmfunktionalität bereit. Die Methode format erlaubt dann die Spezifizierung:

formatter.format("%s%n", newInput);

Vgl. die weiteren Ausführungen hierzu in hsdaten/Anhaengen.java.

Die folgende Abbildung zeigt die hier verwendeten Klassen im Überblick.

Abbildung 6.3-1: Klassen für Dateibearbeitung

Da die IO-Klassen Systemressourcen benötigen, sollte man die entsprechenden Objekte schließen, wenn sie nicht mehr benötigt werden. Dies geschieht mit der Methode close().

Für weitergehende Beschreibungen vgl. die Literatur, z.B.:

• [Ullenboom 2022, Abschnitt 20.4.4] für eine Beschreibung der Basisklase Writer und Abschnitt 20.4.6 für eine Beschreibung der Basisklasse Reader.
• [Ratz 2018, Kapitel 17] enthält eine verständliche und fundierte Darstellung der "Ein- und Ausgabe über I/O-Streams".

7 Exceptions

Exceptions bedeutet hier Laufzeitfehler. Sie wurden in den unten gezeigten Programmen v.a. mit dem Try/catch-Konstrukt bei Zugriffen auf Dateien eingesetzt (IOExceptions). Exception ist auch eine Klasse, deren Objekte Fehlermeldungen sind. Die allgemeinste Fehlermeldung hat die Bezeichnung e. Sie kann auf den konkreten Fall zugeschnitten werden.

In den jeweiligen Programmen muss diese Klasse mit import java.io.IOException importiert werden. Dies ist unten auch geschehen, v.a. für die Arbeit mit dem Dateisystem:

• Zum Melden des Scheiterns der Methode createNewFile() (hsdaten/Erstellen.java) in einer Try/catch-Situation.
• Falls das Einrichten einer Datei und/oder des Schreibens in die Datei schief geht (hsdaten/Schreiben.java), ebenfalls in einer Try(catch-Situation.
• Beim Start eines Programms mit Dateizugriffen (hsdaten/Schreiben2.java).

Tiefergehendes hierzu, insbesondere zur Spezifikation der Fehlermeldungen, in Kürze.

Vgl. für eine ausführliche Beschreibung [Habelitz 2025, Kapitel 9].

8 Projekt HS1

HS1 steht für das erste Projekt zum Anwendungsbereich Hochschule.

Aufbau der Beschreibungen

Der Aufbau dieser Projektbeschreibungen ist immer gleich: Zuerst das Hauptprogramm (Klasse HP), dann die inhaltlichen Klassen. Alle Programme werden zum einen ohne Erläuterungen angegeben, zum Kopieren und für den schnellen Überblick. Zum anderen aber auch mit Erläuterungen, für das schnelle Verstehen. Im letzten Abschnitt wird jeweils ein exemplarischer Programmlauf angegeben.

Wie immer bei diesen Beispielsprojekten erfasst die Klasse HP den Programmablauf. Dazu wird wie immer in Java ein Hauptprogramm ("main") eingerichtet:

public static void main(String[] args)

Zum Projekt HS1

Hier geht es schlicht darum, eine einfache Klasse Stud (Studierende) anzulegen, Objekte zu erzeugen und mit ihnen zu arbeiten. Die Klasse Stud beschreibt Studierende, ein weiterer Programmteil, sozusagen das Hauptprogramm (HP) beschreibt die dynamischen Aspekte, hier lediglich einige Handlungen mit den Objekten.

Die Java-Erschaffer haben festgelegt, dass alle Programmelemente in Java-Programmen als Klassen angelegt werden müssen. Der gesamte Programmcode einer Anwendung ist also in Klassen gepackt, auch wenn dies manchmal keine Klassen im eigentlichen Sinn sind, wie schon das Beispiel hier mit dem Hauptprogramm ("main") und seinem Ablauf zeigt.

8.1 Klasse HP

Gleich zu Beginn wird ein Objekt erzeugt, s0 ("s" steht für Student/in). Dabei wird der Standardkonstruktorr verwendet. In der Klasse Stud ist zu sehen, dass es möglich ist, dem Standardkonstruktor ein Klassenattribut mit einer Wertezuweisung zuzuordnen.

Nacheinander werden vier unterschiedliche Konstruktoren, die in der Klasse Stud angelegt sind, eingesetzt. Java wählt jeweils den geeigneten aus. D.h.:

Eine Klasse kann verschiedene Konstruktoren besitzen.

Klasse HP mit Erläuterungen

package hochschule;

public class HP {

Oben: Auch das jeweilige Hauptprogramm (HP / main) muss in eine Klasse gepackt sein, vgl. die Anmerkung oben.

  public static void main(String[] args) {

  Stud s0 = new Stud(); //Objekt s0, Standardkonstruktor

Objekt s0 wird mit dem Standardkonstruktor erzeugt (instanziiert), das Klassenattribut anzStud (Anzahl Studierende) wird bearbeitet. Vgl. Klasse Stud.

  System.out.println("s0 ohne Daten, nach Instanziierung:\n");

  s0.ausgeben();

Zur Veranschaulichung die Ausgabe der Objektdaten: Nach der Instanziierung sind die Attribute mit Default-Werten beschrieben. Das Klassenattribut anzStud hat den Wert 1. Unten wird gezeigt, dass der Werte des Klassenattributs bei jeder Instanziierung um 1 erhöht wird.

  Stud s1 = new Stud(); //Objekt s1

  System.out.println("");

  System.out.println("s1 ohne Daten, nach Instanziierung:\n");

  s1.ausgeben();

Dasselbe wie oben, jetzt für das zweite Objekt s1. Das Klassenattribut hat jetzt den Wert 2.

  s0.mNr = 12345;

  s0.name = "Sauer";

  s0.vName = "Otto";

  s0.anzSem = 5;

  s0.gebTag = "21.09.2002";

Objekt s0 wird beschrieben. Dies ist einfach. Objekt- und Attributsbezeichnung identifizieren den konkreten Informationsträger, ansonsten Zuweisung wie bei Attributen.

  System.out.println("");

  System.out.println("s0 beschrieben:\n");

  s0.ausgeben();

Das Objekt s0 wird mit der Instanzmethode ausgeben() aus der zum Projekt gehörenden Klasse Stud auf der Konsole ausgegeben. Innerhalb desselben Projekts genügt der Aufruf ohne Klassenangabe.

Bei jedem Aufruf der Methode wird der Wert des hochgezählten Attributs anzStud ausgegeben. Siehe Programmlauf.

  s1.mNr = 98765;

  s1.name = "Widder";

  s1.vName = "Andrea";

  s1.anzSem = 2;

  s1.gebTag = "2.7.2005";

  System.out.println("");

  System.out.println("s1 beschrieben:\n");

  s1.ausgeben();

Auch das Objekt s1 wird beschrieben und ausgegeben.

  Stud s2 = new Stud(1111, "Maier", "Klara", 5, "21.09.2002");

  System.out.println("\ns2 mit Daten vom Konstruktoraufruf:\n");

  s2.ausgeben();

Nun der zweite Konstruktor, siehe Klasse Stud. Hier werden alle Attribute in der Parameterliste beschrieben.

  Stud s3 = new Stud(1111, "Maier", "Klara");

  System.out.println("\ns3 mit teilweisen Daten vom Konstruktoraufruf:\n");

  s3.ausgeben();

Der dritte Konstruktor erhält nur einen Teil der Attributsausprägungen über die Parameterliste: mNr, name, vName. Für die übrigen nimmt er die Standardwerte null bzw. 0.

Java entscheidet aufgrund des Konstruktoraufrufs, hier auf Basis der Parameterliste, welcher der Konstruktoren aus der Klasse Stud verwendet wird.

    }

}

Klasse HP ohne Erläuterungen

package hochschule;

public class HP {

  public static void main(String[] args) {

    Stud s0 = new Stud(); //Objekt s0, Standardkonstruktor

    System.out.println("s0 ohne Daten, nach Instanziierung:\n");

    s0.ausgeben();

    Stud s1 = new Stud(); //Objekt s1

    System.out.println("");

    System.out.println("s1 ohne Daten, nach Instanziierung:\n");

    s1.ausgeben();

    s0.mNr = 12345;

    s0.name = "Sauer";

    s0.vName = "Otto";

    s0.anzSem = 5;

    s0.gebTag = "21.09.2002";

    System.out.println("");

    System.out.println("s0 beschrieben:\n");

    s0.ausgeben();

    s1.mNr = 98765;

    s1.name = "Widder";

    s1.vName = "Andrea";

    s1.anzSem = 2;

    s1.gebTag = "2.7.2005";

    System.out.println("");

    System.out.println("s1 beschrieben:\n");

    s1.ausgeben();

    Stud s2 = new Stud(1111, "Maier", "Klara", 5, "21.09.2002");

    System.out.println("\ns2 mit Daten vom Konstruktoraufruf:\n");

    s2.ausgeben();

    Stud s3 = new Stud(1111, "Maier", "Klara");

    System.out.println("\ns3 mit teilweisen Daten vom Konstruktoraufruf:\n");

    s3.ausgeben();

  }

}

8.2 Klasse Stud

Klasse Stud mit Erläuterungen

package hochschule;

public class Stud { //Beginn der Klassendefinition

Oben: Beginn der Klassendefinition

  public int mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName; //Vorname

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

Inhaltliche Attribute (Instanzattribute) zur Beschreibung der Objekte (Instanzen).

  static int anzStud = 0;

Definition eines Klassenattributs (statisches Attribut) mit Anfangswert. Static fixiert die Unveränderlichkeit, int legt den Datentyp fest und anzStud = 0 einen Anfangswert.

  public Stud () {

    anzStud++; //Zähler für die Objekte der Klasse

  }

Aufruf Konstruktor 1. Der Standardkonstruktor trägt Standardwerte in die Attribute des Objekts ein (o, null). Ergänzt hier durch den Wert des Klassenattributs anzStud.

  public Stud (int mNr, String name, String vName, int anzSem, String gebTag) {

    this.mNr =mNr;

    this.name =name;

    this.vName = vName;

    this.anzSem = anzSem;

    this.gebTag = gebTag;

    anzStud++;

  }

Aufruf Konstruktor 2, siehe Klasse Stud. Hier werden alle Attribute in der Parameterliste beschrieben

  public Stud (int mNr, String name, String vName) {

    this.mNr =mNr;

    this.name =name;

    this.vName = vName;

    anzStud++;

  }

Aufruf Konstruktor 3, siehe Klasse Stud. Dieser legt nur einen Teil der Attributsausprägungen in der Parameterliste fest: mNr, name, vName. Für die übrigen nimmt er die Standardwerte false, null oder 0.

  void ausgeben() {

    System.out.println("Matrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

    System.out.println("Anzahl Studierende: " + anzStud);

    }

}

Instanzmethode zum Ausgeben der Daten eines Objekts. Das Klassenattribtu anzStud gibt jeweils an, wieviele Objekte angelegt sind. Vgl. Programmlauf.

  }

}

Klasse Stud ohne Erläuterungen

package hochschule;

public class Stud { //Beginn der Klassendefinition

  public int mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName; //Vorname

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

  static int anzStud = 0;

  public Stud () {

    anzStud++; //Zähler für die Objekte der Klasse

  }

  public Stud (int mNr, String name, String vName, int anzSem, String gebTag) {

    this.mNr =mNr;

    this.name =name;

    this.vName = vName;

    this.anzSem = anzSem;

    this.gebTag = gebTag;

    anzStud++;

  }

  public Stud (int mNr, String name, String vName) {

    this.mNr =mNr;

    this.name =name;

    this.vName = vName;

    anzStud++;

  }

  void ausgeben() {

    System.out.println("Matrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

    System.out.println("Anzahl Studierende: " + anzStud);

    }

}

8.3 Programmlauf

s0 ohne Daten, nach Instanziierung:

Matrikelnummer: 0

Name: null

Vorname:null

Erreichtes Semester: 0

Geburtstag: null

Anzahl Studierende: 1

s1 ohne Daten, nach Instanziierung:

Matrikelnummer: 0

Name: null

Vorname:null

Erreichtes Semester: 0

Geburtstag: null

Anzahl Studierende: 2

s0 beschrieben:

Matrikelnummer: 12345

Name: Sauer

Vorname:Otto

Erreichtes Semester: 5

Geburtstag: 21.09.2002

Anzahl Studierende: 2

s1 beschrieben:

Matrikelnummer: 98765

Name: Widder

Vorname:Andrea

Erreichtes Semester: 2

Geburtstag: 2.7.2005

Anzahl Studierende: 2

s2 mit Daten vom Konstruktoraufruf:

Matrikelnummer: 1111

Name: Maier

Vorname:Klara

Erreichtes Semester: 5

Geburtstag: 21.09.2002

Anzahl Studierende: 3

s3 mit teilweisen Daten vom Konstruktoraufruf:

Matrikelnummer: 1111

Name: Maier

Vorname:Klara

Erreichtes Semester: 0

Geburtstag: null

Anzahl Studierende: 4

9 Projekt HS2

Hier werden zwei Objekte (stud0 und stud1) eingerichtet und bearbeitet. Es soll deutlich werden, dass bei einer Vorgehensweise wie hier ein Objekt das aktive ist. Um dies zu vereinfachen, werden gleich zwei Objekte angelegt, mit denen dies geprüft werden kann. Es gibt ein Konsolenmenü ...

... mit einer grafischen Eingabe per JOptionPane.showInputDialog (siehe Programmlauf).

Da im Programm schon zwei Objekte angelegt sind, kann der Punkt 3 gleich ausprobiert werden. Dazu wird zuerst 2 angefordert, was zur Anzeige des aktiven Objekts führt. Dann wird mit 3 das Objekt gewechselt und wiederum mit 2 das jetzt aktive Objekt angezeigt.

Mit 1 können neue Objekte eingegeben werden, die dann jeweils das aktive sind. Wie zu sehen ist, werden immer nur zwei Objekte bereitgehalten.

9.1 Klasse HP

Klasse HP mit Erläuterungen

package hochschule;

import javax.swing.JOptionPane;

Oben: Anmelden der Klasse javax.swing für die grafische Eingabe.

public class HP {

  public static void main(String[] args) {

    String eingabe;

    Stud stud0 = new Stud();

    Stud stud1 = new Stud();

Oben: Erzeugen zweier Objekte mit dem Standardkonstruktor.

    Stud stud = stud0;

Weiteres Objekt, mit Referenzcharakter.

    //Daten zum Testen:

    stud0.matrikelNr = "12345";

    stud0.name = "Erster";

    stud0.vName= "Paul";

    stud0.plz = "7878";

    stud0.ort="Weingarten";

    stud0.strasse="Hinterm Berg";

    stud0.hausnummer=99;

    stud1.matrikelNr = "12345";

    stud1.name = "Zweite";

    stud1.vName= "Viola";

    stud1.plz = "8989";

    stud1.ort="Ravensburg";

    stud1.strasse="Hauptstr.";

    stud1.hausnummer=88;

Damit nicht gleich zum Ausprobieren Daten eingegeben werden müssen, werden stud0 und stud1 mit Daten beschrieben. So ist es möglich, gleich nach dem Start die Ausgabe mit dem aktiven Objekt anzufordern (es kommt stud0), dann mit Punkt 3 das aktive Objekt zu wechseln (auf 1) und dieses wieder auszugeben. Das ist dann stud1.

    System.out.println("Eingabe von Daten in die ");

    System.out.println("Studierendendatei");

    System.out.println("-------------------------------");

Überschrift zur Konsolenausgabe

    boolean fertig = false;

  while (!fertig) {

Beginn einer While-Schleife. Ende siehe unten.

    System.out.println(" ");

    System.out.println("1 = Eingabe");

    System.out.println("2 = Ausgabe");

    System.out.println("3 = Aktives Objekt wechseln");

    System.out.println("4 = Programm beenden");

Menüauswahl auf Konsole. Anzeige siehe unten. Die Anforderung einer Leerzeile mit System.out.println(" ") wird unabhängig vom konkreten Betriebssystem realisiert, ist also plattformübergreifend.

    eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Ihre Wahl");

Einlesen der Eingabe in die String-Variable Eingabe.

    int auswahl = Integer.parseInt(eingabe);

Die String-Variable eingabe wird in einen Integer-Wert gewandelt ("parseInt") und in die Integer-Variable auswahl geschrieben.

    System.out.println("\nEingegeben wurde: " + auswahl + "\n");

      switch(auswahl) {

Verzweigung mit switch auf Basis der Nutzereingaben, die in Integerwerte gewandetl wurden.

        case 1: // Studierendendaten eingeben

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Matrikelnummer:");

        stud.matrikelNr = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Name:");

        stud.name = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Vorname:");

        stud.vName = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Postleitzahl:");

        stud.plz = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Ort:");

        stud.ort = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Straße:");

        stud.strasse = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Hausnummer: ");

        stud.hausnummer = Integer.parseInt(eingabe);

        break;

Studierendendaten eingeben. Bespielt wird Objekt stud. Es erfolgt jeweils eine grafische Anzeige der Eingabeaufforderung (vgl. unten) und das Übertragen der Nutzereingabe in die String-Variable eingabe. Diese wird in das entsprechende Objektattribut geschrieben. Für die Hausnummer wurde die Umwandlung des Strings in eine Integerzahl vorgenommen (mit parseInt).

break: Wird für jede Case-Variante verlangt. Damit wird die Switch-Verzweigung verlassen.

      case 2:

        System.out.println(stud.matrikelNr);

        System.out.println(stud.vName + " " + stud.name);

        System.out.println(stud.plz + " " + stud.ort);

        System.out.println(stud.strasse + " " + stud.hausnummer);

        break;

Diese Wahl führt zur Ausgabe der Studierendendaten des jeweils "aktiven" Objekts.

      case 3: //StudDaten wechseln

Hier sollen die Daten der zwei Objekte getauscht werden.

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Welcher Student (0 oder 1)?");

        int nr = Integer.parseInt(eingabe);

        if (nr == 0) {

        stud = stud0;

stud0 wird auf stud gespielt - nur REFERENZ!

        } else if (nr ==1) {

        stud = stud1;

stud1 wird auf stud gespielt - nur REFERENZ!

        } else {

        System.out.println("Eingabefehler!");

        }

        System.out.println("\nAktives Objekt wurde geändert!\n");

        break;

Einfaches Beispiel für die Arbeit mit Objekten. Jeweils ein Objekt soll das aktive sein. Dieses wird mit stud verknüpft, d.h. stud stellt einen Verweis auf das ausgewählte Objekt dar.

      case 4: // Programm beenden

        fertig = true;

Bei Wahl der Zahl 4 wird das Programm beendet.

        break;

      default:

        System.out.println("Eingabefehler!");

      }

    }

  }

}

Klasse HP ohne Erläuterungen

package hochschule;

import javax.swing.JOptionPane;

public class HP {

  public static void main(String[] args) {

    String eingabe;

    Stud stud0 = new Stud();

    Stud stud1 = new Stud();

    Stud stud = stud0;

    stud0.matrikelNr = "12345";

    stud0.name = "Erster";

    stud0.vName= "Paul";

    stud0.plz = "7878";

    stud0.ort="Weingarten";

    stud0.strasse="Hinterm Berg";

    stud0.hausnummer=99;

    stud1.matrikelNr = "12345";

    stud1.name = "Zweite";

    stud1.vName= "Viola";

    stud1.plz = "8989";

    stud1.ort="Ravensburg";

    stud1.strasse="Hauptstr.";

    stud1.hausnummer=88;

    boolean fertig = false;

    System.out.println("Eingabe von Daten in die ");

    System.out.println("Studierendendatei");

    System.out.println("-------------------------------");

  while (!fertig) {

    System.out.println(" ");

    System.out.println("1 = Eingabe");

    System.out.println("2 = Ausgabe");

    System.out.println("3 = Aktives Objekt wechseln");

    System.out.println("4 = Programm beenden");

    eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Ihre Wahl");

    int auswahl = Integer.parseInt(eingabe);

    System.out.println("\nEingegeben wurde: " + auswahl + "\n");

      switch(auswahl) {

        case 1:

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Matrikelnummer:");

        stud.matrikelNr = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Name:");

        stud.name = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Vorname:");

        stud.vName = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Postleitzahl:");

        stud.plz = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Ort:");

        stud.ort = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Straße:");

        stud.strasse = eingabe;

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Hausnummer: ");

        stud.hausnummer = Integer.parseInt(eingabe);

        break;

      case 2:

        System.out.println(stud.matrikelNr);

        System.out.println(stud.vName + " " + stud.name);

        System.out.println(stud.plz + " " + stud.ort);

        System.out.println(stud.strasse + " " + stud.hausnummer);

        break;

      case 3:

        eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Welcher Student (0 oder 1)?");

        int nr = Integer.parseInt(eingabe);

        if (nr == 0) {

        stud = stud0; //stud0 wird auf stud gespielt - nur REFERENZ

        } else if (nr ==1) {

        stud = stud1;

        } else {

        System.out.println("Eingabefehler!");

        }

        System.out.println("\nAktives Objekt wurde geändert!\n");

        break;

      case 4: // Programm beenden

        fertig = true;

        break;

      default:

        System.out.println("Eingabefehler!");

      }

    }

  }

}

9.2 Klasse Stud

Diese Klasse besteht nur aus der Klassendefinition.

package hochschule;

public class Studierende {

  public String matrikelNr; //Instanzvariablen

  public String name;

  public String vName;

  public String plz;

  public String ort;

  public String strasse;

  public int hausnummer;

}

9.3 Beispielhafter Programmlauf

Nach dem Start des Programms erscheint das Konsolenmenü und die grafische Eingabeaufforderung. Diese wird auch für die Eingabe der Daten genutzt.

Folgende zwei Eingabemasken sind eingebaut:

Die Ausgabe auf Bildschirm:

Eingabe von Daten in die

Studierendendatei

-------------------------------

1 = Eingabe

2 = Ausgabe

3 = Aktives Objekt wechseln

4 = Programm beenden

Eingegeben wurde: 2

12345

Paul Erster

7878 Weingarten

Hinterm Berg 99

D.h., Diese Adresse (stud0) ist vorne.

1 = Eingabe

2 = Ausgabe

3 = Aktives Objekt wechseln

4 = Programm beenden

Eingegeben wurde: 3

Aktives Objekt wurde geändert!

Stud1 "ist jetzt vorne"

1 = Eingabe

2 = Ausgabe

3 = Aktives Objekt wechseln

4 = Programm beenden

Eingegeben wurde: 2

23456

Viola Zweite

8989 Ravensburg

Hauptstr. 88

Tatsächlich

1 = Eingabe

2 = Ausgabe

3 = Aktives Objekt wechseln

4 = Programm beenden

Eingegeben wurde: 1

Ein weiteres Objekt wird eingegeben.

1 = Eingabe

2 = Ausgabe

3 = Aktives Objekt wechseln

4 = Programm beenden

Eingegeben wurde: 2

34567

Pauline Dritte

7676 Konstanz

Seeweg 99

Da ist es.

1 = Eingabe

2 = Ausgabe

3 = Aktives Objekt wechseln

4 = Programm beenden

Eingegeben wurde:4

10 Projekt HS3

Array mit Objekten, zufallsgeneriert

In diesem Projekt werden mehrere Objekte mit zufallsgenerierten fiktiven Daten erzeugt. Damit man nicht die Objekte einzeln im Progamm instanziieren muss, wird ein Array zu Hilfe genommen, in dem die Objekte per Programm angelegt werden. Ein solches Array wird auch komplexes Objekt genannt.

Im Programm HP wird zuerst gefragt, wieviele Objekte generiert werden sollen, dann wird ein Array mit dieser Länge angelegt. In diesem werden dann gleich viele Objekte mit Leereinträgen erstellt. Diese haben die Attributsausprägungen 0 (für numerische Instanzvariablen), null (für Strings) und false (für boolesche Attribute). Damit liegt also ein Array mit Objekten vor. Wie üblich, sind die Positionen des Arrays nummeriert, beginnend mit 0. Wenn es also 50 Objekte sind, haben diese die Nummerierungen 0 bis 49 und die Adressen studiosi[i] für i gleich 0 bis 49. Über diese Array-Adresse können die Objekte angesprochen werden.

studiosi[]

Für die zu generierenden Objekte liegen zwei String-Arrays vor, einer mit 20 Nachnamen, einer mit 20 Vornamen. Auf deren Basis werden mit Hilfe der Methode java.util.Random() zufällige Namen und Vornamen erzeugt. Auch die übrigen Attributsausprägungen werden zufällig generiert.

Wichtige Aspekte sind hier also:

• Erzeugen eines Arrays aus Objekten (komplexes Objekt)
• Nutzung der Methode Random

Außerdem werden mit Hilfe der Klasse javax.swing.JoptionPane grafische Eingabemöglichkeiten genutzt:

In diesem Beispiel wird, wie immer in dieser Lesehilfe, nicht die Nutzereingabe und "Tiefensemantik" kontrolliert. Z.B. könnte das Programm zwei gleiche Namenskombinationen oder Matrikelnummern erzeugen.

10.1 Klasse HP

Klasse HP mit Erläuterungen

package hochschule;

import java.util.Random;

Oben: Klasse Random für die Erzeugung von Zufallszahlen.

import javax.swing.JOptionPane;

Klasse für die Methode JOptionPane.showInputDialog().

public class HP {

public static void main(String[] args) {

  System.out.println("---Objekte mit generierten Daten anlegen\n");

  String eingabe;

  int ianz;

  eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Wieviele Objekte (maximal 100):");

  ianz = Integer.parseInt(eingabe);

Erfragen der Anzahl Objekte, d.h. der gewünschten Länge des Array. Um den String eingabe in eine Integerzahl zu wandeln wird parseInt eingesetzt.

  System.out.println("Anzulegende Objekte: " + ianz);

  System.out.println();

  Stud[] studiosi = new Stud[ianz];

Der Konstruktoraufruf new Stud[ianz] führt zu einem Feld (array) der gewünschten Länge mit "Leer-Objekten".

studiosi : Feld von Objekten

  String[] namen = {"Ritter", "Knecht", "Maier", "Müller",

  "Stauder", "Siskor", "Oduro", "Picarda", "Ricker", "Maistro",

  "Müller", "Studer", "Saskor", "Podur", "Prickel", "Ricker",

  "Bond", "Jones", "Riker", "Nobel"};

  String[] vornamen = {"Paul", "Frieder", "Angelika", "Karolin",

  "Xian", "Ezri", "Jadzia", "Miriam", "Elfriede", "Josef",

  "Guiseppe", "Angie", "Frieda", "Andrea", "Karolin", "Ludwig",

  "Ricardo", "Andrea", "Lisa", "Friedrich"};

Anlage zweier Zeichenketten mit Namen und Vornamen, die im Programm zufällig für die Objekte zusammengestellt werden. Jeweils 20 Nachnamen und 20 Vornamen.

  for (int i=0; i< studiosi.length; i++) {

  studiosi[i] = new Stud();

  }

Zuerst einmal werden in der gewünschten Anzahl "leere" Objekte erzeugt.

  System.out.print("Inhalte generieren und Objekte ausgeben\n");

  var r = new Random();

Ein neues Objekt r der Klasse Random wird erzeugt.

  int nr = 0;

  while (nr >= 0 amp;amp; nr < studiosi.length amp;amp; nr <= ianz) {

In dieser While-Schleife werden die Objekte mit zufällig generierten Attributsausprägungen bespielt.

    System.out.println();

    System.out.print("Objekt nr = " + nr);

    //Matrikelnummer

    int mNr = r.nextInt(10000, 20000);

    studiosi[nr].mNr = mNr;

Die Matrikelnummern sollen zwischen den obigen zwei Werten liegen. Um bei diesem Zufallsprozess zwei gleiche zu verhindern, müsste eine entsprechende Kontrolle eingefügt werden.

    //Namen

    int tt = r.nextInt(20);

    String name = namen[tt];

    studiosi[nr].name = name;

Der Nachnamen wird zufällig aus dem String-Array namen bestimmt.

    //Vornamen

    int tu = r.nextInt(20);

    String vName = vornamen[tu];

    studiosi[nr].vName = vName;

Der Vorname wird zufällig aus dem String-Array vornamen bestimmt.

    //Semesteranzahl

    int ii = r.nextInt(1, 20);

    studiosi[nr].anzSem = ii;

Generierung einer zufälligen Semesteranzahl.

    //Datum generieren

    //Monat

    int monatber = r.nextInt(12);

Generierung eine zufälligen Monats für das Geburtsdatum.

  //Tag

  int tagber = 0;

  if (monatber == 2) {

  tagber = r.nextInt(1, 29);

  } else if ((monatber == 1) || (monatber == 3) || (monatber == 5) || (monatber == 7) || (monatber == 10) || (monatber == 12)) {

  tagber = r.nextInt(1, 30);

  }

  else {

  tagber = r.nextInt(1, 31);

  }

  //Jahr

  int jahrber = r.nextInt(1995, 2007);

  String monats = monatber + ".";

  String jahrs = jahrber + " ";

  String tags = tagber + ".";

  studiosi[nr].gebTag = tags + monats + jahrs;

  System.out.println();

  studiosi[nr].ausgeben();//Methode in Klasse Stud

  nr++;

  }

System.out.println("\nAnzahl Studierende: " + Stud.anzStud + "\n");

  }

}

Klasse HP ohne Erläuterungen

package hochschule;

import java.util.Random;

import javax.swing.JOptionPane;

public class HP {

public static void main(String[] args) {

  System.out.println("---Objekte mit generierten Daten anlegen\n");

  String eingabe;

  int ianz;

  eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Wieviele Objekte (maximal 100):");

  ianz = Integer.parseInt(eingabe);

  System.out.println("Anzulegende Objekte: " + ianz);

  System.out.println();

  Stud[] studiosi = new Stud[ianz];

  String[] namen = {"Ritter", "Knecht", "Maier", "Müller",

  "Stauder", "Siskor", "Oduro", "Picarda", "Ricker", "Maistro",

  "Müller", "Studer", "Saskor", "Podur", "Prickel", "Ricker",

  "Bond", "Jones", "Riker", "Nobel"};

  String[] vornamen = {"Paul", "Frieder", "Angelika", "Karolin",

  "Xian", "Ezri", "Jadzia", "Miriam", "Elfriede", "Josef",

  "Guiseppe", "Angie", "Frieda", "Andrea", "Karolin", "Ludwig",

  "Ricardo", "Andrea", "Lisa", "Friedrich"};

  for (int i=0; i< studiosi.length; i++) {

  studiosi[i] = new Stud();

  }

  System.out.print("Inhalte generieren und Objekte ausgeben\n");

  var r = new Random();

  int nr = 0;

  while (nr >= 0 amp;amp; nr < studiosi.length amp;amp; nr <= ianz) {

    System.out.println();

    System.out.print("Objekt Nr = " + nr);

    //Matrikelnummer

    int mNr = r.nextInt(10000, 20000);

    studiosi[nr].mNr = mNr;

    //Namen

    int tt = r.nextInt(20);

    String name = namen[tt];

    studiosi[nr].name = name;

    //Vornamen

    int tu = r.nextInt(20);

    String vName = vornamen[tu];

    studiosi[nr].vName = vName;

    //Semesteranzahl

    int ii = r.nextInt(1,20);

    studiosi[nr].anzSem = ii;

    //Datum generieren

    //Monat

    int monatber = r.nextInt(12);

    //Tag

    int tagber = 0;

    if (monatber == 2) {

    tagber = r.nextInt(1, 29);

    } else if ((monatber == 1) || (monatber == 3) || (monatber == 5) || (monatber == 7) || (monatber == 10) || (monatber == 12)) {

    tagber = r.nextInt(1, 30);

    }

    else {

    tagber = r.nextInt(1, 31);

    }

    //Jahr

    int jahrber = r.nextInt(1995, 2007);

    String monats = monatber + ".";

    String jahrs = jahrber + " ";

    String tags = tagber + ".";

    studiosi[nr].gebTag = tags + monats + jahrs;

    System.out.println();

    studiosi[nr].ausgeben();//Methode in Klasse Stud

    nr++;

    }

  System.out.println("\nAnzahl Studierende: " + Stud.anzStud + "\n");

  }

}

10.2 Klasse Stud

Klasse Stud mit Erläuterungen

package hochschule;

public class Stud {

  public int mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName;

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

  static int anzStud = 0;

Oben: Klassenattribut/statisches Attribut mit Anfangswert.

  public Stud () {

  anzStud++;

  }

Konstruktor mit Klassenattribut.

  void ausgeben() {

    System.out.println("Matrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

    }

Methode zum Ausgeben der Daten eines Objekts

}

Klasse Stud ohne Erläuterungen

package hochschule;

public class Stud {

  public int mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName;

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

  static int anzStud = 0;

  public Stud () {

  anzStud++;

  }

  void ausgeben() {

    System.out.println("Matrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

    }

}

10.3 Programmlauf

Hier wurden aus Platzgründen nur drei Objekte angefordert.

---Objekte mit generierten Daten anlegen

Anzulegende Objekte: 3

Inhalte generieren und Objekte ausgeben

Objekt Nr = 0

Matrikelnummer: 17591

Name: Saskor

Vorname: Jadzia

Erreichtes Semester: 17

Geburtstag: 27.10.2006

Objekt Nr = 1

Matrikelnummer: 16863

Name: Ricker

Vorname: Miriam

Erreichtes Semester: 14

Geburtstag: 13.3.2005

Objekt Nr = 2

Matrikelnummer: 15464

Name: Oduro

Vorname: Ezri

Erreichtes Semester: 3

Geburtstag: 20.0.2002

Anzahl Studierende: 3

11 Projekt HS4

Hier werden Aufrufe über Klassengrenzen hinweg demonstriert, darunter auch eine, die zur Verknüpfung von Inhalten führt. Neben der Klasse mit dem HP liegen zwei inhaltlich motivierte Klassen vor: Stud (Studierende) und Noten.

11.1 Klasse HP

Zu Beginn werden mittels zweier Konstruktoraufrufe die Objekte (Studierenden) s0 und s1 instanziiert und deren Daten ausgegeben. Anschließend erfolgt der Konstruktoraufruf zur Klasse Noten. Auch hier werden die Daten per Parameteraufruf eingetragen. Abschließend wird die Ausgabe verknüpfter Daten gezeigt. Insgesamt erfolgt hier an folgenden Stellen ein Aufruf einer anderen Klasse:

• s0.ausgeben() ruft im HP eine Methode der Klasse Stud auf.
• s1.name, usw. fordert im HP aus Stud die Daten des Objekts an.
• n1.fach fordert von Noten das Studienfach der Notenvergabe an, usw.

In Stud ist ein Klassenattribut eingefügt: anzStud. Es hält die Anzahl der Studierenden (die Anzahl der Objekte von Stud) fest. Das Hochzählen erfolgt im Konstruktor von Stud.

Klassen-
attribut

Klasse HP mit Erläuterungen

package hochschule;

public class HP {

  public static void main(String[] args) {

    Stud s0 = new Stud("123", "Maier", "Klara", 5, "21.09.2002");

Oben: Konstruktor für das Objekt s0. Die Attribute des Objekts werden über die Parameterliste des Konstruktors befüllt. Vgl. Stud für den entsprechenden Aufbau des Konstruktors.

    System.out.println("Ausgabe der Daten in HP mit Methode der Klasse Stud:");

    s0.ausgeben();

Aufruf der Instanzmethode ausgeben() der Klasse Stud.java.

    Stud s1 = new Stud("234", "Müller", "Ulla", 5, "1.1.1999");

    s1.ausgeben();

Ein weiteres Objekt von Stud entsteht und wird ausgegeben.

    Noten n1 = new Noten("234", "EinfWI", "3,5");

    n1.ausgNote();

Konstruktor der Klasse Noten mit Dateneingabe per Parameter,. Es entsteht Objekt n1. EinfWI bedeutet: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. Dann erfolgt der Aufruf der Instanzenmethode ausgNote() zur Ausgabe der Noten.

    System.out.println("\nAusgabe der Noten in Klasse HP:");

    System.out.println("Matrikelnummer: " + s1.mNr + "\nName: " + s1.name + "\nVorname: " + s1.vName + "\nFach: " + n1.fach + "\nNote: " + n1.note);

Mit diesem Befehl werden, von HP aus, verknüpfte Daten von s1 und n1 ausgegeben. Das Beispiel ist aus didaktischen Gründen stark fokussiert auf die Aufruf- und Konstruktorthematik. In Wirklichkeit müssten natürlich die passenden Studierenden und Noten zuerst gesucht werden.

  }

}

Klasse HP ohne Erläuterungen

package hochschule;

public class HP {

  public static void main(String[] args) {

    Stud s0 = new Stud("123", "Maier", "Klara", 5, "21.09.2002");

    System.out.println("Ausgabe der Daten in HP mit Methode der Klasse Stud:");

    s0.ausgeben();

    Stud s1 = new Stud("234", "Müller", "Ulla", 5, "1.1.1999");

    s1.ausgeben();

    Noten n1 = new Noten("123", "EinfWI", "3,5");

    n1.ausgNote();

    System.out.println("\nAusgabe der Noten in Klasse HP:");

    System.out.println("Matrikelnummer: " + s1.mNr + "\nName: "

    + s1.name + "\nVorname: " + s1.vName + "\nFach: " + n1.fach

    + "\nNote: " + n1.note);

  }

}

11.2 Klasse Noten

Die Klasse Noten erfasst mit den Attributen mNr (Matrikelnummer), fach (Studienfach) und Note (erreichte Note in Klausur, mündlicher Prüfung, Hausarbeit, usw.).die Noten der Studierenden.

Der Konstruktor ist wiederum so angelegt, dass die Attributsausprägungen (Werte) gleich beim Aufruf übergeben werden. Eine Methode ausgNote() erlaubt es, die Noten eines Studierenden bzgl. eines Faches anzeigen zu lassen.

Klasse Noten mit Erläuterungen

package hochschule;

public class Noten {

  public String mNr; //Matrikelnummer

  public String fach; //Studienfach

  public int note;

  public Noten(String matrNr, String fach, String note)

  {

    this.mNr = matrNr;

    this.fach = fach;

    this.note = 2;

  }

Oben: Ein Konstruktor mit Werteübergabe in der Parameterliste. Damit entsteht dann nicht ein unbeschriebenes Objekt mit 0, null und false, sondern gleich eines mit beschriebenen Attributsausprägungen.

Der Aufruf im HP ist wie folgt: Noten n1 = new Noten("12345", "EinfWI", "3,5"). Zu beachten ist die Zuweisung der übergebenen Werte an die Attribute des Objekts mittels this.

  void ausgNote() {

    System.out.println("\nAusgabe der Daten in Klasse Noten:");

    System.out.println("Student (Matrikelnummer): " + mNr);

    System.out.println("Fach: " + fach);

    System.out.println("Note: " + note);

  }

Definition der Instanzmethode ausgNote(). Diese steht dann im gesamten Programm zur Verfügung, dank package hochschule. Aufruf im HP z.B. so: n1.ausgNote().

}

Klasse Noten ohne Erläuterungen

package hochschule;

public class Noten {

  public String mNr; //Matrikelnummer

  public String fach;

  public int note;

  public Noten(String matrNr, String fach, String note)

  {

    this.mNr = matrNr;

    this.fach = fach;

    this.note = 2;

  }

  void ausgNote() {

    System.out.println("\nAusgabe der Daten in Klasse Noten:");

    System.out.println("Student (Matrikelnummer): " + mNr);

    System.out.println("Fach: " + fach);

    System.out.println("Note: " + note);

  }

}

11.3 Klasse Stud

Die Klasse Stud enthält neben den Attributen mNr (Matrikelnummer), name (Name), vName (Vorname), gebTag (Geburtstag) und anzSem (erreichtes Semester) das Klassenattribut anzStud (Anzahl Studierende). Diese wird bei der Einrichtung auf einen Anfangswert gesetzt.

Die hier gewählte Konstruktorvariante zeigt die Erstellung eines Objekts mit Hilfe der Parameterliste. Wie der zugehörige Aufruf aussieht, zeigt die Klasse HP. Die Einträge der im Aufruf übergebenen Werte erfolgt mit Hilfe des Key Words this. Außerdem wird hier wiederum gleich beim Konstruktor das Attribut anzStud um 1 hochgezählt.

Die Klasse hat außerdem die Methode ausgeben(), mit der die Daten des gerade erstellten Objekts auf der Konsole angezeigt werden.

Klasse Stud mit Erläuterungen

package hochschule;

public class Stud {

  public String mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName;

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

Oben: Instanzenattribute zur Beschreibung der Objekte.

  static int anzStud = 0;

Klassenattribut (statisches Attribut) mit Anfangswert:

  public Stud (String mNr, String name, String vName, int anzSem, String gebTag) {

    this.mNr =mNr;

    this.name =name;

    this.vName = vName;

    this.anzSem = anzSem;

    this.gebTag = gebTag;

    anzStud++; //Zähler für Klassenattribut

  }

Konstruktor mit Parameterliste. Zu beachten ist das Eintragen der Parameterwerte mittel this in die Attribute.

Der Aufruf im HP ist hier wie folgt: Stud s0 = new Stud("1111", "Maier", "Klara", 5, "21.09.2002").

Das Klassenattribut anzStud() wird bei jedem Konstruktoraufruf um 1 erhöht.

  void ausgeben() {

    System.out.println("\nMatrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

  }

Methode zum Ausgeben der Daten eines Objekts. Der Aufruf im HP ist z.B. wie folgt: s1.ausgeben();

}

Klasse Stud ohne Erläuterungen

package hochschule;

public class Stud {

  public String mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName;

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

  static int anzStud = 0;

  public Stud (String mNr, String name, String vName, int anzSem, String gebTag) {

    this.mNr =mNr;

    this.name =name;

    this.vName = vName;

    this.anzSem = anzSem;

    this.gebTag = gebTag;

    anzStud++;

  }

  void ausgeben() {

    System.out.println("\nMatrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

  }

}

11.4 Programmlauf

Ausgabe der Daten in HP mit Methode der Klasse Stud:

Matrikelnummer: 123

Name: Maier

Vorname:Klara

Erreichtes Semester: 5

Geburtstag: 21.09.2002

Matrikelnummer: 234

Name: Müller

Vorname:Ulla

Erreichtes Semester: 5

Geburtstag: 1.1.1999

Ausgabe der Daten in Klasse Noten:

Student (Matrikelnummer): 234

Fach: EinfWI

Note: 2

Ausgabe der Noten in Klasse HP:

Matrikelnummer: 234

Name: Müller

Vorname: Ulla

Fach: EinfWI

Note: 2

12 Projekt HS5

Hier werden mit java.util.Scanner Konsoleneingaben (Integerwerte und Strings) gelesen. Vgl. Abschnitt 3.1. Dann wird ein Objekt erzeugt und mit den eingelesenen Daten bespielt. Mithilfe der Instanzmethode ausgeben() aus Stud.java wird dann dieses Objekt auf dem Bildschirm angezeigt. Abschließend wird das Hochzählen einer Klassenvariablen demonstriert.

Zusammengefasst:

• Konsoleneingaben mit java.utilScanner
• Klassenattribut
• Konstruktor mit Klassenattribut
• Instanzmethode

12.1 Klasse HP

Klasse HP mit Erläuterungen

package hochschule;

import java.util.Scanner;

Oben: Importieren der Klasse für das Einlesen von der Konsole mit den Methoden nextLine() und nextInt().

public class HS5 {

  public static void main(String[] args) {

    System.out.println("Objekt eingeben (j/n): ");

    String s = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();

Frage und Antwort von der Konsole. Ein "Objekt" der Scanner-Klasse wird instanziiert, die Methode nextLine() wird ausgeführt und das Ergebnis in den String s geschrieben.

    switch(s) {

Klassisches Switch-Programmierkonstrukt (für Verzweigungen).

      case "j":

Falls oben "j" eingegeben wurde, wird dieser Block bearbeitet.

        System.out.println("Eingabe:");

        System.out.print("Matrikelnummer: ");

        int mNr = new java.util.Scanner(System.in).nextInt();

Das Einlesen eines Integer-Werts erfolgt mit der Methode nextInt().

        System.out.print("Name: ");

        String name = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();

Das Einlesen einer Zeile mit einer Zeichenkette erfolgt mit der Methode nextLine().

        System.out.print("Vorname: ");

        String vName = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();

        System.out.print("Aktuelles Semester: ");

        java.util.Scanner scanner = new java.util.Scanner(System.in);

        int anzSem = scanner.nextInt();

Der Befehl String vName = new java.util.Scanner(System.in).nextLine() erzeugt in Eclipse eine Warnung ("unassigned closeable value"). Die Aufspaltung wie hier oben vermeidet diese Fehlermeldung. Dabei werden das Einlesen und das Zuweisen in das Attribut getrennt.

        System.out.print("Geburtstag: ");

        String gebTag = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();

        Stud s100 = new Stud();//neues Objekt erzeugen

        s100.mNr = mNr;

        s100.name = name;

        s100.vName = vName;

        s100.anzSem = anzSem;

        s100.gebTag = gebTag;

Anlegen des Objekts s100 und Bespielen mit den von der Konsole eingelesenen Werten.

        System.out.println("\n-----Objekt mit externer Methode anzeigen:");

        System.out.println("");

        s100.ausgeben();

Anzeigen der Werte von s100 mit der Instanzmethode ausgeben() aus der Klasse Stud.

        break;

      default: System.out.println("Abbruch");

Falls zu Beginn nicht "j" eingegeben wurde.

        break;

Jede Verzweigung mit case braucht am Schluss diesen Befehl;

      }

  }

}

Klasse HP ohne Erläuterungen

package hochschule;

import java.util.Scanner;

public class HP {

  public static void main(String[] args) {

    System.out.println("Objekt eingeben (j/n): ");

    String s = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();

    switch(s) {

      case "j":

        System.out.println("Eingabe:");

        System.out.print("Matrikelnummer: ");

        int mNr = new java.util.Scanner(System.in).nextInt();//Integer!

        System.out.print("Name: ");

        String name = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();//String!

        System.out.print("Vorname: ");

        String vName = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();

        System.out.print("Aktuelles Semester: ");

        //Alternative, damit erfolgt keine Warnung

        java.util.Scanner scanner = new java.util.Scanner(System.in);

        int anzSem = scanner.nextInt();

        System.out.print("Geburtstag: ");

        String gebTag = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();

        Stud s100 = new Stud();//neues Objekt erzeugen

        s100.mNr = mNr;

        s100.name = name;

        s100.vName = vName;

        s100.anzSem = anzSem;

        s100.gebTag = gebTag;

        System.out.println("\n-----Objekt mit externer Methode anzeigen:");

        System.out.println("");

        s100.ausgeben();//Methode von Klasse Stud

        System.out.println("\n");

        break;

      default: System.out.println("Abbruch");

        break;

    }

  }

}

12.2 Klasse Stud

Klasse Stud mit Erläuterungen

package hochschule;

public class Stud {

  public int mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName;

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

  static int anzStud = 0;

Oben: Klassenattribut/statisches Attribut anzStud mit Anfangswert.

  public Stud () {

    anzStud++; //Zähler für Klassenattribut

  }

Konstruktor mit Klassenattribut als Zähler. Bei jedem Aufruf wird er um 1 höher gesetzt.

  void ausgeben() {

    System.out.println("Matrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

  }

Methode zum Ausgeben der Daten eines Objekts.

}

Klasse Stud ohne Erläuterungen

package hochschule;

public class Stud {

  public int mNr; //Matrikelnummer

  public String name;

  public String vName;

  public int anzSem; //Erreichtes Semester

  public String gebTag; //Geburtstag

  static int anzStud = 0;

  public Stud () {

    anzStud++; //Zähler für Klassenattribut

  }

  void ausgeben() {

    System.out.println("Matrikelnummer: " + mNr);

    System.out.println("Name: " + name);

    System.out.println("Vorname:" + vName);

    System.out.println("Erreichtes Semester: " + anzSem);

    System.out.println("Geburtstag: " + gebTag);

  }

}

12.3 Beispielhafter Programmlauf

Objekt eingeben (j/n):

j

Eingabe:

Matrikelnummer: 12345

Name: Studer

Vorname: Guiseppe

Aktuelles Semester: 8

Geburtstag: 21.9.2000

-----Objekt mit externer Methode anzeigen:

Matrikelnummer: 12345

Name: Studer

Vorname:Guiseppe

Erreichtes Semester: 8

Geburtstag: 21.9.2000

Der Programmlauf zeigt, dass die Dateneingabe mit java.util.Scanner recht schlicht ist. Deshalb werden hier in den weiteren Programmen noch andere Vorgehensweisen demonstriert.

13 Projekt HS6

Hier geht es um Record-Klassen. Vgl. deren Beschreibung in Abschnitt 4.7.

13.1 Klasse HP

Klasse HP mit Erläuterungen

package hochschule;

public class HP {

  public static void main(String[] args) {

    Stud s1 = new Stud("Müller", "Franz", 88888, "Überall", 5, "20.1.2000");

    Stud s2 = new Stud("Müller", "Franz", 99999, "Nirgendwo", 13, "1.1.2001");

    Stud s3 = new Stud("Müller", "Franz", 99999, "Nirgendwo", 13, "1.1.2001");

Oben: Drei records werden erzeugt. Auch hier wird mit new der Konstruktur angeworfen. Vgl. Record Stud unten. Die records werden per Parameterübergabe beschrieben.

    System.out.println("\nAusgabe einzelner Attributsausprägungen:\n");

    System.out.println("Name: " + s1.name());

    System.out.println("Name: " + s2.name());

Für jedes Attribut wird eine gleichnamige Abfragemethode bereitgestellt. Für name also name(), wie hier gezeigt.

    System.out.println("\nAusgabe records s1 ... s3:\n");

    System.out.println(s1.toString());

    System.out.println(s2.toString());

    System.out.println(s3.toString());

Die Methode toString() liefert Ausgaben eines ganzen Record-Objekts mit Attributsbezeichnung und Attributsausprägung. Vgl. unten.

    System.out.println("\nVergleich der Objekte:\n");

    if (s1.equals(s2))

      System.out.println("s1 und s2: Identische Studierende.");

    else

      System.out.println("s1 und s2: Nicht identische Studierende.");

    if (s3.equals(s2))

      System.out.println("s3 und s2: Identische Studierende.");

    else

      System.out.println("s3 und s2: Nicht identische Studierende.");

    if (s3.equals(s1))

      System.out.println("s3 und s1: Identische Studierende.");

    else

      System.out.println("s3 und s1: Nicht identische Studierende.");

Der Vergleich von Record-Objekten erfolgt mit der Methode equals(). Eine Abfrage mittels einfacher Gleichsetzung klappt nicht. Vgl. die in Abschnitt 4.7 angegebene Literatur.