>723644 Fundamental Concepts of Java  Programming

Grundbegriffe der Java -Programmierung

Texte

Ein Text  ist eine Folge von Zeichen  oder eine Folge von Zeilen  (deren jede eine Folge von Zeichen  ist).

Beispiel eines Textes mit vier Zeilen

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JO&!rgN:3^Y"K@?wb1Y!_\\&xQ  @QR-n9[Lgz+bo*8, wLxX*vC4j3(h
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Ein Texteditor  ist ein Programm zum Eingeben und Verändern eines Textes.

Einen unter einem Namen abgespeicherten Text nennen wir eine Textdatei.

Ein Texteditor erlaubt es auch, Texte als Textdatei abzuspeichern  oder Texte aus einer Textdatei einzulesen.

Programme

Eine Programmiersprache  legt fest, daß bestimmte Texte Programme  sind. Die dafür geltenden Regeln werden auch als Syntax  der Programmiersprache bezeichnet.

Eine Programmiersprache  legt auch fest, was die Programme bedeuten. Die dafür geltenden Regeln werden auch Semantik  der Programmiersprache genannt.

Weil jedes Programm auch ein Text ist, können Programme mit Texteditoren bearbeitet und als Textdateien abgespeichert werden.

Eine Programmiersprache tut nichts von sich aus, sondern erlaubt es einem Programmierer, eigene Ideen oder Aufträge anderer durch das Schreiben von Programmen, mit denen er das Verhalten eines Computers zu einem späteren Zeitpunkt vorherbestimmt, umzusetzen.

Ein Text, welcher den Regeln einer bestimmten Programmiersprache entspricht, wird auch als Quelltext, Quellcode  oder Code  (Aussprache /koʊd/) bezeichnet. Wenn Quelltext als Datei abgespeichert wurde, so wird die Datei auch als Quelldatei  bezeichnet.

Java  

Java  ist eine Programmiersprache.

Ein Java-Programm  ist ein Text, der gemäß der Syntax der Programmiersprache Java  ein Programm ist.

Beispiel eines Textes, der kein  Java -Programm ist

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xIckHxFec>

Beispiel eines Textes, der ein Java -Programm ist

public final class Main
{ public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println
    ( "Hallo Welt!" ); }}

Aussprachehinweise

main meɪn
println ˈprɪn təln (auch: ˈprɪnt ˌlɑɪn; ˈprɪnt ˌɛl ˌɛn; ˈprɪnt ˌlɪn)

Maschinen

Maschinen  sind Geräte, die mit ihrer Umwelt in eine Interaktion treten können (offene physikalische Systeme). Man denke etwa an einen Plattenspieler, der gerade eine Schallplatte abspielt und dadurch die Luft in seiner Umgebung in Schwingungen versetzt.

Oft ist es nützlich, eine komplexe Maschinen zur besseren Wiederverwendbarkeit in zwei Teile zu zerlegen, wie beispielsweise den Schallplattenspieler und die Schallplatte. Durch Austauschen der Schallplatte kann man dann den Plattenspieler wiederverwenden. (Ähnlich: Bohrmaschine - Bohrfutter, Lampe - Glühbirne, Telefon - SIM-Karte, Spieluhr - Walze, Kamera - Film, Kassettenrekorder - Kassette u.s.w.).

Die Zerlegung erfolgt meist in einen komplexen Teil (den Schallplattenspieler) und einen austauschbaren einfachen Teil (die Schallplatte).

Das Abspielen einer Schallplatte durch einen Plattenspieler

.----------------------------------------.
| .----------------.     .------------.  | Inkarnation aus Plattenspieler und Schallplatte
| | Plattenspieler |<---( Schallplatte ) |
| '----------------'     '------------'  |
'----------------------------------------'
                  |
                  V
           \              /
          - Abspielvorgang -
           /              \
                  |
                  V
                Musik

Wir nennen den komplexen Teil solch einer Zerlegung auch eine Operation  und den austauschbaren Teil Komplement.

Eine solche Maschine, die aus einer Operation und einem Komplement zusammengesetzt wurde, wird auch als eine Inkarnation  bezeichet. Man nennt sie auch „eine Inkarnation der Operation“ – Man denke hierbei an einen mit einer bestimmten Schallplatte bestückten Plattenspieler.

Eine Maschine kann ruhen oder laufen. – Man denke an einen Plattenspieler, der zwar schon mit einer Schallplatte bestückt ist, sie aber noch nicht abspielt sowie einen Plattenspieler, der mit einer Schallplatte bestückt ist und sie auch gerade abspielt.

Das Geschehen beim Lauf der Maschine (Laufzeitgeschehen ) nennen wir auch eine Interaktion  (eine Wechselwirkung zwischen Maschine und ihrer Umgebung).

Ein laufende Maschine bestehend aus Operation und Komplement

.---------------------------------.
| .-----------.     .----------.  | Inkarnation einer Operation
| | Operation |<---( Komplement ) |
| '-----------'     '----------'  |
'---------------------------------'
                |
                V
           \          /
          - Interaktion -
           /          \
                |
                V
             Ausgabe

Implementationen

Ein Programm auszuführen, bedeutet, das zu tun, was das Programm gemäß der Semantik seiner Programmiersprache verlangt.

Eine Java-Implementation  (ein Java-Ausführer ) kann Java -Programme ausführen.

Eine Java -Implementation ist eine Operation, die ein Java -Programm als Komplement akzeptiert. Die Kombination aus einer Java -Implementation und einem Java -Programm bildet eine lauffähige Maschine. Eine Java-Implementation ist sozusagen der „Plattenspieler“ für eine aus dem Java -Programm bestehende Schallplatte.

Eine Implementation, die gerade ein Programm ausführt

.------------------------------------.
| .----------------.     .--------.  | Maschine aus Implementation und Programms
| | Implementation |<---( Programm ) |
| '----------------'     '--------'  |
'------------------------------------'
                 |
                 V
            \          /
           - Interaktion -
            /          \
                 |
                 V
              Wirkung

¤ Die Ausführung  eines Programms besteht aus dem Laden  und dem Starten  des Programms. Beim Laden  wird das Programm mit der Implementation verbunden. Danach wird das Programm gestartet, indem die erzeugte Verbindung aus Implementation und Programm gestartet wird.

Man kann eine Implementation auch mit einem Koch  vergleichen, der etwas nach einem Kochrezept (Programm) kocht.

Das Kochen eines Gerichtes durch einen Koch

.----------------------------.
| .------.     .----------.  | Eine laufende Inkarnation eines Kochs
| | Koch |<---( Kochrezept ) |
| '------'     '----------'  |
'----------------------------'
             |
             V
       \           /
      - Kochvorgang -
       /           \
             |
             V
         Gericht

Wenn eine Java -Implementation das tut, was ein Programm von ihr verlangt, also das Programm ausführt, sagt man auch, daß das Programm laufe  oder ablaufe. Die Veranlassung des Ablaufs eines Programms wird Starten  des Programms genannt.

Die Zeit, zu der ein Programm ausgeführt wird, nennt man auch die Laufzeit  des Programms. Wenn man sagt, daß etwas zur Laufzeit  passiert, so meint man damit, daß es bei der Ausführung des Programms passiert.

Programmieren  ist das Schreiben von Programmen, also die Steuerung einer Implementation durch zuvor geschriebene Textdateien.

Ein Text, der als Java -Programm ausgeführt werden soll, wird von einer Java -Implementation vor der Ausführung auf Fehler geprüft, dafür zuständig ist ein Programm, welches Compiler  oder Übersetzer  genannt wird. Man sagt auch daß ein Programm kompiliert  werde, wenn es vom Compiler geprüft wird.

Ein Compiler  ist aber keine Implementation, da er ein Programm nur prüft, aber nicht ausführt.

Oft wird ein Java -Programm von einem Compiler  auch in eine andere Programmiersprache, den sogenannten Bytecode, übersetzt. Dann bildet der Compiler zusammenen mit einer ByteCode-Implementation eine Java -Implementation. Ein Java-Programm wird dabei dann ausgeführt, indem es zuerst übersetzt und dann die Übersetzung ausgeführt wird.

Entwicklungssysteme

Das Schreiben eines Programms wird auch als Entwicklung  des Programms bezeichnet.

Ein Java -Entwicklungssystem (auch Java -Entwicklungsumgebung  genannt) ist ein System, das zum Entwickeln von Java -Programmen dient, es enthält in der Regel einen Texteditor, um Programme eingeben und abspeichern  zu können, und eine Java -Implementation, um die Programme starten  zu können.

Entwicklungssystem = Editor + Implementation