Einleitende Beispiele zur Deklaration von Wertmethoden in Java

Einfache Wertmethoden der Standardbibliothek

Die folgende Methode der Standardbibliothek zeigt, daß in der Standardbibliothek für die Festlegung einfacher Werte durchaus nicht immer Konstanten verwendet werden, sondern auch Methoden zum Einsatz kommen.

Dokumentation von »java.lang.System.lineSeparator()« (gekürzt und übersetzt)

java.lang
  Klasse System
    static java.lang.String lineSeparator()
      Ergibt den Zeilenabschluß des Betriebssystems.

Main.java

public final class Main
{
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println
    ( "Von links brausen Autos und Lastkraftwagen" +
      java.lang.System.lineSeparator() +
      "in Richtung Norden vorbei." ); }}

transcript

Von links brausen Autos und Lastkraftwagen
in Richtung Norden vorbei.

Die Methode »java.lang.System.lineSeparator()« ergibt einen Text, der unter dem Betriebssystem, unter dem Java gerade läuft, normalerweise als Zeilenende verwendet wird. Die Ausgabe dieses Textes beendet also die bisher ausgegebene Zeile.

Unter verschiedenen Betriebssystemen kann das Ergebnis dieser Methode unterschiedlich sein. Da sich das Betriebssystem aber nicht während des Ablaufs eines Programms ändert, ist der Wert dieser Methode während des Ablaufs eines Programms konstant.

Einleitendes Beispiel zur Deklaration von Wertmethoden

Das folgende Programm gibt das Produkt von 2 mit 7 aus. Die Zahl 7 wird dabei durch ein Numerale notiert. Solche Numeralia wurden schon behandelt.

Main.java

public final class Main
{ public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( 2 * 7 ); }}

java.lang.System.out

Das folgende Programm gibt das Produkt von 2 mit der Anzahl der Tage einer Woche aus. Die Anzahl der Tage einer Woche wird dabei durch einen Namen notiert. Solche Konstanten wurden schon behandelt.

Main.java

public final class Main
{
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { final int anzahlDerTageEinerWoche = 7;
    java.lang.System.out.println( 2 * anzahlDerTageEinerWoche ); }}

java.lang.System.out

Das folgende Programm gibt das Produkt von 2 mit der Anzahl der Tage einer Woche aus. Die Anzahl der Tage einer Woche wird dabei durch einen Methodenaufruf ermittelt. Solche Aufrufe von Wertmethoden wurden schon früher behandelt.

Main.java

public final class Main
{
  public static int anzahlDerTageEinerWoche(){ return 7; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( 2 * anzahlDerTageEinerWoche() ); }}

java.lang.System.out

Der Aufrufausdruck (z.B. »anzahlDerTageEinerWoche()«) steht für den Rückgabewert (z.B. «7»).

Die Rückgabe mit »`return`«

In der Deklaration der Wertmethode »anzahlDerTageEinerWoche« wird als Wert einer Auswertung des Aufrufausdrucks »anzahlDerTageEinerWoche()« mit der Anweisung »return 7;« der Wert »7« festgelegt.

Man sagt dazu auch, der Wert 7 werde zurückgegeben. Einen Wert zurückgeben heißt dabei, den Wert der Auswertung des Aufrufausdrucks, der zum Aufruf der Methode führte, durch diesen Wert festzulegen.

Durch die Rückgabe wird der Wert des Aufrufs festgelegt.

Wir nennen eine mit der lexikalischen Einheit »return« beginnende Anweisung eine Rückgabeanweisung und den hinter »return« stehenden Ausdruck Rückgabeausdruck.

Der Typ des Aufrufs

Außerdem wurde bei der Deklaration der Methode »anzahlDerTageEinerWoche« das Schlüsselwort »void«, welches bisher immer in einer Methodendeklaration vor dem Methodennamen stand durch das Schlüsselwort »int« ersetzt. Dadurch wird festgelegt, daß der Ausdruck zum Aufruf jener Methode den Typ »int« hat. Eine Methode, die nicht mit »void« vor ihrem Namen deklariert wird, nennen wir eine Wertmethode.

Man kann Konstanten und Methoden beide verwenden, um Werte in verständlicher Weise zu „beschriften“. In diesem Abschnitt wurde beispielsweise der Wert 7 mit dem Etikett »anzahlDerTageEinerWoche« „beschriftet“.

Die Deklaration einer Wertmethode legt den Typ und den Wert ihres Aufrufs fest.

Wir nennen den Typ des Aufrufs einer Methode auch den Rückgabetyp.

Der Typ des Ausdrucks hinter »`return`«

Typanforderung Der Typ des Rückgabeausdrucks muß ein Untertyp des Rückgabetyps sein.

Wertregel Der Wert eines Aufrufs ist der in den Rückgabetyp gewandelte Wert des Rückgabeausdrucks.

Main.java

public final class Main
{
  public static double w(){ return 7; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( w() ); }}

Protokoll

7.0

void-Regel Wenn eine Methode mit »void« an Stelle eines Rückgabetyps deklariert wurde, dann darf sie kein »return« mit einem Rückgabewert enthalten, sonst muß sie ein solches »return« enthalten.

Ein kleines Wörterbuch

Die Bedeutung der Verben „ausgeben“ und „zurückgeben“ wird im folgenden immer wieder benötigt. Als Merkhilfe geben wir hier eine kleine Übersetzungstabelle an.

Übersetzungen: ausgeben print; zurückgeben return

Die Position der Rückgabeanweisung

Positionsregel Die Rückgabeanweisung muß die letzte Anweisung in einer Methodendeklaration sein.

Übungsfragen

? Ausgabe einer Methode

Welche Ausgabe erzeugt die Auswertung eines Aufrufs der Methode »alpha«?

Methodendeklaration

public static void alpha()
{ java.lang.System.out.println( "Anton" ); }

Ist diese Methode »alpha« eine Wertmethode? – Begründen Sie Ihre Antwort!

Ist diese Methode »alpha« eine Wirkmethode? – Begründen Sie Ihre Antwort!

(Hat die Auswertung eines Aufrufs einer Methode eine Wirkung, so ist die Methode eine Wirkmethode. Ergibt die Auswertung eines Aufrufs einer Methode einen Wert, so ist die Methode eine Wertmethode.)

? Übungsfrage 0

Welchen Typ und Wert hat ein Aufruf der Methoden der folgenden Methodendeklarationen jeweils?

»public static double f(){ return 1; }« (Anton)
»public static double g(){ return 2.0; }« (Berta) →
»public static int h(){ return 3; }« (Cäsar) →
»public static java.lang.String i(){ return "a"; }« (Dora) →

? Übungsfrage 1

Welchen Typ hat der Ausdruck »s()« in der letzten Zeile des folgenden Programms?

Welchen Wert hat der Ausdruck »s()« in der letzten Zeile des folgenden Programms?

Main.java

public final class Main
{ public static int s(){ return 3; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( s() ); }}

? Übungsfrage 2

Ergänzen Sie den Lückentext mit einem Wort: „Die Methode »martha« gibt 3 __________ .“. Setzen Sie entweder „aus“ oder „zurück“ ein.

Methodendeklaration

public static int martha(){ return 3; }

? Übungsfrage 3

Ergänzen Sie den Lückentext mit einem Wort: „Die Methode »nordpol« gibt 3 __________ .“. Setzen Sie entweder „aus“ oder „zurück“ ein.

Methodendeklaration

public static void nordpol(){ java.lang.System.out.print( 3 ); }

? Übungsfrage 4 ⃗

Was muß an der Lücke in der folgenden Methodendeklaration stehen, damit die Methode die Zahl 3 ausgibt?

Deklaration mit Lücke

public static void o(){ __________ ( 3 ); }

? Übungsfrage 5 ⃗

Was muß an der Lücke in der folgenden Methodendeklaration stehen, damit die Methode die Zahl 3 zurückgibt?

Deklaration mit Lücke

public static int p(){ __________ ( 3 ); }

? Übungsfrage 6 ⃗

Ist der Aufruf »java.lang.Math.random()« in dem folgenden Programm ein Wirkaufruf oder ein Wertaufruf?

(Wirkaufruf: Aufruf, dessen Auswertung eine Wirkung hat; Wertaufruf: Aufruf, dessen Auswertung einen Wert ergibt)

Main.java

public final class Main
{ public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( java.lang.Math.random() ); }}

transcript

0.8872390359538448

? Übungsfrage 7 ⃗

Ist die Methode »r()« in dem folgenden Programm eine Wirkmethode oder eine Wertmethode?

Main.java

public final class Main
{
  public static double r(){ return 2; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( r() ); }}

? Übungsfrage 8 _

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{ public static double u(){ java.lang.System.out.print( "grau" ); return 2; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { u(); java.lang.System.out.println( u() ); }}

? Übungsfrage 9 _

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{ public static double u(){ java.lang.System.out.print( "grau" ); return 2; }
  public static double v(){ java.lang.System.out.print( "blau" ); return 3; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { final double x = v();
    final double y = u(); 
    java.lang.System.out.println(); }}

Diese Übungsfrage zeigt noch einmal, wie wichtig es ist, den Unterschied zwischen Werten und Wirkungen zu verstehen.

? Übungsfrage 10 _

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{ public static double u(){ java.lang.System.out.print( "grau" ); return 2; }
  public static double v(){ java.lang.System.out.print( "blau" ); return 3; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { v();
    u(); 
    java.lang.System.out.println(); }}

? Übungsfrage 11 →

Was muß an der Lücke in der folgenden Methodendeklaration stehen?

Deklaration mit Lücke

public static __________ t(){ return 3.7; }

? Übungsfrage 12 →

Was muß an der Lücke in der folgenden Methodendeklaration stehen?

Deklaration mit Lücke

public static __________ u(){ java.lang.System.out.println( 3.7 ); }

? Übungsfrage 13 →

Was muß an der Lücke in der folgenden Methodendeklaration stehen?

Deklaration mit Lücke

public static __________ v(){ return "."; }

? Übungsfrage 14 →

Was muß an der Lücke in der folgenden Methodendeklaration stehen?

Deklaration mit Lücke

public __________ int w(){ return 2; }

? Übungsfrage 15 →

Was muß an der Lücke in der folgenden Methodendeklaration stehen?

Deklaration mit Lücke

public static int x(){ __________ 2; }

? Übungsfrage 16 →

Ist die folgende Methode eine Wertmethode?

Methodendeklaration

public static java.lang.String y(){ return "abc"; }

? Übungsfrage 17 →

Ist die folgende Methode eine Wertmethode?

Methodendeklaration

public static double z(){ return 3.2; }

? Übungsfrage 18 →

Ist die folgende Methode eine Wertmethode?

Methodendeklaration

public static void f(){ java.lang.System.out.println( 3 ); }

? Übungsfrage 19 ⃗

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{
  public static int alpha(){ return 3; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( 8 ); }}

? Übungsfrage 20 ⃗

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{
  public static int g(){ return 3; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( g() ); }}

? Übungsfrage 21 ⃗

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{
  public static java.lang.String h(){ return "3"; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( h() + "." ); }}

? Übungsfrage 22 ⃗

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Programm mit Lücke

public final class Main
{ 
  public static int w() { return 2; }
  public static void e() { java.lang.System.out.println( w() ); }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { e(); }}

? Übungsfrage 23

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{
  public static int alpha(){ return 3; }
  public static int gamma(){ return alpha() * 4; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( gamma() ); }}

? Übungsfrage 24 _

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

(Diese Übungsaufgabe unterscheidet sich an einer Stelle von der vorherigen!)

Main.java

public final class Main
{
  public static int alpha(){ return 3; }
  public static int gamma(){ return alpha() * 4; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { gamma(); }}

? Übungsfrage 25 _

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{
  public static int i(){ java.lang.System.out.print( 1 ); return 2; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( 2 * i() ); }}

? Übungsfrage 26 _

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

(Bei der Auswertung eines Produkts wird der erste Operand vor dem zweiten ausgewertet.)

Main.java

public final class Main
{
  public static int alpha(){ java.lang.System.out.print( 1 ); return 2; }
  public static int gamma(){ java.lang.System.out.print( 3 ); return 4; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println( alpha() * gamma() ); }}

? Übungsfragen 27 →

Welchen Wert ergibt die Auswertung des Aufrufausdrucks »j()«? (Die Antwort muß die Angabe eines Werts sein.)

Welche Wirkung hat die Auswertung des Aufrufausdrucks »j()«? (Die Antwort muß die Angabe einer Tätigkeit sein.)

Methodendeklaration

public static int j(){ java.lang.System.out.println( "H" ); return 2; }

? Übungsfrage 28 *

Was muß an der Lücke in der folgenden Methodendeklaration stehen, damit die Methode die Zahl 3 sowohl ausgibt als auch zurückgibt?

Deklaration mit Lücke

public static int q(){ __________ ( 3 ); }

? Übungsfrage 29 →

Welche Ausgabe erzeugt das folgende Programm?

Main.java

public final class Main
{
  public static java.lang.String alpha(){ return "anton"; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { alpha(); }}

Wertmethoden als eine Art von Abkürzung ⃗

Main.java

public final class Main
{
  public static java.lang.String lkw(){ return "Lastkraftwagen"; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println
    ( "Von links brausen Autos und " + lkw() + " in Richtung Norden vorbei." ); }}

transcript

Von links brausen Autos und Lastkraftwagen in Richtung Norden vorbei.

Das folgende Programm zeigt, wie das obige Programm effektiv ausgeführt wird: Der Wert des Ausdrucks hinter dem Schlüsselwort »return« wird praktisch an der Stelle des Aufrufs der Methode »lkw()« eingesetzt. Dies wird in dem folgenden Programm dadurch dargestellt, daß der Aufruf durch ein Literal mit jenem Wert ersetzt wurde.

Main.java

public final class Main
{
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { java.lang.System.out.println
    ( "Von links brausen Autos und " + "Lastkraftwagen" + " in Richtung Norden vorbei." ); }}

transcript

Von links brausen Autos und Lastkraftwagen in Richtung Norden vorbei.

Wertmethoden im Vergleich mit Konstanten ⃗

Aufrufe von Wertmethoden haben wie Verwendungen von Konstanten einen Wert. Das folgende Programm zeigt jedoch zwei Unterschied zu Konstanten:

Eine Wertmethode kann in verschiedenen anderen Methoden aufgerufen werden. Eine in einem Block deklarierte Konstante kann nur in jenem Block verwendet werden.
Beim Aufruf einer Methode wird der Rumpf der aufgerufenen Methode erneut ausgeführt, so daß sich bei jedem Aufruf ein anderer Wert ergeben kann.

Main.java

public final class Main
{
  public static double r(){ return java.lang.Math.random(); }
  public static void f(){ java.lang.System.out.println( r() ); }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { final double r = java.lang.Math.random();
    java.lang.System.out.println( r );
    java.lang.System.out.println( r );
    java.lang.System.out.println( r() );
    java.lang.System.out.println( r() );
    f();
    f(); }}

Protokoll

0.3782226505961695
0.3782226505961695
0.697355147555445
0.3295290895730469
0.05920506014607307
0.8524929246079386

Wertmethoden im Vergleich mit Wirkmethoden ⃗

Wenn eine Wirkmethode einen Wert ausgibt, so kann dieser im Programm nicht weiterverarbeitet werden.

Der Wert einer Wertmethode kann im Programm noch weiterverarbeitet werden.

Main.java

public final class Main
{
  public static void p(){ java.lang.System.out.println( java.lang.Math.random() ); }
  public static double r(){ return java.lang.Math.random(); }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { 
    p();
    p(); /* Die ausgegebenen Werte können hier nicht summiert werden. */
    java.lang.System.out.println( r() + r() ); }}

Protokoll

0.9718335618249145
0.462290951428904
1.0427791435256553

Ein von einer aufgerufenen Methode zurückgegebener Wert kann vom Klienten besser kontrolliert werden als ein von einer aufgerufenen Methode ausgegebener Wert. Der Klient kann beispielsweise selber entscheiden, ob er den zurückgegebenen Wert ausgibt oder auf andere Weise weiterverarbeitet. Daraus ergibt sich folgende

Empfehlung Methoden, die eine Information bereitstellen, sollten diese Information zurückgeben und nicht ausgeben.

Falls es schon eine Methode gibt, die eine benötigte Information zurückgibt, dann kann aber zusätzlich bei Bedarf noch eine Methode geschrieben werden, welche die erste Metode aufruft un die von ihr zurückgegebene Information dann ausgibt.

Stilregeln zur Benennung von Wertmethoden ⃗

Eine Wirkmethode sollte nach dem benannt werden, was sie tut. Daher sollte der Name einer Wirkmethode eine Verbalphrase sein. Beispielsweise »dumpStack« (“dump the stack! ” „Gib den Stapel aus!“).

Eine Wertmethode sollte nach dem Wert benannt werden, den sie ergibt. Daher sollte der Name einer Wertmethode eine Nominalphrase sein. Beispielsweise »random« (kurz für “random number ” „Zufallszahl“).

(Falls eine Methode sowohl eine Wirkung hat als auch einen Wert ergibt, kann eine der beiden Benennungsarten gewählt werden. Hierbei kann berücksichtigt werden, welcher jener beiden Aspekte im Vordergrund stehen soll und was bei einem Aufruf natürlicher aussieht.)

Main.java

public final class Main
{
  public static void lastkraftwagenAusgeben(){ java.lang.System.out.print( "Lastkraftwagen" ); }
  public static java.lang.String lastkraftwagen(){ return "Lastkraftwagen"; }
  public static void main( final java.lang.String[] args )
  { 
    java.lang.System.out.print
    ( "Von links brausen Autos und " ); 
    lastkraftwagenAusgeben(); 
    java.lang.System.out.println
    ( " in Richtung Norden vorbei." ); 

    java.lang.System.out.println
    ( "Von links brausen Autos und " + lastkraftwagen() + " in Richtung Norden vorbei." ); }}

Protokoll

Von links brausen Autos und Lastkraftwagen in Richtung Norden vorbei.
Von links brausen Autos und Lastkraftwagen in Richtung Norden vorbei.

Einleitende Beispiele zur Deklaration von Wertmethoden in Java

Einfache Wertmethoden der Standardbibliothek

Einleitendes Beispiel zur Deklaration von Wertmethoden

Die Rückgabe mit »return«

Der Typ des Aufrufs

Der Typ des Ausdrucks hinter »return«

Ein kleines Wörterbuch

Die Position der Rückgabeanweisung

Übungsfragen

? Ausgabe einer Methode

? Übungsfrage 0

? Übungsfrage 1

? Übungsfrage 2

? Übungsfrage 3

? Übungsfrage 4 ⃗

? Übungsfrage 5 ⃗

? Übungsfrage 6 ⃗

? Übungsfrage 7 ⃗

? Übungsfrage 8 _

? Übungsfrage 9 _

? Übungsfrage 10 _

? Übungsfrage 11 →

? Übungsfrage 12 →

? Übungsfrage 13 →

? Übungsfrage 14 →

? Übungsfrage 15 →

? Übungsfrage 16 →

? Übungsfrage 17 →

? Übungsfrage 18 →

? Übungsfrage 19 ⃗

? Übungsfrage 20 ⃗

? Übungsfrage 21 ⃗

? Übungsfrage 22 ⃗

? Übungsfrage 23

? Übungsfrage 24 _

? Übungsfrage 25 _

? Übungsfrage 26 _

? Übungsfragen 27 →

? Übungsfrage 28 *

? Übungsfrage 29 →

Wertmethoden als eine Art von Abkürzung ⃗

Wertmethoden im Vergleich mit Konstanten ⃗

Wertmethoden im Vergleich mit Wirkmethoden ⃗

Stilregeln zur Benennung von Wertmethoden ⃗

Die Rückgabe mit »`return`«

Der Typ des Ausdrucks hinter »`return`«