Objektorientierte Programmierung und Modellierung

(1)

Objektorientierte

Programmierung und Modellierung

Einführung

19.10.17 - WS17/18 Hakan Aksu

(2)

Die eigentliche Einführung in den OOPM Kurs erfolgt durch Prof. Lämmel in der dritten Vorlesung

In den ersten beiden Vorlesungen:

- Organisation (Termine, Hausaufgaben, Klausuren…) - Einführung in die Java-Programmierung

Durchfallquote Programmierklausur im WS16/17 —> 30% 

(3)

Inhalt

Organisation

• Wichtige Links

• Veranstaltungen und Kontakt

• Assignments

• Klausur

• Klausurzulassung

(4)

Wichtige Links

(5)

OOPM Link

http://softlang.wikidot.com/course:oopm1718

• Alle Informationen zur Veranstaltung

• Assignments

• Materialien aus Vorlesung/Übung/Praktikum

(6)

KLIPS Links

Vorlesung: 

https://klips.uni-koblenz-landau.de/v/96699 Übung: 

https://klips.uni-koblenz-landau.de/v/96698 Praktikum: 

https://klips.uni-koblenz-landau.de/v/96700

• Ausfalltermine

• Anmeldungen zur Veranstaltung

• (Klausuranmeldung erfolgt auch über KLIPS)

(7)

Autokorrektor

https://softlang-lab.uni-koblenz.de/

• Abgabe der Hausaufgaben

• Einsehen der Korrekturergebnisse

(8)

Weitere Links

weitere Links wie Facebook-Gruppe, Literatur etc.

unter http://softlang.wikidot.com/course:oopm1718

(9)

Veranstaltungszeiten und

Kontakte

(10)

Übersicht

Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag

8-10 (Praktikum)

10-12 Übung

12-14 Übung Vorlesung Vorlesung 14-16 Übung Übung Praktikum 2 x

Praktikum

16-18 Praktikum Praktikum

(11)

Generelle Infos

• Fragen vor/während/nach den Veranstaltungen stellen, anstatt E-Mails zu verschicken.

• Nur bei dringenden oder individuellen Fällen E-Mail verwenden.

• Unabhängig von der Anmeldung in Klips können Übungsgruppen und Praktikumsgruppen auch während des Semesters getauscht werden.

(12)

Vorlesung

Di. 12:15 - 13:45 in D028 Do. 12:15 - 13:45 in D028 Prof. Dr. Ralf Lämmel

rlaemmel@uni-koblenz.de

http://www.softlang.org/rlaemmel:contact

(13)

Übung

1. Gruppe Mo. 12:15 - 13:45 in E414 2. Gruppe Mo. 14:15 - 15:45 in K101 3. Gruppe Di. 10:15 - 11:45 in K101 4. Gruppe Di. 14:15 - 15:45 in M001 Hakan Aksu, M. Sc., M. Ed.

hakanaksu@uni-koblenz.de

http://www.softlang.org/hakanaksu:home

(14)

Programmierpraktikum

Mi 14-16 c. t. F 113 Lukas Christmann Mi 16-18 c. t. F 113 Benjamin Becker Do 14-16 c. t. F 113 Michael Monschau Do 14-16 c. t. F 112 Kevin Klein

Do 16-18 c. t. F 113 Dennis Bartschat Mi. 8-10 fällt vorerst aus

Vorsicht:

Überfüllt Vorsicht:

Überfüllt

(15)

Lukas Christmann: lukaschristmann@uni-koblenz.de Benjamin Becker: benny1@uni-koblenz.de

Michael Monschau: mmonschau@uni-koblenz.de Kevin Klein: kklein@uni-koblenz.de

Dennis Bartschat: dbartschat@uni-koblenz.de Die fünf Tutoren sind gleichzeitig Korrektoren

Programmierpraktikum

(16)

Assignments

(17)

Zusammensetzung der Hausaufgaben

1. Theorieteil

• Lösung als Text oder Grafik

• Abgabe als EINE PDF-Datei über den Autokorrektor

2. Programmierteil

• Lösung als Java Code

• Abgabe nur .java-Dateien über den Autokorrektor

• Verwendung von UTF-8 Kodierung

• Verwendung des „Default Packages“

(18)

Punktesystem der Hausaufgaben

1. Theorieteil

• 1 Punkt für den Kern der Lösung

• 1 Punkt für Korrektheit / Vollständigkeit im Sinne der Aufgabenstellung

2. Programmierteil

• 1 Punkt für den Kern der Lösung

• 1 Punkt für Korrektheit / Vollständigkeit im Sinne der Aufgabenstellung

• 1 Punkt für Form (etwa Beachtung von Programmierregeln)

(19)

Klausur

(20)

Teilklausuren

1. Theorie-Klausur

• Evtl. Probeklausur gegen Semestermitte

• Aus den Inhalten Vorlesung & Übung

• Schriftliche Prüfung 60-90 Minuten

2. Programmier-Klausur

• Evtl. Probeklausur gegen Semestermitte

• Aus den Inhalten Vorlesung & Praktikum

• Prüfung am Laborrechner über etwa 45 Minuten

(21)

Klausurtermine

• Do. 08.02.18 ab 12:00 Uhr in D028

• Fr. 23.02.18 in F312, F313, F314

• [ab 8 Uhr (1. Gruppe) nur bei zu hoher Anmeldezahl]

• ab 10 Uhr (2. Gruppe)

• ab 12 Uhr (3. Gruppe) 3. Nachklausuren

Juli/August 2018

(22)

Klausurzulassung

(23)

Klausurzulassung

• Vererbung der Zulassung aus den Vorjahren ab WS09/10 (Ausnahme WS13/14) möglich,

vorbehaltlich der Machbarkeit aus Sicht der

Prüfungsordnung, des Prüfungsamtes und des Datenstandes

(24)

Klausurzulassung

• Für 2/3 der Hausaufgaben Theorieteil müssen 1 Punkt oder mehr erreicht werden.

• Für 1/3 der Hausaufgaben Theorieteil müssen 2 Punkte erreicht werden.

• Für 2/3 der Hausaufgaben Programmierteil müssen 2 oder mehr Punkte erreicht werden.

(25)

Fragen zur Organisation?

(26)

Agenda -

Java-Programmierung

• Entwicklungsumgebung

• Projekte, Packages und Klassen

• Methoden und deren Aufrufe

• Datentypen & Variablen

• Nächstes mal:

• Arrays

• Bedingte Anweisung (IF)

• Schleifen (WHILE / FOR)

(27)

Entwicklungsumgebung

(28)

Eclipse

• Es gibt viele Entwicklungsumgebungen für Java

• Wir nutzen Eclipse!

• Download Eclipse: 

http://www.eclipse.org/downloads/packages/

eclipse-ide-java-developers/oxygen1a

• Falls noch kein JDK 7 oder 8 installiert wurde:  

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/

downloads/jdk8-downloads-2133151.html

(29)

Projekte, Packages und

Klassen

(30)

Java-Projekt (Kein) Package

Package Explorer

Klasse in

keinem Package Package

Klasse in einem Package

Geöffnete Klassen

Packagename Klassenname

Main-Methode

Konsole

Workspace

(31)

Methoden und

Methodenaufrufe

(32)

Main-Methode

Bei der Ausführung wird immer   nach der Main-Methode gesucht

public static void main(String[] args) { }

(33)

Methoden

public static void main(String[] args) { }

Name der Methode

Parametertyp Sichtbarkeit

statische Methode?

Rückgabetyp

Parametername

wir verwenden zu Beginn nur „public static“-Methoden

(34)

Methodenaufruf

System.out.println("Hello World!");

Klasse System

Methodenaufruf mit Argumenten

Standard Output-Stream

Argument

Die Java-Bibliothek stellt viele Klassen und Methoden bereit.

Z.B. die Ausgabe von Zeichenketten in der Konsole:

(35)

LIVE-DEMO

• Erstellen von Projekten, Packages und Klassen

• Erstellen der Main-Methode

• Methodenaufruf zum Ausgeben von Texten in der Console

• Erstellen von weiteren Methoden

(36)

Variablen und Datentypen

(37)

Primitive Datentypen

Typname ^Größe Wrapper-Klasse Wertebereich boolean java.lang.Boolean true / false

char ^{16 bit} java.lang.Character 0 ... 65.535 (z. B. 'A')

byte ^{8 bit} java.lang.Byte -128 ... 127

short ^{16 bit} java.lang.Short -32.768 ... 32.767

int ^{32 bit} java.lang.Integer -2.147.483.648 ... 2.147.483.647

long ^{64 bit} java.lang.Long -2⁶³ … 2⁶³ - 1

float ^{32 bit} java.lang.Float +/-1,4E-45 ... +/-3,4E+38

(38)

int b = 4;

Datentyp der Variablen

Name der Variablen

Zuweisung

zugewiesener Wert

Verwendung von Variablen

in Java

(39)

Deklarieren und Initialisieren von Variablen

• Deklarieren (Erste Erwähnung einer Variable)

int a;

• Initialisieren (Erste Zuweisung eines Wertes)

a = 8;

• Deklarieren + Initialisieren

int b = 4;

(40)

häufig verwendete Datentypen

• Für Ganze Zahlen: 

int 

long

• Für Gleitkommazahlen: 

float 

double

• Für Texte: 

char (einzelne Zeichen)  String (Zeichenketten)

• Für Wahrheitswerte: 

boolean

Arithmetische Operatoren

anwendbar

String

Manipulationen anwendbar

Boolesche Arithmetische

Operatoren anwendbar

(41)

Arithmetische Operatoren

Operator Beschreibung

+ Addition

- Subtraktion

* Multiplikation

/ Division

% Teilerrest, Modulo-Operation, errechnet den Rest einer Division + positives Vorzeichen, in der Regel überflüssig

- negatives Vorzeichen

++ Inkrement, Addiert 1 zu einer numerischen Variable

-- Dekrement, Subtrahiert 1 von einer numerischen Variable

(42)

Arithmetische Operatoren   Beispiel

int a = 8;

int b = 2;

int c = a + b;

c *= b;

int d = c - a / b; 

d++;

Was kommt am Ende für c und d

heraus?

Beachte:

c *= b —> c=c*b

(43)

Boolesche Operatoren

! Negation, invertiert den Ausdruck

&& Und, true, genau dann wenn beide Argumente true sind

|| Oder, true, wenn mindestens ein Operand true ist

^ Xor, true wenn genau ein Operand true ist

(44)

Boolesche Operatoren Beispiel

boolean istMensch = true;

boolean istTier = false;

boolean hatNochEssen = false;

boolean istHungrig = (istMensch || istTier) && !hatNochEssen;

Ist da jemand Hungrig?

(45)

Vergleichsoperatoren

== Gleichheit

!= Ungleichheit

> echt größer

< echt kleiner

>= größer gleich

<= kleiner gleich

(46)

Vergleichsoperatoren Beispiele

5 > 3 —> true  5 < 3 —> false 

10 >=10 —> true 

double a = 42.0; 

double b = ?

Es soll gelten a != b —> true  Was darf b sein?

(47)

Der Datentyp -String-

• Ein Datentyp für Zeichenketten

• Beispiele:

String s = "Hallo Welt!";

String t = "123: EinHundertdreiundzwanzig";

(48)

String Manipulationen

• Konkatenieren von Strings

String s = "Hallo";

String t = "Welt!";

String r = s.concat(t); //r = "HalloWelt!"

Alternativ: r = s + " " + t; //r = "Hallo Welt!“

• Weitere Manipulationen vorhanden, wie:

• Substring

• Split

• Trim

• ToLowerCase

• ToUpperCase

• Replace

• …

Übung macht den Meister

(49)

„Casten“

= Umwandeln eines Datentyps in einen anderen

• Implizites Casten 

Daten des „kleineren“ Datentyps werden automatisch dem „größeren“ angepasst 

—> kein Datenverlust

• Explizites Casten 

Gewünschter neuer Datentyp wird angegeben 

—> Datenverlust wird in Kauf genommen

(50)

Implizites Casten

• automatisches Umwandeln  von —> nach 

byte —> short, int, long, float, double  short —> int, long, float, double 

int —> long, float, double  long —> float, double 

float —> double

• Beispiel: 

byte byteValue = 5; 

short shortValue = byteValue; //ohne Datenverlust möglich

(51)

Explizites Casten

• Mögliche explizite Casts mit eventuellem Datenverlust: 

byte <— short, int, long, float, double  short <— int, long, float, double 

int <— long, float, double  long <— float, double 

float <— double

• Beispiel: 

double doubleValue = 2.453; 

int intValue = (int) doubleValue; //Datenverlust!

(52)

Wrapper Klassen

• Jeder Primitive Datentyp besitzt eine Wrapper Klasse

—> Wrapper-Klassen bieten statische Hilfsmethoden zur Konvertierung eines primitiven Datentyps in einen String (Formatierung) und vom String zurück in einen primitiven Datentyp (Parsen).

—>Die Datenstrukturen wie Listen und Mengen, die in Java Verwendung finden, können nur Referenzen

aufnehmen. So stellt sich das Problem, wie primitive Datentypen diesen Containern hinzugefügt werden können. Wrapper-Objekte kapseln einen einfachen

primitiven Wert in einem Objekt, sodass eine Referenz existiert, die etwa in einer vorgefertigten Datenstruktur gespeichert werden kann.

Die Aussage wird erst im

weiteren Verlauf der

Vorlesung verständlich

(53)

Beispiele und

Casts „von“ & „nach“ String

• Deklarieren und initialisieren

Double d = 1.5343;

oder

Double d = new Double(1.5343);

• Double zum String casten:

d.toString();

• String zum Double casten

Double.valueOf("1.2345");

(54)

Live-Demo

• Verwendung von Primitiven Datentypen und Wrapper Klassen

• Verwendung von Operatoren

• Verwendung von Casts

(55)

Quiz

Finde den Fehler

double doubleValue = 1,5;

(56)

Quiz

Finde den Fehler

int doubleValue == 42;

(57)

Quiz

Finde den Fehler

float f = 42f

(58)

Quiz

Finde den Fehler

float f = 42d;

double d = 42f;

(59)

Quiz

Finde den Fehler

double d = 1.3;

boolean b = (d>=0)==false;

(60)

int i = 5;

float f = 4.3f;

byte b = 88;

double d = "Hi" + i + f + b;

Quiz

Finde den Fehler

(61)

int i = 5;

float f = 4.3f;

byte b = 88;

String s1 = "Hi" + i + f + b;

String s2 = i + f + b + "Hi";

Quiz

Finde den Unterschied

(62)

Zusammenfassung

• Umgang mit der Entwicklungsumgebung Eclipse

• Erstellen und verwalten von Projekten, Packages und Klassen

• Erstellen und aufrufen von Methoden

• Verwendung von Datentypen & Variablen

Objektorientierte Programmierung und Modellierung