Im Modul „JAV40“ (Programmieren in Java) wurde eine einfache Java-Anwendung zur Verwaltung eines elektronischen Karteisystems entwickelt. Das elektronische Karteisystem ermöglicht es die Kontaktdaten von Freunden zu verwalten. Zu den Funktionen der Java-Anwendung zählen die Suche, das Hinzufügen, die Änderung und das Löschen von Freunden.
Diese Arbeit erläutert den Entwicklungsprozess vom Design bis zur Implementierung der Java-Anwendung. Hierzu werden in Kapitel 2 die notwendigen Grundlagen geschaffen. Als Einführung in das Thema dient die Entstehungsgeschichte von Java. Dabei wird ein Bild von der Herkunft bis zu den elementaren Merkmalen von Java gezeichnet. Darauf aufbauend werden die wichtigsten Eigenschaften von Java beleuchtet und die Bestandteile der Java-Technologie beschrieben. Der Grundlagenteil wird mit einer Erläuterung der objektorientierten Theorie abgerundet. Das Verständnis über die Funktionsweise von Java und das theoretische Wissen über die Prinzipien der Objektorientierung legen dabei den Grundstein für ein sinnvolles Design und die darauffolgende Implementierung der Java-Anwendung. Der Hauptteil beginnt in Kapitel 3.1 mit einer detaillierten Beschreibung der zu entwickelnden Klassen. Auf Basis der Beschreibung wird in Kapitel 3.2 ein konzeptioneller Entwurf der Java-Anwendung erstellt. Anschließend wird aus dem Entwurf in Kapitel 3.3 eine genaue Spezifikation als UML-Klassendiagramm abgeleitet. Darauf aufbauend befasst sich Kapitel 4 mit der Implementierung der spezifizierten Klassen und des Mainprogramms. Zum Schluss wird die Arbeit mit einem Fazit, einer kritischen Würdigung und einem Ausblick abgerundet.
Inhaltsverzeichnis
- Inhaltsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 1.1 Problemstellung und Relevanz
- 1.2 Ziel und Aufbau der Arbeit
- 2. Grundlagen
- 2.1 Java
- 2.2 Eigenschaften von Java
- 2.3 Java-Technologie
- 2.4 Objektorientierte Programmierung
- 3. Design der Java-Anwendung „Elektronisches Karteisystem“
- 3.1 Aufgabenstellung
- 3.2 Entwurf der Klassenbeziehung
- 3.3 Spezifikation der Klassenbeziehung in der Unified Modeling Language
- 4. Implementierung der Java-Anwendung „Elektronisches Karteisystem“
- 4.1 Klasse Kartei
- 4.2 Klasse Freund
- 4.3 Klasse Adresse
- 4.4 Klasse Main (Hauptprogramm)
- 5. Zusammenfassung und Reflexion
- 5.1 Fazit
- 5.2 Kritische Würdigung und Ausblick
- 6. Literaturverzeichnis
- 6.1 Buchquellen
- 6.2 Artikel aus dem Internet
Zielsetzung & Themen
Das primäre Ziel dieser Arbeit ist die detaillierte Erläuterung des Entwicklungsprozesses einer Java-Anwendung zur Verwaltung eines elektronischen Karteisystems für Kontaktdaten von Freunden. Dabei wird der gesamte Prozess vom Design bis zur Implementierung unter Berücksichtigung der objektorientierten Theorie und systematischer Vorgehensweisen beschrieben.
- Entwicklung einer Java-Anwendung (Elektronisches Karteisystem)
- Grundlagen der objektorientierten Programmierung (OOP)
- Modellierung von Klassenbeziehungen mit der Unified Modeling Language (UML)
- Eigenschaften und Funktionsweise der Java-Technologie
- Implementierung spezifischer Java-Klassen (Kartei, Freund, Adresse)
- Systematischer Software-Entwicklungsprozess
Auszug aus dem Buch
2.1 Java
Im Jahr 1991 wurde bei der amerikanischen Firma Sun Microsystems ein Projekt aufgesetzt, dass die nächs- ten großen Trends der Computer- und Softwareindustrie aufspüren sollte. Das Projekt erhielt den Namen „Green Project“ und setzte sich zum Ziel einen Prototyp zur Steuerung und Integration von Geräten zu bauen, welche in normalen Haushalten häufig Verwendung fanden. Hierzu zählten beispielsweise Toaster, Videorekorder und Fernseher. Die Bestandteile des Projekts waren ein Betriebssystem (Green-OS), ein portabler Interpreter (Oak), ein Grafiksubsystem und diverse Hardwarekomponenten. Mitte 1992 entwi- ckelte Patrick Naughton zusammen mit seinem Team ein Gerät namens „Star Seven“, welches heutigen iPads oder Tablet-PCs ähnelte. Das Gerät verfügte über eine tastaturlose grafische Oberfläche und konnte zur drahtlosen Kommunikation mit unterschiedlichen Geräten der Konsumelektronik verwendet werden. (vgl. Krüger et al., 2014, S.12). Da die Vermarktung von Star Seven erfolglos verlief, wäre die Geschichte von Java hier bereits fast zu Ende gewesen.
Bei aller Euphorie über zukünftiges interaktives Fernsehen und Heimelektronik, hatten die Entwickler eine andere, viel realere Entwicklung übersehen. Denn das World Wide Web hatte mittlerweile eine kritische Größe erreicht. Zum Siegeszug des Internets verhalf der erste grafische Webbrowser Mosaic, durch den auch nicht versierte Benutzer ansprechend aufbereitete Informa- tionen im Internet abrufen konnten. Bill Joy, der sich gelegentlich über den Stand der Entwicklung des Green Projects informierte, erkannte das Potential einer plattformunabhängigen Programmiersprache, mit der im World Wide Web Programme transportiert und ohne Installations- oder Portierungsaufwand auf einem beliebigen Zielrechner ausgeführt werden konnten. Damit stand plötzlich die Programmiersprache „Oak" im Fokus der Entwicklung. (vgl. Krüger et al., 2014, S.12) Da der Name „Oak" bereits rechtlich geschützt war, einigten sich die Macher auf den neuen Namen „Java“ und wählten eine Kaffeetasse als Logo. (vgl. Habelitz, 2015, S.31)
Im Herbst 1994 wurde mit Hilfe von Java ein neuer Webbrowser namens „WebRunner" entwickelt, der neben der Darstellung von HTML-Seiten auch kleine Java-Programme (App- lets) aus dem World Wide Web laden und im Browserfenster ausführen konnte. Der neue Webbrowser konnte die Verantwortlichen bei Sun überzeugen und wurde unter dem neuen Namen „HotJava“ bei der Messe SunWorld ‘95 der Öffentlichkeit präsentiert. (vgl. Krüger et al., 2014, S.13) Im Januar 1996 wurde das Java Development Kit (JDK) freigegeben, dass in den darauffolgenden Jahren den weiteren Weg von Java maßgeblich bestimmte. Aus den verbliebenen Mitgliedern des Green Teams wurde die Firma JavaSoft
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Dieses Kapitel stellt die Problemstellung und Relevanz der Entwicklung eines elektronischen Karteisystems dar und erläutert die Zielsetzung sowie den strukturellen Aufbau der gesamten Arbeit.
2. Grundlagen: Hier werden die notwendigen theoretischen Grundlagen für die Java-Anwendung geschaffen, einschliesslich der Entstehungsgeschichte, Eigenschaften und Technologie von Java sowie der Prinzipien der objektorientierten Programmierung.
3. Design der Java-Anwendung „Elektronisches Karteisystem“: Dieses Kapitel definiert die Aufgabenstellung, entwirft die Klassenbeziehungen des Systems konzeptionell und spezifiziert diese detailliert unter Verwendung der Unified Modeling Language (UML).
4. Implementierung der Java-Anwendung „Elektronisches Karteisystem“: Hier wird der Prozess der praktischen Code-Erstellung für die Klassen Kartei, Freund, Adresse und das Mainprogramm beschrieben, einschliesslich der verwendeten Entwicklungsumgebung und des JDK.
5. Zusammenfassung und Reflexion: Dieses Kapitel fasst die erfolgreiche Implementierung des elektronischen Karteisystems zusammen und bietet eine kritische Würdigung der Arbeit mit einem Ausblick auf potenzielle Erweiterungen und Verbesserungen.
6. Literaturverzeichnis: Hier werden alle wissenschaftlichen Buchquellen und Internetartikel aufgeführt, die als Referenzen für die Erstellung dieser Arbeit dienten.
Schlüsselwörter
Java, Objektorientierte Programmierung, Elektronisches Karteisystem, UML, Klassendiagramm, Java-Anwendung, Implementierung, JDK, JRE, Datenverwaltung, Softwareentwicklung, Problemstellung, Design, Klassen, Methoden.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
In dieser Arbeit geht es um die Entwicklung und Implementierung einer objektorientierten Java-Anwendung namens „Elektronisches Karteisystem“ zur Verwaltung von Kontaktdaten von Freunden.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themenfelder umfassen die Grundlagen der Java-Programmierung, die objektorientierte Softwareentwicklung, die Modellierung mit der Unified Modeling Language (UML) sowie das Design und die Implementierung von Java-Klassen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel der Arbeit ist die Erläuterung des gesamten Entwicklungsprozesses einer Java-Anwendung, von den konzeptionellen Designphasen bis zur konkreten Implementierung, unter Anwendung objektorientierter Theorien.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird ein systematisches Vorgehen vom Design bis zur Implementierung angewendet, das auf objektorientierter Theorie und der Spezifikation mittels Unified Modeling Language basiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil der Arbeit behandelt die Aufgabenstellung des Karteisystems, den Entwurf der Klassenbeziehungen, die detaillierte Spezifikation dieser Beziehungen in UML-Klassendiagrammen und die Implementierung der spezifischen Java-Klassen „Kartei“, „Freund“ und „Adresse“ sowie des Hauptprogramms.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Schlüsselwörter wie Java, Objektorientierte Programmierung, Elektronisches Karteisystem, UML, Klassen, Implementierung und Datenverwaltung charakterisiert.
Wie werden die Klassen „Kartei“, „Freund“ und „Adresse“ miteinander in Beziehung gesetzt?
Die Beziehungen zwischen den Klassen „Kartei“, „Freund“ und „Adresse“ werden als Aggregationen dargestellt. Ein Objekt der Klasse „Kartei“ besteht aus beliebig vielen „Freund“-Objekten, und ein „Freund“-Objekt besteht wiederum aus beliebig vielen „Adresse“-Objekten.
Warum wurde „GregorianCalendar“ für das Geburtsdatum verwendet und nicht ein einfacher „String“?
Die Verwendung von „GregorianCalendar“ verbessert die Erweiterbarkeit der Java-Anwendung, da sie Datumsberechnungen (z.B. Altersberechnung oder Geburtstagserinnerungen) direkt ermöglicht, was mit einem einfachen „String“-Datentyp aufwendiger wäre.
Welche Limitationen hat die entwickelte Java-Anwendung als Prototyp?
Die Anwendung ist rein textbasiert und bietet keinen hohen Bedienkomfort. Die Daten werden zudem ausschliesslich im Arbeitsspeicher gespeichert und gehen verloren, sobald das Programm beendet wird, was die Notwendigkeit einer persistenten Datenspeicherung als zukünftige Erweiterung aufzeigt.
Was sind die vier grundlegenden Prinzipien der objektorientierten Programmierung, die in der Arbeit erwähnt werden?
Die vier grundlegenden Prinzipien der objektorientierten Programmierung, die in der Arbeit beleuchtet werden, sind Generalisierung, Vererbung, Kapselung und Polymorphismus.
- Arbeit zitieren
- Felix Lindholm (Autor:in), 2020, Erstellung einer einfachen Java-Anwendung zur Verwaltung eines elektronischen Karteisystems, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1499125
