Erster Blick auf die Syntax

Einleitung

Betrachten wir ein Java Programm, so kann es als eine Art Ansammlung von Objekten, die über Methoden miteinander "kommunizieren" angesehen werden. Um verstehen zu können, wie Java nun genau funktioniert, gehen wir nun einmal kurz auf die Begriffe Objekt, Klasse, Methode und Instanzvariable ein, die für das Verständnis essentiell sind:

• Objekt - Objekte besitzen Eigenschaften (In Java Attribute genannt) und Operationen. Beispiel: Ein Hund hat die Eigenschaften Farbe, Name und Rasse, und kann die Operationen Bellen, Laufen und Essen ausführen
• Klasse - Eine Klasse kann als Blaupause oder Template für ein Objekt angesehen werden, in der/dem die Eigenschaften und Operationen beschrieben werden, die ein Objekt ihres Typs haben wird
• Methode - Eine Methode ist einfach ausgedrückt eine Operation, die in einer Klasse definiert wird und später von einem Objekt der Klasse ausgeführt werden kann. Eine Klasse kann mehrere Methoden enthalten, genauso wie z.B. ein Hund mehrere Operationen ausführen kann. Um es ein wenig anders zu formulieren: In einer Methode lässt sich die Logik finden, es können Daten manipuliert werden und alle Befehle werden dort ausgeführt

Das erste bisschen Java Code

Werfen wir nun für das erste Mal einen Blick auf richtigen Java Code, der "Hallo Welt" auf der Konsole ausgibt:

                public class MyFirstJavaProgram {

                    /* Das erste Java Programm...
                        * ...gibt Hallo Welt auf der Konsole aus
                        */

                    public static void main(String []args) {
                        System.out.println("Hallo Welt"); // gibt Hallo Welt aus
                    }
                }
                

Um nun "live" zu sehen, was dieser Code macht, müssen wir diesen ausführen. Hierfür sind folgende Schritte wichtig (Java muss bereits installiert und dessen PATH-Variable gesetzt sein):

• Öffne einen beliebigen Texteditor und füge den Code hinzu
• Speichere die Datei mit dem Namen MyFirstJavaProgram.java (WICHTIG: Überprüfe, ob die Datei wirklich die Endung .java hat oder mit .txt aufhört. Sollte letzteres der Fall sein, benenne sie so um, dass sie auf .java endet).
• Öffne ein cmd-Fenster und navigiere über cd <Verzeichnis> in das Verzeichnis, in welchem du deine MyFirstJavaProgram.java Datei gespeichert hast (Solltest du keine Berechtigung dazu haben, ein cmd-Fenster über die Tasten Kombination Win + R aufzurufen, frag entweder den Systemadministrator nach Hilfe oder schreibe den genannten Befehl und alle folgenden getrennt durch jeweils einen Absatz (1x mal Enter drücken) und als zusätzlichen Befehl pause nach dem letzten aus dieser Liste in eine Datei mit der Endung .bat und doppelklicke diese)
• Compiliere (="Den geschriebenen Java-Code für den Computer in eine für ihn verständliche Sprache umwandeln") durch den Befehl javac MyFirstJavaProgram.java deine Datei.
• Führe nun den eben compilierten Code mit java MyFirstJavaProgram aus

Wenn alles richtig funktioniert hat, sollte dein cmd-Fenster nun so aussehen:

                    <Verzeichnis> javac MyFirstJavaProgram.java
                    <Verzeichnis> java MyFirstJavaProgram 
                    Hello World
                

In dem Fall, dass du keine Berechtigung zum Öffnen eines cmd-Fenster über Win + R hattest, sollte dein cmd-Fenster nun so aussehen:

                        <Verzeichnis> javac MyFirstJavaProgram.java
                        <Verzeichnis> java MyFirstJavaProgram 
                        Hello World
                        <Verzeichnis> pause
                        Drücken Sie eine beliebige Taste...
                    

Die Grundlagen der Java Syntax

Zunächst gibt es ein paar Punkte, die man sich unbedingt im Kopf behalten sollte:

• Case Sensitivity - Java ist case sensitive, was bedeutet, dass es möglich ist ein Objekt name und gleichzeitig ein anderes Objekt Name zu nennen.
• Klassennamen - In Java gibt es bestimmt Namenkonventionen, denen jeder Name einer Klasse und Methode folgen sollte. So gilt für den Namen einer Klasse, dass der erste Buchstabe immer groß geschrieben wird. Für den Fall, dass ein Klassenname aus mehereren Wörtern zusammengesetzt ist, greift die CamelCase-Schreibweise und jeweils der erste Buchstabe jedes Wortes wird großgeschrieben. Beispiel: class MyFirstJavaProgram
• Methodennamen - Auch für die Methoden gilt eine Regel: Der erste Buchstabe im Namen wird immer klein geschrieben. Der Rest des Namens folgt der CamelCase-Schreibweise. Beispiel: public void myMethodName
• Dateinamen - Es gilt: Klassenname = Dateiname + .java. Um etwas vorzugreifen: Ist in der Datei keine Klasse mit dem public Modifizierer vorhanden, so spielt der Name der Datei keine Rolle. Beispiel: Angenommen die Klasse heißt MeinKlasse, so muss die Datei MeineKlasse.java heißen.
• public static void main(String args[]){...} - Jedes Java Programm startet in der main() Methode, womit auch in jedem Java Programm eine solche Methode vorhanden sein muss.

Bezeichner

Um Dinge oder besser gesagt "Objekte" in Java idenzifizieren, das heißt immer eindeutig ansprechen zu können, werden für Variablen, Methoden, Klassen und Schnittstellen (Genaueres zu Schnittstellen in einem folgenden Kapitel) werden Bezeichner (Auch Identifizierer, engl: identifier genannt) vergeben. Ein Bezeichner ist ganz einfach eine Folge von Zeichen, welche Elemente aus dem Unicode-Zeichensatz sein müssen. Jedes einzelne Zeichen ist hierbei für die Identifikation wichtig (Ein Bezeichner mit 50 Zeichen muss immer mit allen 50 Zeichen korrekt angegeben werden). Jedoch gibt es auch für Bezeichner bestimmte Regeln, nach denen ihre Zeichen gewählt werden müssen. So muss ein Bezeichner ausschließlich aus Java-Buchstaben (=Alle lateinischen, griechischen und arabischen Buchstaben + noch viele weitere Zeichen aus dem Unicode-Alphabet wie €, $ und ¥) und Java-Ziffern bestehen und immer mit einem Java-Buchstaben beginnen. Obwohl die zuvorgenannten festen Regeln viele verrückte Bezeichner zulassen, sollte grundsätzlich die Programmierung mit englischen Bezeichnernamen erfolgen. Nun folgt eine Tabelle mit gültigen Bezeichnern und deren Begründung und danach dasselbe für ungültige Bezeichner.

Soll ein Bezeichnername aus mehreren Wörtern zusammengesetzt werden, so wird auch hier wie bei der Benennung von Klassen und Methoden (Deren Namen auch Bezeichner sind) die CamelCase-Schreibweise empfohlen. So wird zum Beispiel aus dem ungültigen Bezeichner get user input der gültige Bezeichner getUserInput.

Um dieses Unterkapitel abschließend abzurunden, folgt nun das Code-Beispiel aus dem Unterkapitel "Das erste bisschen Java Code" von zuvor mit einer Auflistung der darin enthaltenen Bezeichner:

                public class MyFirstJavaProgram {

                    /* Das erste Java Programm...
                        * ...gibt Hallo Welt auf der Konsole aus
                        */

                    public static void main(String []args) {
                        System.out.println("Hallo Welt"); // gibt Hallo Welt aus
                    }
                }
                

Bezeichner: MyFirstJavaProgram, main, String (String ist streng genommen kein Datentyp, sondern eine Klasse, auch wenn er in Java beinahe wie einer behandelt wird. Doch auch mehr hierzu später), args, System, out und println.

Literale

Konstante Ausdrücke werden als Literal bezeichnet. Dabei wird zwischen folgenden verschiedenen Typen von Literalen unterschieden:

• Wahrheitswerte - true und false
• Integrale Literale für Zahlen - Zum Beispiel 432
• Fließkommaliterale - Zum Beispiel 19.45 oder 4.321E-2
• Zeichenliterale - Zum Beipiel 'A' oder '\n'
• String-Literale (Für Zeichenketten) - Zum Beispiel "Matteo Mertz"
• null - Ein besonderer Referenztyp

Wenn wir nun noch einmal einen Blick auf das bereits verwendete Programm aus den vorherigen Unterkapiteln werfen, finden wir genau ein Literal: Das String-Literal "Hallo Welt".

                public class MyFirstJavaProgram {

                    /* Das erste Java Programm...
                        * ...gibt Hallo Welt auf der Konsole aus
                        */

                    public static void main(String []args) {
                        System.out.println("Hallo Welt"); // gibt Hallo Welt aus
                    }
                }
                

Schlüsselwörter

Die Programmiersprache Java an sich, bzw. ihre Logik, besteht aus für sich reservierten Schlüsselwörtern, die sich aus diesem Grund auch nicht als Bezeichnername wählen lassen. Auch der Programmierer kann keine eigenen Schlüsselwörter definieren.

Wenn wir nun noch einmal einen Blick auf das bereits verwendete Programm aus den vorherigen Unterkapiteln werfen, finden wir genau ein Literal: Das String-Literal "Hallo Welt".

                public class MyFirstJavaProgram {

                    /* Das erste Java Programm...
                        * ...gibt Hallo Welt auf der Konsole aus
                        */

                    public static void main(String []args) {
                        System.out.println("Hallo Welt"); // gibt Hallo Welt aus
                    }
                }
                

In der folgenden Tabelle sind Schlüsselwörter (Im Fall von true, false und null Literale) aufgeführt, die demnach nicht mehr als Bezeichnernamen verwendet werden dürfen:

Kommentare

Ein fundamental wichtiger Baustein von Programmiersprachen sind Kommentare. Sie ermöglichen dem Programmierer, seine Gedanken verständlich zu formulieren, sodass auch die Nachwelt und nach einiger Zeit er selbst noch verstehen kann, was sein Code eigentlich tut. Somit dienen sie einzig und allein dem Codeverständnis des Lesers und haben keinerlei Auswirkung auf das Programm. Insgesamt gibt es drei verschiedene Möglichkeiten in Java Kommentare zu schreiben:

• Zeilenkommentare - Beginnen mit zwei Schrägstrichen // und kommentieren das, was in der Zeile nach ihnen noch kommt aus. Somit gelten sie bis zum Ende der Zeile/dem Zeilenumbruchszeichen.
• Blockkommentare - Kommentieren alles zwischen /* und */ aus (Wie der Name bereits vermuten lässt auch gesamte Blöcke, das heißt mehrere Zeilen). Dabei darf der Text in einem Blockkommentar selbst kein */ enthalten, da in Blockkommentaren keine Verschachtelung möglich ist.
• Javadoc-Kommentare - Sind eine besondere Art von Blockkomentaren und kommentieren alles zwischen /** und */ aus. In ihnen wird die Methode oder deren Parameter beschrieben, aus was sich später die API-Dokumentation generieren lässt.

Es folgt ein Code-Beispiel, in dem alle drei Kommentararten aufgeführt sind:

                /*
                * Dieser Quellcode wurde am 27.09.2020 geschrieben
                */
                /**
                * @author Matteo
                */

                public class Main { // TODO: Rename
                    
                    // When I wrote this only God and I understood what I was doing
                    // Now, God only knows

                    public static void main(String[] args) {
                        System.out.println("Hallo Welt"); // Gibt "Hallo Welt" aus
                    }   

                }