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Modulname

Grundlagen der Informatik 2

Studienbereich

Bachelor-Studienabschnitt, Pflichtfach, Empfohlenes Semester: 2. Semester

Fach

Grundlagen der Informatik und Programmierung

Anzahl LP

5

Ziele

Hauptziel dieses Moduls ist eine systematische und schrittweise Einführung in die Konzepte der objektorientierten Programmierung. Vor der Programmierung kommt die objektorientierte Modellierung, die heute mit der grafischen Sprache UML (unified modeling language) vorgenommen wird. Daher wird neben Java die UML von Anfang an eingeführt und verwendet. Neben der Vererbung wird das Konzept der Assoziation ausführlich behandelt - das zweite Standbein der Objektorientierung. Parallel dazu werden Anwendungen entwickelt - bestehend aus drei Schichten. Generische Datentypen, konstruktive und analytische Qualitätssicherung sowie eine Fallstudie zeigen weiterführende Konzepte. Zusätzlich gibt es Einführungen in die Programmiersprachen C++ und C#.

Nach der Durcharbeitung dieses Moduls ist der Studierende in der Lage, kleine Probleme objektorientiert mithilfe der UML zu modellieren und anschließend das Modell objektorientiert zu entwerfen, in Java zu programmieren und zu testen.

Inhaltsübersicht

• Basiskonzepte der Objektorientierung
• Objekte
• Klassen
• Konstruktoren
• Botschaften
• Attribute in Klassen vs. Attribute in Operationen
• Klassenattribute und -operationen
• Klassen benutzen und bereitstellen
• Pakete
• Vorhandene Klassen benutzen
• Hüllklassen für einfache Typen
• Ausnahmebehandlung mit throw
• Die String-Klassen von Java
• Die Klassen Calendar und DateFormat
• Assoziationen
• Links: Beziehungen zwischen Objekten
• Assoziationen: Beziehungen zwischen Klassen
• Assoziationsnamen und Rollen
• Assoziationsklassen – wenn die Assoziation zur Klasse wird
• Navigierbarkeit
• Container
• Das Singleton-Muster
• Einfachvererbung
• Generalisieren – entdecke Gemeinsamkeiten
• Klassen spezialisieren und Methoden redefinieren
• Identität vs. Gleichheit
• Klonen vs. Kopieren
• Die Vererbungsregeln
• Polymorphismus
• Mehrfachvererbung und Schnittstellen
• Leere Implementierung von Schnittstellen
• Schnittstellen und Vererbung
• Konstanten in Schnittstellen
• Persistenz und Datenhaltung
• Dateien sequenziell lesen und schreiben
• Eine einfache Indexverwaltung
• Drei-Schichten-Architektur
• Die Serialisierung von Objekten
• Vernetzte Objekte serialisieren
• Generische Datentypen
• Einfache Klassenschablonen
• Typeinschränkung bei generischen Datentypen
• Einfache Methodenschablonen
• Konstruktive Qualitätssicherung
• Bindung von Methoden
• Bindung von Klassen
• Kopplung von Methoden
• Kopplung von Klassen
• Refactoring von Klassen und Methoden
• Analytische Qualitätssicherung
• Testen - Terminologie und Konzepte
• Dynamische Testverfahren
• Funktionale Äquivalenzklassenbildung
• Grenzwertanalyse und Test spezieller Werte
• Testgetriebenes Programmieren
• Von OOA zu OOP anhand der Fallstudie Aufgabenplaner
• Einführung in C++
• Hello World mit C++
• Klassen in C++
• Trennung Schnittstelle - Implementierung
• Dynamische & statische Objekte
• Vererbung & Polymorphismus
• Klassenattribute & Klassenoperationen
• Java nach C++
• Einführung in C#
• Überblick über .Net
• Überblick über C#
• Einfache & strukturierte Typen
• Klassen

Verantwortlich

Prof. Dr. Helmut Balzert

Voraussetzungen & Vorkenntnisse

• Modul Grundlagen der Informatik 1

Literatur

• Buch: Java: Objektorientiert programmieren - Vom objektorientierten Analysemodell bis zum objektorientierten Programm von Helmut Balzert, 2. Auflage

Weiterführende Literatur

• Bloch, Joshua; Effective Java-Programming Language Guide, 11. Auflage, Boston, Addison-Wesley, 2005
  Ausgezeichnetes Buch, das zeigt, bei welchen Java-Sprachkonstrukten welche Alternativen welche Vor- und Nachteile haben.
• Fowler, Martin; Refactoring - Improving the Design of Existing Code, 17. Auflage, Boston, Addison-Wesley, 2005
  Ausgezeichnetes Buch, das zeigt, wie vorhandene Programme systematisch überarbeitet und verbessert werden können.

Online-Kurs

• Java: Objektorientiert programmieren