Gebruiker:SeySayux/temporary

Java Inleiding

Welkom in de cursus Programmeren in Java! In deze cursus kunt u leren hoe u eenvoudige programmaatjes schrijft in de programmeertaal Java. Deze basis is echter voldoende om verder te gaan naar de geavanceerdere delen van Java.

Voordat u met de cursus kan beginnen, moet u eerst de Java Development Kit installeren, ook wel kortweg JDK genoemd. Deze stelt u in staat uw programma's te bouwen. Zie ook Appendix A voor meer informatie over het installeren van de JDK.

Deze inleiding geeft u wat meer informatie over het concept van Object georiënteerd programmeren, ook wel OO (Object Oriented) Programming genoemd, over de speciale kenmerken van de taal Java, en over het maken en uitvoeren van zelfgemaakte programma's in het algemeen.

Object-geörienteerd programmeren

Om een computer te programmeren, d.w.z. verschillende instructies achter elkaar zetten in een programma, moest men vroeger veel werk verrichten. Een computer werkt namelijk binair, d.w.z. met enen en nullen. Voor een programma te schrijven moest men dus een heel lange serie van enen en nullen achter elkaar zetten. Dit is echter een zeer tijdrovende bezigheid, en het gevolg was dat er niet veel programma's waren en dat het schrijven van een nieuw programma zeer veel tijd in beslag nam. Daarom heeft men de programmeertaal uitgevonden, die programmeren een stuk eenvoudiger maakt.

Men probeert programmeertalen zo eenvoudig mogelijk te maken, en tegelijk ervoor te zorgen dat ze een zo groot mogelijk rendement hebben. Dit doet men door analogieën met de werkelijkheid in een programmeertaal te steken. Een programma moet namelijk niet alleen goed draaien, maar ook eenvoudig te verstaan zijn. Daarom heeft men het Object-geörienteerd (OO) programmeren uitgevonden.

Het centrale concept bij OO is het Object. Om een voorbeeld te geven van een Object: kijk even rond u heen. Wat ziet u? Een pen, een bureau, een stuk papier, ... Dit zijn allemaal objecten. Op eenzelfde manier worden objecten in een OO-taal gebruikt.

Bovendien kunnen Objecten eigenschappen overerven. Om het principe van overerving te demonstreren, kijkt u even naar een fruitschaal. Wat ziet u? Appelen, peren, sinaasappelen, ... Al deze "objecten" kunnen onder de noemer "Fruit" vallen. Fruit zelf valt dan weer onder de noemer "Voedsel". Voedsel heeft één groot kenmerk: het kan gegeten worden. Fruit erft deze eigenschap over. Een Apple erft dan ook deze eigenschap over, en het gevolg is dat u de Appel kan eten. Een soortgelijk principe wordt toegepast in OO. Het moederobject, waarvan alle objecten overerven, heet dan toevallig of niet ook Object.

Objecten in OO kunnen vrij realistisch zijn, zoals in het voorbeeld met het fruit, maar ze kunnen ook abstracter worden, zoals bijvoorbeeld een lijstje, een stukje tekst, een bestand, een open netwerkverbinding, ... Wanneer u objecten maakt, probeer dan altijd de analogie met de werkelijkheid in het achterhoofd te houden.

Het is onmogelijk om objecten uit het niets te grijpen. Zo is dat ook in een OO-taal. Om objecten te maken, moet u eerst een soort blauwdruk schrijven voor dat object, een klasse. Dit is wat u doet in de programmeertaal, in dit geval Java. In deze klasse definieert u wat een bepaald object kan en doet, en dan kunnen er eindeloos veel objecten aangemaakt worden. Om terug te komen op het voorbeeld met het fruit: als u eenmaal weet hoe u een appel moet "maken", kan u er eindeloos veel "maken", met verschillende grotes, kleuren en zelfs andere smaken! Dit is de kracht van object-georiënteerd programmeren.

Compileren en de kracht van Java

Zoals eerder gezegd, een computer verstaat alleen enen en nullen. Dus hoe kan een computer ooit een programma uitvoeren in een programmeertaal met complexe dingen zoals objecten? Het antwoord is vrij simpel: voordat je iets met een programma kan doen, moet de code eerst worden omgezet naar enen en nullen. Dit proces heet compileren.

Bij een "klassieke" programmeertaal, bijvoorbeeld C++, wordt de programmacode omgezet naar code die direct door een computer te begrijpen is. Dat is uiteraard gemakkelijk, want er is geen extra programma nodig om de code uit te voeren. Maar dit betekent wel dat code die voor een systeem is geschreven (bv. Microsoft Windows) niet werkt op andere systemen (bv. Apple Mac OS of Linux). Er moeten dus aparte versies voor die systemen gecompileerd worden, en vaak dient de programmacode eerst worden aangepast omdat deze systemen anders werken.

Bij Java wordt de programma-code echter omgezet naar bytecode, een tussenstap tussen programmacode en binaire code. Bytecode is niet direct te verstaan door computers, maar wel door de Java Runtime Environment, een programma dat op de meeste moderne computers geïnstalleerd is. De Java Runtime Environment zet dan op het laatste moment, vlak voor de uitvoering dus, de bytecode om naar binaire code. Dit heet Just In Time-compilatie, oftewel JIT. Het voordeel hieraan is omdat er voor verschillende systemen een JRE bestaat, de bytecode kan worden omgezet naar de binaire code voor het specifieke systeem waar het Java-programmma op gedraaid wordt. Dat betekent dat als u bijvoorbeeld uw Java-programma op Microsoft Windows schrijft en compileert, hetzelfde programma eenvoudig op Mac OS X of op Linux kan draaien.