Java

Was ist Java?

Java ist eine objektorientierte Programmiersprache, die seit über zwei Jahrzehnten grosse Popularität geniesst. Die Entwicklung begann Anfang der 1990er-Jahre beim US-amerikanischen Unternehmen Sun Microsystems. 1995 erschien die erste Java-Version. Seit der Übernahme von Sun durch Oracle im Jahr 2010 wird Java von Oracle weiterentwickelt.

Aktuell erscheint alle sechs Monate eine neue Java-Version. Die zuletzt veröffentlichte Version ist Java 24 (März 2025). Die nächste geplante Version ist Java 25, ein Long-Term-Support-Release (LTS), das im September 2025 erscheinen soll.

Wichtige Merkmale von Java

Plattformunabhängigkeit: «Write once, run anywhere»

Java-Code wird nicht direkt von der Hardware ausgeführt. Stattdessen wird er vom Compiler in sogenannten Bytecode übersetzt. Dieser Bytecode wird von der Java Virtual Machine (JVM) interpretiert.

Die JVM ist eine Software, die eine virtuelle Umgebung schafft – sie simuliert einen Computer innerhalb deines Rechners.
Weil es JVMs für Windows, Linux und macOS gibt, kann derselbe Bytecode auf allen Plattformen ausgeführt werden, ohne Anpassung am Code.

Das macht Java besonders plattformunabhängig: Einmal schreiben – überall ausführen.

Objektorientierte Programmierung

Java ist in erster Linie eine objektorientierte Sprache. Das bedeutet: Fast alles besteht aus Objekten, die bestimmte Eigenschaften (Daten) und Fähigkeiten (Methoden) besitzen.

In einem Programm beschreibst du Klassen – das sind Baupläne für Objekte.

Ein Beispiel: Ein Auto könnte als Objekt Eigenschaften wie Farbe, Marke oder Anzahl Sitze haben und Methoden wie fahren() oder stoppen().

Ein Java-Programm besteht aus vielen solcher Objekte, die zusammenarbeiten, um Aufgaben zu erfüllen.

Weitere Programmierkonzepte in Java

Neben der Objektorientierung unterstützt Java auch weitere Konzepte:

• Generische Programmierung
  Ermöglicht es, Klassen und Methoden so zu schreiben, dass sie mit beliebigen Datentypen arbeiten.

  Beispiel: List<String> oder List<Integer>.

• Parallele Programmierung
  Java erlaubt es, mehrere Aufgaben gleichzeitig auszuführen – etwa mit Threads. Das ist hilfreich für performante Anwendungen.

• Funktionale Programmierung
  Seit Java 8 unterstützt Java Funktionen als Objekte (z. B. Lambdas). Das erlaubt einen funktionalen Stil – oft nützlich bei Streams und Events.

• Prozedurale Programmierung
  Bei der prozeduralen Programmierung steht nicht die Modellierung von Objekten im Vordergrund, sondern die Gliederung in Funktionen (in Java: statische Methoden), die auf Datenstrukturen zugreifen.
  Anstatt ein Objekt mit Methoden und Eigenschaften zu definieren, wird eine Datenstruktur verwendet, die an verschiedene Funktionen übergeben wird.

Gerade als Einsteiger wirst du viele Programme prozedural aufbauen. Du verwendest einfache Daten (z. B. int, String, Arrays oder Listen) und rufst Methoden auf, ohne eigene Objekte zu definieren. ¨ Das hilft dir, die Grundlagen der Programmierung zu lernen, bevor du dich mit objektorientierten Konzepten beschäftigst.

Begriffe zum Nachschlagen

Bytecode und Ausführung

Java-Programme werden in Bytecode übersetzt – das ist ein plattformunabhängiger Zwischencode. Ausführbare Programme benötigen eine spezielle Methode namens main, z. B.:

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public class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hallo Java!");
  }
}

Mehrere Klassen und Bibliotheken werden oft in einer JAR-Datei (Java ARchive) zusammengefasst. Eine .jar ist technisch gesehen eine ZIP-Datei mit einem definierten Aufbau.

Klassenpfad

Der Klassenpfad (Classpath) sagt der JVM, wo sie nach Klassen und Bibliotheken suchen soll. Er kann beim Ausführen angegeben oder über Umgebungsvariablen gesetzt werden.

Garbage Collector

Java kümmert sich automatisch um die Speicherbereinigung. Nicht mehr benötigte Objekte werden durch den Garbage Collector entfernt – du musst dich nicht selbst darum kümmern, wie z. B. in C oder C++.

Das vereinfacht die Programmierung und verhindert viele typische Speicherfehler.

Multithreading

Java unterstützt die gleichzeitige Ausführung von mehreren Threads. Ein Thread ist ein Teilprozess, der unabhängig vom Rest des Programms läuft.

Das ist nützlich bei:

• parallelen Datenverarbeitungen
• Benutzeroberflächen
• Netzwerkanwendungen

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