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4 Einführung in das Arbeiten mit Eclipse

Eclipse ist eine Integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) für Java. Eine IDE erleichtert dem Programmierer das Arbeiten, in dem sie einfache Bedienelemente und/oder Tastenkürzel für z.B. den Aufruf des Compilers oder des Programmstarts bereitstellt. Die mit den IDE's mitgelieferten Editoren bieten zumeist Syntax-Highlighting an. Das heisst alle in Java definierten Schlüsselwörter werden in einer speziellen Farbe angezeigt, einfache Datentypen, Strings und Kommentar bekommen ebenfalls eigene Farben. Dies vereinfacht das Zurechtfinden im Sourcecode und trägt dazu bei Tippfehler schneller zu finden.
Die hier vorgestellte IDE ist Eclipse. Eclipse ist ein OpenSource Projekt, welches von einigen grossen Firmen Ende des Jahres 2001 ins Leben gerufen wurde. Die neueste Version von Eclipse im Internet unter www.eclipse.org kostenlos heruntergeladen werden. Dort finden sich auch viele weitere Information rund um Eclipse und seine Entstehung.

4.1 Installation unter Windows

Eclipse wird für Windows in einer ZIP-Datei zum Download bereitgestellt. Diese Datei kann mit Hilfe eines Zip-Programms in ein Verzeichnis ausgepackt werden. Ab Windows XP kann die ZIP-Datei auch mit Hilfe des Dateimanagers ausgepackt werden.

Eclipse Installation Image 1

Im Installationsverzeichnis befindet sich die Datei eclipse.exe. Mit dieser wird die Entwicklungsumgebung gestartet. Beim ersten Start wird man aufgefordert ein Workspace-Verzeichnis einzugeben. In diesem Verzeichnis werden die Java-Projekte abgelegt, mit denen man arbeitet. Ich empfehle die Checkbox 'Use this as the default and do not ask again' anzuklicken.

Eclipse Installation Image 3

Danach erhält man den 'Welcome' Bildschirm von Eclipse.

Eclipse Installation Image 4

An dieser Stelle ist es sinnvoll, den auf dem Bildschirm befindlichen Links zu folgen und sich anzusehen, was die IDE zu bieten hat. Wer direkt weiter arbeiten möchte, klickt auf den Link 'Workbench'.

Eclipse Installation Image 5

Danach befindet man sich in der 'Java perspective' von Eclipse.

Eclipse Installation Image 6

Eclipse bietet verschiedene 'Ansichten' einer 'Workspace' an. In diesem Kapitel werden wir ausser der 'Java perspective' auch noch die 'Debug perspective' kennenlernen.

4.2 Erzeugen eines neuen Projekts

Üblicherweise besteht ein Javaprogramm nicht nur aus einer Datei, sondern meist aus sehr vielen Dateien. Um diese besser überschauen und verwalten zu können, werden diese in einem Projekt zusammengefasst.
Eclipse bietet verschiedene Möglichkeiten ein neues Projekt zu erstellen.
Über den Button in der Toolbar.

Neues Projekt image 1

Den Eintrag 'New' im File Menü

Neues Projekt image 2

oder mit der rechten Maustaste im Package Explorer

Neues Projekt image 3

Im darauf folgenden Dialog wird das 'Java Project' als neues Projekt ausgewählt.

Neues Projekt image 4

Mit dem Anklicken des 'Next'-Buttons erreicht man dann den Java-Project-Wizard.

Neues Projekt image 5

Diesen Wizard kann man auch direkt mit dem Java Project Button in der Toolbar erreichen.

Neues Java Projekt

Nun muss man einen Projektnamen eingeben. Als einzige weitere Angabe rate ich das Project Layout zu ändern. Ich finde es günstiger Sourcecode- und compilierte Dateien in unteschiedlichen Verzeichnissen abzulegen. Über 'Configure default ...' können die Verzeichnisse gewählt und diese Verhalten als Default-verhalten beim Anlegen eines neuen Projektes festgelegt werden.

Neues Projekt image 6

Im nächsten Schritt können noch weitere Einstellungen gemacht werden, die wir aber für ein erstes kleines Projekt nicht benötigen. Daher bestätigen wir diesen Dialog nur noch mit dem 'Finish'-Button.

Neues Projekt image 7

Im Package Explorer wird das Projekt jetzt angezeigt. Wenn wir es aufklappen, sehen wir unser Sourcecode Verzeichnis und die Java Version, die wir benutzen.

Neues Projekt image 8

4.3 Erstellen einer neuen Sourcecode Datei

Jetzt wollen wir mit dem Programmieren beginnen. Hierzu müssen wir zuerst eine neue Sourcedoce Datei erzeugen. Auch hier gibt es wieder einige Möglichkeiten.

Den Eintrag 'New' im File Menü

Neue Java Klasse Bild 1

oder mit der rechten Maustaste im Package Explorer auf dem Sourcecode Verzeichnis

Neue Java Klasse Bild 2

oder mit dem 'New Java Class'-Button in der Toolbar erreichen.

Neue Java Klasse Bild 3

Im folgenden Dialog können einige Informationen zur Klasse eingegeben werden. Wir geben an dieser Stelle nur den Namen der neuen Klasse(Datei) ein.

Neue Java Klasse Bild 4

Nach Eingabe des Klassennamens erscheint im oberen Teil des Dialoges eine Warnungsmeldung. Diese betrifft die Zuordnung von Javaklassen in Packages. Dieses Thema wird später in diesem Kurs noch behandelt. Deshalb ignorieren wir zu diesem Zeitpunkt diese Meldung. Wir wählen nur noch die Methode public static void main(String[] args) bei den zu generierenden Methoden aus und behalten die restlichen Einstellungen bei. Im Laufe des Kurses werden die einzelnen Bedeutungen der Einstellmöglichkeiten noch erklärt.

Neue Java Klasse Bild 5

Der erzeugte Sourcecode ist, bis auf ein paar Kommentare, identisch mit dem Sourcecode, den wir in unseren bisherigen Beispielen selbst tippen mussten. Im linken Fenster wurde im oberen Teil die Datei 'HelloWorld.java' zu den Projektdateien hinzugefügt. Im rechten Teil wird im 'Outline' Fenster die Informationen über die in einer Klasse enthaltenenen Methoden und Felder angezeigt. Im Moment befindet sich hier nur der Eintrag der Methode 'main'. Dies wird sich im Laufe des Kurses aber noch ändern.

Neue Java Klasse Bild 6

Im nächsten Schritt tragen wir jetzt in die Methode 'main' den Aufruf 'System.out.println("Hallo Welt");' ein.

Neue Java Klasse Bild 7

Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil der Programmierung mit einer Integriereten Entwicklungsumgebung: Nach Eingabe des ersten Punktes öffnet sich ein weiteres Fenster, in dem die möglichen weiteren Eingaben zur Auswahl angezeigt werden. Diese automatische Sourcecode Ergänzung trägt vor dazu bei, Schreibfehler zu verhindern.
Der komplette Sourcecode des ersten Programmes im Eclipse sollte so aussehen:

class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hallo Welt");
    System.out.println("Mein Name ist Thomas");
    int alter = 41;
    System.out.println("Mein Alter ist " + alter + " Jahre.");
  }
}

Durch Speichern der Datei (Control-S oder im File-Menü: Save) wird in Eclipse der Sourcecode automatisch compiliert. Eventuelle Fehler werden sofort angezeigt.

4.4 Fehlersuche

Um den Fehlerfall zu demonstrieren, wird der Sourcecode abgeändert:

class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hallo Welt");
    Syst.out.println("Mein Name ist Thomas");
    int alter = 34;
    System.out.println("Mein Alter ist " + alter + " Jahre.");
  }
}

Schon beim Ändern des Sourcecodes wird dieser von der Entwicklungsumgebung überprüft und der fehlerhafte Teil wird rot unterstrichen.

Compiler Fehler Bild 1

Nach dem Speichern bekommt man im unteren Teil des Fensters eine Fehlermeldung angezeigt. Zudem erhält man noch die Information in welcher Datei und in welcher Zeile sich der Fehler befindet.

Compiler Fehler Bild 2

So lassen sich sehr einfach die Fehler im Sourcecode finden. Ein Doppelklick auf die Fehlermeldung setzt den Cursor direkt an die Fehlerposition, so dass man direkt an dieser Stelle editieren kann.

Compiler Fehler image 3

Sollte man am Anfang die Fehlermeldungen nicht verstehen, so sollte man nicht gleich aufgeben, sondern einfach mal verschiedenes ausprobieren, um den Fehler zu beheben. Wenn man anfängt zu Programmieren, ist normal, dass es schwierig ist, die Fehlermeldungen zu verstehen. Manchmal sind die Meldungen sogar etwas irreführend. Im Laufe der Zeit lernt man aber Fehlermeldungen zu lesen und richtig zu interpretieren.

4.5 Ausführen des Programms

Nach dem erfolgreichen Compilieren kann das Programm entweder mit dem "Run"-Button aus der Toolbar und der Auswahl "Run as Java Application"

Ausführen Bild 1

oder aus dem "Run" oder dem Context Menü mit dem gleichen Eintrag gestartet werden.

Ausführen Bild 2

Das Programm 'HelloWorld' wird jetzt ausgeührt. Die Ausgaben von 'System.out.println' werden in einem Fenster im unteren Teil der Entwicklungsumgebung angezeigt.

Ausführen Bild 3

4.6 Breakpoints

Eine weitere angenehme Eigenschaft von integrierten Entwicklungsumgebungen ist die Möglichkeit den Ablauf eines Programmes an einer bestimmten Stelle zu unterbrechen um z.B. Werte von Variablen zu überprüfen. Diese Stellen werden 'Breakpoints' genannt. In Eclipse kann man solche Breakpoints einfügen, in dem man mit der Maus in die schmale graue Fläche am linken Rand des Editors klickt.

Breakpoints Bild 1

Ein Doppelklick an der selben Stelle bewirkt das Gleiche. Ebenso kann man die Tastenkombination Control-Shift-B benutzen, wenn man sich im Editor befindet. Durch einen blauen Punkt im linken Editor Rand wird ein Breakpoint signalisiert.

Breakpoints Bild 2

Das Programm muss jetzt im 'Debug'-Modus gestartet werden, damit es an den Breakpoints angehalten wird. Am einfachsten klickt man auf den kleinen Käfer in der Toolbar. Dort erhalten wir als Auswahl unser HelloWorld Programm, dass wir schon einmal gestartet haben oder die auch "Debug as Java Application".

Breakpoints Bild 3

Das Programm wird gestartet und am Breakpoint angehalten. Wir erhalten einen Dialog, in dem wir gefragt werden ob wir in die "Debugger Perspective" von Eclipse umschalten wollen. Ich schlage vor, die Checkbox "Remember my decision" auszuwählen, damit nicht dieser Dialog nicht bei jedem Start des Debuggers erneut kommt. In der regel möchte man auch in die Debugger Perspective wechseln, wenn man ein Programm im Debug Modus started.

Breakpoints Bild 4

Das Programm läuft bis zum Breakpoint wird dort angehalten. Links oben ist zu sehen wo sich die Java Virtual Machine im Moment im Program Ablauf befindet. Rechts daneben werden die Variablen angezeigt, die zu diesem Zeitpunkt vergfügbar sind. In der Mitte des Fensters sieht man die Stelle im Sourcecode, an der der Breakpoint eingeschaltet wurde. Im unteren Teil der Debugger Perspective ist der Text zu sehen, der im Programm bis zu diesem Zeitpunkt mit System.out.println ausgegeben wurde. So kann man auf einen Blick sehen, in welchem Zustand das Programm sich an dieser Stelle im Sourcode befindet. Auch kann zu Testzwecken der Wert von Variablen geändert werden.

Breakpoints Bild 5

Mit dem "Resume"-Button kann das Programm fortgeführt werden. Der Button mit dem roten Viereck bricht die Ausführung des Programms ab. Mit den anderen Buttons kann man das Programm schrittweise, das heisst Zeile für Zeile des Sourcecodes, ausführen.

Breakpoints Bild 6

Im Moment soll dieser kleine Einlblick in das Debuggen von Programmen genügen. Wenn die Programme etwas grösser geworden sind, empfiehlt es sich einfach mal ein bisschen im Debugger herum zu spielen, um ihn besser kennen zu lernen.

Zusammenfassung:
Diese kleine Einführung in das Arbeiten mit Eclipse ist für das anfängliche Arbeiten sicherlich ausreichend. Will man grössere Projekte mit dem Eclipse bearbeiten, so sollte man sich auf jeden Fall intensiver mit den Möglichkeiten von Eclipse befassen. Sehr vieles lässt sich durch einfaches Ausprobieren lernen. Im Internet lassen sich sehr viele weitere Hinweise zum Arbeiten mit Eclispse finden. Auch auf dem Büchermarkt ist sehr viel weiterführende Literatur vorhanden.

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