Java SE 9 Standard-Bibliothek

Die Fortsetzung des Java-Kultbuchs für Entwickler! Hier bekommen Sie umfassendes und kompetentes Praxiswissen zu den vielen Bibliotheken und Technologien in einem Band. Am Beispiel konkreter Java-Projekte zeigt Christian Ullenboom, was man wissen muss über Swing/JavaFX, Netzwerk- und Grafikprogrammierung, RMI und Web-Services, JDBC, Reflection und Annotationen, Logging und Monitoring, Java Native Interface (JNI) und vieles mehr. Dieses Buch ist Ihr unersetzlicher Begleiter bei der täglichen Arbeit!

Aus dem Inhalt:

Neues in Java 9
Threads und nebenläufige Programmierung
Datenstrukturen und Algorithmen
Raum und Zeit
Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
Datenströme
eXtensible Markup Language
Grafische Oberflächen mit Swing/JavaFX
Grafik- und Netzwerkprogrammierung
Verteilte Programmierung mit RMI
Datenbankmanagement mit JDBC
Reflection und Annotationen
Logging und Monitoring



Die Fachpresse zur Vorauflage:

iX - Magazin für professionelle Informationstechnik: »Ein »Wunderwerk««

PHP Nuke: »Ein wichtiges Java-Standardwerk! Der Schreibstil ist fantastisch. «

cc13. com: »Unverzichtbares Nachschlagewerk, uneingeschränkt zu empfehlen! «

1. Vorwort . . . 35


1. Neues in Java 9 . . . 43


1. 1 . . . Klassenlader (Class Loader) und Modul-/Klassenpfad . . . 43

1. 2 . . . Module entwickeln und einbinden . . . 49

1. 3 . . . Sprachänderungen in Java 9 . . . 64

1. 4 . . . Bibliotheksänderungen in Java 9 . . . 65

1. 5 . . . Änderungen in den Werkzeugen von Java 9 . . . 65

1. 6 . . . JDK 9-HotSpot-JVM-Änderungen . . . 66

1. 7 . . . Zum Weiterlesen . . . 66



2. Die Klassenbibliothek . . . 67


2. 1 . . . Die Java-Klassenphilosophie . . . 67

2. 2 . . . Die Utility-Klassen System und Properties . . . 74

2. 3 . . . Versionskennungen auslesen, aufbauen, parsen und vergleichen . . . 84

2. 4 . . . Einfache Benutzereingaben . . . 86

2. 5 . . . Benutzereinstellungen * . . . 88

2. 6 . . . Maven: Build-Management und Abhängigkeiten auflösen . . . 95

2. 7 . . . Zum Weiterlesen . . . 99



3. Fortgeschrittene String-Verarbeitung . . . 101


3. 1 . . . Erweiterte Zeicheneigenschaften . . . 101

3. 2 . . . Reguläre Ausdrücke . . . 104

3. 3 . . . Zerlegen von Zeichenketten . . . 122

3. 4 . . . Zeichenkodierungen, XML/HTML-Entities, Base64 * . . . 137

3. 5 . . . Ausgaben formatieren . . . 142

3. 6 . . . Sprachabhängiges Vergleichen und Normalisierung * . . . 154

3. 7 . . . Phonetische Vergleiche * . . . 159

3. 8 . . . Zum Weiterlesen . . . 160



4. Datenstrukturen und Algorithmen . . . 161


4. 1 . . . Datenstrukturen und die Collection-API . . . 161

4. 2 . . . Listen . . . 173

4. 3 . . . Mengen (Sets) . . . 191

4. 4 . . . Queues (Schlangen) und Deques . . . 201

4. 5 . . . Stack (Kellerspeicher, Stapel) . . . 209

4. 6 . . . Assoziative Speicher . . . 211

4. 7 . . . Immutable Datenstrukturen . . . 235

4. 8 . . . Mit einem Iterator durch die Daten wandern . . . 245

4. 9 . . . Algorithmen in Collections . . . 255

4. 10 . . . Datenstrukturen mit Änderungsmeldungen . . . 268

4. 11 . . . Stream-API . . . 278

4. 12 . . . Spezielle threadsichere Datenstrukturen . . . 317

4. 13 . . . Google Guava (Google Collections Library) . . . 327

4. 14 . . . Die Klasse BitSet für Bitmengen * . . . 332

4. 15 . . . Zum Weiterlesen . . . 338



5. Threads und nebenläufige Programmierung . . . 339


5. 1 . . . Threads erzeugen . . . 339

5. 2 . . . Thread-Eigenschaften und Zustände . . . 344

5. 3 . . . Der Ausführer (Executor) kommt . . . 360

5. 4 . . . Synchronisation über kritische Abschnitte . . . 372

5. 5 . . . Synchronisation über Warten und Benachrichtigen . . . 396

5. 6 . . . Datensynchronisation durch besondere Concurrency-Klassen * . . . 408

5. 7 . . . Atomare Operationen und frische Werte mit volatile * . . . 414

5. 8 . . . Teile und herrsche mit Fork und Join * . . . 418

5. 9 . . . Mit dem Thread verbundene Variablen * . . . 424

5. 10 . . . Threads in einer Thread-Gruppe * . . . 430

5. 11 . . . Reaktive Programmierung und die Flow-API * . . . 438

5. 12 . . . Zeitgesteuerte Abläufe . . . 440

5. 13 . . . Ausführen externer Programme, Starten von Prozessen * . . . 442

5. 14 . . . Den Stack-Trace erfragen * . . . 450

5. 15 . . . Einen Abbruch der virtuellen Maschine erkennen . . . 455

5. 16 . . . Zum Weiterlesen . . . 457



6. Raum und Zeit . . . 459


6. 1 . . . Sprachen der Länder . . . 459

6. 2 . . . Internationalisierung und Lokalisierung . . . 463

6. 3 . . . Weltzeit * . . . 468

6. 4 . . . Wichtige Datum-Klassen im Überblick . . . 469

6. 5 . . . Die Klasse Date . . . 472

6. 6 . . . Date-Time-API . . . 474

6. 7 . . . Calendar und GregorianCalendar . . . 504

6. 8 . . . Zeitzonen in Java * . . . 517

6. 9 . . . Formatieren und Parsen von Date-Objekten . . . 520

6. 10 . . . Die Default-Falle . . . 528

6. 11 . . . Zum Weiterlesen . . . 529



7. Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe . . . 531


7. 1 . . . Alte und neue Welt in java. io und java. nio . . . 531

7. 2 . . . Dateisysteme und Pfade . . . 533

7. 3 . . . Datei- und Verzeichnisoperationen mit der Klasse File . . . 569

7. 4 . . . Dateien mit wahlfreiem Zugriff . . . 585

7. 5 . . . Wahlfreier Zugriff mit SeekableByteChannel und ByteBuffer * . . . 591

7. 6 . . . Zum Weiterlesen . . . 595



8. Datenströme . . . 597


8. 1 . . . Basisklassen für die Ein-/Ausgabe . . . 597

8. 2 . . . Lesen aus Dateien und Schreiben in Dateien . . . 610

8. 3 . . . Übersicht über Ein-/Ausgabeklassen . . . 616

8. 4 . . . Formatierte Textausgaben . . . 620

8. 5 . . . Die FileXXX-Stromklassen . . . 628

8. 6 . . . Schreiben und Lesen aus Strings und Byte-Feldern . . . 635

8. 7 . . . Datenströme filtern und verketten . . . 640

8. 8 . . . Vermittler zwischen Byte-Streams und Unicode-Strömen . . . 653

8. 9 . . . Kommunikation zwischen Threads mit Pipes * . . . 657

8. 10 . . . Prüfsummen . . . 660

8. 11 . . . Persistente Objekte und Serialisierung . . . 664

8. 12 . . . Alternative Datenaustauschformate . . . 685

8. 13 . . . Zum Weiterlesen . . . 688



9. Dateiformate . . . 689


9. 1 . . . Einfache Dateiformate für strukturierte Daten . . . 690

9. 2 . . . Dokumentenformate . . . 694

9. 3 . . . Datenkompression * . . . 697

9. 4 . . . Bildformate . . . 711

9. 5 . . . Audiodateien . . . 711

9. 6 . . . Zum Weiterlesen . . . 715



10. Die eXtensible Markup Language (XML) und JSON . . . 717


10. 1 . . . Auszeichnungssprachen . . . 717

10. 2 . . . Eigenschaften von XML-Dokumenten . . . 718

10. 3 . . . Die Java-APIs für XML . . . 729

10. 4 . . . Java Architecture for XML Binding (JAXB) . . . 732

10. 5 . . . Serielle Verarbeitung mit StAX . . . 755

10. 6 . . . Serielle Verarbeitung von XML mit SAX * . . . 768

10. 7 . . . XML-Dateien mit JDOM verarbeiten . . . 772

10. 8 . . . Transformationen mit XSLT * . . . 794

10. 9 . . . XML-Schema-Validierung * . . . 797

10. 10 . . . JSON-Serialisierung mit Jackson-Datenformat . . . 799

10. 11 . . . Zum Weiterlesen . . . 803



11. Netzwerkprogrammierung . . . 805


11. 1 . . . Grundlegende Begriffe . . . 805

11. 2 . . . URI und URL . . . 807

11. 3 . . . URL-Parameter kodieren . . . 812

11. 4 . . . Die Klassen URLConnection und HttpURLConnection . . . 813

11. 5 . . . Host- und IP-Adressen . . . 822

11. 6 . . . Socket-Verbindungen . . . 827

11. 7 . . . HTTP Client API in Java 9 . . . 841

11. 8 . . . Neue externe Netzwerkbibliotheken * . . . 843

11. 9 . . . Arbeitsweise eines Webservers * . . . 844

11. 10 . . . Verbindungen durch einen Proxy-Server * . . . 853

11. 11 . . . Bidirektionale binäre Webkommunikation über WebSockets * . . . 855

11. 12 . . . Datagram-Sockets * . . . 856

11. 13 . . . Tiefer liegende Netzwerkeigenschaften * . . . 862

11. 14 . . . Zum Weiterlesen . . . 863



12. RESTful und SOAP-Web-Services . . . 865


12. 1 . . . Web-Services . . . 865

12. 2 . . . RESTful Web-Services . . . 866

12. 3 . . . Daily Soap und das SOAP-Protokoll . . . 868

12. 4 . . . Zum Weiterlesen . . . 874



13. Verteilte Programmierung mit RMI . . . 875


13. 1 . . . Entfernte Objekte und Methoden . . . 875

13. 2 . . . Java Remote Method Invocation . . . 877

13. 3 . . . Auf der Serverseite . . . 881

13. 4 . . . Auf der Client-Seite . . . 889

13. 5 . . . Entfernte Objekte übergeben und laden . . . 890

13. 6 . . . Automatische Remote-Objekt-Aktivierung . . . 891

13. 7 . . . Java Message Service (JMS) . . . 892

13. 8 . . . Zum Weiterlesen . . . 892



14. Typen, Reflection und Annotationen . . . 895


14. 1 . . . Metadaten . . . 895

14. 2 . . . Die Klasse Class . . . 896

14. 3 . . . Klassenlader . . . 899

14. 4 . . . Metadaten der Typen mit dem Class-Objekt . . . 905

14. 5 . . . Attribute, Methoden und Konstruktoren . . . 915

14. 6 . . . Objekte erzeugen und manipulieren . . . 927

14. 7 . . . Schneller aufrufen mit MethodType und MethodHandle . . . 941

14. 8 . . . Eigene Annotationstypen * . . . 942

14. 9 . . . Zum Weiterlesen . . . 962



15. Logging und Monitoring . . . 963


15. 1 . . . Logging mit Java . . . 963

15. 2 . . . Systemzustände überwachen . . . 976

15. 3 . . . MBean-Typen, MBean-Server und weitere Begriffe . . . 976

15. 4 . . . Geschwätzige Programme und JConsole . . . 979

15. 5 . . . Der MBeanServer . . . 981

15. 6 . . . Eine eigene Standard-MBean . . . 982

15. 7 . . . Zum Weiterlesen . . . 986



16. Datenbankmanagement mit JDBC . . . 987


16. 1 . . . Relationale Datenbanken und Datenbankmanagementsysteme . . . 987

16. 2 . . . JDBC und Datenbanktreiber . . . 993

16. 3 . . . Eine Beispielabfrage . . . 995

16. 4 . . . Mit Java an eine Datenbank andocken . . . 996

16. 5 . . . Datenbankabfragen . . . 1003

16. 6 . . . Elemente einer Datenbank ändern . . . 1013

16. 7 . . . Die Ausnahmen bei JDBC, SQLException und Unterklassen . . . 1016

16. 8 . . . ResultSet und RowSet * . . . 1019

16. 9 . . . Vorbereitete Anweisungen (Prepared Statements) . . . 1023

16. 10 . . . Transaktionen . . . 1026

16. 11 . . . Vorbereitete Datenbankverbindungen . . . 1027

16. 12 . . . Zum Weiterlesen . . . 1031



17. Grafische Oberflächen mit Swing . . . 1033


17. 1 . . . AWT, JavaFoundation Classes und Swing . . . 1033

17. 2 . . . Mit NetBeans zur ersten Swing-Oberfläche . . . 1038

17. 3 . . . Aller Swing-Anfang -- Fenster zur Welt . . . 1049

17. 4 . . . Beschriftungen (JLabel) . . . 1057

17. 5 . . . Icon und ImageIcon für Bilder auf Swing-Komponenten . . . 1060

17. 6 . . . Es tut sich was -- Ereignisse beim AWT . . . 1062

17. 7 . . . Schaltflächen . . . 1076

17. 8 . . . Textkomponenten . . . 1081

17. 9 . . . Swing Action * . . . 1093

17. 10 . . . JComponent und Component als Basis aller Komponenten . . . 1095

17. 11 . . . Container . . . 1108

17. 12 . . . Alles Auslegungssache -- die Layoutmanager . . . 1112

17. 13 . . . Rollbalken und Schieberegler . . . 1126

17. 14 . . . Kontrollfelder, Optionsfelder, Kontrollfeldgruppen . . . 1131

17. 15 . . . Fortschritte bei Operationen überwachen * . . . 1137

17. 16 . . . Menüs und Symbolleisten . . . 1139

17. 17 . . . Das Model-View-Controller-Konzept . . . 1155

17. 18 . . . Auswahlmenüs, Listen und Spinner . . . 1157

17. 19 . . . Tabellen (JTable) . . . 1172

17. 20 . . . Bäume (JTree) . . . 1187

17. 21 . . . Dialoge und Window-Objekte . . . 1192

17. 22 . . . Flexibles Java-Look-and-Feel . . . 1201

17. 23 . . . Swing-Komponenten neu erstellen oder verändern * . . . 1203

17. 24 . . . Die Zwischenablage (Clipboard) . . . 1206

17. 25 . . . AWT, Swing und die Threads . . . 1211

17. 26 . . . Barrierefreiheit mit der Java Accessibility API . . . 1219

17. 27 . . . Zeitliches Ausführen mit dem javax. swing. Timer . . . 1220

17. 28 . . . Zum Weiterlesen . . . 1221



18. Grafikprogrammierung . . . 1223


18. 1 . . . Grundlegendes zum Zeichnen . . . 1223

18. 2 . . . Einfache Zeichenmethoden . . . 1229

18. 3 . . . Zeichenketten schreiben und Fonts . . . 1233

18. 4 . . . Geometrische Objekte . . . 1239

18. 5 . . . Das Innere und Äußere einer Form . . . 1242

18. 6 . . . Bilder . . . 1249

18. 7 . . . Weitere Eigenschaften von Graphics * . . . 1263

18. 8 . . . Drucken * . . . 1271

18. 9 . . . Benutzerinteraktionen automatisieren, Robot und Screenshots * . . . 1274

18. 10 . . . Zum Weiterlesen . . . 1280



19. JavaFX . . . 1281


19. 1 . . . Das erste Programm mit JavaFX . . . 1281

19. 2 . . . Zentrale Typen in JavaFX . . . 1284

19. 3 . . . JavaFX-Komponenten und Layout-Container-Klassen . . . 1286

19. 4 . . . Webbrowser . . . 1290

19. 5 . . . Geometrische Objekte . . . 1291

19. 6 . . . Füllart von Formen . . . 1304

19. 7 . . . Grafiken . . . 1308

19. 8 . . . Deklarative Oberflächen mit FXML . . . 1313

19. 9 . . . Diagramme (Charts) . . . 1315

19. 10 . . . Animationen . . . 1319

19. 11 . . . Medien abspielen . . . 1322

19. 12 . . . Java 3D . . . 1323

19. 13 . . . Das Geometry-Paket * . . . 1323

19. 14 . . . JavaFX-Scene in Swing-Applikationen einbetten . . . 1324

19. 15 . . . Zum Weiterlesen . . . 1326



20. Sicherheitskonzepte . . . 1327


20. 1 . . . Zentrale Elemente der Java-Sicherheit . . . 1327

20. 2 . . . Sicherheitsmanager (Security-Manager) . . . 1330

20. 3 . . . Signierung . . . 1338

20. 4 . . . Kryptografische Hashfunktion . . . 1341

20. 5 . . . Verschlüsseln von Daten(-strömen) * . . . 1346

20. 6 . . . Zum Weiterlesen . . . 1349



21. Dynamische Übersetzung, Skriptsprachen, JShell . . . 1351


21. 1 . . . Codegenerierung . . . 1352

21. 2 . . . Programme mit der Java Compiler API übersetzen . . . 1356

21. 3 . . . Ausführen von Skripten . . . 1366

21. 4 . . . JShell, die interaktive REPL-Shell . . . 1375

21. 5 . . . Zum Weiterlesen . . . 1381



22. Java Native Interface (JNI) . . . 1383


22. 1 . . . Java Native Interface und Invocation-API . . . 1383

22. 2 . . . Eine C-Funktion in ein Java-Programm einbinden . . . 1384

22. 3 . . . Dynamische Bibliotheken erzeugen . . . 1386

22. 4 . . . Erweiterte JNI-Eigenschaften . . . 1392

22. 5 . . . Einfache Anbindung von existierenden Bibliotheken . . . 1397

22. 6 . . . Invocation-API . . . 1399

22. 7 . . . Zum Weiterlesen . . . 1400



23. Dienstprogramme für die Java-Umgebung . . . 1401


23. 1 . . . Programme des JDK . . . 1401

23. 2 . . . Monitoringprogramme vom JDK . . . 1401

23. 3 . . . Ant . . . 1411

23. 4 . . . Disassembler, Decompiler und Obfuscator . . . 1417

23. 5 . . . Weitere Dienstprogramme . . . 1426

23. 6 . . . Zum Weiterlesen . . . 1426



Index . . . 1427