Wie man eine Java-Datei erstellt und ausführt

Einführung

Java ist eine beliebte und vielseitige Programmiersprache, die für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird, von Desktop-Software über Mobile-Apps bis hin zur Webentwicklung. In diesem Tutorial führen wir Sie durch den Prozess der Erstellung, Kompilierung und Ausführung einer Java-Datei und helfen Ihnen, die ersten Schritte auf Ihrem Java-Programmierweg zu gehen.

Skills Graph

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Einführung in Java-Dateien

Java ist eine weit verbreitete Programmiersprache, die es Entwicklern ermöglicht, eine Vielzahl von Anwendungen zu erstellen, von einfachen Befehlszeilentools bis hin zu komplexen Unternehmenssystemen. Kernstück der Java-Entwicklung ist das Konzept der Java-Dateien, die die Bausteine eines jeden Java-Programms sind.

Eine Java-Datei, auch als Quellcode-Datei (source file) bekannt, ist eine Textdatei mit der Endung .java, die den Java-Code für eine Klasse oder eine Gruppe verwandter Klassen enthält. Diese Dateien sind das primäre Mittel zum Schreiben und Organisieren von Java-Code, und sie müssen in Bytecode kompiliert werden, bevor sie von der Java Virtual Machine (JVM) ausgeführt werden können.

Java-Dateien dienen mehreren wichtigen Zwecken:

Definition von Klassen: Java-Dateien werden verwendet, um Klassen zu definieren, die die grundlegenden Einheiten der objektorientierten Programmierung in Java sind. Jede Java-Datei enthält typischerweise die Definition einer einzelnen Klasse, obwohl es möglich ist, mehrere Klassen in einer einzigen Datei zu haben.
Organisation von Code: Java-Dateien helfen dabei, den Code in logische Einheiten zu organisieren, was es einfacher macht, große Java-Projekte zu verwalten und zu warten. Indem der Code in verschiedene Dateien aufgeteilt wird, können Entwickler ihre Codebasis besser organisieren und verwalten.
Kompilierung und Ausführung: Java-Dateien müssen in Bytecode kompiliert werden, bevor sie von der JVM ausgeführt werden können. Dieser Kompilierungsprozess wandelt den menschenlesbaren Java-Code in ein maschinenlesbares Format um, das die JVM verstehen und ausführen kann.

Um eine Java-Datei zu erstellen und auszuführen, folgen Entwickler typischerweise einem dreistufigen Prozess:

Erstellung einer Java-Quellcode-Datei: Mit einem Texteditor oder einer integrierten Entwicklungsumgebung (Integrated Development Environment, IDE) schreiben Entwickler den Java-Code in einer Datei mit der Endung .java.
Kompilierung der Java-Datei: Der Java-Code in der Quellcode-Datei wird dann mit dem Java-Compiler kompiliert, der typischerweise mit dem Befehl javac aufgerufen wird. Dieser Prozess erzeugt eine Bytecode-Datei mit der Endung .class.
Ausführung des Java-Programms: Sobald die Java-Datei kompiliert wurde, kann der resultierende Bytecode von der Java Virtual Machine (JVM) mit dem Befehl java ausgeführt werden.

In diesem Tutorial werden wir jeden dieser Schritte ausführlich untersuchen und Codebeispiele sowie praktische Anleitungen geben, um Ihnen zu helfen, Java-Dateien effektiv zu erstellen und auszuführen.

Erstellen einer Java-Quellcode-Datei

Um eine Java-Quellcode-Datei zu erstellen, benötigen Sie einen Texteditor oder eine integrierte Entwicklungsumgebung (Integrated Development Environment, IDE), die die Java-Entwicklung unterstützt. In diesem Beispiel verwenden wir das beliebte Betriebssystem Ubuntu 22.04 und zeigen den Prozess der Erstellung einer Java-Quellcode-Datei mit dem integrierten Texteditor gedit auf.

Schritt 1: Öffnen des Texteditors

Öffnen Sie den gedit-Texteditor, indem Sie ihn über das Ubuntu-Anwendungsmenü starten oder den folgenden Befehl in der Terminal-Eingabeaufforderung ausführen:

gedit

Schritt 2: Erstellen einer neuen Java-Datei

Erstellen Sie im Texteditor eine neue Datei, indem Sie auf das Menüelement "Datei" klicken und dann "Neu" auswählen. Alternativ können Sie die Tastenkombination Strg+N verwenden.

Schritt 3: Speichern der Datei mit der Endung .java

Sobald die neue Datei erstellt ist, speichern Sie sie mit der Endung .java. Beispielsweise können Sie die Datei als HelloWorld.java speichern.

Um die Datei zu speichern, klicken Sie auf das Menüelement "Datei" und wählen Sie "Speichern". Im Speicherdialog navigieren Sie zum gewünschten Verzeichnis und geben den Dateinamen mit der Endung .java ein.

Schritt 4: Schreiben des Java-Codes

Nachdem Sie nun eine neue Java-Quellcode-Datei haben, können Sie mit dem Schreiben Ihres Java-Codes beginnen. Beispielsweise können Sie ein einfaches "Hello, World!"-Programm erstellen, indem Sie den folgenden Code in die Datei einfügen:

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

Schritt 5: Speichern der Datei

Nachdem Sie den Java-Code geschrieben haben, speichern Sie die Datei, indem Sie auf das Menüelement "Datei" klicken und "Speichern" auswählen oder die Tastenkombination Strg+S verwenden.

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben nun eine Java-Quellcode-Datei mit dem gedit-Texteditor unter dem Betriebssystem Ubuntu 22.04 erstellt. Im nächsten Abschnitt erfahren Sie, wie Sie dieses Java-Programm kompilieren und ausführen können.

Kompilieren und Ausführen eines Java-Programms

Nachdem Sie eine Java-Quellcode-Datei erstellt haben, ist der nächste Schritt das Kompilieren und Ausführen des Java-Programms. In diesem Abschnitt führen wir Sie durch den Prozess des Kompilierens und Ausführens eines Java-Programms auf dem Betriebssystem Ubuntu 22.04.

Kompilieren des Java-Programms

Um ein Java-Programm zu kompilieren, müssen Sie den Java-Compiler verwenden, der typischerweise mit dem Befehl javac aufgerufen wird. Öffnen Sie ein Terminal auf Ihrem Ubuntu 22.04-System und navigieren Sie zum Verzeichnis, in dem Sie Ihre Java-Quellcode-Datei (z. B. HelloWorld.java) gespeichert haben.

Sobald Sie sich im richtigen Verzeichnis befinden, führen Sie den folgenden Befehl aus, um die Java-Datei zu kompilieren:

javac HelloWorld.java

Dieser Befehl erzeugt eine Bytecode-Datei mit der Endung .class, die in diesem Fall HelloWorld.class heißen würde. Die Bytecode-Datei enthält die maschinenlesbaren Anweisungen, die von der Java Virtual Machine (JVM) ausgeführt werden können.

Ausführen des Java-Programms

Nachdem Sie das Java-Programm kompiliert haben, können Sie die Bytecode-Datei mit dem Befehl java ausführen. Führen Sie im Terminal den folgenden Befehl aus:

java HelloWorld

Dieser Befehl führt die main()-Methode der HelloWorld-Klasse aus, und Sie sollten die Ausgabe "Hello, World!" in der Konsole sehen.

Hello, World!

Verständnis des Kompilierungs- und Ausführungsprozesses

Die Kompilierung und Ausführung eines Java-Programms können anhand des folgenden Mermaid-Diagramms visualisiert werden:

graph TD A[Java Source File] --> B[Java Compiler (javac)] B --> C[Java Bytecode (.class)] C --> D[Java Virtual Machine (java)] D --> E[Program Output]

Der Java-Compiler (javac) nimmt die Java-Quellcode-Datei als Eingabe und erzeugt eine Bytecode-Datei, die dann von der Java Virtual Machine (java) ausgeführt werden kann. Die JVM interpretiert den Bytecode und erzeugt die endgültige Programmausgabe.

Dieser zweistufige Prozess des Kompilierens und Ausführens von Java-Programmen ist ein grundlegendes Merkmal der Java-Entwicklung, und das Verständnis davon ist entscheidend für die effektive Erstellung und Ausführung von Java-Anwendungen.

Zusammenfassung

Indem Sie die in diesem Tutorial beschriebenen Schritte befolgen, lernen Sie, wie Sie eine Java-Quellcode-Datei erstellen, sie in ein ausführbares Programm kompilieren und die Java-Anwendung ausführen. Dieses Wissen wird als solide Grundlage dienen, wenn Sie die Java-Programmiersprache weiterhin erkunden und beherrschen möchten.