1.9 Das erste Programm compilieren und testen

Nachdem wir die groben Konzepte von Java besprochen haben, wollen wir ganz dem Zitat von Dennis M. Ritchie folgen, der sagt: »Eine neue Programmiersprache lernt man nur, wenn man in ihr Programme schreibt.« Das erste Programm zeigt einen Algorithmus, der die Quadrate der Zahlen von 1 bis 4 ausgibt. Die ganze Programmlogik sitzt in einer Klasse Quadrat, die drei Funktionen enthält. Alle Funktionen in einer objektorientierten Programmiersprache wie Java müssen in Klassen platziert werden. Die erste Funktion quadrat() bekommt als Übergabeparameter eine ganze Zahl und berechnet daraus die Quadratzahl, die sie anschließend zurückgibt. Eine weitere Funktion übernimmt die Ausgabe der Quadratzahlen bis zu einer vorgegebenen Grenze. Die Funktion bedient sich dabei der Funktion quadrat(). Zum Schluss muss es noch ein besonderes Unterprogramm main() geben, das für den Java-Interpreter den Einstiegspunkt bietet. Die Methode main() ruft dann die Funktion ausgabe() auf.

Listing 1.1 Quadrat.java

/**
 * @version 1.01    6 Dez 1998
 * @author Christian Ullenboom
 */
public class Quadrat
{
  static int quadrat( int n )
  {
    return n * n;
  }
  static void ausgabe( int n )
  {
    String s;
    int    i;
    for ( i = 1; i <= n; i=i+1 )
    {
      s = "Quadrat("
          + i
          + ") = "
          + quadrat(i);
      System.out.println( s );
    }
  }
  public static void main( String args[] )
  {
    ausgabe( 4 );
  }
}

Der Quellcode (engl. source code) Quadrat.java soll exemplarisch im Verzeichnis D:\projekte\ gespeichert werden. Wir wechseln dann auf der Konsole in das Verzeichnis und werden zunächst das Programm übersetzten (mit dem Dienstprogramm javac) und anschließend mit dem Java-Interpreter ausführen (java). Beide Programme sollten im Suchpfad zu finden sein.

Liegt die Quellcodedatei vor, kann sie compiliert werden. Die Datei muss so heißen wie ihre Klasse, andernfalls kann sie das Laufzeitsystem nicht finden. Ist die Datei richtig benannt, so lässt sich der Compiler erfolgreich aufrufen.

D:\projekte>javac Quadrat.java

Die Beachtung der Groß- und Kleinschreibung ist wichtig. Eine andere Endung wie etwa ».txt« oder ».jav« ist nicht erlaubt und mündet in einer Fehlermeldung.

D:\projekte>javac Quadrat.txt
Quadrat.txt is an invalid option or argument.
Usage: javac <options> <source files>

Der Compiler legt, vorausgesetzt, das Programm war fehlerfrei, die Datei Quadrat.class an. Diese enthält den Bytecode. Mit dem Interpreter kommt das Programm zur Ausführung:

D:\projekte>java Quadrat

Die erwartete Ausgabe ist

Quadrat(1) = 1
Quadrat(2) = 4
Quadrat(3) = 9
Quadrat(4) = 16

Als Parameter für den Interpreter wird der Name der Klasse übergeben, die eine main()-Funktion enthält und somit als ausführbar gilt. Der Dateiname ist daher auch nicht mit der Endung »class« zu versehen, denn es gibt keine Klasse mit dem Namen Quadrat.class. Scheitert die Ausführung des Programms an dem Problem, dass die Klasse nicht verfügbar ist, so muss möglicherweise in die Umgebungsvariable CLASSPATH der Punkt (das aktuelle Verzeichnis) mit aufgenommen werden. Ab dem SDK 1.2 ist der CLASSPATH allerdings für die Standardausführung nicht nötig und sollte besser gar nicht gesetzt werden.

1.9.1 Häufige Compiler- und Interpreterprobleme

Arbeiten wir auf der Kommandozeilenebene (Shell) ohne eine integrierte Entwicklungsumgebung, können verschiedene Probleme auftreten. Ist der Pfad zum Compiler nicht richtig gesetzt, wird unter DOS (NT-Shell) eine Fehlermeldung der Form

D:\>javac Quadrat.java
Der Befehl ist entweder falsch geschrieben oder konnte
 nicht gefunden werden.
Bitte überprüfen Sie die Schreibweise und die
 Umgebungsvariable 'PATH'.

ausgegeben. Unter UNIX lautet die Meldung gewohnt kurz:

javac: Command not found

Findet der Compiler in einer Zeile einen Fehler, so meldet er diesen unter der Angabe der Datei und der Zeilennummer. Nehmen wir noch einmal unser Quadratzahlen-Programm und bauen in der quadrat()-Funktion einen Fehler ein - das Semikolon fällt der Löschtaste zum Opfer. Der Compilerdurchlauf meldet:

Quadrat.java:10: ';' expected.
    return n * n
               ^
1 error

War der Compilerdurchlauf erfolgreich, wird der Interpreter mit dem Programm java aufgerufen. Verschreiben wir uns bei dem Namen der Klasse oder fügen wir unserem Klassennamen das Suffix »class« hinzu, so meckert der Interpreter. Beim Versuch, die nicht existente Klasse Q zum Leben zu bringen, schreibt der Interpreter auf den Fehlerkanal:

$ java Q.class
Exception in thread "main"   java.lang.NoClassDefFoundError:\
Q/class

Ist der Name der Klassendatei korrekt, doch die Hauptfunktion hat keine Signatur public static void main(String[]), so kann der Java-Interpreter keine Funktion finden, bei der er mit der Ausführung beginnen soll. Verschreiben wir uns bei der main()-Funktion in Quadrat, dann folgt die Fehlermeldung:

In class Quadrat: void main(String argv[]) is not defined