In Java wird jede selbstdefinierte Klasse mit Hilfe des new-Operators instanziert. Mit Ausnahme von Strings und Arrays, bei denen der Compiler auch Literale zur Objekterzeugung zur Verfügung stellt, gilt dies auch für alle vordefinierten Klassen der Java-Klassenbibliothek. Wie bei primitiven Variablen lassen sich beide Anweisungen auch kombinieren. Das nachfolgende Beispiel deklariert und initialisiert die Variable meinPorsche:

Auto meinPorsche = new Auto();
Kombinierte Deklaration und Initialisierung einer Objektvariablen

Zum Zeitpunkt der Deklaration wird noch nicht festgelegt, wie viele Elemente das Array haben soll. Dies geschieht erst später bei seiner Initialisierung, die mit Hilfe des new-Operators oder durch Zuweisung eines Array-Literals ausgeführt wird.

Soll festgestellt werden, ob eine Spalte den Wert NULL hatte, so kann das nach dem Aufruf der get-Methode durch Aufruf von wasNull abgefragt werden. wasNull gibt genau dann true zurück, wenn die letzte abgefragte Spalte einen NULL-Wert als Inhalt hatte. Bei allen Spalten, die NULL-Werte enthalten können, muss diese Abfrage also erfolgen. Bei den get-Methoden, die ein Objekt als Ergebniswert haben, geht es etwas einfacher. Hier wird null zurückgegeben, wenn der Spaltenwert NULL war.

Der parameterlose Konstruktor initialisiert einen OutputStream. Er ist protected und wird in abgeleiteten Klassen überlagert. Mit close wird der OutputStream geschlossen, und flush schreibt die gepufferten Daten physikalisch auf das Ausgabegerät und leert alle Puffer. Wesentlich schneller sind die (älteren) OutputStream-Klassen, die nicht mit Zeichen, sondern mit Bytes arbeiten. Sie führen keine aufwendige Konvertierung durch, sondern geben je Zeichen einfach dessen niederwertige 8 Bit aus. Das spart viel Zeit und führte im Test zu einer nochmals um den Faktor drei bis vier beschleunigten Ausgabe (wenn auch der FileOutputStream in einen BufferedOutputStream eingeschlossen wurde).

Die OutputStream-Klassen sind also immer dann den Writer-Klassen vorzuziehen, wenn entweder sowieso Binärdaten ausgegeben werden sollen oder wenn sichergestellt ist, dass keine UNICODE-Zeichen verwendet werden, die durch das simple Abschneiden der oberen 8 Bit falsch ausgegeben würden. Da der UNICODE-Zeichensatz in den ersten 256 Zeichen zum ISO-8859-1-Zeichensatz kompatibel ist, sollten sich für die meisten europäischen und angelsächsischen Sprachen keine Probleme ergeben, wenn zur Ausgabe von Zeichen die OutputStream-Klassen verwendet werden.

Um eine Klasse einem ganz bestimmten Paket zuzuordnen, muss lediglich am Anfang des Quelltextes eine geeignete package-Anweisung verwendet werden. Diese besteht (analog zur import-Anweisung) aus dem Schlüsselwort package und dem Namen des Pakets, dem die nachfolgende Klasse zugeordnet werden soll. Die package-Anweisung muss als erste Anweisung in einer Quelldatei stehen, so dass der Compiler sie noch vor den import-Anweisungen findet.

Klassen, Methoden, Variablen mit Standard-Sichtbarkeit sind nur innerhalb des Pakets sichtbar, in dem sie definiert wurden. Sie sind beispielsweise nützlich, um in aufwendigeren Paketen allgemein zugängliche Hilfsklassen zu realisieren, die außerhalb des Pakets unsichtbar bleiben sollen. Sie können mitunter nützlich sein, um zu verhindern, dass Elemente als public deklariert werden.

Ein Paket ist eine Sammlung von Klassen, die einen gemeinsamen Zweck verfolgen oder aus anderen Gründen zusammengefaßt werden sollen. Jede Klasse in Java ist Bestandteil genau eines Pakets. Paketnamen können aus mehreren Teilen bestehen und beliebig tiefe Hierarchien ausdrücken.

Der Name einer Methode oder einer Variablen besteht damit grundsätzlich aus drei Elementen:

· Paketname

· Klassen- oder Objektname

· Methoden- bzw. Variablenname

Ein Beispiel für einen Methodennamen ist java.lang.Math.sqrt. Es gibt Mechanismen, mit denen es möglich ist, die Namen bei ihrer Verwendung abzukürzen. Damit eine Klasse verwendet werden kann, muss angegeben werden, in welchem Paket sie liegt. Hierzu gibt es zwei unterschiedliche Möglichkeiten.

Jede Klasse in Java ist Bestandteil eines Pakets. Der vollständige Name einer Klasse besteht aus dem Namen des Pakets, gefolgt von einem Punkt, dem sich der eigentliche Name der Klasse anschließt. Der Name des Pakets selbst kann ebenfalls einen oder mehrere Punkte enthalten.

Dieses Piping-Konzept wird in Java durch die Klassen PipedInputStream und PipedOutputStream realisiert. Beide Klassen werden immer paarweise und immer in getrennten Threads verwendet. Daten, die der eine Thread in den PipedOutputStream schreibt, kann der andere aus dem angebundenen PipedInputStream lesen.

Ein Beispiel für Polymorphismus: Eine Variable vom Typ einer Basisklasse nimmt zur Laufzeit unterschiedliche Objekte aus abgeleiteten Klassen auf. Da bereits in der Basisklasse die Definition von eineMethode vorgenommen wurde, akzeptiert der Compiler den Aufruf dieser Methode bereits bei Objekten dieser vermeintlich abstrakten Klasse. Erst zur Laufzeit ist dann bekannt, welcher abgeleitete Typ hinter jedem einzelnen Arrayelement steht, und das Laufzeitsystem ruft die darin implementierte Variante der Methode eineMethode auf.

Ein PrintStream bietet die Möglichkeit, Strings und primitive Typen im Textformat auszugeben. Er stellt eine Vielzahl von print- und println-Methoden für unterschiedliche Datentypen zur Verfügung. Seine Schnittstelle und Anwendung entspricht der Klasse PrintWriter.

Methoden oder Variablen vom Typ private sind nur in der aktuellen Klasse sichtbar, in allen anderen Klassen bleiben sie dagegen unsichtbar. Methoden in abgeleiteten Klassen können daher nicht überlagert werden. Für Aufrufer von Instanzen bleiben private-Variablen verdeckt.

Mit Hilfe dieser Sichtbarkeitsebenen kann der Zugriff auf Klassenelemente eingeschränkt werden. private-Elemente sollten immer dann verwendet werden, wenn implementierungsabhängige Details zu verstecken sind, die auch in abgeleiteten Klassen nicht sichtbar sein sollen. protected-Elemente sind vor Zugriffen von außen geschützt, können aber von abgeleiteten Klassen verwendet werden. Die public-Elemente schließlich bilden die für alle sichtbaren Teile einer Klassendefinition und können daher als ihre Schnittstelle angesehen werden. Nachfolgend werden die verschiedenen Sichtbarkeitsattribute noch einmal genau beschrieben. Elemente mit Standard-Sichtbarkeit verhalten sich innerhalb des Pakets wie public- und außerhalb wie private-Elemente.

Diese Einschränkung bedeutet überraschenderweise nicht, daß die Methoden einer Klasse nur auf die privaten Membervariablen des eigenen Objekts zugreifen dürfen. Vielmehr ist ebenfalls möglich, (quasi von außen) auf die private-Variablen eines anderen Objekts zuzugreifen. Vorausgesetzt, es handelt sich um eine Instanz derselben Klasse.

Aus diesen Ergebnissen allgemeingültige Empfehlungen abzuleiten, ist schwierig. Zwar empfiehlt es sich offensichtlich, Methoden als private bzw. final zu deklarieren, wenn sicher ist, dass sie in abgeleiteten Klassen nicht aufgerufen bzw. überlagert werden sollen. Auch könnte man versuchen, verstärkt Klassenmethoden zu verwenden oder zur Vermeidung von polymorphen Aufrufen die Vererbungshierachie zu beschränken oder mit Hilfe des Attributs final ganz abzuschneiden. All diese Entscheidungen hätten aber einen starken Einfluss auf das Klassendesign der Anwendung und könnten sich leicht an anderer Stelle als Sackgasse herausstellen.

Methoden oder Variablen vom Typ protected sind in der aktuellen Klasse und in abgeleiteten Klassen sichtbar. Darüber hinaus sind sie für Methoden anderer Klassen innerhalb desselben Pakets sichtbar. Sie sind jedoch nicht für Aufrufer der Klasse sichtbar, die in anderen Paketen definiert wurden.

Membervariablen und Methoden vom Typ public sind im Rahmen ihrer Lebensdauer überall sichtbar. Sie können daher in der eigenen Klasse und von beliebigen Methoden anderer Klassen verwendet werden. Das Attribut public ist zusätzlich auch bei der Klassendefinition selbst von Bedeutung, denn nur Klassen, die als public deklariert wurden, sind außerhalb des Pakets sichtbar, in dem sie definiert wurden. In jeder Quelldatei darf nur eine Klasse mit dem Attribut public angelegt werden. Es gibt noch eine wichtige Besonderheit bei der Deklaration von Klassen, die von anderen Klassen verwendet werden sollen. Damit eine Klasse A eine andere Klasse B einbinden darf, muß nämlich eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt sein:

· Entweder gehören A und B zu demselben Paket oder

· die Klasse B wurde als public deklariert.

Wenn also nur Default-Pakete verwendet werden, spielt es keine Rolle, ob eine Klasse vom Typ public ist, denn alle Klassen liegen in demselben Paket. Werden aber Klassen aus externen Paketen eingebunden, so gelingt das nur, wenn die einzubindende Klasse vom Typ public ist. Andernfalls verweigert der Compiler deren Einbindung und bricht die Übersetzung mit einer Fehlermeldung ab.

· In einem Remote-Interface werden eine oder mehrere Methoden definiert, die als aufrufbare Dienste anderen Arbeitsplätzen zur Verfügung gestellt werden sollen.

· Eine Serverklasse implementiert das Interface und erzeugt eine oder mehrere Instanzen, die als Remote-Objekte bezeichnet werden.

· Die Remote-Objekte werden bei einem Namens-Service registriert, der von potentiellen Clients abgefragt werden kann. Mit der RMI-Registry ist ein einfacher Namens-Service bereits Bestandteil des RMI-Pakets.

· Clients beschaffen mit Hilfe der RMI-Registry Referenzen auf die benötigten Objekte und rufen die gewünschten Methoden auf. Die beim Aufruf übergebenen Parameter werden an das Remote-Objekt übertragen, und die passende Methode wird dort ausgeführt. Der Rückgabewert wird an den Client zurückübertragen. Die Referenzen auf die Remote-Objekte werden als Remote-Referenzen bezeichnet.

RMI etabliert also eine Client-Server-Architektur zwischen lokalen Java-Objekten und den von ihnen aufgerufenen Remote-Objekten. Die eigentliche Kommunikation zwischen den Teilnehmern ist fast vollständig unsichtbar.

Die Rollen von Client und Server sind dabei keineswegs statisch festgelegt. So kann ein Client durchaus Server-Funktionalitäten implementieren oder ein Server kann zur Ausführung eines Client-Calls die Hilfe eines anderen Remote-Objekts in Anspruch nehmen. Eine interessante Eigenschaft von RMI besteht auch darin, fehlenden Code dynamisch nachzuladen. Benötigt beispielsweise ein Server zur Ausführung eines Auftrags eine bis dato unbekannte Klasse vom Client (die natürlich ein ihm zur Compilezeit bekanntes Interface implementiert), so kann er diese dynamisch vom Client laden und - dank der Plattformunabhängigkeit von Java - auf dem Server ausführen.

· Zunächst wird ein neues Thread-Objekt erzeugt.

· An den Konstruktor wird das Objekt übergeben, das parallel ausgeführt werden soll.

· Die Methode start des neuen Thread-Objekts wird aufgerufen.

Nun startet das Thread-Objekt die run-Methode des übergebenen Objekts, das sie ja durch die Übergabe im Konstruktor kennt. Da dieses Objekt das Interface Runnable implementiert, ist garantiert, daß eine geeignete Methode run zur Verfügung steht.

Auf eine ähnliche Weise lassen sich auch Methoden, die ursprünglich nicht als Thread vorgesehen waren, in einen solchen umwandeln und im Hintergrund ausführen. Der Grundstein für die Umwandlung eines gewöhnlichen Objekts in einen Thread wird dabei immer bei der Übergabe eines Runnable-Objekts an den Konstruktor des Thread-Objekts gelegt.

Hat eine Methode einen Rückgabewert (ist also nicht vom Typ void), so kann sie mit Hilfe der return-Anweisung einen Wert an den Aufrufer zurückgeben. Die return-Anweisung hat folgende Syntax:

return Ausdruck;

Wenn diese Anweisung ausgeführt wird, führt dies zum Beenden der Methode, und der Wert des angegebenen Ausdrucks wird an den Aufrufer zurückgegeben. Der Ausdruck muss dabei zuweisungskompatibel zum Typ der Funktion sein. Die Datenflussanalyse sorgt dafür, dass hinter der return-Anweisung keine unerreichbaren Anweisungen stehen und dass jeder mögliche Ausgang einer Funktion mit einem return versehen ist. Der in C beliebte Fehler, einen Funktionsausgang ohne return-Anweisung zu erzeugen (und damit einen undefinierten Rückgabewert zu erzeugen), kann in Java also nicht passieren.