Informatik & Praxis – serie

Immer komplexere Probleme zwingen geradezu zu objektorientiertem Denken. Daß mit den objektorientierten Programmiersprachen genau die Hilfsmittel bereitgestellt werden, mit denen die reale Welt adäquat abgebildet werden kann, ist sicherlich die Basis für den Trend, neue Software-Projekte fast ausschließlich damit zu realisieren. Die noch recht junge Programmiersprache C++ nimmt dabei zweifellos eine Sonderstellung ein, weil die sehr weit verbreitete Programmiersprache C in ihr komplett enthalten ist. Das erleichtert vielen Programmierern den Umstieg erheblich, und an diese Umsteiger wendet sich dieses Buch. Die vielfach zu hörende Skepsis, daß Umsteiger (wegen der Gefahr, "rückfällig zu werden") besondere Schwierigkeiten haben, die objektorientierte Denkweise konsequent zu verfolgen, wird von mir nicht geteilt, im Gegenteil: Gerade der (und nun nenne ich ihn) Aufsteiger zur objektorientierten Programmierung wird die Vorteile ganz besonders deutlich erkennen. Nicht unterschätzt werden darf die Möglichkeit, bewährte Algorithmen der Programmier­ sprache C, die ohne Änderung auch von C++ -Compilern übersetzt werden können, mit einer Verpackung zu versehen, die eine "objektorientierte Weiterverwendung" gestatten (die ab Kapitel 7 verwendeten "Microsoft foundation classes" sind geradezu ein klassisches Beispiel dafür). Dies legt einen "Aufstieg zu C++" ebenso nahe wie der nicht zu übersehende Trend, daß die Hersteller modernen Entwicklungsumgebungen für die Programmentwicklung konsequent die objektorientierten Sprachen unterstützen. Diese Aussage gilt in besonderem Maße für die Windows-Programmierung.

Beschreibungsformalismen aus der theoretischen Informatik werden benutzt, um Systeme präzise zu beschreiben. Diese Formalismen werden in vielen Gebieten des praktischen Systementwurfs angewandt, z.B. bei der Spezifikation der Kommunikation zwischen Computern, der Beschreibung von Datenbanken oder der Feststellung von konkreten Bedienungsschritten in einem grafischen User Interface. Das Buch stellt die wichtigsten, grundlegenden Formalismen zusammen und kompensiert damit das in den sog. Bindestrich-Informatik-Studiengängen an Fachhochschulen typischerweise anzutreffende Defizit in diesem Bereich. Hervorgegangen aus Veranstaltungen dieser Studiengänge kann das Buch gut als vorlesungsbegleitendes Lehrwerk eingesetzt werden - gleichzeitig ist es auch für das Selbststudium geeignet.

Das Buch gibt eine Einführung in die Grundkonzepte von Computern, in ihre Handhabung zum Einsatz von weit verbreiteten Anwendungsprogrammen und in die Nutzung des Internet zur Information und Kommunikation. Darauf aufbauend werden die Informationstechnik und ihre Bedeutung im Kontext von Unternehmen diskutiert und zukunftsträchtige informationstechnische Lösungsansätze für den betrieblichen Einsatz vorgestellt. Durch die in hohem Maße anwendungsorientierte Form der Präsentation der Inhalte anhand von Fragestellungen, mit denen der Praktiker konfrontiert wird, wird auch der Nicht-Informatiker in die Lage versetzt, den Computer und die Informationstechnik kennen und beherrschen zu lernen.

Datenbanken entstanden ab etwa 1960 aus der Notwendigkeit, die logischen auf die immer größer werdenden Datenmengen zu vereinfachen und Zugriffe zu normieren. Wurden diese Datenbanken über mehr als zwei Jahrzehnte hin­ weg ausschließlich auf Großrechnern eingesetzt, so haben sie inzwischen ihren Siegeszug auch auf Kleinrechnern angetreten. Ermöglicht wurde dies aus dreierlei Gründen: erstens durch die enorm gestiegene Rechnerleistung der letzten Jahre, zweitens durch die Verwendung relationaler Datenbanken und drittens durch die Einführung grafischer Oberflächen. Die Anfang der 70er Jahre entwickelten relationalen Datenbanken ermögli­ chen eine einfache Erstellung und Programmierung. Grafische Oberflächen unterstützen den Anwender und Datenbankdesigner dank einer leichten Benut­ zerführung und anschaulichen Musterbeispielen, so daß auch dem interessier­ ten Laien diese Form der Datenhaltung mit all ihren Möglichkeiten offen steht. Der Laie sei aber davor gewarnt, größere Datenbanken ohne theoretische Grundkenntnisse selbst zu erstellen. Denn hier leitet sich der Datenbankent­ wurf in der Regel nicht mehr direkt aus der AufgabensteIlung ab. Doch nur ein guter Entwurf garantiert übersichtliche und optimale Zugriffe und ermöglicht je nach Bedarf Ergänzungen und Erweiterungen der Datenbank. Auch wird nur dadurch die Konsistenz und Integrität der Datenbank ermöglicht, so daß feh­ lerhafte, widersprüchliche und nicht mehr zugreifbare Datenbestände verhin­ dert werden. Grundlagen zu Datenbankentwurf und -programmierung sollten für den Datenbankprogrammierer daher selbstverständlich sein. Dieses Buch entstand aus mehreren Vorlesungen zu Datenbanken, die ich an der Fachhochschule Regensburg für Informatiker gelesen habe. Doch ich will auch denNicht-Informatiker und interessierten Laien gezielt ansprechen. Dazu wird mit zahlreichen Beispielen die Theorie direkt in die Praxis umgesetzt.

Das Buch führt in die Programmierung mit der Java 2-Plattform ein und erläutert anhand von mehr als hundert vollständigen und ausführlich kommentierten Beispielen alle wesentlichen Aspekte von Java. Es eignet sich sowohl als Grundlage für einen Einführungskurs zu Java mit anwendungsbezogenen praktischen Übungen als auch zum Selbststudium.

Nur wenige höhere Programmiersprachen haben es geschafft, über mehrere Jahrzehnte erfolgreich zu sein. Die Sprache C gehört zweifelsfrei dazu und ist im Gegensatz zu anderen Sprachen, die eine vergleichbar lange Zeit überleben konnten, gerade in den letzten Jahren immer beliebter geworden. Und weil sie in der dominierenden objektorientierten Sprache C++ komplett enthalten ist, kann man ihr wohl ein noch langes Leben prophezeien (allerdings gelten in der Informatik Voraussagen schon dann als "Langzeit-Prognose", wenn sie einen Zeitraum von fünf Jahren umfassen). C-Programmierung gilt als schwierig. Ich kann aus eigener Erfahrung in der Lehre bestätigen, daß der Anfänger tatsächlich mehr Schwierigkeiten als mit anderen Programmiersprachen hat. Aber nach einer gewissen "Durststrecke" zahlen sich die Mühen aus. Wenn die Anfangs­ Schwierigkeiten überwunden sind, können nach vergleichsweise kurzer Zeit schon anspruchs­ vollere Probleme gelöst werden. Das setzt allerdings voraus, daß auch die Konzepte dafür gelehrt werden, denn es nützt wenig, sich durch die Problematik der "Pointer" und der "rekursiven Strukturen" hindurchzuquälen, wenn man nicht auch mit den verketteten Listen und den binären Bäumen die Datenstrukturen und dazu die rekursive Programmiertechnik behandelt, die diese Konzepte intensiv benutzen. Schließlich ist der Erfolg beim Erlernen einer Programmiersprache weitgehend auch vom Spaß abhängig, den man bei aller Mühe unbedingt haben sollte. Das schönste Ergebnis, ein funktionierendes Programm aus eigener Fertigung, sollte sich allerdings möglichst auch "so schön" präsentieren, wie es die professionell erzeugte Software tut. Dazu sind Kenntnisse der Windows-Programmierung heute unerläßlich.