Klassen & Objekte in Java

Willkommen beim Herztueck von Java: der objektorientierten Programmierung (OOP)! In Java ist alles ein Objekt — und Klassen sind die Baupläne fuer diese Objekte. In diesem Kapitel lernst du, wie du eigene Klassen erstellst und damit arbeitest.

Was sind Klassen und Objekte?

Eine Klasse ist wie ein Bauplan. Ein Objekt ist das fertige Produkt, das nach diesem Bauplan gebaut wurde.

Klasse "Auto" (Bauplan)           Objekte (konkrete Autos)
┌─────────────────────┐          ┌────────────────────┐
│ Eigenschaften:      │          │ marke = "BMW"      │
│   - marke           │   ───>   │ farbe = "Schwarz"  │
│   - farbe           │          │ kmStand = 15000    │
│   - kmStand         │          └────────────────────┘
│ Verhalten:          │          ┌────────────────────┐
│   - fahren()        │   ───>   │ marke = "VW"       │
│   - tanken()        │          │ farbe = "Rot"      │
└─────────────────────┘          │ kmStand = 50000    │
                                 └────────────────────┘

Deine erste Klasse

public class Hund {
    // Felder (Eigenschaften)
    String name;
    String rasse;
    int alter;

    // Methoden (Verhalten)
    void bellen() {
        System.out.println(name + " sagt: Wuff!");
    }

    void vorstellen() {
        System.out.printf("%s ist ein %s und %d Jahre alt.%n", name, rasse, alter);
    }
}

Objekte erstellen und verwenden

public class HundDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // Objekt erstellen mit "new"
        var rex = new Hund();
        rex.name = "Rex";
        rex.rasse = "Schaeferhund";
        rex.alter = 5;

        var bella = new Hund();
        bella.name = "Bella";
        bella.rasse = "Golden Retriever";
        bella.alter = 3;

        // Methoden aufrufen
        rex.bellen();       // Rex sagt: Wuff!
        bella.vorstellen(); // Bella ist ein Golden Retriever und 3 Jahre alt.
    }
}

Was passiert bei new?

1. Java reserviert Speicher fuer das Objekt
2. Alle Felder bekommen Default-Werte (null, 0, false)
3. Der Konstruktor wird aufgerufen (dazu spaeter mehr)
4. Eine Referenz auf das Objekt wird zurueckgegeben

Felder (Instanzvariablen)

Felder speichern den Zustand eines Objekts:

public class Student {
    // Felder
    String name;
    int matrikelnummer;
    double notendurchschnitt;
    boolean istAktiv;

    // Default-Werte:
    // name = null
    // matrikelnummer = 0
    // notendurchschnitt = 0.0
    // istAktiv = false
}

Felder vs. lokale Variablen

Eigenschaft	Felder	Lokale Variablen
Deklariert in	Klasse	Methode/Block
Default-Wert	Ja (null, 0, false)	Nein (muss initialisiert werden)
Sichtbarkeit	Ganze Klasse	Nur im Block
Lebensdauer	So lange das Objekt lebt	Bis Block endet

Methoden in Klassen

Methoden definieren das Verhalten eines Objekts:

public class Bankkonto {
    String inhaber;
    double kontostand;

    void einzahlen(double betrag) {
        if (betrag > 0) {
            kontostand += betrag;
            System.out.printf("%.2f EUR eingezahlt. Neuer Stand: %.2f EUR%n", betrag, kontostand);
        }
    }

    void abheben(double betrag) {
        if (betrag > 0 && betrag <= kontostand) {
            kontostand -= betrag;
            System.out.printf("%.2f EUR abgehoben. Neuer Stand: %.2f EUR%n", betrag, kontostand);
        } else {
            System.out.println("Nicht genug Guthaben!");
        }
    }

    void kontoInfo() {
        System.out.printf("Konto von %s: %.2f EUR%n", inhaber, kontostand);
    }
}

public class BankDemo {
    public static void main(String[] args) {
        var konto = new Bankkonto();
        konto.inhaber = "Max Mustermann";
        konto.kontostand = 1000.0;

        konto.kontoInfo();        // Konto von Max Mustermann: 1000.00 EUR
        konto.einzahlen(500);     // 500.00 EUR eingezahlt. Neuer Stand: 1500.00 EUR
        konto.abheben(200);       // 200.00 EUR abgehoben. Neuer Stand: 1300.00 EUR
        konto.abheben(5000);      // Nicht genug Guthaben!
    }
}

Das this-Schluesselwort

this verweist auf das aktuelle Objekt. Es ist besonders nuetzlich, wenn Parameter und Felder den gleichen Namen haben:

public class Person {
    String name;
    int alter;

    void setName(String name) {
        this.name = name; // this.name = Feld, name = Parameter
    }

    void setAlter(int alter) {
        this.alter = alter;
    }

    void vorstellen() {
        System.out.println("Ich bin " + this.name + ", " + this.alter + " Jahre alt.");
    }
}

Records — Kompakte Datenklassen (Java 16+)

Fuer Klassen, die hauptsaechlich Daten speichern, gibt es seit Java 16 Records:

// Statt dieser ganzen Klasse:
public class PersonAlt {
    private final String name;
    private final int alter;

    public PersonAlt(String name, int alter) {
        this.name = name;
        this.alter = alter;
    }

    public String getName() { return name; }
    public int getAlter() { return alter; }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person[name=" + name + ", alter=" + alter + "]";
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) { /* ... */ return false; }

    @Override
    public int hashCode() { /* ... */ return 0; }
}

// Schreibe einfach:
record Person(String name, int alter) {}

Records generieren automatisch:

• Einen Konstruktor mit allen Feldern
• Getter (ohne get-Prefix): person.name(), person.alter()
• toString(), equals() und hashCode()

var max = new Person("Max", 25);
System.out.println(max.name());    // Max
System.out.println(max.alter());   // 25
System.out.println(max);           // Person[name=Max, alter=25]

var max2 = new Person("Max", 25);
System.out.println(max.equals(max2)); // true

Records mit eigenen Methoden

record Rechteck(double breite, double hoehe) {
    double flaeche() {
        return breite * hoehe;
    }

    double umfang() {
        return 2 * (breite + hoehe);
    }

    boolean istQuadrat() {
        return breite == hoehe;
    }
}

var r = new Rechteck(5, 3);
System.out.println("Flaeche: " + r.flaeche());   // 15.0
System.out.println("Umfang: " + r.umfang());     // 16.0
System.out.println("Quadrat: " + r.istQuadrat()); // false

Vergleich mit Python

# Python: Klasse
class Hund:
    def __init__(self, name, rasse):
        self.name = name
        self.rasse = rasse

    def bellen(self):
        print(f"{self.name} sagt: Wuff!")

rex = Hund("Rex", "Schaeferhund")
rex.bellen()

// Java: Klasse
public class Hund {
    String name;
    String rasse;

    Hund(String name, String rasse) {
        this.name = name;
        this.rasse = rasse;
    }

    void bellen() {
        System.out.println(name + " sagt: Wuff!");
    }
}

var rex = new Hund("Rex", "Schaeferhund");
rex.bellen();

Python	Java
self	this
__init__	Konstruktor (Klassenname)
Keine Typen	Typen erforderlich
class Hund:	public class Hund { }

Mehrere Klassen zusammen verwenden

record Adresse(String strasse, String stadt, String plz) {}

public class Mitarbeiter {
    String name;
    String position;
    double gehalt;
    Adresse adresse; // Ein Objekt als Feld!

    void info() {
        System.out.printf("%s (%s) - %.2f EUR%n", name, position, gehalt);
        System.out.printf("Wohnt in: %s, %s %s%n",
            adresse.strasse(), adresse.plz(), adresse.stadt());
    }
}

var adresse = new Adresse("Hauptstr. 1", "Berlin", "10115");
var mitarbeiter = new Mitarbeiter();
mitarbeiter.name = "Anna Mueller";
mitarbeiter.position = "Entwicklerin";
mitarbeiter.gehalt = 65000;
mitarbeiter.adresse = adresse;

mitarbeiter.info();

null und NullPointerException

Referenztypen koennen null sein — “kein Objekt”:

Hund hund = null;

// Das hier knallt!
// hund.bellen(); // NullPointerException!

// Immer erst pruefen:
if (hund != null) {
    hund.bellen();
}

Die NullPointerException ist der haeufigste Fehler in Java. Gewoehne dir an, Referenzen vor der Nutzung zu pruefen.

Uebungen

Uebung 1: Buch-Klasse

Erstelle eine Klasse Buch mit Feldern titel, autor, seiten und preis. Fuege Methoden info() und istLang() (> 300 Seiten) hinzu.

Uebung 2: Kreis-Record

Erstelle einen Record Kreis mit dem Radius. Fuege Methoden fuer flaeche(), umfang() und durchmesser() hinzu.

Uebung 3: Einkaufswagen

Erstelle eine Klasse Einkaufswagen mit einer ArrayList von Produkten (als Record Produkt(String name, double preis)). Fuege Methoden hinzufuegen(), gesamtpreis() und anzeigen() hinzu.

Uebung 4: Spieler-Verwaltung

Erstelle eine Klasse Spieler mit Name, Level und Erfahrungspunkten. Fuege eine Methode erfahrungSammeln(int punkte) hinzu, die bei genug Punkten automatisch das Level erhoeht.

Was kommt als Naechstes?

In der naechsten Lektion vertiefen wir das Thema mit Konstruktoren — der elegante Weg, Objekte mit Startwerten zu erstellen.

Zusammenfassung

• Eine Klasse ist ein Bauplan, ein Objekt ist eine Instanz davon
• Felder speichern den Zustand, Methoden definieren das Verhalten
• Objekte werden mit new erstellt
• this verweist auf das aktuelle Objekt
• Records sind kompakte, unveraenderliche Datenklassen (Java 16+)
• null bedeutet “kein Objekt” — Vorsicht vor NullPointerException!
• Klassen koennen andere Objekte als Felder enthalten (Komposition)

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