Array

Arrays sind Objekte zur Speicherung vieler, meist ähnlicher Werte. Diese sogenannten Elemente werden in einem Array der Reihe nach abgelegt. Man kann sie mit einem Index ansprechen. Die Anzahl der Elemente eines Arrays gibt die Array-Eigenschaft length zurück:

var sprachen = ["C", "Java", "JavaScript"];
sprachen[3] = "PHP";
var frage = "Wähle eine Programmiersprache:";
for (var i = 0; i < sprachen.length; i++) {
  frage = frage + " (" + i "=" + sprachen[i] + ")";
}
var wahl = prompt(frage);
alert(sprachen[wahl] + " ist eine tolle Sprache!") 

Ein Array wird mit eckigen Klammern erzeugt. Darin kann man durch Komma getrennt beliebig viele Elemente eintragen. Die Elemente können alle einen unterschiedlichen Datentyp besitzen. ["Ei", 53, true] ist ein gültiges Array. Normalerweise sollte man in einem Array typ-gleiche Elemente speichern. Die leere Klammer [] erzeugt ein leeres Array. Die Elemente eines Arrays spricht man ebenfalls mit eckigen Klammer an: array[n] verweist auf das n-te Element des Arrays. So kann man entweder das n-te Element auslesen oder dem n-ten Element einen (neuen) Wert zuordnen. Aber Achtung: es wird von 0 an gezählt!

while – Schleife

Neben der for-Schleife kennt JavaScript die while– und die do...while-Schleife. while-Schleifen werden solange durchlaufen wie eine Schleifenbedingung wahr ist:

var x1 = 1;
var x2 = 1;
var x2Cache;
while (x2 < 100) {
  x2Cache = x2;
  x2 = x2 + x1;
  x1 = x2Cache;
}
alert("Die erste Fibonacci-Zahl " +
    "größer 100 ist " + x2);

Das kleine Programm berechnet die erste Fibonacci-Zahl, die größer als 100 ist. Die Schleifenbedingung ist hier x2 < 100. Zu Anfang hat x2 den Wert 1. 1 ist kleiner als 100. Die Schleifenbedingung ist also erfüllt und der Schleifen-Code wird durchlaufen. Nach Durchlauf der Schleife hat x2 den Wert 2. Nun wird die Schleifenbedingung erneut geprüft. 2 ist immer noch kleiner als 100. Die Schleife wird wieder durchlaufen. Nach mehreren Durchläufen wird x2 größergleich 100 sein. Die Schleifenbedingung ist nicht mehr erfüllt und der Code wird am Ende der Schleife fortgesetzt. In unserem Beispiel wird x2 ausgegeben.

Die do...while-Schleife funktioniert analog der while-Schleife. Mit einem Unterschied: Die Schleifenbedingung wird am Ende der Schleife ausgewertet.

var x1 = 1;
var x2 = 1;
var x2Cache;
do {
  x2Cache = x2;
  x2 = x2 + x1;
  x1 = x2Cache;
} while (x2 < 100)
alert("Die größte Fibonacci-Zahl " + 
    "kleiner 100 ist " + x2);

Kanban-Tafel

Mit einer Kanban-Tafel kann man Arbeitsprozesse visuell darstellen. Die einfachste Kanban-Tafel besteht aus drei Spalten: ‚zu tun‘, ‚in Bearbeitung‘ und ‚fertig‘. Einzelne Arbeitsschritte bzw. Aufgaben werden nun auf Karten geschrieben und in die Spalte ‚zu tun‘ geheftet. Fängt man eine Aufgabe an, wandert die Karte auf ‚in Bearbeitung‘; ist die Aufgabe erledigt, wird sie in die Spalte ‚fertig‘ geschoben. Komplexere Kanban-Tafeln bestehen aus weiteren Spalten wie ‚im Test‘ und ‚getestet‘. Kanban-Tafel (und die etwas aufwändigeren Scrum-Boards) sind in der Software-Entwicklung weit verbreitet. Es werden entweder echte Tafeln zusammen mit echten Karten oder Online-Boards verwendet. Bei Online-Boards kann man aus einer Vielzahl von Produkten wählen. Meist bieten sie eine kostenlose Grundversion an. Für zusätzliche Features muss man dann eine monatliche Gebühr bezahlen. Ein einfaches, aufgeräumtes, in der kostenlosen Grundversion ausreichendes Tool ist KanbanFlow.

IDE

Eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE, Integrated Development Environment) stellt dem Entwickler verschiedene Werkzeuge zum Schreiben und Ausführen von Programmen zur Verfügung. Kern einer IDE ist ein leistungsstarker Editor, der Schlüsselwörter (var, if, for, …) der jeweiligen Programmiersprache farblich besonders hervorhebt (Syntax-Highlighting), der nach Eingabe von wenigen Buchstaben Vorschläge für das Weiterschreiben macht (Autovervollständigung) und der vor Fehlern oder Ungenauigkeiten warnt. Klassischerweisse ist eine Entwicklungsumgebung ein Programm, das aus dem Internet (frei oder kostenpflichtig) heruntergeladen wird, auf dem Rechner installiert wird und das auf Dateien des Rechners zugreift. Das Spektrum reicht hier von schlanken Texteditoren wie Notepad++ bis hin zu Alleskönnern wie Eclipse. Seit geraumer Zeit etablieren sich auch IDE’s, die ausschließlich in der Cloud arbeiten. Die IDE wird direkt im Browser geöffnet und die Dateien, die man bearbeitet, liegen in einen Cloud-Speicher. Entweder installiert man die Software auf einem eigenen Server oder man nutzt fertig gehostete Produkte. Interessante, einfache Cloud IDE’s sind Orion und ShiftEdit.

Nachtrag: Nach 6 Wochen Praxiseinsatz von ShiftEdit (freie Version) kann ich es für den professionellen Gebrauch nicht empfehlen. Es läuft nicht rund und verliert bisweilen seine Einstellungen.

Vergleiche

Man kann Werte auf Gleichheit und Ungleichheit, auf größer und kleiner prüfen. Das Ergebnis eines solchen Vergleiches ist entweder true oder false. Für den Vergleich auf Gleichheit / Ungleichheit gibt es vier Operatoren:

=== strikte Gleichheit
!== strikte Ungleichheit
== lose Gleichheit
!= lose Ungleichheit

Strikte Gleichheit liegt vor, wenn die Werte vom gleichen Typ sind und wenn sie gleich sind. Lose Gleichheit liegt vor, wenn die Werte nach einer möglichen Typkonvertierung gleich sind. So ist die Zahl 1 und der String „1“ nicht strikt gleich, da sie nicht denselben Typ besitzen. Sie sind aber lose gleich, da sich der String „1“ in die Zahl 1 konvertieren lässt und diese Werte dann gleich sind.

// Alle Ausdrücke ergeben true.

1 === 1;
1 !== 2;
"1" !== 1;
"Hallo Welt" === "Hallo Welt";
false === false;
true !== false;

1 == 1;
"1" == 1;
0 == false;
1 == true;
2 != true;
2 != false;
"0" == false;

Bei der Typkonvertierung wird versucht, Strings in entsprechende Zahlen umzuwandeln. false wird in 0 und true wird in 1 umgewandelt. Da diese (nicht mal vollständigen) Konvertierungs-Regeln recht kompliziert sind und da man Werte von unterschiedlichem Typ erst garnicht vergleichen sollte, sollte man immer die strikte Gleichheit bzw. Ungleichheit verwenden.

Für den Größenvergleich stehen ebensfalls vier Operatoren zur Verfügung:

<= kleiner gleich
< echt kleiner
>= größer gleich
> echt größer

Mit diesen Operatoren kann man Zahlen und Strings vergleichen. Strings werden wie in einem Lexikon sortiert. Dabei sind Großbuchstaben kleiner als Kleinbuchstaben und Ziffern (in Strings) kleiner als Buchstaben. Auch hier gilt: nur gleiche Datentypen miteinander vergleichen, also Zahlen mit Zahlen und Strings mit Strings.

// Alle Ausdrücke ergeben true.

1 < 2;
3.00001 > 3;
1 <= 1;
9 < 10;

"Arno" < "Franz";
"Hannah" > "Hanna";
"Rot" > "lila";
"9" > "10";

Math

Wir hatten gesehen, dass man mit Zahlen die üblichen Rechenarten durchführen kann, also + - * /. In dieser Auszählung fehlt nur noch der Modulo-Operator. Modulo gibt den Rest einer Division zurück:

console.log(13 % 5); // 3 (13/5 = 2 Rest 3)

Alle weiteren mathematischen Operationen sind im Math-Objekt gebündelt. Hier gibt es Methoden zur Berechnung der Wurzel, von Potenzen, von Sinus und Cosinus. Desweiteren stellt das Math-Objekt eine handvoll mathematischer Konstanten zur Verfügung.

Math.sqrt(9);  // Wurzel aus 9
Math.pow(2, 10); // 2 hoch 10
Math.sin(1); // Sinus von 1 in Radiant
Math.max(2, 17, 6); // = 17 (Maximum)
Math.min(2, 17, 6); // = 2 (Minimum)
Math.floor(6.845); // = 6 (Abrunden)
Math.ceil(6.845); // = 7 (Aufrunden)
Math.PI; // = 3.14...
Math.random(); // eine Zufallszahl
  // größer gleich 0 und kleiner 1

Weitere Methoden findest du bei SELFHTML und MDN.

Aufgabe: Berechne in einer Schleife Primzahlen und gebe sie mit console.log aus.

String

Strings (Zeichenketten) hatten wir weiter unten eingeführt. Wir hatten gesehen, dass man sie in einfachen oder doppelten Anführungszeichen schreiben kann. Und wir hatten gesehen, dass man sie mit dem + Operator zusammen fügen kann. Mit Strings kann man aber noch einiges mehr machen. String ist auch ein sogenanntes Objekt und dieses Objekt besitzt eine wichtige Eigenschaft und eine Reihe von Methoden. Diese Eigenschaft und ein paar dieser Methoden möchte ich hier vorstellen.

length

Die Eigenschaft length gibt die Anzahl der Zeichen (die Länge) eines Strings zurück.

var name = prompt("Wie heißt Du?");
alert("Dein Name hat " + name.length +
    " Buchstaben.");

Der Leerstring besitzt die Länge 0:

var laenge = "".length;
console.log(laenge); // 0

trim

Mit der Methode trim werden Leerzeichen am Anfang und am Ende des Strings entfernt:

var name = " Franz ";
console.log(name.length); // 7
name = name.trim(); // name = "Franz"
console.log(name.length); // 5

Wichtig ist, dass die Methode trim (wie alle anderen String-Methoden) den eigentlichen String nicht verändern. Sie geben den neuen String zurück. Erst durch die Zuweisung name = name.trim() erhällt name den getrimmten Wert.

toLowerCase / toUpperCase

Diese beiden Methoden wandeln einen String in Klein- bzw. Großbuchstaben um:

var name = "Franz";
console.log(name.toLowerCase()); // "franz"
console.log(name.toUpperCase()); // "FRANZ"

Zeichen, die kein Buchstabe sind (Zahlen, Satzzeichen, …) bleiben unverändert. Für ß gibt es keinen Großbuchstaben. Es wird in SS umgewandelt.

substr

Mit der Methode substr kann man aus einem String einen Teilstring extrahieren. Dabei muss man der Position des ersten zu extrahierenden Zeichens und optional die Anzahl der zu extrahierenden Zeichen angeben. Gibt man die Anzahl der zu extrahierenden Zeichen nicht an, werden alle Zeichen bis zum Ende der Zeichenkette extrahiert. Die Zählung der Zeichenposition beginnt mit 0. Die Syntax sieht wie folgt aus: str.substr(start[, length]). Hier einige Beispiele:

var text = "Willkommen!";
console.log(text.substr(4)); // "kommen!"
console.log(text.substr(0, 4)); // "Will"
console.log(text.substr(3, 0)); // ""

indexOf

Syntax: str.indexOf(searchValue[, fromIndex])
Mit dieser Methode wird das erste Vorkommen einer Zeichenkette innerhalb der aufrufenden Zeichenkette ermittelt. Zurückgegeben wird die Position des ersten Vorkommens. Gibt es keine Übereinstimmung, wird -1 zurückgegeben. Optional kann ein Index angegeben werden, ab dem die Suche startet. Beispiele:

var text = "Blütenweiß, blütenweiß";
console.log(text.indexOf("weiß")); // 6
console.log(text.indexOf("weiß"), 10); // 18
console.log(text.indexOf("schwarz"); // -1

charAt

charAt gibt den Buchstaben an der spezifizierten Stelle zurück. Syntax: str.charAt(index)

var text = "Versenkung";
console.log(text.charAt(0)); // "V"
console.log(text.charAt(text.length - 1)); // "g"

Weitere Methoden

Weitere String-Methoden findest du bei SELFHTML. Die vollständige Liste aller String-Methoden findest du beim MOZILLA DEVELOPER NETWORK.

Aufgabe: Gebe einen Namen gesperrt zurück. Aus „Franz“ sollte „F r a n z“ werden.

console.log

Alle Browser besitzen sogenannte Entwickler-Tools. Beim Firefox aktiviert man diese unter Extras -> Web-Entwickler -> Werkzeuge ein-/ausblenden oder mit dem Shortcut F12. Im Safari muss man in der Menüleiste unter Safari -> Einstellungen -> Erweitert die Checkbox Menü Entwickler in der Menüleiste anzeigen aktivieren. Hat man die Entwickler-Tools aktiviert, sieht man im unteren Browser-Fenster eine Reihe von Tabs. Man kann damit HTML, CSS und JavaScript analysieren und bearbeiten. Es sind leistungsstarke Tools, die uns als Webentwickler unterstützen. Hier interessiert uns die Konsole. In die Konsole kann man von JavaScript-Programmen aus schreiben. Und zwar mit dem Befehl console.log:

console.log("Hallo Console!");

Ist die Konsole geöffnet, sieht man die entsprechende Ausgabe. Ist die Konsole nicht geöffnet, wird die Programmzeile ignoriert. Mit der Konsole-Ausgabe kann man wunderbar die Werte von Variablen verfolgen:

var x = "";
for (var i = 0; i < 10; i++) {
  x = x + "x";  
  console.log(i, x);
}

Neben console.log bietet die Console noch weitere Methoden: console.debug, console.info, console.warn und console.error. Diese Methoden schreiben ebenfalls in die Konsole. Sie werden jedoch farblich anders gekennzeichnet und man kann sich in den entsprechenden Konsole-Tabs nur die Meldungen eines Typs anschauen. Das macht die Ausgabe strukturierter.

Aufgabe: Gebe auf der Konsole ein nxn Schachbrett aus. Weiße Felder sollen durch ein o, schwarze Felder durch ein x symbolisiert werden. Für n=4 sollte die Ausgabe in etwa so aussehen:

oxox
xoxo
oxox
xoxo

Open Books

Im Netz gibt es eine Reihe von Büchern, die frei zugänglich sind (leider häufig veraltete Auflagen). Hier möchte ich auf das HTML5-Handbuch von Clemens Gull und Stefan Münz (dem Autor von SELFHTML) aufmerksam machen. Es stellt alle HTML-Elemente systematisch vor. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Semantik (der Bedeutung) der HTML-Elemente. Eine kurze Einführung in CSS und JavaScript rundet das Buch ab. Einfach mal reinschauen!