Betriebliche Informationssysteme werden in der Regel objektorientiert geplant und programmiert. Daher werden in diesem Kurs grundlegende Kompetenzen der objektorientierten Programmierung vermittelt. Dabei werden die theoretischen Konzepte unmittelbar anhand der Programmiersprache Java gezeigt und geübt.

1. Java Sprachkonzept und erste Java-Programme
   1. Übersetzungskonzept – Compiler und Interpreter
   2. Erstes Java-Programm – main()-Methode
   3. Erste Klassen und Objekte in Java
   4. Ein- und Ausgabe auf der Konsole
   5. Testen von Java-Programmen
2. Datentypen, Operatoren, Kontrollstrukturen und Methoden
   1. Datentypen
   2. Operatoren
   3. Kontrollstrukturen
   4. Parametrisierung von Methoden
3. Objektorientierte Modellierung
   1. Objektorientierung im Software-Entwicklungsprozess
   2. Objektorientierte Prinzipien
   3. Von der Realität zum Modell
4. Klassen und Objekte
   1. Instanzvariablen und Instanzmethoden
   2. Objekt-Erzeugung und Konstruktoren
   3. Die this-Referenz
   4. Überladen von Konstruktoren und Methoden
   5. Klassenvariablen und Klassenmethoden
5. Vererbung und Polymorphie
   1. Das Konzept der Vererbung
   2. Die Klasse Object
   3. Polymorphie und Überschreiben
6. Abstrakte Klassen und Schnittstellen
   1. Optimierung von Vererbungshierarchien
   2. Trennung von Spezifikation und Implementierung
   3. Schnittstellen
7. Weiterführende Konzepte
   1. Ausnahmebehandlung
   2. Pakete und Klassenbibliotheken
   3. Kompaktschreibweisen in der Java-Syntax

In diesem Kurs werden die Kenntnisse der objektorientierten Programmierung vertieft. Dabei werden insbesondere Datenstrukturen, deren Anwendungsfälle und deren Umsetzung in der Sprache Java betrachtet. Darüber hinaus werden Strategien und Szenarien von Objektvergleichen, die Verwendung von Funktionen des Datentyps „String“, der Einsatz von Kalenderobjekten sowie der Einsatz von Streams vermittelt.

1. Programmierstil
   1. Code-Dokumentation
   2. Code-Annotationen
   3. Code-Konventionen
2. Arbeiten mit Objekten
   1. String-Darstellung von Objekten
   2. Vergleichen mit ==
   3. Vergleichen mit equals()
   4. Vergleichen per hashCode()
   5. compareTo()
   6. Klonen von Objekten
3. Externe Pakete und Bibliotheken
   1. Importieren von Paketen
   2. Die Java-Klassenbibliothek
4. Datenstrukturen
   1. Arrays
   2. Collections
   3. Mit Collections arbeiten
   4. Listen
   5. Mengen (Sets)
   6. Assoziativspeicher (Maps)
   7. Stacks (Keller)
   8. Queues (Schlangen)
5. Zeichenketten und Calendar
   1. Zeichenketten
   2. StringBuffer
   3. Aufteilen von Zeichenketten
   4. Datum und Uhrzeit
   5. Kalender
6. Dateisystem und Datenströme
   1. Arbeiten mit dem Dateisystem
   2. Arbeiten mit Dateien

Programmierung besteht im Wesentlichen daraus, für eine konkrete Aufgabenstellung geeignete Algorithmen und Datenstrukturen auszuwählen und diese in Programmcode umzusetzen. Dabei gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Programmiersprachen, die auf unterschiedlichen Vorgehensweisen beruhen und in denen Algorithmen und Datenstrukturen daher unterschiedlich umgesetzt werden. In diesem Modul werden diese bisher an konkreten Beispielen behandelten Konzepte systematisch aufbereitet und auf eine breitere Grundlage gestellt, um den Studierenden das notwendige Handwerkszeug für ein systematisches Vorgehen bei der Programmierung zu geben.

1. Grundbegriffe der Datenverarbeitung
   1. Algorithmen, Datenstrukturen und Programmiersprachen als Grundlagen der
   2. Programmierung
   3. Detaillierung und Abstraktion
   4. Kontrollstrukturen
   5. Datentypen
   6. Grundlegenden Datenstrukturen (Liste, Kette, Baum)
2. Datenstrukturen
   1. Weiterführende Datenstrukturen: Queue, Heap, Stack und Graph
   2. Abstrakte Datentypen, Objekte und Klassen
   3. Polymorphismus
3. Algorithmendesign
   1. Iteration, Rekursion und Induktion
   2. Methoden des Algorithmenendesigns
   3. Korrektheit und Verifikation von Algorithmen
   4. Effizienz (Komplexität) von Algorithmen
4. Grundlegende Algorithmen
   1. Traversierung und Linearisierung von Bäumen
   2. Suchalgorithmen
   3. Sortieralgorithmen
   4. Suchen in Zeichenketten
   5. Hash-Algorithmen
   6. Mustererkennung
5. Darstellung strukturierter Daten
   1. Aufbau von XML-Dokumenten
   2. Zugriff auf XML-Dokumente mit DOM und SAX
   3. Transformation von XML-Dokumenten mittels XSL
   4. Alternative Dokumentdarstellungen
6. Programme messen
   1. Typinferenz und interaktive IDE-Unterstützung
   2. Zyklomatische Komplexität
   3. Aufbereitung der Codedokumentation
   4. Compiler-Optimierung
   5. Codeabdeckung
   6. Unit- und Integrationstests
   7. Heap-Analyse
7. Programmiersprachen
   1. Programmierparadigmen
   2. Ausführung von Programmen
   3. Typen von Programmiersprachen
   4. Syntax, Semantik und Pragmatik
   5. Variablen und Typsysteme
8. Wichtige Programmiersprachen
   1. Assembler und Webassembly
   2. C und C++
   3. Java und C#
   4. Haskell und Lisp
   5. JavaScript und seine Verwandten
   6. Andere imperative Programmiersprachen

Zu den begleitenden Aktivitäten eines Softwareprozesses gehört die Qualitätssicherung. Von Beginn an müssen erstellte Artefakte (Dokumente, Modelle, Programmcode) qualitätsgesichert werden, denn je später ein Fehler in einem System erkannt wird, desto teurer wird die Fehlerbehebung.

Der Kurs vermittelt Techniken und Vorgehensweisen zur begleitenden Qualitätssicherung; beginnend bei der Anforderungsanalyse, über die Spezifikation, Architektur und das Design bis hin zur Implementierung. Sogar die Aktivitäten zur Qualitätssicherung müssen qualitätsgesichert werden, damit die erstellen Softwaresysteme in einer guten Qualität ausgeliefert werden können.

1. Einführung in die Softwarequalitätssicherung
   1. Motivation und Begriffe
   2. Prinzipien der SW-Qualitätssicherung
   3. Grundsätze im Softwaretest
   4. Kosten von Qualität
2. Organisation und Planung von Softwarequalität
   1. Überblick über den Qualitätsmanagementprozess
   2. Qualitätsplanung und Qualitätsziele
   3. Qualitätssicherung und Qualitätsverbesserung
   4. Qualitätslenkung
3. Konstruktives Qualitätsmanagement
   1. Überblick über konstruktive Qualitätssicherung
   2. Ausgewählte Techniken
4. Statische Qualitätssicherung: Begutachten und Messen
   1. Einsatz und Überblick über statische Verfahren
   2. Begutachten mit Review-Techniken
   3. Messen und Metriken
   4. Statische Codeanalyse
5. Dynamische Qualitätssicherung: Testen
   1. Einsatz und Überblick über dynamische Verfahren
   2. Anwendungsfallbasierte Testfallerstellung
   3. Äquivalenzklassenbildung und Grenzwertanalyse
   4. Zustandsbasierte Testfallerstellung
   5. Erstellung von Zufallstestdaten
6. Systematisches Testen von Software
   1. Aktivitäten zum methodischen Testen
   2. Komponententest (auch: Modultest, Unit-Test)
   3. Integrationstests
   4. Systemtests
   5. Abnahmetests
7. Systematische Qualitätssicherung von Anforderungen, Architekturen und Prozessen
   1. Qualitätssicherung von Anforderungen
   2. Qualitätssicherung von Architekturen
   3. Qualitätssicherung von Softwareprozessen