JavaScript (eBook)

Einleitung

In diesem Buch geht es darum, Computern Anweisungen zu geben. Computer sind heutzutage so alltäglich geworden wie Schraubenzieher, allerdings deutlich komplizierter. Deshalb ist es nicht immer einfach, sie auch wirklich das tun zu lassen, was man will.

Wenn Sie Ihren Computer für eine übliche und klar umrissene Aufgabe einsetzen möchten, z.B. um E-Mails anzuzeigen oder Berechnungen wie mit einem Taschenrechner durchzuführen, können Sie einfach die entsprechende Anwendung öffnen und loslegen. Für besondere Aufgaben gibt es dagegen möglicherweise noch keine Anwendung.

An dieser Stelle kommt die Programmierung ins Spiel. Dabei handelt es sich um den Vorgang, ein Programm zu erstellen, also eine Folge genauer Anweisungen, die dem Computer sagen, was er tun soll. Da Computer stumpfsinning und pedantisch sind, ist Programmierung im Grunde zunächst mühselig und frustrierend.

Wenn Sie jedoch darüber hinwegkommen und vielleicht sogar Freude an einer Denkweise in strengen Bahnen finden, die auch eine stumpfe Maschine versteht, kann Programmierung lohnenswert sein. Denn damit lassen sich in Sekunden Dinge erledigen, die sonst ewig dauern würden. Sie bietet eine Möglichkeit, Ihr Werkzeug, den Computer, Aufgaben ausführen zu lassen, die er zuvor nicht beherrschte. Und außerdem ist es eine hervorragende Übung für abstraktes Denken.

Programmierung erfolgt mithilfe einer Programmiersprache. Dabei handelt es sich um eine künstliche Sprache, die dazu dient, Computern Anweisungen zu erteilen. Es ist schon bemerkenswert, dass sich die effektivste Möglichkeit zur Kommunikation mit Computern, die wir erfunden haben, so stark an die Art und Weise anlehnt, wie wir miteinander kommunizieren. Ebenso wie in menschlichen Sprachen können auch in Computersprachen Wörter und Ausdrücke kombiniert werden, um Ideen auszudrücken.

Textschnittstellen wie die BASIC- und DOS-Eingabeaufforderungen der 80er und 90er bildeten einst die Hauptmethode für die Kommunikation mit Computern. Mittlerweile wurden sie größtenteils durch grafische Schnittstellen ersetzt, die leichter zu erlernen sind, aber weniger Freiheiten bieten. Die Computersprachen jedoch sind immer noch vorhanden. Sie müssen nur wissen, wo Sie danach zu suchen haben. Eine dieser Sprachen, nämlich JavaScript, ist in jeden modernen Webbrowser eingebaut und steht daher auf fast jedem Gerät zur Verfügung.

Dieses Buch soll Ihnen helfen, sich so weit mit dieser Sprache vertraut zu machen, dass Sie sie für nützliche und unterhaltsame Zwecke einsetzen können.

Programmierung

Neben JavaScript werde ich auch die Grundlagen der Programmierung erklären. Programmieren ist schwer. Die Grundregeln sind zwar einfach und deutlich, aber die nach diesen Regeln aufgebauten Programme geraten gewöhnlich so vielschichtig, dass sie ihre eigenen Regeln und eine eigene Komplexität aufweisen. In gewissem Sinne bauen Sie ein Labyrinth, in dem Sie sich selbst auch verirren können.

Bei der Lektüre dieses Buches werden Sie sich hin und wieder furchtbar frustriert fühlen. Wenn Programmierung ganz neu für Sie ist, gibt es viel Stoff zu verdauen. Eine Menge dieses Stoffs wird dann auf eine Weise miteinander kombiniert, die es erfordert, zusätzliche Verbindungen herzustellen.

Dazu müssen Sie sich anstrengen. Wenn Sie Schwierigkeiten haben, dem Text zu folgen, dann gehen Sie nicht vorschnell mit sich selbst ins Gericht. Mit Ihnen ist alles in Ordnung – Sie dürfen nur nicht aufgeben! Legen Sie eine Pause ein, lesen Sie etwas erneut und achten Sie darauf, die Beispielprogramme und Übungen nachzuvollziehen und zu begreifen. Lernen ist harte Arbeit. Aber alles, was Sie lernen, gehört zu Ihnen und macht das weitere Lernen einfacher.

»Wenn Aktionen unrentabel werden, sammeln Sie Informationen; wenn Informationen unrentabel werden, legen Sie sich schlafen.«

– Ursula K. LeGuin, The Left Hand of Darknes (auf Deutsch erschienen als Winterplanet und als Die linke Hand der Dunkelheit)

Ein Programm ist vieles zugleich: ein von einem Programmierer geschriebener Text; ein Datenpaket im Arbeitsspeicher des Computers, wo es Aktionen desselben steuert – und damit die lenkende Kraft, die dafür sorgt, dass der Computer das macht, was er tut. Alle Analogien, die Programme mit vertrauten Objekten des Alltags vergleichen, greifen zu kurz. Ein oberflächlicher Vergleich ist der mit einer Maschine: Viele einzelne Teile arbeiten zusammen, damit das Ganze läuft, und wir müssen Möglichkeiten finden, um diese Teile zu verzahnen, damit sie ihren Beitrag zum Funktionieren der Gesamtheit leisten können.

Ein Computer ist eine physische Maschine, die als Wirt solcher immateriellen Maschinen dient. Für sich allein genommen können Computer lediglich ganz einfache Dinge tun. Sie sind nur deshalb so nützlich, weil sie das mit unglaublich hoher Geschwindigkeit erledigen. Ein Programm kann nun auf raffinierte Art und Weise enorme Mengen solcher einfachen Aktionen kombinieren, um so äußerst komplizierte Aufgaben zu erfüllen.

Ein Programm ist ein Gedankenkonstrukt. Seine Erstellung kostet nichts, es ist gewichtslos und wächst rasch, während Sie die Tastatur bearbeiten. Wenn Sie nicht aufpassen, können Größe und Komplexität eines Programms rasch unkontrolliert zunehmen, sodass schließlich selbst die Person, die es geschrieben hat, den Überblick verliert und es nicht mehr richtig versteht. Das größte Herausforderung der Programmierung besteht darin, die Programme unter Kontrolle zu halten. Wenn ein Programm funktioniert, ist es schön. Die Kunst der Programmierung ist die Fähigkeit, die Komplexität im Zaum zu halten. Großartige Programme sind schlicht – also in all ihrer Komplexität möglichst einfach gestaltet.

Manche Programmierer sind der Meinung, dass sie dieser Komplexität am besten Herr werden, indem sie nur einige wenige, gut verstandene Techniken für ihre Programme verwenden. Dazu haben sie strenge Regeln (»empfohlene Vorgehensweisen«, auch »Best Practices«) aufgestellt, die vorschreiben, welche Form Programme haben sollen, und achten sorgfältig darauf, nicht aus dieser eng begrenzten Sicherheitszone auszubrechen.

Das ist jedoch nicht nur langweilig, sondern auch ineffektiv. Neue Probleme erfordern oft neue Lösungen. Programmierung ist eine junge Disziplin, die sich immer noch rasant weiterentwickelt, und sie ist vielgestaltig genug, um Platz für sehr unterschiedliche Vorgehensweisen zu bieten. Es gibt viele furchtbare Fehler, die einem bei der Programmgestaltung unterlaufen können. Sie sollten diese Fehler ruhig machen, damit Sie sie verstehen. Ein Gespür dafür, wie ein gutes Programm auszusehen hat, entwickeln Sie durch praktische Anwendung. Aus einem Satz von Regeln lernen Sie das nicht.

Warum es auf die Sprache ankommt

In den Anfangstagen der Computer gab es noch keine Programmiersprachen. Programme sahen damals wie folgt aus:

Dieses Programm (für einen sehr einfachen, hypothetischen Computer) addiert die Zahlen von 1 bis 10 und gibt das Resultat aus: 1 + 2 + ... + 10 = 55. Um die ersten Computer zu programmieren, musste man lange Reihen von Schaltern in die richtige Stellung bringen oder Löcher in Kartonkarten knipsen und in die Maschine einspeisen. Sie können sich vorstellen, wie mühselig und fehleranfällig das war. Selbst um einfache Programme zu schreiben, waren sehr viel Geschick und Disziplin erforderlich. Komplexe Programme waren damals geradezu unvorstellbar.

Allerdings verlieh die manuelle Eingabe dieser obskuren Muster aus Bits (Nullen und Einsen) den Programmierern das tiefe Gefühl, mächtige Zauberer zu sein. Das war schon viel wert, was die Zufriedenheit am Arbeitsplatz anging.

Jede Zeile des vorigen Programms bildet eine einzige Anweisung. Ins Deutsche übersetzt sehen diese Anweisungen wie folgt aus:

1. Speichere die Zahl 0 am Speicherort 0.
2. Speichere die Zahl 1 am Speicherort 1.
3. Speichere den Wert von Speicherort 1 im Speicherort 2.
4. Subtrahiere die Zahl 11 von dem Wert im Speicherort 2.
5. Wenn der Wert in Speicherort 2 die Zahl 0 ist, fahre mit Anweisung 9 fort.
6. Addiere den Wert von Speicherort 1 zu Speicherort 0.
7. Addiere die Zahl 1 zum Wert von Speicherort 1.
8. Fahre mit Anweisung 3 fort.
9. Gib den Wert von Speicherort 0 aus.

Das ist zwar schon besser lesbar als die Bit-Suppe, aber immer noch ziemlich unverständlich. Es wird besser, wenn wir für die Anweisungen und Speicherorte Namen statt Zahlen verwenden: