1    Grundlagen und Einführung

Bevor wir uns mit der Erstellung von JavaScript-Programmen beschäftigen, gebe ich Ihnen in diesem Kapitel zunächst einen Überblick darüber, was man überhaupt unter »Programmierung« versteht, welche Arten von Programmiersprachen es gibt und welchen historischen Hintergrund die Sprache JavaScript hat: Wie hat sich die Sprache im Laufe der Jahre entwickelt? Was ist der Zusammenhang zwischen JavaScript und ECMAScript? Zudem führe ich Sie in die verschiedenen Anwendungsgebiete von JavaScript ein und erläutere, wie sich auch diese in den letzten Jahren gewandelt haben.

Mit diesem Buch sollen Sie nicht nur die Sprache JavaScript lernen, sondern nebenbei auch – für den Fall, dass Sie bisher noch keine Erfahrung mit einer Programmiersprache haben – grundlegende Konzepte der Programmierung. In diesem Einstiegskapitel erläutere ich Ihnen daher zunächst ein paar grundlegende Begriffe und Zusammenhänge, die für den weiteren Verlauf und das Verständnis des Buches hilfreich sind. Sollten Sie bereits Erfahrung in der Programmierung haben, können Sie zumindest den ersten Teil dieses Kapitels überspringen. Andererseits habe ich diesen Teil bewusst kurz gehalten: Ich möchte Sie nämlich nicht mit theoretischen Abhandlungen über die Programmierung langweilen, sondern schnell mit JavaScript loslegen. Insofern können Sie diesen Teil auch als kurze Wiederholung betrachten.

Eine weitere kurze Anmerkung zum Buch, bevor es gleich losgeht: Gelegentlich greife ich bei der Erklärung bestimmter Themen auf gewisse Inhalte vor, die erst zu einem späteren Zeitpunkt erläutert werden. Das lässt sich meiner Erfahrung nach bei einem Buch über Programmiersprachen nicht immer vermeiden. Gewissermaßen steht man als Autor nämlich vor dem Henne-Ei-Problem: Das eine lässt sich nicht ohne das andere erklären, das andere nicht ohne das eine. In solchen Fällen habe ich der Übersichtlichkeit halber jeweils entsprechende Verweise auf die Kapitel oder Abschnitte eingefügt, in denen die jeweiligen Inhalte besprochen werden.

1.1    Grundlagen der Programmierung

Bevor Sie mit der konkreten Programmierung beginnen können, benötigen Sie ein gewisses Grundverständnis dafür, was Programmierung überhaupt ist. Warum programmieren wir eigentlich? Wie funktionieren Programme? Welche Rolle spielt JavaScript dabei? Und wie unterscheidet sich diese Sprache von anderen Programmiersprachen?

1.1.1    Mit dem Computer kommunizieren

Gehen wir zunächst der Frage nach, warum wir überhaupt programmieren wollen bzw. welchen Zweck wir damit verfolgen. In erster Linie geht es bei der Programmierung darum, bestimmte Aufgaben von einem Computer übernehmen zu lassen. Dies können z. B. komplexe Aufgaben sein, die wir Menschen nur mühsam selbst ausrechnen könnten, oder Dinge, die uns im Alltag helfen, effektiver zu arbeiten. Denken Sie beispielsweise an Textverarbeitungsprogramme, E‐Mail-Programme oder Ihren Browser. All das hat irgendjemand programmiert.

Die Aufgabe eines Entwicklers bei der Programmierung ist es – vereinfacht gesagt –, dem Computer Anweisungen zu geben, damit dieser seinerseits die ihm gestellten Aufgaben durchführen kann. Oder anders ausgedrückt: Als Entwickler formuliert man einzelne Arbeitsschritte, um ein bestimmtes Problem zu lösen, wie beispielsweise das Sortieren von Daten in einer Tabelle oder die Überprüfung von Formulardaten, die auf einer Webseite eingegeben wurden. Die Arbeitsschritte werden dann von dem Computer Schritt für Schritt ausgewertet. Vergleichen lässt sich das in etwa mit einem Kochrezept. Auch dort sind einzelne Arbeitsschritte definiert, nach denen Sie vorgehen müssen, um zum Ziel zu kommen. In der Programmierung sind Sie als Entwickler quasi derjenige, der dem Computer das Rezept vorgibt, nach dem dieser vorgehen soll.

Zusammenfassend bezeichnet man die Arbeitsschritte zur Lösung einer Problemstellung (also das Rezept) in der Informatik und Software-Entwicklung allgemein als Algorithmus. Bei einem Programm (auch Software oder Anwendung genannt) handelt es sich demnach um eine Folge von Algorithmen und daher letztendlich um eine Folge von Anweisungen, die vom Computer ausgeführt werden können.

Programmieranfängern fällt es zu Beginn oft schwer, wie ein Computer zu denken, und damit auch, die Arbeitsschritte innerhalb eines Algorithmus entsprechend zu definieren. Computer folgen nämlich sehr exakt den Anweisungen, die man ihnen gibt. Während Sie als Mensch beim Durchgehen eines Kochrezepts auch Ihren Verstand einschalten und bestimmte Arbeitsschritte (entsprechend Ihrer Erfahrung) variieren können, verlässt sich ein Computer darauf, dass die Schritte, die Sie formuliert haben, auch exakt so ausgeführt werden sollen. Umgekehrt bedeutet dies aber auch, dass Sie als Entwickler die Anweisungen ebenso exakt formulieren und sich sehr gut in den Computer hineinversetzen müssen.

1.1.2    Programmiersprachen

Ganz tief »unten« arbeiten Computer mit Nullen und Einsen, das dürfte allgemein bekannt sein. Eine professionellere Bezeichnung für »Nullen und Einsen« lautet Binärcode oder auch Maschinencode bzw. Maschinensprache. Hintergrund für diesen Binärcode ist die technische Ebene, die eben nur zwei Zustände versteht: null für »Strom aus« und eins für »Strom an«.

Verschiedene Kombinationen aus Nullen und Einsen sorgen, vereinfacht gesagt, letztendlich dafür, dass die Hardware des Computers verschiedene Dinge tut, beispielsweise ein Pixel auf Ihrem Monitor in dieser oder jener Farbe darstellt, auf Mausbewegungen oder Tastatureingaben reagiert oder über das Netzwerk eine E‐Mail versendet.

Da es für uns als Entwickler aber ungemein kompliziert (und unverhältnismäßig aufwendig) wäre, die Anweisungen an den Computer in Nullen und Einsen zu formulieren, haben findige Leute irgendwann mal Programmiersprachen erfunden, die diese Interaktion mit dem Computer abstrahieren und vereinfachen.

Programmiersprachen lassen sich abhängig von ihrem Abstraktionsgrad wiederum in unterschiedliche Kategorien einordnen. JavaScript ist eine der sogenannten höheren Programmiersprachen, abstrahiert also relativ weit von den Nullen und Einsen. Assemblersprachen hingegen sind deutlich weniger abstrakt: Dort arbeitet man zwar auch nicht mit Nullen und Einsen, aber die verwendeten Befehle sind dennoch relativ kryptisch, und die Programmierung ist damit vergleichsweise aufwendig (siehe Abbildung 1.1). Die Befehle, die Sie dagegen in JavaScript verwenden, sind mit einiger Gewöhnung recht eingängig, verständlich und gut zu merken, wie Sie bald sehen werden.

Abbildung 1.1    Höhere Programmiersprachen abstrahieren vom Maschinencode.

Als Entwickler speichert man das, was man mit einer Programmiersprache programmiert, in ganz gewöhnlichen Textdateien, die auch als Quelldateien (engl.: Source Files) bezeichnet werden. Der Inhalt einer solchen Datei wird dann auch als Quelltext bzw. Quellcode (engl.: Source Code) bezeichnet.

Damit der Computer die Anweisungen, die im Quelltext formuliert sind, auch verstehen und umsetzen kann, muss...