1. Angular Tutorial – Teil 1: Deine erste Anwendung
  2. Angular Tutorial – Teil 2: Komponenten, Datenbindung und HTTP-Zugriff
  3. Angular Tutorial – Teil 3: Wiederverwendbare Sub-Komponenten und Services
  4. Angular Tutorial – Teil 4: Navigationsstrukturen mit dem Angular Router

Angular Tutorial – Teil 1: Deine erste Anwendung

Eine erste Angular-Anwendung

  1. Angular Tutorial – Teil 1: Deine erste Anwendung
  2. Angular Tutorial – Teil 2: Komponenten, Datenbindung und HTTP-Zugriff
  3. Angular Tutorial – Teil 3: Wiederverwendbare Sub-Komponenten und Services
  4. Angular Tutorial – Teil 4: Navigationsstrukturen mit dem Angular Router

In diesem Teil des Tutorials wirst Du eine erste vollständige Angular-Anwendung erstellen. Du wirst mit der Angular CLI ein neues Projekt generieren und eine Komponenten, die Daten von einem Backend abruft, umsetzen.

Diese Anwendung werden wir im Laufe der restlichen Teile dieses Tutorials erweitern. Der Fokus liegt sowohl auf der konkreten Nutzung von Angular als auch auf der Schaffung eines guten Verständnisses für die dahinterliegende Konzepte.

Quellcode

Den Quellcode der Beispielanwendung, auf die sich die Beispiele in diesem Tutorial beziehen, finden Sie in unserem GitHub-Account.

Bevor es losgeht: Werkzeuge installieren

Bevor wir mit Ihrer ersten Angular-Anwendung loslegen können, müssen wir erst mal ein paar Werkzeuge einrichten.

Visual Studio Code

Wir nutzen in diesem Tutorial die freie Entwicklungsumgebung Visual Studio Code. Sie funktioniert auf allen wichtigen Betriebssystemen (Linux, OSX, Windows) und ist äußerst leichtgewichtig. Visual Studio Code unterstützt ab Werk die Sprache TypeScript.

Außerdem existieren zahlreiche Erweiterungen, die die Arbeit mit Frameworks wie Angular vereinfachen. Um Erweiterungen zu installieren, klicken Sie auf das Symbol Extensions in der linken Symbolleiste. Anschließend können Sie nach Erweiterungen suchen und diese installieren:

Erweiterungen in Visual Studio Code installieren

Für die Entwicklung von Angular-Lösungen empfehlen wir die folgenden Erweiterungen:

  • Angular Language Service: Der Angular Language Service wird vom Angular-Team bereitgestellt und erlaubt Angular-bezogene Codevervollständigungen in HTML-Templates. Außerdem weist der Language Service auch auf mögliche Fehler in HTML-Templates hin.

  • Angular Schematics: Erlaubt das Generieren von Building-Blocks wie Angular-Komponenten über das Kontextmenü von Visual Studio Code.

  • Debugger for Chrome: Erlaubt das Debuggen von JavaScript-Anwendungen, die in Chrome ausgeführt werden.

Neben Visual Studio Code haben wir auch mit den kommerziellen Produkten WebStorm, PhpStorm bzw. IntelliJ von Jetbrains (https://www.jetbrains.com/) sehr gute Erfahrungen gemacht.

Angular CLI

Um keine Zeit mit dem Einrichten aller benötigten Werkzeuge zu verlieren, bietet das Angular-Team das sogenannte Angular Commandline Interface, kurz Angular CLI, an. Die CLI generiert nicht nur das Grundgerüst der Anwendung, sondern auf Wunsch auch die Grundgerüste weiterer Anwendungsbestandteile wie z. B. Komponenten.

Außerdem kümmert sie sich um das Konfigurieren des TypeScript-Compilers und einer Build-Konfiguration zur Erzeugung optimierter Bundles. Werkzeuge für die Testautomatisierung richtet die CLI ebenfalls ein.

Die CLI lässt sich leicht über den Package-Manager npm beziehen, der sich im Lieferumfang von Node.js befindet. Außerdem nutzt die CLI Node.js als Laufzeitumgebung. Wir haben gute Erfahrungen mit den jeweiligen Long-Term-Support-Versionen (LTS-Versionen) gemacht. Der Einsatz älterer Versionen kann zu Problemen führen.

Sobald Node.js installiert ist, kann die CLI mittels npm eingerichtet werden:

npm install -g @angular/cli

Der Schalter -g bewirkt, dass +npm+ das Werkzeug systemweit, also global, einrichtet, sodass es überall zur Verfügung steht. Ohne diesen Schalter würde npm das adressierte Paket lediglich für ein lokales Projekt im aktuellen Ordner einrichten. Nach der Installation steht die CLI über das Kommando ng zur Verfügung.

Eine neue Angular-Application erzeugen

Ein Aufruf von

ng new flight-app

generiert das Grundgerüst einer neuen Angular-Anwendung, die den Namen flight-app erhält. Dazu stellt uns die CLI ein paar Fragen:

ng new stellt ein paar Fragen, bevor es ein neues Projekt generiert

Je nach Angular-Version können diese Fragestellungen etwas variieren. Wir gehen hier von folgenden Einstellungen aus:

  • Add Angular Routing: Diese Frage beantworten wir hier mit No. Um das Thema Routing kümmern wir uns in einem späteren Teil.

  • Stylesheet Format: Wir empfehlen hier SCSS, eine Übermenge von CSS. Die Angular CLI kompiliert diese Dateien für den Browser nach CSS.

Da ng new auch zahlreiche Pakete via npm bezieht, kann der Aufruf etwas länger dauern.

Ihre Angular-Anwendung starten

Um Ihre Anwendung zu starten, wechseln Sie in den generierten Projektordner. Dabei handelt es sich um jenen Ordner, der auch die Datei angular.json enthält. Ein Aufruf von ng serve startet die Anwendung in einem Demo-Webserver:

cd flight-app
ng serve -o

Der Schalter -o öffnet einen Browser, der die Anwendung anzeigt. Standardmäßig findet sich diese Anwendung unter http://localhost:4200. Ist Port 4200 schon belegt, erkundigt sich ng serve nach einer Alternative. Außerdem nimmt der Schalter --port den gewünschten Port gleich beim Start von ng serve entgegen:

ng serve -o --port 4242

Die im Browser angezeigte Anwendung sieht wie folgt aus:

Generierte Angular-Anwendung

Auch hier kann es von Version zu Version zu Abweichungen kommen.

Der für die Entwicklung gedachte Befehl ng serve macht aber noch ein wenig mehr: Er überwacht sämtliche Quellcodedateien und stößt das Kompilieren sowie Generieren der Bundles erneut an, wenn sie sich ändern. Danach aktualisiert er auch das Browserfenster.

Um das auszuprobieren, können Sie mit Visual Studio Code die Datei src\app\app.component.html öffnen und z. B. das erste Vorkommen von Welcome durch Hello World! ersetzen. Daraufhin sollte ng serve den betroffenen Teil der Anwendung neu kompilieren, bundeln und den Browser aktualisieren:

Generierte Angular-Anwendung ändern

Die automatische Generierung der Bundles nach einer Änderung am Programmcode funktioniert meist ganz gut, aber ab und an kommt die CLI aus dem Tritt. Das ist unter anderem dann der Fall, wenn Sie mehrere Dateien rasch hintereinander speichern. Auch das Umbenennen von Dateien bringt diesen Mechanismus aus dem Konzept.

Abhilfe schafft hier ein erneutes Speichern der betroffenen Dateien oder – wenn alle Stricke reißen – ein Neustart von ng serve.

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Build mit CLI

Während ng serve für die Entwicklung sehr komfortabel ist, eignet es sich nicht für den Produktionseinsatz. Um Bundles für die Produktion zu generieren, nutzen Sie die Anweisung

ng build

Seit Angular CLI 12 führt ng build zahlreiche Optimierungen, die zu kleineren Bundles führen, automatisch durch. Davor musste man diese Optimierungen explizit mit dem Schalter --prod anfordern.

Ein Beispiel für eine solche Optimierung ist die Minifizierung, bei der unnötige Zeichen wie Kommentare oder Zeilenschaltungen entfernt sowie Ihre Anweisungen durch kürzere Gegenstücke ersetzt werden. Ein weiteres Beispiel ist das sogenannte Tree-Shaking, das nicht benötigte Framework-Bestandteile identifiziert und entfernt. Diese Optimierungen verlangsamen natürlich den Build-Prozess ein wenig.

Die generierten Bundles finden sich im Ordner dist/flight-app. Im Rahmen der Bereitstellung müssen Sie diese Dateien lediglich auf den Webserver Ihrer Wahl kopieren. Da es sich aus Sicht des Webservers hierbei um eine statische Webanwendung handelt, müssen Sie dort auch keine zusätzliche Skriptsprache und kein Web-Framework installieren.

Das generierte Projekt erkunden

Lassen Sie uns nun ein paar der generierten Programmdateien unter src/app etwas genauer betrachten. Starten wir dabei mit der generierten AppComponent. Es handelt sich dabei um jene Komponente, die Angular beim Programmstart anzeigt. Wie die meisten Angular-Komponenten besteht sie aus mehreren Dateien:

  • app.component.ts: TypeScript-Datei, die das Verhalten der Komponente definiert.

  • app.component.html: HTML-Datei mit der Struktur der Komponente.

  • app.component.scss: Datei mit lokalen Styles für die Komponente. Allgemeine Styles können in die besprochene styles.scss eingetragen werden.

Bei der app.component.ts handelt es sich um eine einfache Klasse mit einer Eigenschaft title:

import { Component } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-root',
  templateUrl: './app.component.html', 
  styleUrls: ['./app.component.scss']
})
export class AppComponent { 
  title = 'flight-app';
}

Der title ist vom Typ string. Letzteres muss hier gar nicht explizit angeben werden: TypeScript kann sich diesen Umstand aus dem zugewiesenen Standardwert herleiten.

Die Angabe von export definiert, dass die Klasse auch in anderen Dateien der Anwendung genutzt werden darf.

Die Klasse wurde mit dem Dekorator Component versehen. Dekoratoren definieren Metadaten für Programmkonstrukte wie z. B. Klassen. Der Component teilt beispielsweise Angular mit, dass diese Klasse eine Komponente repräsentiert. Das Programmcode importiert den Dekorator in der ersten Zeile aus dem Paket @angular/core.

Die Metadaten im Dekorator beinhalten den Selektor der Komponente. Das ist in der Regel der Name eines HTML-Elements, das die Komponente repräsentiert. Um die Komponente aufzurufen, können Sie also die folgende Schreibweise in einer HTML-Datei verwenden:

<app-root></app-root>

Der Dekorator verweist außerdem auf das HTML-Template der Komponente und ihre SCSS-Datei mit lokalen Styles. Letztere ist standardmäßig leer. Die HTML-Datei beinhaltet den Code für die oben betrachtete Startseite. Die ist zwar schön, enthält aber eine Menge HTML-Markup. Ersetzen Sie mal zum Ausprobieren den gesamten Inhalt dieser HTML-Datei durch folgendes Fragment:

<h1>{{title}}</h1>

Wenn Sie nun die Anwendung starten (falls noch nicht geschehen: ng serve -o), sollten Sie den Inhalt der Eigenschaft title als Überschrift sehen. Die beiden geschweiften Klammernpaare definieren eine sogenannte Datenbindung. Angular bindet also die angegebene Eigenschaft an die jeweilige Stelle im Template.

Mehr Informationen zu Datenbindungen finden Sie weiter unten. Um diesen Rundgang durch die generierten Programmdateien abzuschließen, möchten wir jedoch noch auf drei weitere generierte Dateien hinweisen. Eine davon ist die Datei app.module.ts, die ein Angular-Modul beinhaltet:

import { BrowserModule } from '@angular/platform-browser';
import { NgModule } from '@angular/core';
import { AppComponent } from './app.component';

@NgModule({
  declarations: [
    AppComponent
  ],
  imports: [
    BrowserModule
  ],
  providers: [],
  bootstrap: [AppComponent]
})
export class AppModule { }

Angular-Module sind Datenstrukturen, die zusammengehörige Building-Blocks wie Komponenten zusammenfassen. Technisch gesehen, handelt es sich dabei um eine weitere Klasse. Sie ist in den meisten Fällen leer und dient lediglich als Träger von Metadaten, die über den NgModule-Dekorator angegeben werden.

Lassen Sie uns einen Blick auf die Eigenschaften von +NgModule+ werfen:

  • declarations: Definiert die Inhalte des Moduls. Derzeit beschränken diese sich auf unsere AppComponent. Sie wird in der dritten Zeile unter Angabe eines relativen Pfads, der auf die Datei app.component.ts verweist, importiert. Die Dateiendung .ts wird hierbei weggelassen.

  • imports: Importiert weitere Module. Das gezeigte Beispiel importiert lediglich das BrowserModule, das alles beinhaltet, um Angular im Browser auszuführen. Das ist auch der Standardfall.

  • providers: Hier könnte man sogenannte Services, die Logiken für mehrere Komponenten anbieten, registrieren.

  • bootstrap: Diese Eigenschaft verweist auf sämtliche Komponenten, die beim Start der Anwendung zu erzeugen sind. Häufig handelt es sich dabei lediglich um eine einzige Komponente. Diese sogenannte Root-Component repräsentiert die gesamte Anwendung und ruft dazu weitere Komponenten auf.

Das Modul, das die Root-Component bereitstellt, wird auch als Root-Module bezeichnet. Angular nimmt es beim Start der Anwendung entgegen und rendert die darin zu findende Root-Component. Diese Komponente ist in der index.html aufzurufen:

<body>
  <app-root></app-root>
</body>

Sowohl ng serve als auch ng build ergänzen diese index.html auch um Verweise auf die erzeugten JavaScript-Bundles, die unseren Quellcode enthalten.

Programmieren mit "Stil": Bootstrap installieren

Da auch "das Auge mitprogrammiert", wollen wir an dieser Stelle ein paar vordefinierte Styles ins Spiel bringen. Wir nutzen hier die populäre Stylesheet-Bibliothek Bootstrap.

Der Vorteil von Bootstrap liegt neben seiner äußerst weiten Verbreitung in der Tatsache, dass es unaufdringlich ist. Es definiert lediglich ein paar (S)CSS-Klassen, die man auf bekannte HTML-Elemente anwenden kann. Im Gegensatz zu anderen Lösungen muss man also zunächst keine weiteren HTML-Elemente erlernen.

Da das Standard-Design von Bootstrap ein wenig langweilig ist, nutzen wir auch ein freies Bootstrap Theme. Es nennt sich Paper-Design und kommt von Creative Tim. Dazu könnten Sie nun natürlich Bootstrap via npm installieren und die CSS-Dateien des Themes in Ihr Projekt kopieren.

Um diese Aufgabe ein wenig zu vereinfachen, haben wir ein Meta-Paket bereitgestellt. Sie können es einfach via ng add installieren:

ng add @angular-architects/paper-design 

Bei ng add handelt es sich um einen Mechanismus der CLI, der beim Hinzufügen von Paketen hilft. Er installiert ein Paket und führt ein Skript aus, das das Paket einrichtet. Natürlich könnte man die dazu notwenigen Schritte auch manuell ausführen.

Die Ausführung von ng add gestaltet sich wie folgt:

Generierte Angular-Anwendung

Wie Sie hier sehen, verschiebt dieser Befehl die AppComponent und das AppModule in den Ordner bak (siehe Zeilen mit RENAME). Danach generiert er die beiden erneut im Ordner src/app. Außerdem generiert er eine NavbarComponent und eine SideBarComponent für die Navigation.

Danach erweitert dieser Aufruf von ng add die Dateien angular.json und index.html. Erstere erhält Verweise auf die Style-Dateien von Bootstrap und dem freien Paper Design-Theming von Creative Tim:

"styles": [
    "node_modules/@angular-architects/paper-design/assets/css/bootstrap.css",
    "node_modules/@angular-architects/paper-design/assets/scss/paper-dashboard.scss",
    "src/styles.scss"
],

In diesem Listing sieht man übrigens auch die von ng new generiere Datei src/styles.scss, in der Sie Ihre eigenen globalen Styles hinterlegen können.

Die index.html erhält zwei link-Elemente zum Laden des vom Theming verwendeten Webfonts.

Leider liest ng serve globale Konfigurationsdateien wie die angular.json nur beim Programmstart. Falls ng serve bereits läuft, müssen Sie es deswegen beenden (Strg+C) und neu starten.

Startet man die Anwendung erneut mit ng serve -o, ergibt sich das folgende Bild:

Anwendung mit Style-Bibliothek

Links sieht man die generierte SideBarComponent und im oberen Bereich die ebenfalls generierte NavBarComponent. Sämtliche Links sind derzeit noch Dummies – aber das wird sich im Laufe des Tutorials noch ändern.

Tipp: Werfen Sie einen Blick auf den Quellcode der beiden generierten Komponenten und der in der angular.json erzeugten Einträge. Wie schon erwähnt, könnten Sie diese Dateien auch manuell einrichten und erweitern. Da das jedoch in der Regel monoton und fehleranfällig ist, freuen wir uns über ng add.

Zusammenfassung und Ausblick

Die Angular CLI hilft beim Einrichten, Ausführen und Bauen von Angular-Projekten. Es genügt ein einfaches ng new, und schon können Sie loslegen. Wie bei jedem generierten Projekt-Setup müssen Sie sich jedoch ein wenig Zeit nehmen, um sich mit den generierten Dateien vertraut zu machen.

Der nächste Teil dieses Tutorials baut auf die hier generierte Anwendung auf und ergänzt sie um eine Komponente, die Daten von einem Backend abruft und mittels Datenbindung darstellt.

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