Программирование на Java SE 17 (Уровень 2)

Цель курса

В данном курсе студенты будут изучать различные практики языка программирования Java. Речь пойдет о тех специфических темах, которые не рассматриваются, или рассматриваются поверхностно в базовом курсе по разработке Java SE. В частности рассмтриваются приемы функционального программирования: использование Streams API. Обсуждаются темы организации взаимодействия приложения с базой данных с помощью JDBC, использования графических библиотек, настройки безопасности для приложений. Более глубоко, нежели чем на базовом курсе поднимается тема с созданием многопоточных приложений. Затрагиваются вопросы с созданием документации (javadoc) и написания модульных тестов (JUnit). Лабораторные упражнения выполняются после теоретических занятий, позволяя студентам на практике исследовать язык Java и закреплть изученные в ходе лекций понятия. Используется среда разработки Eclipse.

Для кого предназначен этот курс

Разработчиков, имеющих хотя бы минимальные навыки программирования на Java

Для успешного прохождения курса слушатели должны

• Иметь навыки решения базовых задач с помощью Java SE или пройти обучение по курсу "Основы программирования на Java SE 17"
• Понимать основные принципы ООП

По окончании курса слушатели смогут:

• Использовать потоки (Streams API)
• Организовать взаимодействие программы с базой данных
• Работать с временами и датами
• Делать вставки с кодом на JavaScript
• Использовать аннотации
• Настраивать модель безопасности для приложений
• Писать приложения с графическим интерфейсом
• Использовать нативные вставки
• Писать многопоточные приложения и настраивать взаимодействие потоков
• Описать, как шаблоны разработки используются в проектировании приложений
• Проводить рефакторинг кода Java
• Создавать документацию с помощью javadoc
• Писать модульные тесты

Основные темы:

• Обобщенное программирование (Generic Programming)
  • Принципы обобщенного программирования
  • Обобщенные типы данных и методы
  • Приведение обобщенных типов и наследование
  • Затирание типов
• Упражнение: создание обобщенного класса
• Лямбда-выражения и функциональные интерфейсы
  • Функциональные интерфейсы
  • Использование лямбда-выражений в Java
  • Синтаксис лямбда-выражений
  • Обзор стандартных функциональных интерфейсов
  • Ссылки на методы
• Упражнение: использование лямбда-выражений
• Коллекции
  • Java Collection Framework
  • Обзор интерфейсов коллекций
  • Обзор реализаций коллекций
  • Доступ к элементам коллекции: итераторы
  • Утилиты для работы с коллекциями: класс Collections
• Упражнение: операции с коллекциями
• Stream API
  • Обработка потоковых данных
  • Потоки в Java
  • Особенности реализации потоковых алгоритмов
  • Создание потоков
  • Промежуточные и конечные операции
  • Обзор операций над потоками
  • Коллекторы и их использование
  • Потоки примитивных типов
  • Строители потоков
• Упражнение: использование Stream API для анализа больших объемов данных
• Аннотации
  • Роль аннотаций в Java
  • Обзор стандартных аннотаций
  • Типы аннотаций
  • Создание собственных аннотаций и их обработка
• Упражнение: создание аннотаций
• Рефлексия
  • Доступ к описаниям классов во время выполнения
  • Доступ к полям объектов средствами рефлексии
  • Вызов методов средствами рефлексии
  • Ограничения на использование рефлексии
• Упражнение: использование рефлексии для анализа структуры объектов во время выполнения
• Потоки выполнения и синхронизация
  • Создание многопоточных приложений
  • Порождение новых потоков
  • Стадии жизненного цикла потока
  • Проблема конкурентного доступа к данным в многопоточной среде
  • Синхронизация и проблема дедлоков
• Упражнение: создание простого многопоточного приложения
• Управление многопоточностью
  • Сценарии многопоточного программирования
  • Коллекции, поддерживающие конкурентный доступ
  • Последовательный доступ к данным без синхронизации
  • Обзор стандартных библиотек для управления многопоточностью
• Упражнение: создание продвинутого многопоточного приложения
• Работа с базами данных (JDBC)
  • Архитектура JDBC
  • Типы JDBC драйверов, управление драйверами
  • Создание соединения с БД
  • Свойства соединения
  • Запросы к БД
  • Подготовленные запросы: работа с параметрами
  • Вызов хранимых процедур
  • Обработка полученных наборов данных
  • Уровни изоляции и использование курсоров для доступа к данным
• Упражнение: чтение и запись данных в БД
• Модули в Java
  • Модульная архитектура в Java
• Упражнение: создание модуля
• Дополнительные возможности Java
  • Поддержка скриптовых языков программирования
  • Нативные методы
  • Автоматическая генерация документации - javadoc
  • Динамическая компиляция
• Автоматизация тестирования - JUnit
  • Юнит-тестирование
  • Обзор возможностей JUnit
  • Написание тестов
  • Наборы тестов и автоматизация процесса тестирования
  • Интеграция со средами разработки и инструментами сборки
• Упражнение: автоматизация юнит-тестирования средствами JUnit и maven