Обучение на Java‑разработчика включает в себя 5 модулей с лекциями, практикой и итоговыми проектами (от новичка до уровня Junior-разработчика), а также финальный групповой проект.
Вводное занятие. Команды и первая программа на Java
- о преимуществах Java и его сферах применения
- о JavaRush и Java‑университете
- структура программы, метод
main sout- знакомство с сайтом и WebIDE
Работа с переменными, типы int и String
- сохранение текста к переменной, вывод ее в консоли
- объявление и инициализация переменных
String - комментарии в коде
- элементарные математические операции с переменными типа
int - инкремент, декремент
- конкатенация
Integer.parseInt(),String.valueOf()
Знакомство с типами и ввод с клавиатуры. Знакомство с IDEA
- хранение примитивных переменных в памяти
- хранения String переменных в памяти
byte,short,char,long,float,doubleSystem.in,Scanner- методы
Scanner - установка IDEA, скачивание проекта, скачивание JDK (версия 11)
- установка плагина, рассказ о его функционале
Условный оператор
if,if-else,if-else-if- блоки команд
- вложенные блоки команд (вложенные
if-ы)) - тип boolean
- операторы сравнения, в т.ч.
double - логические
AND,OR,NOT,XOR - тернарний оператор
- сравнение примитивов и
String
Факультатив
- подтягиваем новичков
- опытным рассказываем про фишки IDEA и т.п.
- компиляция класса в байт-код из консоли, запуск программы
Циклы
- проблематика на примере задачи сделать что-то много раз
whilebreak,continuefordo-while- сравнение разных циклов, выявление где какой лучше использовать
Массивы
- создание и заполнение массивов
- обход массива
- хранение массивов в памяти
Двумерные массивы
- двумерные массивы
- зубчатые массивы
- n-мерные массивы
Функции
- объявление и вызов методов
- параметры
- возвращаемое значение,
void - модификаторы доступа
- локальные переменные метода
- модификаторы методов, метод
main
Работа со строками и продолжение предыдущей темы
- константы
- сокрытие переменных (shadowing)
- экранирование символов
- основные методы класса
String
Факультатив
- литералы
- кодировки
- вспомогательные классы для работы со строками:
StringBuilder,String.format - утилитный класс
Arrays
Типы данных. Знакомство с ООП
- примитивные типы
- приведение типов данных
- ссылочные типы
- объекты
null- знакомство с ООП
- наследование
Объекты
- создание объектов (
new) - конструктор, конструктор по умолчанию
- конструктор с параметрами
- порядок вызова конструкторов при наследовании
- доступ к полям объекта (геттер, сеттер)
hashCode,equals
Классы и static
- статические переменные
- сравнение статических и нестатических переменных
- статические методы
- порядок инициализации при использовании конструкторов и статических блоков
- внутренние классы
Факультатив
- жизненный цикл объекта
- загрузка класса
Списки и Generics
- классы обертки
ArrayListArrayVSArrayList- типизация
ArrayList(дженерики)
Коллекции
- иерархия коллекций
Set,HashSetiterator,for-each
Коллекции
Map,HashMap- для каких задач лучше использовать какие коллекции
Collections
Факультатив
LinkedListArrayListVSLinkedListQueueSortedMap,TreeMap
Singleton, Enum, switch
- зачем нужны перечисления
- объявления
Enum Enum– лучший синглтонswitch
Исключения
- нормальное выполнение кода и ошибки в рантайме
try-catch- иерархия исключений
multicatchthrowcheckedиuncheckedисключенияthrows
Исключения
finally- создание своих исключений
Throwable- stack trace
try-with-resourcesAutoCloseable
Факультатив
- Оборачивание исключения
Error
Потоки ввода-вывода
InputStreamReaderBufferedReaderOutputStreamWriterBufferedWriter
Потоки ввода-вывода. Pattern Decorator
ByteArrayInputStreamByteArrayOutputStream- комбинирование потоков
Потоки ввода-вывода. java.nio
- io VS nio
FileChannelSelectorPathPathsFiles
Работа со временем и датой
DateDateFormatCalendarLocalDate,LocalTime,LocalDateTimeInstantZonedDateTimeDateTimeFormatter
Git. Итоговый проект. (Крипто-анализатор)
ООП: инкапсуляция, полиморфизм. Интерфейсы
- инкапсуляция
- полиморфизм
- приведение типов
this,super- интерфейсы
ООП: Перегрузка, переопределение, абстрактные классы
- абстрактный класс
- реализация абстрактных методов предка
- перегрузка (overload) методов - одинаковые названия
- переопределение (override) методов
Stream API
- анонимный внутренний класс
- реализация абстрактных методов предка
- лямбда выражения
- функциональные интерфейсы
- method reference
Stream- промежуточные и терминальные методы
Stream-а map-reduce
ООП: композиция, агрегация, наследование
- ассоциация: композиция и агрегация
- наследование
Интерфейсы: сравнение с абстрактным классом, множественное наследование
- объявление поведения
- дефолтные методы
- реализация нескольких интерфейсов
- проблема “ромба”
- сравнение абстрактных классов и интерфейсов
Приведение типов, instanceof switch-expression
instanceof- приведение типов (расширение и сужение)
switchexpression,Enum
Особенности вызова конструкторов. Блок static
- процесс создание объекта
- порядок вызова конструкторов
- порядок инициализации переменных
Устройство Object: equals, hashCode, clone, toString(). Immutable objects
- класс
Object - методы класса
Object - mutable та immutable objects
Рекурсия
Знакомство с нитями: Thread, Runnable, start, sleep
ThreadRunnablestartsleepinterrupt
Знакомство с нитями: synchronized, volatile, wait, notify.DeadLock
synchronizedvolatilejoinwait,notify- проблема
DeadLock
Executors
ExecutorService- патерн (шаблон) “фабричний метод”
- добавление задач в сервис
Callable- получение результата:
Future - остановка
ExecutorService FixedThreadPoolCachedThreadPoolScheduledExecutorService
ThreadLocal, Callable, Future
ThreadLocalконтекстThreadLocalRandom
Внутренние/вложенные классы, примеры: Map.Entry
- вложенные классы
- внутренние классы
- внутренние статические классы
- внутренние анонимные классы
- примеры разных типов классов из JDK
Сериализация JSON/XML/YAML
- java сериализация
- форматы данных xml, json, yaml
- jackson
ObjectMapper
Reflection API
- зачем нужен Reflection API
- получение данных: класса, метода, конструктора, поля
- создание объекта
- изменение внутреннего состояния объекта
- прокси
- RMI
Аннотации в Java
- декларативный и императивный подход написания кода
- популярные аннотации:
@Deprecated,@Override,@Nullable, … - создание аннотаций
- обработка аннотаций в рантайме
Факультатив
- работа с Swing
Sockets
SocketServerSocket- live coding: написание примитивного чата для группы
Итоговый проект
Сборка мусора и типы ссылок в Java
- память JVM: stack и heap
- CG: Serial, Parallel, CMS, G1, Shenandoah, ZGC
- кеш
WeakReference,SoftReference,PhantomReference
Паттерны проектирования
- поведенческие: цепочка ответственности, команда, итератор, интерпретатор, посредник, хранитель, наблюдатель, состояние, стратегия, посетитель, шаблонный метод
- порождающие: прототип, строитель, синглтон, абстрактная фабрика, фабричный метод
- структурные: декоратор, компоновщик, фасад, приспособленец, прокси
Методологии разработки
- waterfall
- v-model
- incremental
- RAD model
- agile
- iterative
- spiral
Основы Maven. Установка Maven, управление зависимостями, виды Maven-репозиториев, сборка Java-проекта
- скачивание, прописывание переменных окружения
- создание maven-проекта
- зависимости
- плагины
- фазы (lifecycle)
- профили
- билд артефактов
Опыт работы с Guava, Apache Commons Collections
Multimap,BiMapMultiset- неизменяемые коллекции
- Objects:
hashCode,equals ThrowablesCollectionUtilsStringUtils
JUnit
- зачем нужно тестирование
- типы тестирования
@Test@Before,@After@BeforeClass,@AfterClass- параметризованные тесты
Mockito
- моки
mockиspywhenиthenReturnverifyany,once,times
Логирование
- зачем нужны логи
- уровни логирования
- slf4j
- реализации: log4j, JUL, logback, common-loggins
- аппендеры
Устройство сети. Сетевая модель
- топология сети
- модель OSI
- DNS
Архитектура ПО. Клиент-серверная архитектура и ее составляющие, трехуровневая архитектура, архитектурные шаблоны
- клиент-серверная архитектура
- трехуровневая архитектура (клиент-сервер-БД)
- критерии хорошей архитектуры: эффективность, гибкость, расширяемость, масштабируемость, удобство тестирования, читаемый и понятный код
- модульная архитектура. декомпозиция
Протоколы HTTP/HTTPS. Протокол передачи данных, HTTP-запросы и ответы, отличия HTTP и HTTPS. Cookies, Session
- протоколы передачи данных в сети
- http методы (
GET,POST,PUT, …) - параметры запросов
- тело запроса
- хедеры
- коды ответов
- http VS https
- http сессии
- куки
- http/2
HttpClient
- AJAX
- java http client
- синхронные и асинхронные запросы
- задача на получение данных с нета, например погода
Сервлеты, Java servlet API. Пишем простое веб-приложение
- что такое сервлет
- жизненный цикл
- сервлет-контейнер Tomcat
doGet,doPostredirectVSforward- фильтры
Контейнеры сервлетов: Tomcat, развертывание приложения, настройка сервера
- практика по предыдущей лекции
Знакомство с MVC (Model-View-Controller). JSP
- набор архитектурных принципов и идей MVC
- схемы MVC
- MVC в вебе
- типичная ошибка: бизнес-логика в контроллере
- MVC на примере задачи
- JSP
Веб-сервисы
- что такое веб-сервис
- протоколы http, jms, ftp, …
- синхронные и асинхронные запросы
- облачные сервисы: IaaS, PaaS, SaaS (что угодно as a service))
HTML-факультатив
- что такое HTML
- структура HTML документа
- теги и их атрибуты
- CSS, его синтаксис
- классы и идентификаторы
- селекторы
Итоговый проект. Servlet-quest конкурс
- Написать на сервлетах текстовую пошаговую игру-квест
Введение в базы данных. Установка СУБД (MySQL). ddl, dml
- зачем нужны БД
- реляционные и нереляционные БД
- реляционная модель
- CAP теорема
- установка MySQL developer
- группы SQL (ddl, dml, dcl, tcl)
Типы данных. Создание таблицы. Написание insert, select, update, delete
- создание схемы
- создание таблиц
- изменение структуры таблиц
- insert
- select
- update
- delete
Выбор данных
- select с условием
- перечень выбираемых данных
- subselect
- join: left, right, inner, cross
- group by и агрегатные функции
- index
Транзакции БД
- концепции ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)
- управление транзакциями
- уровни изоляции данных
Проектирование баз данных
- первая нормальная форма
- вторая нормальная форма
- третья нормальная форма
- ключи (foreign key)
- отношения: one to …, many to …
JDBC 1
- зачем нужен
- основные интерфейсы
- получение данных в приложении из БД
- обновление и удаление данных в приложении из БД
JDBC 2
- транзакции
- уровни изоляции
- обработка checker исключений
ORM. Hibernate
- нестыковки объектной и реляционной моделей данных
- ORM (Hibernate), JPA
- архитектура Hibernate
- конфигурация, основные аннотации
- получение данных в приложении из БД
- обновление и удаление данных в приложении из БД
- Hibernate VS JDBC
Hibernate. OneTo…, ManyTo…
- отношения (работа с коллекциями)
Наследование Entity for ORM
- одна таблица для каждого класса
- одна таблица для каждого класса с предками
- единая таблица для всей иерархии классов
- одна таблица для каждого класса с использованием соединений (join)
Итоговый проект
- hash for passwords
IoC, DI. Spring. Components. Beans
- почему Spring стал де-факто стандартом отрасли (преимущества)
- принципы IoC и DI
- бин
- контекст (ApplicationContext)
- AOP
Spring modules general. Spring Web MVC
- core (beans, core, context, SpEL)
- data access
- testing
- web
- integration
- web mvc
Проектирование REST API
- оперирование ресурсами, а не методами
- http методы
- http коды ответов
- ошибки
- запрос коллекции
- запрос количества объектов в коллекции
- запрос объекта коллекции
- добавление данных в коллекцию
- редактирование
- удаление
- домашнее задание: спроектировать 2-ранговый REST API
App controller-service-dao
- иерархия контекстов
- servlet config
- контроллер - прием запроса
- сервис - бизнес логика
- dao – хранение состояния
Spring ORM. @Transaction
- абстракция “транзакция”
- декларативные транзакции
- transaction propagation
- преимущества ORM + Spring
- настройка hibernate
SessionFactory - live coding example
Spring Test. AOP (logging)
- unit testing
- integration testing
- основные аннотации
TestContext- live coding example (ттестирование API-метода или пары методов)
- spring commons logging bridge
Spring Security (memory, DB)
- ключевые объекты контекста spring security:
SecurityContextHolder,Authentication,UserDetails,GrantedAuthority - авторизация и аутентификация
- OAuth2
- сессии в памяти
- сессии в БД
Spring Boot. Spring JPA
- стартеры
- автоконфигурация
- встроенные tomcat
- аннотации конфигурации
- демонстрация spring data jpa (генерация запроса по названию метода в рантайме)
