Вводное занятие. Команды и первая программа на Java

• о преимуществах Java и его сферах применения
• структура программы, метод main
• sout
• знакомство с сайтом и WebIDE

Работа с переменными, типы int и String

• охранение 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, double
• System.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
• while
• break, continue
• for
• do-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
• псравнение 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
• ArrayList
• Array VS ArrayList
• типизация ArrayList (дженерики)

Коллекции

• иерархия коллекций
• Set, HashSet
• iterator, for-each

Коллекции

• Map, HashMap
• для каких задач лучше использовать какие коллекции

Collections

• Collections

Факультатив

• LinkedList
• ArrayList VS LinkedList
• Queue
• SortedMap, TreeMap

Singleton, Enum, switch

• зачем нужны перечисления
• объявления Enum
• Enum — лучший синглтон
• switch

Исключения

• нормальное выполнение кода и ошибки в рантайме
• try-catch
• иерархия исключений
• multicatch
• throw
• checked и unchecked исключения
• throws

Исключения

• finally
• создание своих исключений
• Throwable
• stack trace
• try-with-resources
• AutoCloseable

Факультатив

• Оборачивание исключения

Потоки ввода-вывода. java.nio

• io VS nio
• FileChannel
• Selector
• Path
• Paths
• Files

Работа со временем и датой

• Date
• DateFormat
• Calendar
• Instant
• LocalDate, LocalTime, LocalDateTime
• Instant
• ZonedDateTime
• DateTimeFormatter

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)
• switch expression, Enum

Особенности вызова конструкторов. Блок static

• процесс создание объекта
• порядок вызова конструкторов
• порядок инициализации переменных

Устройство Object: equals, hashCode, clone, toString(). Immutable objects

• Object
• методы класса Object
• mutable та immutable objects

Рекурсия

• Рекурсия

Знакомство с нитями: Thread, Runnable, start, sleep

• Thread
• Runnable
• start
• sleep
• interrupt

Знакомство с нитями: synchronized, volatile, wait, notify.DeadLock

• synchronized
• volatile
• join
• wait, notify
• проблема DeadLock

Executors

• ExecutorService
• патерн (шаблон) «фабричний метод»
• добавление задач в сервис
• Callable
• получение результата: Future
• остановка ExecutorService
• FixedThreadPool
• CachedThreadPool
• ScheduledExecutorService

ThreadLocal, Callable, Future

• ThreadLocal контекст
• ThreadLocalRandom

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

• 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
• Socket
• ServerSocket
• 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, BiMap
• Multiset
• неизменяемые коллекции
• Objects: hashCode, equals
• Throwables
• CollectionUtils
• StringUtils

JUnit

• зачем нужно тестирование
• типы тестирования
• @Test
• @Before, @After
• @BeforeClass, @AfterClass
• параметризованные тесты

Mockito

• моки
• mock и spy
• when и thenReturn
• verify
• any, 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
• 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, doPost
• redirect VS forward
• 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
• 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)

• 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)

• обучение проходит под руководством менторов
• занятия проводятся в небольших группах
• студенты пишут большие проекты-курсовые, получают опыт работы с передовыми технологиями Java, которые потом можно добавить в портфолио
• есть регулярная поддержка в slack-чате, где Java-эксперты оперативно отвечают на любые вопросы по теории Java и решению задач
• предоставляется помощь в трудоустройстве: карьерный центр MYEDU проверяет ваше резюме, подготавливает к поиску подходящих вакансий и прохождению интервью
• по запросам студентов организовываются дополнительные факультативы и live-сессии для ответов на вопросы и прочее