План курса

Часть 1. Введение

Тем: 4

Тема 1. Ввод-вывод

Содержание

  1. Потоки ввода-вывода
    1. Четыре вида потоков
    2. Операции с потоками
    3. Исключения ввода-вывода
  2. Файловый ввод-вывод и преобразование потоков
    1. Классы файловых потоков
    2. Кодировки и преобразование потоков
  3. Фильтрующие потоки
    1. Фильтрация
    2. Буферизация
  4. Дополнительные возможности потоков
    1. Эмуляция чтения и записи
    2. Конкатенация потоков ввода
    3. Подавление ошибок
  5. Расширенный ввод-вывод
    1. Платформонезависимый ввод-вывод
    2. Файлы с произвольным доступом
    3. Классы System и Console
  6. Дескрипторы файлов
    1. Файлы, каталоги, пути и разделители
    2. Операции с отдельными файлами
    3. Листинг каталогов
  7. Ввод-вывод в Java 7
    1. Файловые системы и пути
    2. Операции с отдельными файлами
    3. Листинг каталогов
  8. Ввод-вывод и исключения
    1. Идиома работы с ресурсами
    2. Работа с несколькими потоками

Слайды

HTML

Примеры

zip

Домашнее задание 1. Обход файлов

Обход файлов
  1. Разработайте класс Walk, осуществляющий подсчет хэш-сумм файлов.
    1. Формат запуска: 
      java Walk <входной файл> <выходной файл>
    2. Входной файл содержит список файлов, которые требуется обойти.
    3. Выходной файл должен содержать по одной строке для каждого файла. Формат строки: 
      <шестнадцатеричная хэш-сумма> <путь к файлу>
    4. Для подсчета хэш-суммы используйте алгоритм FNV.
    5. Если при чтении файла возникают ошибки, укажите в качестве его хэш-суммы все нули.
    6. Кодировка входного и выходного файлов — UTF-8.
    7. Размеры файлов могут превышать размер оперативной памяти.
    8. Пример
      Входной файл
      samples/1
samples/12
samples/123
samples/1234
samples/1
samples/binary
samples/no-such-file
      Выходной файл
      050c5d2e samples/1
2076af58 samples/12
72d607bb samples/123
81ee2b55 samples/1234
050c5d2e samples/1
8e8881c5 samples/binary
00000000 samples/no-such-file
  2. Сложный вариант:
    1. Разработайте класс RecursiveWalk, осуществляющий подсчет хэш-сумм файлов в директориях.
    2. Входной файл содержит список файлов и директорий, которые требуется обойти. Обход директорий осуществляется рекурсивно.
    3. Пример:
      Входной файл
      samples/binary
samples
samples/no-such-file
      Выходной файл
      8e8881c5 samples/binary
050c5d2e samples/1
2076af58 samples/12
72d607bb samples/123
81ee2b55 samples/1234
8e8881c5 samples/binary
00000000 samples/such-file
  3. При выполнении задания следует обратить внимание на:
    • Дизайн и обработку исключений, диагностику ошибок.
    • Программа должна корректно завершаться даже в случае ошибки.
    • Корректная работа с вводом-выводом.
    • Отсутствие утечки ресурсов.
    • Возможность повторного использования кода.
  4. Требования к оформлению задания.
    • Проверяется исходный код задания.
    • Весь код должен находиться в пакете info.kgeorgiy.ja.фамилия.walk.

Репозиторий курса

Библиография

  1.  Guide: The Java I/O API
  2.  Guide: Common I/O Tasks in Modern Java
  3.  Java I/O, NIO, and NIO.2
  4.  JEP 400: UTF-8 by Default

Тема 2. Collections Framework

Содержание

  1. Контейнеры
    1. Коллекции
      1. Интерфейс Collection
      2. Итераторы
      3. Класс AbstractCollection
    2. Множества
      1. Интерфейс Set
      2. Методы equals и hashCode
      3. Реализации множеств и базовые классы
    3. Списки
      1. Интерфейс List
      2. Итераторы по спискам
      3. Реализации списков и базовые классы
    4. Очереди и деки
      1. Интерфейс Queue
      2. Интерфейс Dequeue
      3. Реализации очередей и деков, базовые классы
  2. Отображения
    1. Интерфейс Map
    2. Пары и проекции отображений
    3. Реализации отображений и базовые классы
  3. Упорядоченные коллекции
    1. Сравнение элементов и согласованность с equals
    2. Упорядоченные множества
    3. Упорядоченные отображения
    4. Очередь с приоритетами
  4. Алгоритмы
    1. Класс Collections
    2. Класс Arrays
  5. Устаревшие коллекции

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Guide: The Collections Framework
  2.  Outline of the Collections Framework
  3.  Java Collections Cheat Sheet

Тема 3. Лямбда-выражения и потоки

Содержание

  1. Расширения интерфейсов
  2. Лямбда-выражения
    1. Функциональные интерфейсы
    2. Лямбда-выражения
    3. Ссылки на методы
  3. Поддержка лямбда-выражений в основных классах
    1. Типы-обертки
    2. Класс Objects
    3. Стандартные функциональные интерфейсы
  4. Поддержка лямбда-выражений в Collections Framework
    1. Необязательные значения
    2. Компараторы
    3. Новые методы коллекций и отображений
  5. Потоки значений
    1. Применение
      1. Типы потоков
      2. Создание и преобразование потоков
      3. Комбинаторы
    2. Стандартные коллекторы
    3. Реализация потоков
      1. Разбиваемые итераторы
      2. Обобщенные свертки
      3. Параллельное исполнение

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Guide: Lambda Expressions
  2.  Guide: The Stream API

Тема 4. Reflection

Содержание

  1. Введение в Reflection
    1. Идентификаторы типов (type tokens)
    2. Информация о типе
  2. Структура класса
    1. Поля
      1. Получение информации
      2. Чтение и запись значений
    2. Методы и конструкторы
      1. Получение информации
      2. Вызов методов
      3. Создание объектов
    3. Вложенные классы
  3. Массивы
  4. Загрузка классов
    1. Загрузчики классов
    2. Иерархия загрузчиков
    3. Доступ к ресурсам
  5. Параметры типов
    1. Интерфейс Type и его потомки
    2. Generic-массивы
  6. Посредники
    1. Создание посредников
    2. Обработчики вызовов
    3. Применение посредников

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Guide: The Reflection API (guide)
  2.  Guide: Introduction to Java Reflection
  3.  Guide: Introduction to Method Handles
  4. Forman I.R., Forman N. Java Reflection in Action

Часть 2. Инструменты

Тем: 3

Тема 5. Jar

Содержание

  1. Jar-файлы
    1. Инструмент командной строки
    2. API для работы с Zip, Jar и Gzip
  2. Манифесты
    1. Формат
    2. Основные атрибуты

Слайды

HTML

Библиография

  1.  JAR File Specification
  2.  Guide: Jar - the Archive Tool
  3.  Guide: Jarsigner - Signing Your JARs
  4.  Tutorial: Packaging Programs in JAR Files

Тема 6. Javadoc

Содержание

  1. Что такое Javadoc
  2. Структура Javadoc
    1. Javadoc-комментарии
    2. Типы тегов
  3. Блочные теги
    1. Общие теги
    2. Теги методов
  4. Строчные теги
    1. Ссылки
    2. Код и значения
  5. Применение Javadoc
    1. Объекты документирования
    2. Наследование Javadoc
  6. Компиляция Javadoc

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Javadoc Guide
  2.  How to Write Doc Comments for the Javadoc Tool
  3.  Guide: Javadoc - the Documentation Generator
  4.  Javadoc FAQ

Тема 7. Модули

Содержание

  1. Что такое модули
    1. Определение
    2. Объявление
    3. Module path
  2. Управление зависимостями
    1. Подключение зависимостей
    2. Экспорт пакетов
    3. Открытие пакетов
  3. Сервисы
    1. Определение сервиса
    2. Реализация сервиса и ее объявление
    3. Объявление использования сервиса
    4. Загрузка сервисов
  4. Модуляризованный JDK

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  JLS: Module Declaration
  2.  Javadoc: Service Loader
  3.  Guide: Modules
  4.  Creating Runtime and Application Images with JLink

Часть 3. Многопоточное программирование

Тем: 4

Тема 8. Введение в многопоточное программирование

Содержание

  1. Параллельное исполнение
    1. Развитие параллельных систем
    2. Потоки и процессы
    3. Типы параллелизма
      1. Итеративный
      2. Рекурсивный
      3. Обмен сообщениями
    4. Неделимые операции
      1. Безусловные
      2. Условные
      3. Свойства планировщика
  2. Потоки
    1. Создание потоков
    2. Состояния и свойства потоков
    3. Завершение потоков
    4. Механизм прерывания

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Java Language Specification. Theads and locks
  2.  Concurrency (Java Tutorial)
  3. Lea D. Concurrent Programming in Java
  4. Goetz B. Java Concurrency in Practice
  5. Garg V. Concurrent and Distributed Computing in Java

Тема 9. Взаимодействие потоков

Содержание

  1. Синхронизация и блокировки
    1. Синхронизация
    2. Неявные блокировки
    3. Активное ожидания
  2. Мониторы и условия
    1. Мониторы
    2. Условия и работа с ними
    3. Пассивное ожидание
    4. Внезапные пробуждения
  3. Модель памяти Java
    1. Атомарность операций
    2. Видимость изменений и барьеры
    3. Упорядоченность изменений
    4. Volatile-переменные
  4. Примеры многопоточных программ
    1. Двусторонний барьер
    2. Гарантированный тупик
  5. Уровни безопасности
    1. Неизменяемые объекты
    2. Потокобезопасные объекты
    3. Потоконебезопасные объекты
    4. Thread-local objects

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Java Language Specification. Theads and locks
  2.  Concurrency (Java Tutorial)
  3. Lea D. Concurrent Programming in Java
  4. Goetz B. Java Concurrency in Practice
  5. Garg V. Concurrent and Distributed Computing in Java

Тема 10. Задачи и средства многопоточного программирования

Содержание

  1. Классические задачи многопоточного программирования
    1. Доступ к разделяемому ресурсу
    2. Производители и потребители
    3. Читатели и писатели
    4. Обедающие философы
    5. Задания и работники
  2. Атомарные операции
    1. Виды атомарных операций
    2. CompareAndSet
    3. Применение атомарных операций
    4. Помеченные ссылки
  3. Блокировки и условия
    1. Блокировки
    2. Условия
    3. Блокировки чтения-записи
  4. Примитивы синхронизации
    1. Критические секции
    2. Семафоры
    3. Барьеры
    4. Защелки
    5. Рандеву
    6. Мониторы
  5. Решение классических задач многопоточного программирования
    1. Читатели и писатели
    2. Обедающие философы
    3. Задания и работники

Слайды

HTML

Библиография

  1.  Java Concurrency Utilities
  2.  High Level Concurrency Objects (Java Tutorial)
  3.  JSR 166: Concurrency Utilities
  4.  Concurrent Programming with J2SE 5.0
  5. Эндрюс Г. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования
  6. Goetz B. Java concurrency in practice

Тема 11. Concurrency Utilities

Содержание

  1. Многопоточные коллекции
    1. Блокирующиеся очереди
    2. Многопоточные отображения
    3. Самокопирующиеся коллекции
  2. Управление заданиями
    1. Исполнители
    2. Функции и результаты
    3. Отложенное исполнение
  3. Прочие возможности
    1. Интервалы времени
    2. Очереди с задержкой

Слайды

HTML

Библиография

  1.  JSR 166: Concurrency Utilities
  2.  Concurrent Programming with J2SE 5.0
  3.  Virtual Threads
  4.  Getting to know synchronizers
  5. Эндрюс Г. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования
  6. Goetz B. Java concurrency in practice

Часть 4. Сетевые приложения

Тем: 3

Тема 12. Работа с сетью

Содержание

  1. Введение
    1. Стек сетевых протоколов
    2. Протоколы IPv4 и IPv6
    3. Протокол TCP
    4. Протокол UDP
    5. DNS
  2. Адреса
    1. Адреса хостов
    2. Работа с DNS
    3. Адреса портов
  3. Работа с TCP
    1. Клиентский сокет
      1. Создание
      2. Управление ресурсами
      3. Закрытие части соединения
    2. Серверный сокет
      1. Создание
      2. Прием соединений
  4. Работа с UDP
    1. Датаграммы
      1. Исходящие
      2. Входящие
    2. Сокеты
      1. Создание
      2. Отправка и прием данных
  5. URI и URL
    1. URI
      1. Понятие об URI
      2. Структура URI
      3. Сравнение URI
    2. URL
      1. Понятие об URL
      2. Структура URL
      3. Сравнение URL
  6. Соединения
    1. Создание соединения
    2. Жизненный цикл соединения
    3. Быстрое установление соединения
    4. Поддержка протоколов
  7. Работа с HTTP
    1. Клиент
    2. Сервер

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Java Networking
  2.  Custom Networking (tutorial)
  3.  Uniform Resource Locators (URL)
  4.  Uniform Resource Identifiers (URI)

Тема 13. Сериализация и RMI

Содержание

  1. Сериализация
    1. Сериализация и десериализация
    2. Объектные потоки
    3. Автоматическая сериализация
    4. Ручная сериализация
    5. Настраиваемая сериализация
    6. Сериализация и версионирование
    7. Сериализация и дескрипторы
  2. Концепции RMI
    1. Предназначение
    2. Схема работы и стек протоколов
    3. Удаленные интерфейсы
    4. Stub и Skeleton
    5. Распределенная сборка мусора
    6. RMI Registry
  3. Применение RMI

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Java Object Serialization Specification
  2.  Java Object Serialization (Guide)
  3.  Serialization FAQ
  4.  Java RMI Specification
  5.  The Java Remote Method Invocation API
  6.  RMI Tutorial

Тема 14. Неблокирующий и асинхронный ввод-вывод

Содержание

  1. Буферы
    1. Операции
    2. Чтение и запись
    3. Байтовые буферы
    4. Типизированные буферы
  2. Каналы
    1. Иерархия каналов
    2. Байтовые каналы
    3. Файловые каналы
      1. Файлы отображаемые в память
      2. Блокировки
    4. Сетевые каналы
    5. Неблокирующий ввод-вывод
    6. Асинхронные каналы

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Java NIO
  2.  Java Tutorial. Basic I/O
  3.  Java™ I/O, NIO, and NIO.2
  4.  Java NIO Selector
  5.  Java Asynchronous I/O
  6.  Virtual Threads

Часть 5. Разное

Тем: 2

Тема 15. Интернационализация и локализация

Содержание

  1. Локали
  2. Локализация данных
    1. Создание ResourceBundle
    2. Загрузка ResourceBundle
    3. Использование ResourceBundle
  3. Форматирование
    1. Форматирование чисел
    2. Форматирование дат и времени
    3. Форматирование сообщений
  4. Работа с текстом
    1. Сравнение строк
    2. Разбиение текста
    3. Запись текста

Слайды

HTML

Примеры

zip

Тема 16. Сборка мусора

Содержание

  1. Сборка мусора
    1. Сжимающие и копирующие сборщики
    2. Гипотеза о поколениях и ее применение
  2. Ссылки
    1. Типы ссылок
    2. Очереди ссылок

Слайды

HTML

Примеры

zip

Библиография

  1.  Garbage Collection
  2.  Understanding Weak References
  3.  Package java.lang.ref
  4.  HotSpot VM GC Tuning guide
  5.  Shenandoah GC
  6.  Deep Dive into ZGC

Часть 6. Интерфейс пользователя

Тем: 4

Тема 17. Стандартные компоненты

Примеры

zip

Слайды

HTML

Тема 18. Обработка событий

Слайды

HTML

Примеры

zip

Тема 19. Модели

Слайды

HTML

Примеры

zip

Тема 20. JavaBeans

Слайды

HTML

Часть 7. XML

Тем: 5

Тема 21. Введение в XML

Слайды

PDF

Тема 22. Описание и проверка структуры XML

Слайды

PDF

Тема 23. Apache Ant

Слайды

PDF

Тема 24. XPath

Слайды

PDF

Тема 25. XSLT

Слайды

PDF