[Высшая инженерная школа СПбПУ] DEV-J110. Java SE. Введение в язык Java (Игорь Зайцев, Юрий Заковряшин, Кирилл Колосов, Николай Корнет)

[Организатор]

Ссылка на картинку

Курс представляет собой первую часть линейки курсов, посвященной основам практического программирования на платформе Java.

Данный курс посвящен обзору структуры платформы Java, изучению языка Java и практическому освоению инструментария Java-разработчика. Основное внимание уделяется изучению классов, интерфейсов, управляющих операторов, простых типов данных и операций, а также использованию механизма обработки ошибок времени выполнения. Помимо этого рассматривается использование стандартных инструментов для разработки Java-приложений, входящих в состав JDK, а также интегрированная среда разработки.

Курс рассчитан как на начинающих программистов, так и программистов с опытом, желающих освоить новый для себя язык программирования.

Данный курс является первым и необходимым курсом для изучения программирования на языке Java.

Знания, усваиваемые в этом курсе, являются необходимыми для прохождения всех дальнейших курсов по Java.

Основные цели курса:

1. Ознакомление со структурой платформы Java;
2. Изучение структуры и синтаксиса языка Java;
3. Научить слушателей самостоятельной разработке консольных автономных Java-приложений начального уровня;
4. Дать навык использования стандартного инструментария Java-разработчика из состава JDK;
5. Обучение работе в интегрированной среде разработки.

После окончания курса вы будете обладать следующими навыками:

1. Понимать структуру платформы Java;
2. Знать синтаксис языка Java;
3. Понимать принципы объектно-ориентированного программирования;
4. Понимать структуру простой Java-программы, достаточно свободно по-нимать тексты Java-программ невысокой сложности;
5. Использовать стандартные классы потоков ввода/вывода класса System;
6. Уметь разработать консольные автономные Java-приложения, компилиро-вать их в среде JDK и запускать из командной строки;
7. Уметь создавать проекты, компилировать, отлаживать и выполнять Java-приложения в интегрированной среде разработки NetBeans IDE;
8. Определять классы, переменные и методы классов;
9. Создавать объекты класса и использовать их;
10. Создавать и использовать анонимные и внутренние классы;
11. Работать с абстрактными классами и методами;
12. Определять атрибуты доступа и правильно использовать их;
13. Реализовать перезагрузку методов;
14. Обрабатывать исключительные ситуации в программах при помощи стан-дартных исключений и создавать собственные исключения;
15. Использовать стандартные интерфейсы и определять собственные интерфейсы;
16. Понимать структуру стандартных пакетов, создавать собственные пакеты и уметь правильно использовать пакеты;
17. Знать и уметь использовать операторы управления: условный оператор, оператор выбора, операторы циклов и операторы перехода;
18. Знать простые типы языка Java и уметь правильно их использовать;
19. Объявлять и определять переменные и константы;
20. Знать и уметь использовать все операции: арифметические, поразрядные, логические, операции присваивания и инициализации;
21. Уметь определять массивы данных и работать с их элементами.

Содержание:

Тема 1 - Введение

1.1 Основные термины и понятия

• Цели и задачи курса.
• Основные принципы объектно-ориентированного программирования.

1.2 Платформа Java SE

• Редакции Java-платформы.
• Структура платформы Java SE.
• Виртуальная Java-машина.
• Стандартные пакеты и утилиты.
• Назначение и область применения языка Java.
• Основные характеристики языка Java.

1.3 Установка и настройка среды разработки.

• Разработка и выполнение Java программы на платформе Java SE
• Получение дистрибутива и развёртывание Java-платформы.
• Настройка среды окружения.
• Проверка работоспособности.
• Инструментарий Java-разработчика.
• Java Development Kit (JDK).
• Процесс разработки Java-приложений.
• Интегрированные среды разработки.

1.4 Типизация в языках программирования

• Назначение и роль типизации в языках программирования.
• Роль типов в языках программирования.
• Определение понятий «тип», «объект» и «ссылка».
• Понятие о встроенных и пользовательских типах.
• Простые и агрегатные типы данных.
• Области видимости типов и их элементов.
• Понятие «объекта» в типизированных языках.
• Объявление объекта.
• Жизненный цикл объекта

Практические занятия

• Установка платформы Java и настройка среды выполнения.
• Написание исходного кода простейшей программы.
• Компиляция, отладка и запуск простого Java-приложения стандартными средствами JDK.

Тема 2 - Классы

2.1 Определение класса

• Классы, как пользовательский тип данных.
• Общая схема определения класса.
• Атрибуты (поля) класса.
• Методы класса.
• Конструктор класса.
• Создание экземпляра класса.
• Статические члены класса.
• Обращение к членам класса.
• Вызов методов.
• Рекурсивный вызов методов.
• Перегрузка конструкторов и методов.
• Явный вызов конструктора.
• Метод main().
• Сборщик мусора и метод finalize().
• Области видимости и спецификаторы доступа.
• Локальные области видимости.

2.2 Наследование

• Основные термины и определения, связанные с механизмом наследования.
• Роль и особенности наследования в языке Java.
• Определение наследования.
• Наследование членов класса.
• Доступ к унаследованным членам класса.
• Переопределение методов при наследовании.
• Порядок вызова конструкторов.
• Спецификатор final.

2.3 Специальные виды классов

• Назначение и особенности определения абстрактных классов.
• Назначение и особенности определения вложенных классов.
• Назначение и особенности определения анонимных классов.

Практические занятия

• Определение простого класса.
• Определение класса со статическими членами.
• Определение подкласса.
• Создание экземпляра класса и обращение к его методам.
• Переопределение методов при наследовании.
• Порядок вызова конструкторов класса при наследовании.
• Явный вызов конструктора суперкласса.
• Запрет расширения (наследования) класса.
• Определение абстрактного класса и реализация его подклассов.
• Определение вложенного класса.
• Определение анонимного класса.

Тема 3 - Интерфейсы

3.1 Определение интерфейса как пользовательского типа

• Интерфейс как пользовательский тип данных.
• Особенности интерфейсов в языке Java.
• Общая схема объявления интерфейса.
• Переменные в интерфейсах.
• Методы интерфейсов.
• Методы по умолчанию.
• Принятые умолчания.
• Наследование интерфейсов.

3.2 Реализация интерфейсов

• Определение класса, наследующего интерфейс.
• Основные правила переопределения методов при наследовании.

Практические занятия

• Определение простого интерфейса.
• Наследование интерфейса.
• Реализация интерфейса.
• Использование ссылок интерфейсного типа.

Тема 4 - Перечислимый тип и аннотации

4.1 Определение и использование перечислимого типа

• Назначение перечислимого типа.
• Общая схема определения перечислимого типа.
• Особенности определения и использования перечислимого типа

4.2 Определение и использование аннотации

• Назначение аннотации.
• Основные стандартные аннотации.
• Классы хранения аннотаций.
• Общая схема определения аннотации.
• Особенности использования аннотации

Практические занятия

• Определение перечислимого типа для представления ролей пользователей
• Определение пользовательской аннотации для указания версии класса

Тема 5 - Параметризованные (Generic) типы

5.1 Назначение и роль обобщенных типов в языке Java

• Понятие об обобщённом программировании.
• Роль и назначение обобщённых типов в платформе Java.
• Общая схема определения параметризованного типа.
• Определение параметризованных методов и конструкторов.
• Ограничения параметризованных типов

5.2 Определение параметризованного типа

• Примеры использования параметризованных типов

Практические занятия

• Определение и использование параметризованного класса-контейнера

Тема 6 - Пакеты

6.1 Назначение и роль пакета в языке Java

• Пакет как средство логической организации пользовательских типов.
• Пакетная область видимости.

6.2 Определение и использование пакетов Определение пакета, директива package.

• Расположение файлов пакета в файловой системе.
• Доступ к типам пакета.
• Назначение и использование директивы import.
• Соглашение об именованиях.
• Пакеты по умолчанию.

Тема 7 - Встроенные типы данных и приведение типов

7.1 Примитивные типы

• Особенности встроенных типов.
• Классификация встроенных типов.
• Объявление переменных и констант встроенного типа.
• Особенности представления и использования интегральных типов.
• Тип byte.
• Тип short.
• Тип int.
• Тип long.
• Назначение и особенности использования символьного типа char.
• Особенности представления и использования вещественных типов.
• Тип float.
• Тип double.
• Назначение и особенности использования логического типа boolean.

7.2 Специальные типы

• Назначение и особенности использования псевдо-типа void.
• Назначение и особенности использования встроенной константы null.

7.3 Приведение типов

• Назначение приведения типов.
• Условия, при соблюдении которых возможно приведение типов.
• Явное приведение типов.
• Неявное (автоматическое) приведение типов.
• Ранжирование встроенных типов по диапазону представления.
• Особенности приведения встроенных типов.
• Ранжирование пользовательских типов по диапазону представления.
• Особенности приведения ссылочных типов.

Практические занятия

• Объявление и инициализация переменных и констант интегрального типа.
• Объявление и инициализация переменных и констант символьного типа.
• Объявление и инициализация переменных и констант вещественного типа.
• Объявление и инициализация переменных и констант логического типа.
• Разбор примера с приведением встроенных типов.
• Разбор примера с приведением ссылочных типов.

Тема 8 - Массивы

8.1 Определение массива

• Основные свойства массива как агрегатного типа данных.
• Операции, определённые для массива.
• Особенности реализации массивов в языке Java.

8.2 Одномерные массивы

• Определение ссылки на массив.
• Создание массива.
• Инициализация массива.
• Доступ к элементам массива.

8.3 Многомерные массивы

• Особенности реализации многомерных массивов в языке Java.
• Объявление массива.
• Инициализация многомерного массива.

Практические занятия

• Создание и инициализация массива встроенного типа;
• Создание и инициализация массива ссылочного типа данных Создание и инициализация многомерного массива встроенного типа; многомерного
• Создание и инициализация многомерного массива ссылочного типа данных.

Тема 9 - Операторы управления

9.1 Назначение операторов управления.

• Классификация операторов управления.
• Основные термины и определения.
• Назначение и особенности операторов управления.
• Классификация стандартных операторов управления.
• Синтаксическая роль пустого оператора.

9.2 Операторы управления

• Условный оператор if-else.
• Оператор выбора switch.
• Назначение и особенности операторов цикла.
• Оператор do – while.
• Оператор while.
• Оператор for.
• Назначение и особенности реализации операторов безусловного перехода в языке Java.
• Оператор continue. Оператор break. Оператор return

Практические занятия

• Использование оператора if-else;
• Использование оператора switch;
• Примеры реализации алгоритма полного перебора элементов массива на основе каждого из операторов цикла;
• Пример различия в использовании операторов цикла разных видов.
• Использование операторов безусловного перехода в реализации алгоритма поиска.

Тема 10 - Обработка исключений

10.1 Общие принципы обработки исключений.

• Типы исключений Определение термина «исключение».
• Общие принципы обработки исключений.
• Особенности обработки исключений в Java-программах.
• Стандартные типы исключений.
• Определение пользовательских исключений

10.2 Операторы try-catch и throw

• Структура и особенности исполнения оператора try-catch-finally.
• Оператор throw. Делегирование обработки исключений.

Практические занятия

• Разбора примера работы простого оператора try-catch.
• Повторный выброс исключения.
• Разбора примера с делегированием обработки исключения.
• Определение пользовательского исключения, описывающего ошибки в определении дат.

Тема 11 - Операции

11.1 Общие сведения об операциях, определённых в языке Java.

• Приоритеты операций
• Основные термины и определения.
• Классификация операций.
• Стандартный порядок выполнения операций в выражениях.
• Понятие о приоритете операции.
• Изменение порядка выполнения операций.

11.2 Арифметические и поразрядные операции

• Арифметические бинарные операции.
• Арифметические унарные операции.
• Приведение типов при выполнении операций.
• Особенности использования типов byte и short в арифметических операциях.
• Поразрядные бинарные операции сложения, умножения и исключающего сложения.
• Операции сдвига. Операция поразрядной инверсии.

11.3 Операции отношения (сравнения), логические операции и операции присваивания

• Поразрядные бинарные операции сложения, умножения и исключающего сложения.
• Операции сдвига.
• Операция поразрядной инверсии.
• Логические операции.
• Особенности использования логических операций сложения и умножения в оптимизируемой и не оптимизируемой формах.
• Операция присваивания.
• Сокращённая запись выражений с использованием операции присваивания. «Цепочечное» присваивание.

11.4 Специальные операции

• Операция new().
• Операция instanceof.
• Тернарная операция.
• Другие операции.

Практические занятия

• Пример использования арифметических операций.
• Примеры ошибочных вычислений, связанных с неявными приведениями типов.
• Примеры использования поразрядных операций при вычислениях и анализе структуры данных.
• Примеры использования поразрядных операций при вычислениях и анализе структуры данных.
• Примеры использования логических операций.
• Примеры использования операции присваивания.
• Пример использования тернарной операции;
• Пример использования операции instanceof.
• Примеры использования поразрядных операций при вычислениях и анализе структуры данных.

Тема 12 - Лексемы, комментарии и блоки кода

12.1 Общие сведения о лексической структуре языка Java.

• Основные виды лексем
• Понятие о лексическом анализе программ.
• Классификация лексем.
• Пробельные символы.
• Разделители.
• Ключевые слова языка Java.
• Назначение идентификаторов.
• Синтаксические правила записи идентификаторов.
• Соглашения о выборе идентификаторов.
• Литеральные константы интегрального типа.
• Литеральные константы вещественного типа.
• Литеральные константы символьного типа.
• Литеральные константы логического типа.
• Литеральные константы строкового типа.
• Литеральная константа null.

12.2 Комментарии и блоки кода

• Назначение комментариев.
• Однострочный комментарий.
• Многострочный комментарий.
• Документирующий комментарий.
• Практика применения комментариев.
• Блоки кода.
• Особенности областей видимости, связанных с блоками кода

Примечание: данный курс входит модулем в общую программу переподготовки по направлению "Программист (Язык Java)".

Смотреть далее...