Programmer en Java

Introduction (1 heure)

• Historique de Java
• L’écosystème Java
  • Cas d’utilisation de Java
  • Java dans le paysage informatique
• Principes et caractéristiques de Java
  • L’indépendance par rapport à la plateforme
  • Un langage orienté objet, sûr, robuste et performant
• Le développement Java
  • Cycle de conception d’une application Java
  • Les outils de développement du JDK (compilateur, interpréteur, débogueur)
  • La machine virtuelle Java
  • Structure d’un programme Java

Utilisation de l’IDE Eclipse (2 heures)

• Présentation d’Eclipse
  • Les différentes éditions de l’IDE
  • Les perspectives, éditeurs et vues
• Programmer avec Eclipse
  • Création et configuration des projets
  • Utilisation des assistants de création (wizards)
  • Compiler et exécuter un programme
  • Utiliser le débogueur pour la mise au point des programmes
• Travaux pratiques :
  • Prise en main d’Eclipse, premier projet et exécution de code

Les principes de base du langage (7 heures)

• Les règles syntaxiques
  • Les instructions et les blocs
  • Les identificateurs
  • Utilisation des commentaires Javadoc pour la génération de la documentation
  • Les constantes littérales et différentes expressions littérales
  • Le formatage des expressions numériques
• Les opérateurs et expressions
• Les variables et les constantes
• Les importations de classes et packages
• Les importations statiques de constantes
• Les types de données primitifs et les types wrappers
  • Entiers, réels, caractère et booléen
  • Autoboxing des types primitifs
• Les chaînes de caractères et la classe String
  • Les principales méthodes de manipulation de chaînes de caractères
  • L’opérateur de concaténation et la classe StringBuffer
  • Les « text blocks » (Java 14)
• Création et utilisation de types de données énumérés : enum
• Les tableaux
  • Création et manipulation de tableaux à une ou plusieurs dimensions
  • Utilisation des méthodes utilitaires de la classe Arrays
• Conversion de types de données primitifs
• Les structures de contrôle
  • Conditionnelles (if, switch)
  • Itératives (for, for each, while, do)
  • L’utilisation de switch avec le type String
  • Les mots clés break, continue et return
• Affichage sur la sortie standard avec System.out.println()
• Affichage formaté sur la sortie standard avec la méthode printf()
• Travaux pratiques :
  • Calculer le jour de Noël en fonction d’une année

La programmation orientée objet en Java (4 heures)

• Les principes de la programmation orientée objet
  • Modélisation et conception objet
• Les concepts de programmation objet appliqués à Java
• Les classes, les objets, les attributs et les méthodes
  • L’encapsulation
  • L’héritage
  • L’abstraction
  • Le polymorphisme
• Relation entre les classes et les objets

Création et manipulation de classes et d’objets (10 heures)

• Déclaration d’une classe
• Création d’objets avec l’opérateur new et notion de référence
• Déclaration des constructeurs et règles de mise en œuvre
• Finalisation d’objet et le garbage collector
• Déclaration et manipulation de membres (variables et méthodes) de classes (static) et d’instances
• Les méthodes et le passage de paramètres par valeur ou référence
• Bonnes pratiques pour la mise en œuvre des accesseurs
• Mise en œuvre de l’héritage simple en Java
• Le cas particulier des classes finales et méthodes finales
  • Impact sur l’héritage
  • Cas d’utilisation des classes finales
• Le cas particulier les classes abstraites
  • Impact sur l’héritage
  • Cas d’utilisation des classes abstraites
• Effectuer des conversions d’objets
• Les modificateurs d’accès et l’accès aux membres des classes
• Mise en œuvre de la surcharge de méthodes
• Simplification de la surcharge de méthodes par la réalisation de méthodes à arguments variables
• Mise en œuvre de la redéfinition de méthodes
• La classe Object et ses méthodes utilitaires
  • Cloner les objets avec la méthode clone() et l’interface Cloneable
  • Comparaison d’objet avec la méthode equals()
  • Obtenir une représentation d’un objet sous forme de chaîne de caractères avec la méthode toString()
  • La réflexion objet avec la méthode getClass()
• Utilisation des mots clés this, this() et super, super() et patterns de mises en œuvres
• Tester le type d’un objet avec l’opérateur instanceof et pattern de mise en œuvre
• Travaux pratiques :
  • Réalisation progressive d’une application de gestion de comptes bancaires avec conception des classes : Compte, CompteEpargne, Client, Banque

Concepts avancés de programmation Java (5 heures)

• Les classes abstraites et les interfaces
  • Points communs et divergences
  • Utilisation des interfaces Cloneable pour cloner des objets et Comparable pour trier des tableaux/collections d’objets
  • Création et utilisation de classes abstraites et d’interfaces et mise en œuvre du polymorphisme
  • Cas particulier des interfaces fonctionnelles
  • Les interfaces de java.util.function
• Les « Records » (Java 14)
  • Caractéristiques et cas d’usage
• Les classes scellées (Java 17)
  • Comment limiter une hiérarchie d’héritage
  • Le mot clé « sealed »
• Les expressions Lambdas
  • Principes et syntaxe
  • Application aux interfaces fonctionnelles de l’API standard
• Création et utilisation de ses propres packages
  • Convention et règle de nommage
• Principe de fonctionnement et traitement des erreurs avec les exceptions
  • Les classes Throwable, Error et Exception
  • Les méthodes communes issues de la classe Throwable : getMessage(), getCause(), …
  • Intercepter et gérer les exceptions avec les instructions try, catch, finally
  • Déclarer des méthodes comme étant susceptibles de lever les exceptions avec l’instruction throws
  • Déclencher des exceptions avec l’instruction throw
  • Le chaînage d’exceptions : bonnes pratiques et cas d’utilisations
  • Créer ses propres classes d’exception
  • Gestion automatique de la fermeture des ressources avec try-with-ressource
  • Multicatch et simplification de la gestion des exceptions
• La méta-programmation par annotations
  • Déclaration, utilisation et syntaxe des annotations
  • Annotations standards : @Deprecated, @Overrides, @SuppressWarning, …
• Les classes internes et anonymes
  • Cas d’utilisations et bonnes pratiques de mise en œuvre
• Les modules
  • Principes et avantages des modules
  • Organisation des projets en module
  • Syntaxe de déclaration et exportation de packages
  • La notion de « module path » et les changements en termes de déclaration de dépendances
  • L’impact sur le JDK : réorganisation
• Travaux pratiques :
  • Mise en œuvre de la gestion des erreurs dans la classe Compte et la classe Banque
  • Trier les comptes en banque selon différents critères

 La bibliothèque de classes Java (6 heures)

• La gestion des dates et du temps
  • L’API historique et les classes java.util.Date et java.util.Calendar
  • L’API Date (java.time)
  • Gestion des différences entre les dates
  • Méthodes de conversions de formats entre la nouvelle API et l’ancienne et vice-versa
• Les collections
  • Inconvénients des tableaux et avantages apportés par l’utilisation des collections
  • Les différents types de collections : les Set, les List, les Map
  • Création et manipulation de ArrayList et de HashMap
  • Utilisation des méthodes utilitaires de la classe Collections
• Les collections génériques
  • Le meilleur des tableaux et des collections
  • Utilisation des génériques pour typer les collections
  • Simplification de l’utilisation des Generics avec le « Diamond operator »
  • Utilisation des méthodes d’initialisation des collections
• Manipulation des collections avec les Streams
• Travaux pratiques :
  • Compléter la classe Banque avec des méthodes de recherche de compte en utilisant les streams et les expressions lambdas