Kontakt:

pokój: 339
telefon: +48 71 3757836
mail:
www: http://www.ii.uni.wroc.pl/~prz/

Konsultacje w trakcie semestru odbywają się w moim biurze w pokoju 339 w IInf:

  • środa 12:15-13:00
  • czwartek 12:15-13:00

Proszę wcześniej uzgodnić dokładny termin konsultacji drogą mailową.

Java - kurs podstawowy (semestr zimowy 2015)

Adres:

Instytut Informatyki
Uniwersytetu Wrocławskiego
ul. Joliot-Curie 15
50-383 Wrocław
OGŁOSZENIA

17 grudnia 2015 r.

Zajęcia po Nowym Roku:

W pierwszym tygodniu nowego 2016 roku wyjątkowo zajęcia środowe odbędą się we wtorek (wykład i laboratoria)! Tak więc termin oddania zadania laboratoryjnego przypadnie na 5 i 7 stycznia 2016 r. (a nie tydzień później, jak początkowo sądziłem).

8 października 2015 r.

Pierwsze laboratorium:

W pierwszym tygodniu nauki laboratoria nie odbywają się. Pierwsze laboratorium zaplanowałem dopiero na przyszły tydzień: 14, 15 października 2015 r.

1 października 2015 r.

Punkt informacyjny:

W tym miejscu będą się pojawiać ważne ogłoszenia dotyczące organizacji wszystkich zajęć związanych z tym przedmiotem. Proszę sprawdzać te ogłosznia na bieżąco.

Java to współczesny obiektowy język programowania stworzony przez Jamesa Goslinga z firmy Sun Microsystems. Od momentu powstania w połowie lat 90-tych XX wieku przeżył on dynamiczny rozwój a zainteresowanie nim wciąż nie maleje. Język Java przyciągnął do dziś prawie 7 milionów programistów. Znajduje zastosowanie w każdej ważniejszej gałęzi przemysłu informatycznego i jest obecny w różnego rodzaju urządzeniach, komputerach i sieciach. Popularność Javy wynika przede wszystkim z przenośności programów i niezależności od konkretnej platwormy sprzętowej, a co za tym idzie, ma zastosowanie w Internecie oraz ogólnie w aplikacjach sieciowych. Jego podstawowe koncepcje zostały przejęte z języka Smalltalk (maszyna wirtualna, odśmiecanie pamięci) oraz z języka C++ (znaczna część składni i słów kluczowych).

Celem tych zajęć jest nauka programowania w języku Java oraz zapoznanie z podstawowymi technologiami Javy.

Wymagane przygotowanie

  • Umiejętność programowania w języku C/C++ (podstawowe konstrukcje językowe i obiekty na elementarnym poziomie).
  • Znajomość podstawowych struktur danych (tablice, listy, drzewa, grafy).

Literatura

Literatura papierowa polskojęzyczna:

  • Ken Arnold, James Gosling: Java. WNT, Warszawa 1999.
  • Krzysztof Barteczko: Java. Od podstaw do technologii. Tom 1 i 2. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa 2004.
  • Herbert Schildt: Java. Kompendium programisty. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2005.
  • Bruce Eckel: Thinking in Java. Wydanie 4. Edycja polska. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2006.
  • Cay S. Horstmann, Gary Cornell: Java. Podstawy. Wydanie 8. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2008.
  • Cay S. Horstmann, Gary Cornell: Java. Techniki zaawansowane. Wydanie 8. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2009.

Literatura papierowa anglojęzyczna:

  • Ken Arnold, James Gosling, David Holmes: The Java Programming Language. Fourth Edition. Prentice Hall PTR, 2005.
  • Kathy Sierra, Bert Bates: Head First. Java. Second Edition. O'Reilly Media, Inc., 2005.
  • Joshua Bloh: Effective Java. Second Edition. Sun Microsystems, Inc., 2008.
  • Pat Niemeyer, Jonathan Knudsen: Learning Java. Third Edition. O'Reilly Media, Inc., 2005.
  • James Gosling, Bill Joy, Guy Steele, Gilad Bracha: The Java Language Specification. Third Edition. Prentice Hall PTR, 2005.
  • Tim Lindholm, Frank Yellin: The Java Virtual Machine Specification. Second Edition. Prentice Hall PTR, 1999.

Literatura elektroniczna anglojęzyczna:

Terminarz

  • wykład: środa 8-10 s.119 (Paweł Rzechonek)
  • laboratoria:
    środa 10-12 s.7 (Paweł Rzechonek)
    środa 16-18 s.107 (Marek Szykuła)
    czwartek 8-10 s.107 (Paweł Rzechonek)

Laboratorium

Zasady zaliczenia przedmiotu

Ogólnie:
W semestrze będzie opublikowanych (na tej stronie) kilkanaście prostych zadań do zaprogramowania. Za każde poprawnie zaprogramowane zadanie i oddane w terminie można będzie dostać do 10 punktów (chociaż zadania będą różnej trudności).
Terminy:
Zadania do zaprogramowania będą ogłaszane w tygodniu poprzedzającym termin ich realizacji. Zadania należy oddawać w wyznaczonym terminie. Spóźnienia nie będą tolerowane, za wyjątkiem uzasadnionych sytuacji życiowych: choroba potwierdzona zwolnieniem lekarskim, wezwanie do Sądu, itp.
Prezentacje:
Programy należy prezentować osobiście w czasie pracowni (proszę nie wysyłać programów pocztą elektroniczną, ani nie przekazywać ich poprzez kolegów czy koleżanki). W trakcie prezentacji programu trzeba się liczyć z pytamiami dotyczącymi zadania: metoda rozwiązania, zastosowane konstrukcje językowe, wykorzystane technologie, itp.
Oceny:
Aby zaliczyć laboratorium na ocenę dostateczną trzeba do końca semestru zdobyć 50% z wszystkich możliwych do uzyskania punktów; na ocenę bardzo dobrą trzeba będzie zgromadzić 90% punktów; oceny pośrednie pozostją w liniowej zależności od przedstawionych wymagań granicznych.

Lista zadań laboratoryjnych

  1. 14, 15 października 2015: liczby całkowite w postaci słownej (pdf)
  2. 21, 22 października 2015: rozkład liczb całkowitych na czynniki pierwsze (pdf)
  3. 28, 29 października 2015: drzewa wyrażeń (pdf)
  4. 4, 5 listopada 2015: listowa implementacja kolejek priorytetowych (pdf)
  5. 18, 19 listopada 2015: kalkulator ONP (pdf)
  6. 25, 26 listopada 2015: sparametryzowane drzewo BST (pdf)
  7. 2, 3 grudnia 2015: rysunek (pdf)
  8. 9, 10 grudnia 2015: gra Gomoku (pdf)
  9. 16, 17 grudnia 2015: kalendarz (pdf)
  10. 5, 7 stycznia 2016: Mikołaj i dzieciaki (pdf)
  11. 13, 14 stycznia 2016: strumienie czyszczące (pdf)
  12. 20, 21 stycznia 2016: planety (pdf)
  13. 27, 28 stycznia 2016: zbiór liczb - zadanie dodatkowe (pdf)

Ranking

Wykład

Materiał omawiany na wykładach

Spis wykładów:

1: podstawy języka Java 2: klasy i obiekty 3: dziedziczenie i polimorfizm
4: interfejsy 5: wyjątki 6: programowanie generyczne
7: AWT - zdarzenia, grafika 8: Swing - komponenty GUI 9: Swing - architektura okien
10: programowanie współbieżne 11: strumienie 12: NIO, wyliczenia
13: kolekcje, lambdy 14: adnotacje, testy jednostkowe 15: refleksja
7 października 2015 r: podstawy języka Java

Koncepcja Javy:

  • historia Javy;
  • wirtualna maszyna Javy;
  • podstawowe cechy Javy (podobieństwo składniowe do C++, obiektowość, kontrola typów, odśmiecanie, współbieżność);
  • biblioteki standardowe Javy i ich dokumentacja;
  • technologie Javy;
  • środowisko programistyczne NetBeans.

Składnia języka Java:

  • pierwszy program w Javie;
  • kompilowanie programów - javac;
  • uruchamianie programów - java;
  • literały, zmienne, operatory, wyrażenia, instrukcje sterujące, komentarze;
  • typy pierwotne i referencyjne;
  • tworzenie obiektów (operator new) i ich usuwanie (garbage-collector);
  • klasy opakowujące dla typów pierwotnych;
  • napisy (klasa String) i konkatenacja napisów;
  • tablice, tablice wielowymiarowe;
  • przeglądanie tablic za pomocą pętli for-each;
  • standardowe wejście/wyjście;
  • parametry wywołania programu.
Przykładowe programy:
PierwszyProgram.java
ArgumentyProgramu.java
PolskieZnakiISO88592.java
NapisDoLiczby.java
TrojkatnaTablica.java
14 października 2015 r: klasy i obiekty

Klasy i obiekty:

  • abstrakcja - I filar programowania obiektowego;
  • klasa jako nowy typ danych;
  • definicjowanie włanych klas;
  • składowe klasy: pola i metody;
  • pola definiują stan obiektu;
  • inicjalizacja pól instancyjnych, instancyjny blok inicjalizacyjny;
  • konstruktory, konstruktor domyślny;
  • wywołanie konstruktora wewnątrz innego konstruktora (konstrukcja this);
  • referencja this;
  • utworzenie nowego obiektu operatorem new;
  • metody definiują funkcjonalność obiektu;
  • przekazywanie argumentów do metod;
  • metody ze zmienną liczbą argumentów;
  • przeciążanie nazw konstruktorów i metod;
  • hermetyzacja - II filar programowania obiektowego;
  • ukrywanie implementacji i kontrola dostępu do składowych (deklaratory public, protected, private oraz widoczność pakietowa);
  • pola finalne (deklarator final) i ich inicjalizacja;
  • składowe statyczne (deklarator static);
  • inicjalizacja pól statycznych, statyczny blok inicjalizacyjny;
  • ograniczenia metod staycznych;
  • odzyskiwanie pamięci przez garbage-collector, metoda finalize().

Pakiety:

  • definiowanie własnych pakietów;
  • pakiet jako struktura otwarta;
  • importowanie całych pakietów, pojedynczych klas z pakietu i składowych statycznych z wybranej klasy;
  • parametr -classpath przy kompilacji i przy uruchamianiu programów;
  • pakiety standardowe.
Przykładowy program:
Punkt2D.java
21 października 2015 r: dziedziczenie i polimorfizm

Dziedziczenie:

  • kompozycja i dziedziczenie;
  • deklaracja dziedziczenia;
  • dziedziczenie jednobazowe (dziedziczenie po klasie Object);
  • klasa Object i jej metody toString() oraz equals(Object);
  • hierarchia dziedziczenia w postaci drzewa;
  • inicjalizacja obiektu i konstruktory w klasie pochodnej;
  • inicjalizacja części odziedziczonej (konstrukcja super);
  • dodawanie nowych pól i metod;
  • przesłanianie pól;
  • nadpisywanie metod;
  • upublicznianie składowych;
  • odwołania do składowych z nadklasy (konstrukcja super).

Polimorfizm:

  • rzutowanie i operator instanceof;
  • referencja do obiektu danej klasy może wskazywać na obiekt dowolnej klasy pochodnej;
  • polimorficzne wywoływanie metod;
  • klasy i metody ostateczne/finalne (modyfikator final);
  • klasy i metody abstrakcyjne (modyfikator abstract).

Komentarze dokumentacyjne:

  • umieszczanie komentarzy dokumentacyjnych w programie;
  • tagi w komentarzach dokumentacyjnych;
  • generowanie dokumentacji - javadoc.
Przykładowe programy:
Wyrazenie.java, Operator1Arg.java, Operator2Arg.java, Liczba.java, WartBezwzgl.java, Dodaj.java, Mnoz.java, TestWyr.java
28 października 2015 r: interfejsy

Interfejsy:

  • rola interfejsów w programowaniu obiektowym;
  • definiowanie interfejsów;
  • domyślne modyfikatory pól i metod w interfejsach;
  • rozszerzanie interfejsów;
  • zastosowania interfejsów;
  • adaptery;
  • interfejs Comparable i porównywanie obiektów;
  • interfejs Cloneable i klonowanie obiektów.

Klasy wewnętrzne:

  • definiowanie klas wewnętrznych;
  • dostęp do klasy zewnętrznej poprzez Klasa.this;
  • tworzenie obiektów klas wewnętrznych poprzez obiekt.new;
  • definiowanie statycznych klas zagnieżdżonych;
  • definiowanie wewnętrznych klas lokalnych.

Klasy anonimowe:

  • definiowanie klas anonimowych;
  • konstruktor domyślny w klasie anonimowej;
  • nadpisywanie metod i definiowanie odziedziczonych metod abstrakcyjnych;
  • zastosowanie klas anonimowych;
  • anonimowe klasy wewnętrzne.
Przykładowe programy:
Zbior.java, TablicaDynamiczna.java, TestKlonTab.java
Zbior.java, Lista.java, TestKlonLis.java
WewZew.java
Wyliczanka.java
4 listopada 2015 r: wyjątki

Wyjątki:

  • czym są wyjątki i jak się ich używa (podział kodu na procedury obliczeniowe i sterujące);
  • hierarchia klas wyjątków (klasa Throwable);
  • wyjątki kontrolowane i niekontrolowane (klasy Error i RuntimeException);
  • nieprzechwycone wyjątki;
  • zgłaszanie wyjątków - instrukcja throw;
  • klauzula throws i jej postać w przypadku nadpisywania;
  • wychwytywanie wyjątków - instrukcja try-catch;
  • klauzula finally i jej wykonanie;
  • deklarowanie własnych klas wyjątków;
  • kolejkowanie wyjątków.

Asercje:

  • czym są asercje i jak się ich używa (niezmienniki w programie);
  • instrukcja assert;
  • sterowanie programem za pomocą asercji (wyjątek AssertionError);
  • włączanie i wyłączanie asercji (domyślnie asercje są wyłączone).

Dzienniki:

  • czym są dzienniki i jak się ich używa (rejestracja kluczowych czynności wykonywanych przez program);
  • schemat procesu rejestracji komunikatu w dzienniku - klasy Logger i Handler;
  • proste watawianie komunikatu do dziennika;
  • hierarchiczna struktura dzienników;
  • poziomy ważności komunikatów - klasa Level.
Przykładowe programy:
Zgadywanka.java
Dziennik.java
Materiały pomocnicze:
Exceptions (docs.oracle.com)
Programming With Assertions (docs.oracle.com)
Java Logging (tutorials.jenkov.com)
18 listopada 2015 r: typy generyczne

Programowanie generyczne:

  • zastosowanie programowania generycznego;
  • parametryzacja klas;
  • parametryzacja metod;
  • parametry ograniczone;
  • implementacja parametyzacji w Javie - mechanizm znoszenia;
  • typy surowe;
  • parametryzacja interfejsów;
  • parametryzacja podczas dziedziczenia;
  • parametry wieloznaczne - wildcards;
  • ograniczenia dla typów generycznych.
Materiały pomocnicze:
Generics (by Gilad Bracha) (docs.oracle.com)
Generics (updated) (docs.oracle.com)
Java Generics (tutorials.jenkov.com)
25 listopada 2015 r: AWT - zdarzenia, grafika

Komponenty AWT:

  • hierarchia klas komponentów AWT;
  • komponenty proste i kontenery;
  • okna Frame i ich właściwości;
  • okna dialogowe Dialog i modalność;
  • menadżery rozkładu komponentów w kontenerach.

Grafika:

  • obiekt Canvas jako płaszczyzna do rysowania;
  • robot graficzny Graphics;
  • kolory (klasa Color);
  • czcionki (klasa Font);
  • kreślenie napisów i prostych figur.

Obsługa zdarzeń:

  • model obsługi zdarzeń oparty na delegatach;
  • klasy zdarzeń;
  • źródła zdarzeń;
  • interfejsy do nasłuchu zdarzeń;
  • definiowanie delegatów do odbioru zdarzeń;
  • adaptery zdarzeń.
Materiały pomocnicze:
AWT Tutorial (www.tutorialspoint.com)
Przykładowe programy:
TestFrame1.java
TestFrame2.java
TestFrame3.java
TestPanel.java
TestLayoutFlowLayout.java
TestLayoutBorderLayout.java
TestLayoutGridLayout.java
TestLayoutNull.java
TestCanvas.java
TestActionEvent.java
TestAdjustmentEvent.java
2 grudnia 2015 r: Swing - komponenty GUI

Architektura komponentów GUI w Swingu:

  • hierarchia klas komponentów Swing;
  • komponenty lekkie i ciężkie w Swingu;
  • komponenty wewnętrzne (lekkie);
  • okna (komponenty ciężkie);
  • własne komponenty.

Podstawowe komponenty Swing:

  • przegląd podstawowych komponentów GUI w Swingu;
  • szablon aplikacji w Swingu;
  • grafika w Swingu;
  • menu, menu kontekstowe, mnemoniki, akceleratory;
  • dialogi i klasa JOptionPane.
Przykładowe programy:
ProsteOkno.java
Dialogi.java
Materiały pomocnicze:
Creating a GUI With JFC/Swing (docs.oracle.com)
9 grudnia 2015 r: Swing - architektura okien

Okna w Swingu:

  • architektura okien w Swingu;
  • warstwy i z-order;
  • okna wewnętrzne JInternalFrame;
  • wygląd komponentów sterowany obiekty z grupy LookAndFeel.

Specjalizowane komponenty Swing:

  • panel dzielony JSplitPane;
  • panel z zakładkami JTabbedPane;
  • panel przewijalny JScrollPane;
  • pasek narzędzi JToolBar.

MVC:

  • idea MVC - oddzielenie danych od ich prezentacji;
  • MVC w Swingu;
  • szczegóły MVC na przykładzie JList:
    • model danych ListModel,
    • model GUI ListSelectionModel,
    • komunikacja model-widok w AbstractListModel,
    • kreślarz w liście ListCellRenderer.
  • zaawansowane komponenty Swing:
    • lista JList;
    • drzewo JTree;
    • tabela JTable;
    • komponenty tekstowe i lista rozwijalna.
Przykładowy program:
Totolotek.java
Materiały pomocnicze:
Creating a GUI With JFC/Swing (docs.oracle.com)
16 grudnia 2015 r: programowanie współbieżne

Wątki:

  • pojęcie procesu i wątków w procesie;
  • tworzenie wątków w javie, ich uruchamianie i kończenie;
  • przerywanie działania wątku (metoda interrupt());
  • cykl życia wątku (stany wątku);
  • pola z deklaratorem volatile;
  • synchronizacja wątków (metody i bloki synchronizowane);
  • koordynacja wątków (metody wait(), notify() i notifyAll());
  • wymuszanie pracy innych wątków (metody yield() i join());
  • wątki demony;
  • priorytety wątków.
Przykładowe programy:
Strzelanina.java
ProdKons.java
Materiały pomocnicze:
Concurrency (docs.oracle.com)
Java Concurrency / Multithreading (tutorials.jenkov.com)
5 stycznia 2016 r: strumienie

Strumienie:

  • pojęcie strumienia;
  • strumienie do czytania i pisania;
  • strumienie bajtowe i znakowe;
  • strumienie przedmiotowe (konkretne źródło i ujście danych);
  • strumienie przetwarzające i filtrujące;
  • kodowanie w strumieniach znakowych;
  • strumienie kompresujące;
  • serializacja (interfejs Serializable);
  • pliki i kataogi (klasa File);
  • archiwa javy - jar.
Przykładowy program:
Kopiowanie.java
Materiały pomocnicze:
Basic I/O (docs.oracle.com)
Java IO Tutorial (tutorials.jenkov.com)
13 stycznia 2016 r: NIO, wyliczenia

NIO:

  • koncepcja kanałów;
  • selektory;
  • bufory;
  • operacje kanałowe a wielu buforach - scattering i gathering;
  • mapowanie plików;
  • blokowanie plików.

Wyliczenia:

  • definiowanie prostych wyliczeń;
  • typy wyliczeniowe jako klasy dziedziczące po Enum;
  • stałe wyliczeniowe i ich nazwy;
  • import statyczny w przypadku wyliczeń;
  • porównywanie wyliczeń, typ wyliczeniowy w instrukcji if;
  • identyfikacja wyliczeń, typ wyliczeniowy w instrukcji switch;
  • metody statyczne values() i valueOf();
  • typ wyliczeniowy w pętli for;
  • wartości porządkowe stałych wyliczeniowych, metoda ordinal();
  • dodawanie pól, metod i konstruktorów w wyliczeniach.
Materiały pomocnicze:
Enum Types (docs.oracle.com)
Java Enums (tutorials.jenkov.com)
20 stycznia 2016 r: kolekcje, lambdy

Kolekcje standardowe:

  • kolekcje standardowe i ich używanie w programowaniu;
  • stare kolekcje Vector, Properties i BitSet;
  • architektura interfejsów kolekcyjnych;
  • dynamiczne zbiory danych i interfejs Collection<T>;
  • dynamiczne zbiory asocjacyjne i interfejs Map<K,V>;
  • implementacje interfejsów kolekcyjnych;
  • iteratory i interfejs Iterator<E>;
  • przeglądanie i modyfikowanie kolekcji za pomocą iteratorów;
  • algorytmy zawarte w klasie Arrays i Collections;
  • implementacja własnej kolekcji.

Wyrażenia lambda:

  • składnia wyrażeń lambda;
  • czym są wyrażenia lambda;
  • zastosowanie lambd.
Materiały pomocnicze:
Collections (docs.oracle.com)
Java Collections (tutorials.jenkov.com)
Lambda Quick Start (www.oracle.com)
Lambda Expressions (docs.oracle.com)
Java Lambda Expressions (tutorials.jenkov.com)
Start Using Java Lambda Expressions (www.developer.com)
Java8 Lambda Expressions Tutorial with Examples (viralpatel.net)
27.01.2016 (adnotacje, testy jednostkowe)

Adnotacje:

  • adnotacje - notatki w programie;
  • definicja notatki @interface i jej użycie;
  • strategia zachowania notatek @Retention;
  • określenie typu deklaracji związanej z notatką @Target;
  • notatki z wartościami domyślnymi składowych;
  • notatki z jedną składową i notatki znacznikowe;
  • czytanie notatek w czasie działania programu;
  • notatki wbudowane.

Testy jednostkowe i JUnit:

  • testy jednostkowe w programowaniu obiektowym;
  • dodatek JUnit do NetBeans.
Materiały pomocnicze:
Annotations (docs.oracle.com)
Annotations (tutorials.jenkov.com)
Metadane i adnotacje (by Krzysztof Barteczko) (edu.pjwstk.edu.pl)
Writing JUnit Tests in NetBeans IDE (netbeans.org)
JUnit Tutorial (www.tutorialspoint.com)
JUnit - test z NetBeansem (www.dobreprogramy.pl)
JUnit - testy jednostkowe (www.youtube.com)
1.02.2016 (refleksja)

Refleksja:

  • typy otoczkowe i autoboxing;
  • klasa Class;
  • literały klasowe;
  • dynamiczne ładowanie klas;
  • pojęcie refleksji i jej przeznaczenie;
  • pozyskanie informacji o klasie w trakcie wykonania programu;
  • działania na składowych w obiekcie z wykorzystaniem refleksji;
  • dekompilacja programów - javap.
Materiały pomocnicze:
The Reflection API (docs.oracle.com)
Java Reflection (tutorials.jenkov.com)

Instytut Informatyki