Paweł Rzechonek

Zainteresowania zawodowe: programowanie (C++, Java, C#, F#), technologie webowe, szeroko rozumiana algorytmika, metematyka klasyczna.

Java
język programowania

data ostatniej modyfikacji

ogłoszenia
19 grudnia 2017 r.
zadanie 10 z wątkami (srzyżowanie):
Już trochę wcześniej spekulowałem, że zaprogramowanie wątków może Państwu zająć trochę więcej czasu niż to optymistycznie przewidywałem. Dlatego postanowiłem przesunąć termin oddania tego zadania na 8 i 9 stycznia 2018 r.

18 grudnia 2017 r.
odwołany wykład:
Uwaga, zmiana w planie zajęć! Zaplanowany na najbliższy wtorek 19 grudnia 2017 WYKŁAD NIE ODBĘDZIE SIĘ. Na wykładzie tym miałem omówić strumienie w Javie i serializację. Wykład ten zostanie opowiedziany w styczniu 2019, a o dokładnej dacie i miejscu poinformuję Państwa na wykładzie już w nowym roku kalendarzowym.
Proszę mi wybaczyć tą niespodziewaną zmianę.

3 października 2017 r.
pierwsze laboratorium:
W pierwszym tygodniu nauki laboratoria nie odbywają się. Pierwsze laboratorium zaplanowałem dopiero na przyszły tydzień: 9 i 10 października 2017 r.

3 października 2017 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.
terminarz
wykład:
wtorek 14-16 s.119 (Paweł Rzechonek)

laboratoria:
poniedziałek 12-14 s.107 (Przemysław Gospodarczyk)
poniedziałek 16-18 s.137 (Przemysław Gospodarczyk)
wtorek 18-20 s.110 (Paweł Rzechonek)
licznik wejść na stronę

3 dzisiaj
46 w obecnym miesiącu
811 w bieżącym roku
2584 od powstania strony

o przedmiocie

Kurs języka programowania Java

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 nie maleje. Język Java przyciągnął do dziś wiele 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 polskojęzyczna
  • Herbert Schildt: Java. Przewodnik dla początkujących. Wydanie 6. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2015.
  • Herbert Schildt: Java. Kompendium programisty. Wydanie 9. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2015.
  • Cay S. Horstmann: Java 8. Przewodnik doświadczonego programisty. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2015.
  • Cay S. Horstmann, Gary Cornell: Java. Podstawy. Wydanie 9. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2013.
  • Cay S. Horstmann, Gary Cornell: Java. Techniki zaawansowane. Wydanie 9. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2013.
  • Bruce Eckel: Thinking in Java. Wydanie 4. Edycja polska. Wydawnictwo HELION, Gliwice 2006.
  • Krzysztof Barteczko: Java. Od podstaw do technologii. Tom 1 i 2. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa 2004.
  • Ken Arnold, James Gosling: Java. WNT, Warszawa 1999.
Literatura anglojęzyczna
  • James Gosling, Bill Joy, Guy Steele, Gilad Bracha, Alex Buckley: The Java Language Specification. Java SE 8 Edition. Oracle America, 2015.
  • Tim Lindholm, Frank Yellin, Gilad Bracha, Alex Buckley: The Java Virtual Machine Specification. Java SE 8 Edition. Oracle America, 2015.
  • Joshua Bloh: Effective Java. Second Edition. Addison-Wesley, 2008.
  • Ken Arnold, James Gosling, David Holmes: The Java Programming Language. Fourth Edition. Addison-Wesley Professional, 2005.
  • Pat Niemeyer, Jonathan Knudsen: Learning Java. Third Edition. O'Reilly Media, 2005.
Literatura elektroniczna

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.
Zadania laboratoryjne
  1. liczby w zapisie rzymskim
  2. rozkład liczb całkowitych na czynniki pierwsze
  3. figury na płaszczyźnie
  4. drzewa wyrażeń
  5. kalkulator ONP
  6. drzewo BST
  7. kolorowy rysunek
  8. edytor obrazów
  9. kalendarz
  10. skrzyżowanie
  11. strumienie czyszczące
  12. planety i księżyce
Ranking

wykład

Spis wykładów
  1. podstawy języka Java
  2. klasy i obiekty
  3. dziedziczenie i polimorfizm
  4. interfejsy
  5. wyjątki
  6. typy generyczne
  7. AWT - komponenty, zdarzenia, grafika
  8. Swing - przegląd komponentów GUI
  9. Swing - architektura okien
  10. programowanie współbieżne
  11. strumienie
  12. kolekcje standardowe
  13. refleksja
Materiał omawiany na wykładach
3 października 2017 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:
10 października 2017 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:
17 października 2017 r: dziedziczenie i polimorfizm

Dziedziczenie:
  • dziedziczenie - III filar programowania obiektowego;
  • 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:
  • polimorfizm - IV filar programowania obiektowego;
  • 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:
24 października 2017 r: interfejsy

Interfejsy:
  • rola interfejsów w programowaniu obiektowym;
  • definiowanie interfejsów;
  • implementacja interfejsów;
  • metody domyślne w interfejsach;
  • rozszerzanie i łączenie 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:
7 listopada 2017 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:
Materiały pomocnicze:
14 listopada 2017 r: typy generyczne

Typy 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:
21 listopada 2017 r: AWT - komponenty, zdarzenia, grafika

Komponenty AWT:
  • hierarchia klas komponentów AWT;
  • komponenty proste i kontenery;
  • okno aplikacji Frame i ich właściwości;
  • okna dialogowe Dialog i modalność;
  • menadżery rozkładu komponentów w kontenerach.
Obsługa zdarzeń:
  • model obsługi zdarzeń oparty na delegatach;
  • klasy zdarzeń;
  • źródła zdarzeń;
  • interfejsy do nasłuchu zdarzeń;
  • definiowanie delegatów do odbioru zdarzeń;
  • adaptery zdarzeń.
Grafika:
  • obiekt Canvas jako płaszczyzna do rysowania;
  • robot graficzny Graphics;
  • kolory (klasa Color);
  • czcionki (klasa Font);
  • kreślenie napisów i prostych figur.
Przykładowe programy:
Materiały pomocnicze:
28 listopada 2017 r: Swing - przegląd komponentów GUI

Architektura komponentów GUI w Swingu:
  • hierarchia klas komponentów Swing;
  • komponenty lekkie (kontrolki wewnętrzne) i ciężkie (okna) w Swingu;
  • wspólne właściwości komponentów lekkich i ciężkich;
  • szablon aplikacji w Swingu.
Podstawowe komponenty Swinga:
  • przegląd podstawowych komponentów GUI w Swingu;
  • menu, mnemoniki, akceleratory;
  • menu kontekstowe (metoda isPopupTrigger());
  • dialogi i klasa JOptionPane.
Użyteczne funkcjonalności w Swingu:
  • grafika we własnych komponentach;
  • operacja zamykania okna (metoda setDefaultCloseOperation());
  • klasa Box i rozkład BoxLayout;
  • podpowiedzi (metoda setToolTipText());
  • ikony (klasa Icon);
  • dodatkowe właściwości w komponentach (właściwość clientProperty);
  • zarządzanie fokusem.
Przykładowe programy:
Materiały pomocnicze:
5 grudnia 2017 r: Swing - architektura okien

Okna w Swingu:
  • architektura okien w Swingu;
  • layeredPane oraz warstwy i porządek z-order w warstwach;
  • szyba glassPane;
  • okna wewnętrzne JInternalFrame;
  • wygląd komponentów L&F sterowany obiektem UIManager.
Specjalizowane komponenty Swinga:
  • panel dzielony JSplitPane;
  • panel z zakładkami JTabbedPane;
  • panel przewijalny JScrollPane;
  • pasek narzędzi JToolBar.
Koncepcja MVC w Swingu:
  • idea MVC - oddzielenie danych od ich prezentacji;
  • MVC w Swingu (połączenie widoku i sterownika);
  • nasłuch zmian w modelu danych za pomocą ChangeListener;
  • wykreślacze w widoku
  • zaawansowane komponenty Swinga JList, JTree, JTable oraz komponenty tekstowe;
  • szczegóły MVC na przykładzie listy JList:
    • model danych ListModel,
    • model GUI ListSelectionModel,
    • komunikacja model-widok w AbstractListModel,
    • kreślarz w liście ListCellRenderer.
Przykładowy program:
Materiały pomocnicze:
12 grudnia 2017 r: programowanie współbieżne

Wątki w programie:
  • 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.
Przykładowy program:
Materiały pomocnicze:
9 stycznia 2018 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:
Materiały pomocnicze:
16 stycznia 2018 r: kolekcje standardowe

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.
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-case;
  • przegląd wyliczeń, typ wyliczeniowy w instrukcji for-each;
  • metody statyczne values() i valueOf();
  • wartości porządkowe stałych wyliczeniowych, metoda ordinal();
  • zdefiniowanie pól, metod i konstruktorów w wyliczeniach.
Materiały pomocnicze:
23 stycznia 2018 r: 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.
Lambdy:
  • lambda jako anonimowy obiekt funkcyjny;
  • składnia wyrażeń lambda (argumenty, treść, wynik);
  • zastępowanie lambdą implementacji interfejsu funkcyjnego (z jedną metodą);
  • używanie interfejsów funkcyjnych z pakietu java.lang.reflect;
  • operator :: do przekształcania metod na wyrażenie lambda;
  • lambdy generyczne;
  • zastosowanie lambd.
Wyrażenia regularne:
  • czym są wyrażenia regularne;
  • definiowanie wyrażeń regularnych;
  • używanie wyrażeń regularnych w klasie String - metody matches, replaceAll, replaceFirst, split;
  • dopasowanie fragmentu łańsucha znakowego do wyrażenia regularnego - dopasowanie zwykłe, oszczędne (?) i rozrzutne (*);
  • obiekt Pattern przechowuje skompilowane wyrażenie regularne;
  • obiekt Matcher pozwala szybko odnajdować dopasowania do wzorca.
Materiały pomocnicze: