آموزش جاوا

آموزش آنلاين

درباره دوره برنامه نویسی جاوا از زبان مدرس دوره

به دوره مقدماتی آموزش زبان برنامه نویسی جاوا خوش آمدید. من امین کمپانی به عنوان مدرس این دوره آموزشی در خدمت شما خواهم بود. تمامی سرفصل ‌های این دوره آموزشی بر اساس سرفصل‌های انجمن‌های معتبر دنیای کامپیوتر ACM و IEEE ، و مطابق با آزمون‌های بین المللی جاوا تنظیم شده‌اند. از این رو این دوره آموزشی مناسب دانش‌آموزان، دانشجویان و برنامه نویسان علاقمند به یادگیری زبان برنامه‌نویسی جاوا خواهد بود. همچنین این دوره می‌تواند مناسب اشخاصی باشد که قصد یادگیری زبان برنامه‌نویسی جاوا جهت مهاجرت و یا جذب در بازار کار را دارند . در کنار اینها هدف من به عنوان مدرس دوره این خواهد بود که دانشجویان را با چالش‌های زبان برنامه نویسی جاوا آشنا کنم و آنها را آماده جذب در بازار کار نمایم. رویکرد ما در این دوره پیدا کردن دید مهندسی نرم‌افزار با تمرین و البته پیاده سازی مثال‌های فراوان خواهد بود.

درباره دوره برنامه نویسی جاوا از زبان آموزشگاه تحلیل داده

به دنبال یادگیری زبان برنامه نویسی جاوا هستید؟ می خواهید تبدیل به یک برنامه نویس حرفه ای با زبان جاوا شوید و هنوز دوره آموزشی مناسب را پیدا نکرده اید؟ مجموعه دوره آموزش Java در آموزشگاه تحلیل داده، بصورت تخصصی هم برای افراد تازه کار و هم برای دوستان فعال در زمینه برنامه نویسی با جاوا طراحی شده است. در این دوره آموزش جاوا هر آنچه که برای برنامه نویسی با زبان Java نیاز است را می آموزید. قبل از هر چیزی بهتر است به برخی توضیحات ضروری درباره زبان Java بپردازیم.

1. جاوا و تاریخچه آن

زبان برنامه نویسی جاوا برای اولین بار در سال 1995 و تحت عنوان Oak معرفی شد. Oak که به معنا بلوط است، اشاره به درخت بلوطی داشت که در نزدیکی دفتر Gosling قرار داشت. اما پس از مدتی به نام جاوا شناخته شد که این اسم ریشه در قهوه داشت و برگرفته از نام جزیره ای در کشور اندونزی بود.

زبان برنامه نویسی Java یک زبان عمومی است که بصورت گسترده بکار گرفته می شود. دسترسی به جاوا رایگان بوده و می توان آن را بر روی تمامی پلتفرم ها اجرا کرد. Java از اصل WORA (Write Once, Run Anywhere) پیروی می کند (یک بار کد بنویس، در هر جایی استفاده کن) و مستقل از نوع پلتفرم است. علاوه بر این، یادگیری آن نیز آسان است.

2. ویژگی های زبان برنامه نویسی Java

حالا به بررسی ویژگی هایی از زبان جاوا می پردازیم که آن را بعنوان یک زبان قدرتمند معرفی می کند :

• ساده
• شی گرا
• عملکرد بالا
• امنیت بالا
• سبک و قابل انتقال
• مستقل از پلتفرم
• قدرتمند
• Multithreaded
• Distributed Computing

3. توضیحی بر ویژگی های زبان جاوا

زبان برنامه نویسی جاوا بعنوان یکی از پرطرفدارترین زبان های برنامه نویسی شناخته می شود و دو دهه است که بصورت گسترده بکار گرفته می شود. برخی کارشناسان بر این باورند که زبان برنامه نویسی Java یکی از تاثیرگذارترین زبان های برنامه نویسی است که تا به امروز خلق شده اند. جاوا پرکاربردترین زبان برنامه نویسی است که برای محیط توزیع شده اینترنت طراحی شده است. برخی مزایا جاوا به شرح زیر هستند :

3-1) ساده

کاربرد، نوشتن، کامپایل و debug کردن و یادگیری زبان Java در مقایسه با زبان های برنامه نویسی متناظر، آسان تر است. علاوه بر این، امکان تخصیص حافظه بصورت خودکار و جمع آوری و حذف اطلاعات اضافی و بدون استفاده نیز وجود دارد.

3-2) شی گرا

زبان Java Java به جای پردازش ها بر روی آبجکت ها متمرکز است. جاوا از اصول برنامه نویسی شی گرا (OOP) پیروی می کند :

• آبجکت ها
• کلاس ها
• ارث بری
• کپسوله کردن/ پنهان کردن داده ها (Encapsulation/Data Hiding)
• انتزاع (Abstraction)
• چند ریختی (Polymorphism)

نکته : با توجه به اینکه بکارگیری دیتاتایپ های پایه در جاوا مجاز است، پس نمی توان آن را بصورت یک زبان شی گرا محض در نظر گرفت.

3-3) مستقل از پلتفرم

مستقل از پلتفرم بودن به این معناست که کدهای جاوا را می توان بر روی سیستم های عملیاتی مختلف اجرا کرد. کدها را می توان بر روی هر ماشینی اجرا کرد، بدون اینکه نیاز به نصب برنامه خاصی داشته باشد؛ اما بخاطر داشته باشید JVM باید بر روی سیستم وجود داشته باشد. کدهای جاوا در قالب bytecode که مستقل از پلتفرم است، کامپایل می شوند. شما می توانید این کدها را بر روی ویندوز، لینوکس، Mac OS و ... اجرا کنید.

3-4) سبک و قابل انتقال

کدهای Java سبک و قابل انتقال است زیرا می توان آن را بر روی تمام پلتفرم های اصلی اجرا کرد. زمانی که سورس کد Java را به شکل bytecode کامپایل می کنید، می توانید این فایل ها را بدون نیاز به بهینه سازی بر روی هر پلتفرم دیگری بکار بگیرید؛ اما در دیگر زبان های برنامه نویسی باید کد ماشین را برای هر پلتفرم کامپایل کرد.

3-5) قدرتمند

برخی ویژگی های Java ، این زبان را تبدیل به زبانی قدرتمند می کند که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد :
عدم استفاده از اشاره گرهای صریح، مدیریت قدرتمند حافظه، حذف خودکار آبجکت های اضافی و بدون استفاده، مدیریت خطا و مکانیسم کنترل تایپ.

3-6) امنیت

• همانطور که پیشتر بیان شد، عدم وجود نشانگرها، زبان جاوا را تبدیل به زبانی با قدرت و امنیت بالا می کند.
• برنامه های جاوا همینطور درون یک sandbox ماشین مجازی اجرا می شوند.
• JRE (Java Runtime Environment) دارای یک بارگذاری کننده کلاس است که کلاس ها را بصورت خودکار در JVM (Java Virtual Machine) بارگذاری می کند. JRE دسته کلاس ها را از فایل local وارد شده از شبکه ها، جدا می کند و همین مساله به امنیت زبان جاوا اضافه می کند.
• Bytecode Verifier بخشی از کد که ممکن است کد غیرمجاز به آن دسترسی پیدا کند را مورد بررسی قرار می دهد.
• مدیر امنیت تصمیم می گیرد که چه منابعی به یک کلاس اختصاص داده شود. این سبک از دسترسی می تواند خواندن و نوشتن فایل ها را نیز شامل شود.

3-7) تخصیص حافظه در Java

حافظه در زبان Java دارای دو بخش است، یک بخش heap و دیگری stack نام دارد. هر زمان که متغیری را تعریف می کنید، JVM یا از بخش stack و یا از بخش heap حافظه ای را برای آن تعیین می کند. این مسئله به حفظ اطلاعات و بازیابی آسان آنها کمک می کند.

3-8) خاصیت چند رشته ای (Multithread) در زبان Java

این قابلیت باعث می شود که یک برنامه قادر به اجرای چندین کار بصورت همزمان باشد.

3-9) Distributed Computing

این قابلیت باعث می شود که چندین کامپیوتر موجود در یک شبکه با یکدیگر کار کنند. این امر به توسعه برنامه های موجود بر روی شبکه کمک می کند که می تواند به عملکرد برنامه و دیتا نیز کمک کند.

مخاطبین دوره آموزش Java2SE

• آن دسته از افرادی که می خواهند به زبان برنامه نویسی حرفه ای Java به عنوان یکی از پردرآمدترین زبان های برنامه ، تسلط یابند از مخاطبین این دوره هستند.
• آن دسته از برنامه نویسانی که علاقه مند به برنامه نویسی در محیط Linux و Unix می باشند نیز از مخاطبین این دوره هستند.
• آن دسته از برنامه نویسانی که می خواهند بالاترین استانداردهای برنامه نویسی شی گرا را در محیطی فاقد ابزارهای جانبی اضافه به صورت خالص بیاموزند از مخاطبان این دوره هستند.
• آن دسته از مهندسین صنایع که برای اجرای تحلیل و طراحی شی گرای نرم افزار احتیاج به دانش عملی oop دارند نیز از مخاطبین این دوره هستند.
• آن دسته از برنامه نویسانی که می خواهند API قدرتمند کارکردن با بانک اطلاعاتی از طریق آموزش های Java بیاموزند نیز از مخاطبین این دوره هستند .
• آن دسته از برنامه نویسانی که می خواهند برنامه نویسی توزیع شده در محیط شبکه را بیاموزند نیز از مخاطبین این دوره هستند.
• آن دسته از برنامه نویسانی که می خواهند در محیطی عملی و کاربردی از صفر تا صد مراحل اجرای یک پروژه را در محیط Java به صورت پروژه ای تجربه کنند از مخاطبین این دوره هستند.
• آن دسته از برنامه نویسانی که می خواهند برنامه نویسی اندروید را به صورت حرفه ای بیاموزند و برای برنامه نویسی اندروید تسلط به زبان java ندارند نیز از مخاطبین این دوره هستند.

اهداف دوره آموزش جاوا

• آشنایی با محیط توسعه Java
• آشنایی با معماری بر اساس تفکر Java
• اصول برنامه نویسی با زبان Java
• آشنایی با رمز نگاری اطلاعات در Java
• آشنایی با طراحی شی گرا
• آشنایی با طراحی ‏برنامه های پایه و کاربردی
• برنامه ‏نویسی توزیع شده در سطح شبکه در Java توسط‎ Remote Method invocation
• ایجاد آمادگی جهت شرکت در دوره های پیشرفته Java

سرفصل های دوره آموزش JAVA

1. ویژگی‌های دوره آموزش J2SE

• Object Oriented Programming آموزش اصول برنامه نویسی شی گرا
• آموزش طراحی UI (رابط کاربری) با JavaFX
• درک عمیق ساختمان داده و Generic Collections
• آموزش عبارات لامبدا Lambda و Stream در java
• آموزش مفهوم Concurrency و Multi-Core Performance در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• آشنایی با مفاهیم پایگاه داده و ساختار دیتابیس‌ها
• مقدمه‌ای بر کامپیوتر اینترنت و جاوا
• سخت افزار و نرم افزار
• قانون مور (Moore Law) چیست
• سلسله مراتب داده ها
• زبان ماشین اسمبلی و زبان های سطح بالا

2. آموزش عملگرهای ورودی و خروجی در جاوا

• نوشتن اولین برنامه با زبان برنامه نویسی جاوا
• اجرای یک اپلیکیشن جاوا
• تغییر در ساختار یک برنامه جاوا
• نمایش یک متن با استفاده از دستور printf
• نوشتن یک اپلیکیشن ساده برای جمع دو عدد
• استفاده از کلاس Scanner برای دریافت ورودی از طریق کیبورد
• تعریف متغیرها در جاوا
• آشنایی با Java API Documentation
• آموزش مدیریت و ساختار حافظه در جاوا
• آشنایی با عملیات ریاضی در جاوا (Java Math)
• برابری و عملگرهای رابطه ای در جاوا

3. آموزش آبجکت , کلاس , متد و رشته در جاوا

• منظور از متغیر نمونه در جاوا چیست؟
• متد های get و set در جاوا
• اجرای یک برنامه ساخته شده از چند کلاس
• آشنایی با UML
• آشنایی با انواع سطوح دسترسی در زبان برنامه‌نویسی جاوا و متغیرهای نمونه private و public
• آشنایی با مفهوم Constructor و Default Constructor در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• آموزش داده های اصلی و داده های ارجاعی در جاوا

4. آموزش عبارات ودستورات کنترلی در جاوا

• شبه کد (Pseudocode) در جاوا چیست
• ساختار های کنترلی در جاوا
• ساختار توالی
• ساختار تکرار
• ساختار انتخاب در جاوا
• ساختار عبارات شرطی در جاوا if statement
• عبارت چند انتخابی if...else statement در جاوا
• If … else statement تو در تو
• ساختار بلوک های برنامه نویسی
• آشنایی با ساختار حلقۀ while در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• عبارات کنترلی حلقه در جاوا
• عملگر های افزایشی و کاهشی (++) و (--)
• انواع داده اولیه(Primitive) در JAVA
• آشنایی با ساختار حلقۀ for در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• آموزش حلقه ی while و do … while در جاوا
• معرفی دستور switch یا عبارت چند انتخابی در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• دستور BREAK در جاوا چیست؟
• دستور continue در جاوا
• عملگرهای منطقی && و || در Java

5. ایجاد متدها در برنامه نویسی جاوا

• آموزش کامل متد های جاوا , فیلدهای استاتیک و کلاس Math
• اعلان یک متد و استفاده از آن
• نوشتن متد ها و فراخوانی آنها در جاوا
• مفهوم تبدیل نوع داده ها در جاوا (Casting)
• تولید اعداد تصادفی با استفاده از کلاس Random
• آموزش Scope ها در جاوا
• Method Overloading
• Return Types آشنایی با متدهایی با مقادیر برگشتی در زبان برنامه‌نویسی جاوا

6. چگونه از ArrayList و آرایه ها در جاوا استفاده کنیم؟

• ساخت و اعلان یک آرایه
• مقداردهی به آرایه در جاوا
• محاسبه مقادیر موجود در یک آرایه در جاوا
• ساخت و اعلان یک Array List
• استفاده از آرایه به عنوان پارامتر یک متد
• استفاده از متد ()toString در زبان java
• بحث در مورد pass-by-reference بودن یا pass-by-value بودن زبان جاوا
• آشنایی با آرایه‌های چندبُعدی در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• مقایسه آرایه های یک بعدی و چند بعدی در جاوا (Java array )
• کلاس Array
• مقدمه ای بر Collection ها و کلاس Array List

7. آشنایی با مفهوم کلاس (Class) و شی (Object) در Java

• ترکیب یا Composition در جاوا Java
• معرفی کلیدواژۀ enum در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• مدیریت حافظه و garbage collection (جمع آور زباله) در جاوا
• Static class Members
• آشنایی با کلیدواژۀ final و کاربردهای آن در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• Package Access پکیج ها

8. ارث بری در جاوا

• Superclass و subclass
• Protected members
• نقش Constructor در Subclass
• کلاس Object در Java
• طراحی ساختار اپلیکیشن با استفاده از تجزیه در مقایسه با ارث بری

9. آموزش polymorphism و اینترفیس (Interface) در جاوا

• مثال هایی از چند ریختی (Polymorphism)
• کلاس ها و متدهای abstract (انتزاعی) در جاوا
• آشنایی با کلاس‌ها و متدهای final در جاوا
• شناخت مشکلات فراخوانی متدها از طریق Constructor ها
• مقدمه‌ای بر Interface ها

10. آموزش اینترفیس (Interface) در جاوا

• آشنایی با متد Default interface در جاوا
• Static interface method
• Functional interface در جاوا چیست
• Private interface method
• Private constructor
• Interface inheritance

11. آموزش مدیریت استثنا در جاوا (Exception Handling)

• چه زمانی از Exception Handling استفاده می کنیم ؟
• Divide by zero exception handling
• Handling Arithmetic Exceptions
• InputMismatchException
• سلسله مراتب استثناها در جاوا
• Finally block
• زنجیره استثناها
• اعلان Exception type جدید
• Assertion

12. آموزش پروژه محور JavaFX Graphical User Interface

• آموزش نحوه نصب scene Builder
• ساخت برنامه JavaFX
• Opening Scene Builder و ساخت فایل Welcome.fxml
• آموزش ساخت برنامه نمایش تصویر و متن با استفاده از Javafx
• بررسی Layout های جاوا FX: VBox و HBox
• اضافه کردن Label و تنظیمات مربوط به آن
• اضافه کردن ImageView در JavaFX
• ساخت یک ماشین حساب با استفاده از Javafx
• Radio Button, Mouse Events and Shapes
• نحوه ساخت GUI با JavaFX

13. آموزش عبارات منظم (Regular Expression) , رشته ها و کاراکترها در زبان جاوا

• نکات پایه ای کار با Character ها و String ها
• معرفی کلاس String در زبان برنامه‌نویسی جاوا
• String Methods Length, charAt, getChars
• مقایسه کردن دو رشته در جاوا
• Locating Characters and Substring in String
• استخراج زیر رشته از یک رشته
• Concatenating Strings
• آموزش متد ()valueOf در کلاس String جاوا
• کاربرد کلاس stringbuilder و متدهای آن
• کار با کاراکتر ها در جاوا با کلاس Character
• Regular Expression, Class pattern and Matcher

14. آموزش کار با فایل ها - خواندن و نوشتن فایل ها input/output Stream و XML Serialization در زبان جاوا

• کار با استریم ها و فایل ها
• استفاده از کلاس‌ها و اینترفیس‌های NIO
• آموزش ساخت فایل Sequential Text File در JAVA
• خواندن اطلاعات از یک Sequential Text File
• بروز رسانی Sequential Files
• آموزش کار با XML Serialization
• ساخت یک Sequential File با استفاده از XML Serialization
• خواندن و Deserialize کردن اطلاعات از یک Sequential File

15. آموزش مجموعه Generic در جاوا

• فریم ورک Collection در جاوا
• کلاس‌های Wrapper در جاوا
• Interface Collection and Class Collections
• کلاس ArrayList و iterator در جاوا چیست
• لیست پیوندی (LinkedList) در جاوا
• به هم ریختن ترتیب عناصر یک آرایه (Shuffle) در java
• متدهای reverse، fill، copy، max و min
• جستجوی دودویی در جاوا (Java Binary Search)
• متدهای addAll، frequency و disjoint
• Sets
• آموزش Maps در جاوا
• Synchronized Collection
• Abstract Implementations
• Vector

16. آموزش کلاس‌ ها و متدهای Generic در جاوا

• پیاده سازی متدهای generic در j2SE
• OverLoading Generic Methods
• کلاس‌های Generic
• آموزش مدیریت حافظه Dynamic Memory Allocation در جاوا
• Linked Lists در جاوا
• پیاده سازی یک Generic List Class

17. آشنایی با مفهوم Concurrency در زبان برنامه‌نویسی جاوا

• چرخه حیات یک نخ یا Thread State در جاوا
• New and Runnable
• Waiting State
• Timed Waiting State
• Blocked State
• Terminated State
• Thread Priorities and Thread Scheduling
• بن بست در جاوا (DeadLock in Java)
• ساخت و اجرای Thread ها با استفاده از Executor Framework
• آموزش Thread Synchronization
• Immutable Data
• برنامه‌های چندنخی (Multi-Thread)
• Concurrent Collections

18. اتصال پایگاه داده جاوا (Java DataBase Connectivity) یا به طور مخفف «JDBC»

• دیتابیس‌های Relational
• SQL
• Select Query
• Order By Clause
• Insert Statement
• Update Statement
• Delete Statement
• تنظیم و راه اندازی یک Java DB Database
• اتصال به دیتابیس در جاوا
• ساخت یک Statement برای اجرای Query ها
• نحوه اجرای Query ها
• پردازش ResultSet های یک Query
• RowSet Interface
• PreparedStatement
• درک عمیق فرآیند ‌ذخیره سازی
• Transaction مدیریت تراکنش های JDBC در جاوا

19. موارد کاربردی و مهم در جاوا :

• معرفی ابزار JShell
• functional programming یا برنامه نویسی تابعگرا در جاوا
• توضیح کاربردی متد flatMap (جاوا استریم)
• Predicate
• آموزش عبارات لامبدا در جاوا (Lambda Expressions)
• Lambda Syntax
• آشنایی با Stream در جاوا
• RMI for Distributed Systems