Formation Java - Programmation avancée

Jour 1 - Matin

Aspects avancés de Java

• La programmation concurrente
• Les concepts de la programmation multi-thread :
  • Le modèle d'activités de Java (Runnable et Thread)
  • Virtual Threads (Java 21 – Project Loom)
• La création / destruction des threads
• Ordonnancement des threads
• La synchronisation des threads
• Le verrouillage des méthodes et des instructions (synchronized)
• Les moniteurs
• Quelques problèmes du multi-thread :
  • L'interblocage (caractérisation, évitement, prévention, détection), la famine
• Les extensions du modèle introduites dans Java 5 (Callable<T>, Future<T>, ExecutorService), les nouvelles collections
• Scoped Values (Java 21+) – alternative moderne à ThreadLocal

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Construction d'une application multi-thread avec contraintes de concurrence

Jour 1 - Après-midi

Aspects avancés : la programmation réflexive

• Le modèle Fork / Join
• Structured Concurrency (Java 21+)
• Les extensions avec CompletableFuture
• Les divers outils de gestion de la concurrence :
  • Les verrous partagés / exclusifs
  • Les sémaphores
  • Les barrières cycliques
• Les objectifs et les principes
• La découverte dynamique des informations relatives à une classe ou à un objet
• L'instanciation et l'invocation dynamique

Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Mise en pratique sur :
  • La programmation parallèle
  • Le CompletableFuture
  • Les sémaphores

Jour 2 - Matin

Implémentation d'un ClassLoader chargeant des classes

• Rôle du compilateur Java
• Rôle des ClassLoaders
• Les différentes zones mémoires de la JVM (Java Virtual Machine) et leur gestion par le GC (Garbage Collector)
• Garbage Collectors modernes : ZGC, Shenandoah
• Hiérarchie des différents ClassLoaders
• Vérification du Bytecode
• Chargement dynamique de classe
• Implémenter un ClassLoader
• Manipulation des énumérations

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Quelques exemples de chargement de classes et traitements des annotations personnalisées

Jour 2 - Après-midi

Les nouveautés du Switch et Record

• Switch expressions
• Pattern Matching instanceof
• Record (classe de données simplifiée pour DTO)

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Mise en oeuvre des instructions Switch

Jour 3 - Matin

La console JShell Java

• Principe REPL (Read-Eval-Print Loop)
• Présentation de JShell Java
• Fonctionnement interne de JShell
• Utilisation de JShell (exemples)

Process API, HTTP2 API

• L'interface ProcessHandle
• Gestion des processus depuis Java
• Présentation de HTTP Client (API stable)

Exemples de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Programmation d'un cas d'école avec la console JShell
• Mise en pratique d'un client HttpClient avec Java 9

Jour 3 - Après-midi

Tester ses applications en Java

• Test Driven Development - Découvrir les grands principes du TDD
• Cycle de développement du TDD
• Les 3A : Arrange, Act, Assert
• Remaniement de code : techniques de refactoring en TDD
• Conception émergeante
• Gestion des exceptions
• Gestion des scénarios

JUnit 5 (Jupiter 5.10+)

• Savoir utiliser le framework JUnit 5 pour implémenter des tests
• Tests unitaires

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Utilisation de JUnit 5

Jour 4 - Matin

D'autres nouveautés Java

• Lambda fonctions
• Streams et Streams parallèles
• La gestion des modules

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Développement d'une application utilisant les Lambdas, Streams et modules

Jour 4 - Après-midi

Le processus d'optimisation

• Analyser
• Coder
• Mesurer pour vérifier

Les outils

• Profiling
• JDK Flight Recorder (JFR)
• JDK Mission Control
• JVisualVM (versions récentes)
• Eclipse MAT
• SoapUI
• JMeter

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Utilisation d'outils de profiling

Gestion mémoire et optimisation

• L'organisation de la mémoire
• Le ramasse-miettes
• Garbage Collectors modernes : ZGC, Shenandoah
• Le cycle de vie des objets
• Configurer la mémoire et le GC
• Mesure de la mémoire
• Off Heap
• La gestion de la mémoire et les performances
• Les options de la JVM HotSpot pour le suivi de l'activité du GC
• Fuite de mémoire
• Fuite de ressources
• Optimiser l'utilisation de la mémoire
• Optimiser l'occupation mémoire

Exemple de travaux pratiques (à titre indicatif)

• Utilisation des outils d'optimisation mémoire