Miura Conseil - Java, programmation avancée

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Java, programmation avancée

Objectifs

Ce cours a un double objectif. D’une part, approfondir certains aspects avancés et parfois relativement complexes du langage (les inner classes, les types génériques, les annotations, le chargement des classes, la sécurité interne à la JVM). D’autre part, présenter un panorama synthétique des principales librairies concernant les thèmes suivants : la gestion des threads, les communications via le réseau, l’administration et la supervision des applications. Ce cours insiste par ailleurs sur les techniques associées à leur bonne utilisation.

Participants

Développeurs, Ingénieurs, chefs de projets proches du développement

Pré-requis

Ce cours de niveau avancé est destiné à des participants connaissant déjà le langage Java et qui programment régulièrement.

Travaux pratiques

Ce cours illustre les éléments présentés par une série de travaux pratiques réalisés sous Eclipse 3.1.

Quelques aspects avancés du langage

Cette partie du présente essentiellement les éléments nouveaux du langage. Elle insiste sur les points les plus intéressants mais aussi les plus complexes, à savoir les types génériques et les annotations.
 Les inner classes.
 Les classes anonymes.
 La redéfinition covariante des méthodes (jdk1.5).
 Les nouvelles boucles for (jdk1.5).
 Les import static (jdk1.5).
 Les varargs (jdk1.5).
 L’auto-boxing, auto-unboxing (jdk1.5).
 Les types énumérés (jdk1.5). L’utilisation et la définition.
 Les types génériques (jdk1.5). L’utilisation et la définition de types génériques simples. La généricité et la relation de sous-typage : le type ? Le mécanisme d’effacement et ses conséquences : les types génériques à l’exécution, les types génériques et l’instanciation, les types génériques et les tableaux. Les méthodes génériques. L’utilisation simultanée des types génériques et non génériques.
 Les annotations (jdk1.5). Les objectifs et les principes. Les annotations prédéfinies (@override, @deprecated, @suppress§Warnings). La définition de nouvelles annotations. Les méta-annotations (@Retention, @Target, @Documented, @Inherited). L’utilisation réflexive des annotations à l’exécution.
Travaux pratiques : Utilisation des types génériques et des annotations.

La programmation concurrente

 La programmation concurrente est un aspect important du langage : elle offre une solution élégante et efficace à de nombreux problèmes difficiles à résoudre autrement (en particulier la construction de serveurs performants). Cette forme de programmation comporte cependant des pièges. On étudie le plus courant d’entre eux : l’interblocage.
 Définitions relatives à la programmation concurrente : les threads. La création/destruction des threads. Ordonnancement des threads
 La synchronisation des threads. Le verrouillage des méthodes et des instructions (synchronized). Les moniteurs.
 Principes méthodologiques pour la conception d’applications multithreadées.
 Les problèmes posés par la programmation multithread. Le problème de l’interblocage (caractérisation, évitement, prévention, détection). Le problème de la famine.
 La librairie concurrente de JDK1.5. Les nouvelles collections. Les nouveaux outils de synchronisation : les verrous partagés/exclusifs, les sémaphores, les barrières cycliques, ....
Travaux pratiques : Construction d’une application concurrente avec synchronisation et résolution d’interblocage.

La programmation des communications distantes

 Le langage propose de nombreuses librairies de communication. On présente les plus utilisées et représentatives en insistant sur leurs particularités et leurs domaines d’application.

- La communication par socket

 Rappels sur les principaux concepts réseaux.
 La programmation en mode non connecté (par datagram). Le modèle peer to peer
 La communication en mode connecté (par stream). Le modèle client/serveur. Serveur séquentiel vs serveur concurrent. Utilisation de la sérialisation.
 La librairie nio. Les buffers, channels. Les sélecteurs et leur utilisation.

- La communication par invocation de méthode distante : RMI

 Les principes généraux.
 Les classes de base.
 Le service de nommage.
 Le processus de développement du client et du serveur.
 Les contraintes de sécurité et de chargement de classes.

- La communication par messages : JMS

 Les principes généraux de la communication par messages.
 Les concepts de JMS, les interfaces et les classes correspondantes.
 Les différentes formes de messages.
 La communication en mode point à point.
 La communication en mode publish/subscribe.

L’administration et la supervision

 L’administration et la supervision des applications prennent une importance de plus en plus grande. JMX est le standard qui semble s’imposer aujourd’hui dans le monde Java, en particulier grâce à son modèle simple mais puissant mais aussi grâce à sa nature peu intrusive.

- Présentation de JMX (Java Management Extension)

 La distinction entre l’application à administrer et l’application d’administration.
 Les concepts de JMX : MBean, MBeanServer, Agent, Connector.
 Les API JMX.
 La mise en oeuvre des différentes catégories de Mbeans (standard, dynamiques, model).
 L’utilisation des adaptateurs et des connecteurs.
 Les consoles d’administration.

- La programmation réflexive

La sécurité et le chargement de classes

On aborde ici des aspects avancés et moins connus de la JVM.
 Les mécanismes liés à la JVM pour assurer la sécurité. Le modèle de sécurité de Jdk1.2 : les permissions, les politiques, les domaines de sécurité. Le gestionnaire de sécurité et le contrôleur d’accès.
 Les mécanismes de chargement de classes.
 Le développement de chargeurs de classes spécifiques.