582309 Ohjelmointitekniikka (Java), kevät 2005, sisältöä

© Arto Wikla. Tämän oppimateriaalin käyttö on sallittu vain yksityishenkilöille opiskelutarkoituksissa. Materiaalin käyttö muihin tarkoituksiin, kuten kaupallisilla tai muilla kursseilla, on kielletty.

582309 Ohjelmointitekniikka (Java), 3 ov, kevät 2005: aikataulu, sisältöä, linkkivinkkejä

(Muutettu viimeksi 18.3.2005)

Työn alla ja ainaisessa muutoksen tilassa!

Kurssin sisällön ja rakenteen lähtökohtana käytetään kevään 2004 kurssiversiota Aika paljon muutoksia on kuitenkin tiedossa johtuen mm. Javan uudesta ja aika paljon muuttuneesta versiosta 1.5. Viime kevään kurssi puolestaan perustui monin osin Juha Vihavaisen kurssmateriaaliin keväältä 2003.

Kurssin neljä jaksoa, joista jokainen kestää noin kaksi viikkoa:

Johdantoa, väittämiä, uutuuksia, poikkeuksia:
assert, Java 1.5, Exception, ...
Swingin kutsu:
GUI, AWT, Swing, tapahtumaohjattu ohjelmointi, ...
Rakenteita:
malleista ja kehyksistä konkreettisina ohjelma-arkkitehtuureina, kokoelmat (collections) tietorakenneabstraktioina, ...
Käymme aina rinnaikkain:
säikeet, synkronointi, lukkiuma, ...,

Uutta materiaalia (Java 1.5) Horstmannin ja Cornellin Core Java -kirjasta! (Opiskelijavihje 18.3.)

Luentojen ja harjoitusten aikataulu limittyy siten, että harjoitusten jaksot alkavat hieman myöhemmin kuin luentojen; perusidea on, että seuraavaan harjoitusjaksoon liittyvä ensimmänen luento on perjantaina. Viimeistään samalla julkistetaan harjoitusjakson tehtävät.

Opintoaikataulusuunnitelmaa (versio 14.1.2005):

1. viikko (nro 3), 17.-21.1.:
- Kurssin rakenteen ja työtapojen esittely
- Johdantoa, ohjelmointityyliä, väittämiä
- Javan version 1.5 uutuuksista (alkaa)
2. viikko (nro 4), 24.-28.1.:
- 1. harjoitusjakso alkaa!
- Javan version 1.5 generisyydestä (jatkuu)
- Poikkeuksista
3. viikko (nro 5), 31.1.-4.2.:
- Graafisen käyttöliittymän ohjelmointitekniikkaa (alkaa perjantaina)
4. viikko (nro 6), 7.-11.2.:
- 2. harjoitusjakso alkaa!
- Edellisen viikon aihe jatkuu
5. viikko (nro 7), 14.-18.2.:
- Rakenteita-osa (alkaa perjantaina)
6. viikko (nro 8), 21.-25.2.:
- 3. harjoitusjakso alkaa!
- Edellisen viikon aihe jatkuu
7. viikko (nro 9), 28.2.-4.3.:
- Edellisen viikon aihe jatkuu
- Säikeitä-osa (alkaa perjantaina)
8. viikko (nro 10), 7.-11.3.:
- 4. harjoitusjakso alkaa!
- Edellisen viikon aihe jatkuu
9. viikko (nro 11), 14.-18.3.:
- Viimeiset harjoitukset, ei luentoja.
Kurssikoe on tiistaina 5.4. klo 16-20 saleissa B123 ja CK112.

Materiaalia ja lukuvinkkejä

Kuvalla "

" merkityt linkit ovat varmasti tärkeitä ja lukemisen arvoisia. Toki muutkin voivat olla.

Jakso 1: Johdantoa, väittämiä, uutuuksia, poikkeuksia

Johdantoa
- Overview and Preliminaries - Juha Vihavaisen johdantoa ja pohdintaa kevään 2003 kurssille (sivua vähän muokattu)
- Kertausta Java-ohjelmointikurssilta ja Ohjelmoinnin harjoitustyön sivuilta (AW)
- Tyyliohjeita:
  - Pieni tyyliohje aloittelevalle Java-ohjelmoijalle (AW)
  - Lyhyt ulkoasun tyyliohje - Jari Juslinin mainio opas
- Advice on Software Construction - Juha Vihavaisen yleisohjeita ohjelmiston suunnitteluun (kevät 2003)
- Chapter 6: Interfaces and Inner Classes [Horstmann & Cornell:: Vol. I, 2002] (pdf) - sisäluokkaoppia
- Java assert Facility (Vihavainen 2003)
- Programming With Assertions (1.5) (Sun)
- Ch. 6: Assertion facility (pdf) [G.Travis, JDK 1.4 Tutorial, Manning Publications Company, May 2002]
- Sunin The Java^TM Tutorial
  - "Varatutoriaaleja" eli Sunin Tutorialin "mirroreita", joita voi hätätapauksissa käyttää: http://rangiroa.essi.fr/cours/Turorial%20Java/ ja http://www.tcs.tifr.res.in/man/javaTutorial/ ja http://guinness.cs.stevens-tech.edu/java/tutorial/ ja ...
- Java 1.5:n virallisia ilmaisia jakeluversioita: http://java.sun.com/j2se/1.5.0/download.jsp.
- API 1.5-dokumentaatio: Java^TM 2 Platform Standard Ed. 5.0
Javan version 1.5 uutuuksista
- Enhancements in JDK 5 (Sun)
  - Generics, käsitellään perusteellisemmin jaksossa 3. Rakenteita, nyt vain yleisellä tasolla
  - The For-Each Loop
  - Autoboxing, käsitellään perusteellisemmin jaksossa 3. Rakenteita, nyt vain yleisellä tasolla
  - Enums
  - Varargs
  - Static Import
- New Language Features for Ease of Development in the Java 2 Platform, Standard Edition 1.5: A Conversation with Joshua Bloch
- Muotoiltua tulostusta a'la C:n printf: API 1.5. Class PrintWriter, Format String Syntax
- Tyypitetty lukeminen: Class Scanner
- Generics Tutorial (pdf)
- Angelika Langer: JAVA Articles
  - Language Features of Java Generics
- Angelika Langer: Java Generics FAQs
- JDK^TM 5.0 Documentation (Sun)
- New Features and Enhancements J2SE 5.0 (Sun)
- J2SE 5.0 in a Nutshell (Sun)
- J2SE 5.0 Release Notes (Sun)
- JavaTM 2 Platform Standard Edition 5.0 - Overview (Sun)
Poikkeuksista
- Kertausta, johdattelua ja alkeita Java-ohjelmointikurssilta, syksy 2004: Virheiden käsittelyä
- Notes on Java Exception Handling (Vihavainen 2003)
- Tutorial: Lesson: Handling Errors with Exceptions
- More Exceptional Java by Alan Griffiths
- Tiistain 25.1. luennon jälkeen tuli esiin, että kyllä niitä RunTimeExceptionneita ja jopa Throwableita voi joskus olla syytä sieppailla; jotkut ohjelmat eivät kerta kaikkiaan saa kaatua - tai ainakin niiden kaatumishistoria on tarpeen voida selvittää perusteellisesti, vrt. esim. sydämentahdistimet ja vaikkapa pankkien tai pörssien rahansiirtelyohjelmat...
Jakso 2: Swingin kutsu
Graafisen käyttöliittymän ohjelmointitekniikkaa: AWT, Swing, tapahtumaohjattu ohjelma
- Kertausta: Java-kurssin 6. luvun esimerkkejä swingattuina
- Introduction to Java GUI Library (Juha Vihavainen 2003)
- Tutorial: Lesson: Learning Swing by Example
- Tutorial: Swing: An Overview (AWT:n ja Swingin vertailua!)
- Tutorial: Swing: A Quick Tutorial for AWT Programmers
- Tutorial: Trail: Creating a GUI with JFC/Swing, also known as The Swing Tutorial (Table of Contents)
- Tutorial: A Visual Index to the Swing Components
- Y. D. Liang: Chapter 10: Getting Started with Graphics Programming (pdf)
- Tutorial: Advanced GUI Building
  - [Tutorial: Trail: Sound]
- Säiliöistä:
  - Tutorial: How to Use Root Panes
  - Tutorial: Using Top-Level Containers
- Lisää tapahtumaohjatusta ohjelmoinnista:
  - Horstmann & Cornell I: Chapter 8
  - [ Y. D. Liang: Chapter 10: Getting Started with Graphics Programming (pdf) ] ( PPT Slides) [Liang, 2002]
  - Vanha esimerkki Java-kurssilta: " Tapahtumien kuuntelua" ja Reagointeja-ohjelma
  - Esimerkkejä erilaisista tavoista käsitellä tapahtumia (AW 2.2.2004)
  - Tutorial: Introduction to Event Listeners
  - Tutorial: General Information about Writing Event Listeners (adaptereista, sisäluokista, nimettömistä sisäluokista)
  - Tutorial: Lesson: Writing Event Listeners
    - Listeners Supported by Swing Components
    - Implementing Listeners for Commonly Handled Events
    - Listener API Table: luettelo tapahtumankuuntelijarajapintaluokista ja ne tyhjin metodein toteuttavista adapteriluokista
  - Using the Swing Action Architecture (Sun)
  - Deitel: 2.3 Swing Actions (pdf)
- Kehittimiä (satunnaisessa järjestyksessä):
  - NetBeans
  - Oracle JDeveloper
    - Oracle JDeveloper 10g - Online Demonstrations
  - eclipse.org
    - http://www.eclipse.org/vep/ (Visual Editor Project)
    - Eclipse Platform - Technical Overview (pdf)
    - Eclipse downloads section
  - Glade, a free user interface builder for GTK+ and GNOME (ei aluksi näyttänyt löytyvän mitään Javaan liittyvää....)
    Mutta kurssin opiskelijapa (Matti Nummi) löysikin joukon mielenkiintoisia linkkivinkkejä:
    - java-gnomen kotisivu: http://java-gnome.sourceforge.net
    - java-gnomen api (java-gnome pakkaus sisältää gtk, glade yms. kirjastot): http://java-gnome.sourceforge.net/docs/javadoc-2.8.2/index.html
    - glade tutoriaali: http://www.kplug.org/glade_tutorial/glade2_tutorial/glade2_introduction.html
    - glade/gtk-ohjelma esimerkki: http://java-gnome.sourceforge.net/cgi-bin/bin/view/Main/GladeGUIS
    - java-gnomen tutoriaali: http://java-gnome.sourceforge.net/docs/GNOME-tutorial/index.html
    - gtk:n tutoriaali(joka on ehkä omasta mielstäni parempi kuin edellinen vaikka kieli on "väärä"): http://www.gtk.org/tutorial
    - http://java-gnome.sourceforge.net/cgi-bin/bin/view/Main/WhyJavaGnome
  - JGoodies Forms framework
    - The JGoodies Forms Framework (pdf)
  - IntelliJ IDEA
    Lainattu uutisryhmästä hy.opiskelu.tktl.java 1.2.2005, kirjoittaja Esko Luontola:
    Kaupallinen ja melko kallis softa (opiskelijaversio halvempi: 99$), mutta 30 päivän kokeiluversio löytyy. Täällä oli myös puhetta siitä, että alpha/beta-versiot ovat ilmaisia: http://joust.kano.net/weblog/archive/2004/12/28/intellij-idea-is-free-too/
    Näistä linkeistä selviää kuinka IDEA:n UI Designer toimii. Sillä tuntuu olevan nopeaa tehdä GridBag-tyylisiä layoutteja ja käsin koodattavaksi jää ainoastaan toiminnallisuuden tekeminen. Lukekaa ensimmäisestä linkistä vaikka "Building GUI Forms" ja "Making GUI Forms Function".
    http://www.jetbrains.com/idea/docs/help/uidesigner/
    http://www.intellij.org/twiki/bin/view/Main/IntelliJUIDesignerGuide
    Tuo käyttää omaa layoutmanageriaan (muistuttaa hyvin paljon GridBagLayouttia), joka on vapaasti levitettävissä opensource-tyylisesti. Generoitu koodi piilotetaan käyttäjältä (ja hyvä niin), ellei sitä erityisesti säädä asetuksista. Ohjelma ei ota kantaa tapahtumanhallintaan, vaan ainoastaan asettelee komponentit paikoilleen ja sijoittaa niiden pointterit luokan privaattimuuttujiin.
    - IntelliJ IDEAn Open Source License
  - Borland® JBuilder®
    - JBuilder 2005 Product Documentation
  - ... ja toki muitakin on ...
  - Java Integrated Development Environments (IDEs) and Editors
Jakso 3: Rakenteita
- Suunnittelumalleista (design pattern) ja kehyksistä (framework)
  - [Koskimies, s. 245-287], [Gamma et al., pp. 1-77]
  - Koskimies:
    - Nimistöä: abstrakti tehdas (Abstract Factory), kooste (Composite), strategia (Strategy), ainokainen (Singleton), silta (Bridge), tarkkailija (Observer), ...
  - Lisää nimistöä: edustaja (Proxy), "kulkuri" vai iteraattori? (Iterator), ...
  - Esimerkkejä suunnittelumalleista Koskimiehen Oliokirjasta tekijän luvalla (AW 5.2.2004)
    Huom: Nämä esimerkit ovat ajalta ennen geneerisyyttä. Pohdi miten tyyppiparametrisoinnilla ohjelmointityyliä voidaan kehittää.
  - Programming Patterns Overview, Rob Kremer, University of Calgary, selkeä esitys!
  - Java Design Patterns, JavaWorld, Feb 3, 2003
  - Overview of Design Patterns, M. Grand, Patterns in Java, vol I
  - Gang of Four Design Patterns - tiivis esitys pelkkinä UML-kaaviona
  - Design Patterns - linkkejä vaikka toisille jakaa
  - Software Patterns - kokonainen gradu aiheesta (ruotsiksi) (pdf)
  - Swing and design patterns slides [Deitel & Deitel: Java How to.., 2002],
  - Google-haun "design pattern Java generics" tuloksia 15.2.2005:
    - Java Forums - Factory Design Pattern with Java generics
    - A Generic MVC Model in Java
    - 10-8-04 Templates vs. Generics
    - Language improvements and models make great Java
    - A comparison of generics in Java and C# (pdf)
    - Design Patterns for Generic Programming in C++
    - A comparative study of language support for generic programming
    - Templates vs. Generics
  - [Kertausta 1. jaksolta:] Generics Tutorial (pdf)
  - [Kertausta 1. jaksolta:] Angelika Langer: JAVA Articles
    - Language Features of Java Generics
  - [Kertausta 1. jaksolta:] Angelika Langer: Java Generics FAQs
  - Ja aina vain lisää materiaalia...
    - Java Design Patterns: a Tutorial (pdf-kalvoja), James W. Cooper
    - The Design Patterns - Java Companion (pdf), James W. Cooper, IBM Thomas J. Watson Research Center
    - Design Patterns, Java Resources Home Page
    - Online Software Design Pattern Links, Anupriyo Chakravarti
    - Design Patterns by ??? (in Wiki)
  - Ohjelmisto- ja sovelluskehyksistä: Koskimies, luku 13.1
  - Ohjelmisto- ja sovelluskehyksistä: Koskimies, koko luku 13
  - Oliopohjaiset kehykset, Jari Juslinin esitelmä Olioarkkitehtuurit-seminaarissa 21.10.1999 (esitelmän kalvot, ppt) (linkit ovat täällä tekijän luvalla)
  - PicoContainer - a lightweight embeddable container for components that honour Dependency Injection (Hmm. kehykseksi tämä on niin yleinen - minkä tahansa sovelluksen kehys - että se taitaisi sopia paremmin seuraavaan alakohtaan... ;-)
  - [Kehykset (Harri Laineen luentokalvoja Ohjelmistoarkkitehtuurit-kurssilta 2000, pdf)]
- Kokoelmat (collections) (tietorakenneabstraktioita)
  - Java Collections: Data Structure Framework (Vihavainen 2003)
  - Horstmann & Cornell, 1999, Chapter 2: Collections
  - Concrete Collections (Vihavainen 2003)
  - Get started with the Java Collections Framework, JavaWorld November 1998
  - Tutorial: Trail: Collections
  - On Implementation of Java Collections (Vihavainen 2003)
  - 1.5:n myötä: geneerisyys ja tyyppiturvaa, autoboxing, "foreach", ...
  - The Collections Framework (1.5) (Sun)
    - Collections Framework Enhancements in in version 5 of the JDK
  - Package java.util (API 1.5.0)
  - [Kertausta 1. jaksolta:] Angelika Langer: Java Generics FAQs
    - Practicalities - Programming With Java Generics
  - jGuru: Collections FAQ Home Page
  - Java Practices: Prefer Collections over older classes
  - [Java 1.5: The end of Java? - Erb Cooper's Blog]
  - [Java 1.5: Features (ppt)]
  - [Java 1.5: A Look Ahead (ppt)]
Jakso 4: Käymme aina rinnaikkain...
- Rinnakkaisuus oliokielessä, säikeet
  - Chapter 1: Multithreading [Horstmann & Cornell: Vol. II, 2002] - hyvän oppikirjan keskeinen luku näytteeksi verkossa
  - Concurrent Object-oriented Programming (Vihavainen 2003)
    (Bounce.java, BounceThread.java, OneBallApplet.java (käytössä))
  - Thread properties (Vihavainen 2003)
    (BounceExpress.java, BounceSelfish.java)
  - Tutorial: Lesson: Threads: Doing Two or More Tasks At Once
- Synkronointi ja lukkiuma (deadlock)
  - Summary of thread control methods (Vihavainen 2003)
  - How to synchronize object access? (Vihavainen 2003)
    (UnsynchBankTest.java, SynchBankTest.java)
  - On deadlock avoidance (Vihavainen 2003)
  - On User Interface programming with Threads (Vihavainen 2003)
    (SwingThreadTest.java)
  - Tutorial: Synchronizing Threads
- Threads and Swing
- Timer
  - Pikku esimerkki Timerin käytöstä: Huono Bounce.java muutettu javax.swing.Timer-olioita käyttäväksi BounceTimer.java. (Ja kehitelmä BounceTimerPlus.java.)
  - javax.swing.Timer
  - java.util.Timer
  - How to Use Swing Timers
  - Using Timers in Swing Applications
  - Task Scheduling
- 1.5
  - New Features and Enhancements J2SE 5.0
    - Concurrency Utilities
    - Threads
  - Concurrency Utilities

Takaisin kurssin pääsivulle.

Muita www-sivujani: Homepage / Suomisivu / Music page