Java, programmation avancée

L'objectif principal est de présenter un panorama des principales librairies concernant la gestion des threads, les communications via le réseau, l'administration et la supervision des applications. Le cours présente aussi les principes architecturaux qui sous-tendent la construction compositionnelle d’applications.
Objectifs pédagogiquesÀ l’issue de la formation, le participant sera en mesure de :

• Mettre en œuvre la programmation concurrente à base de threads
• Mettre en œuvre différentes techniques de communication (Socket, RMI, JMS)
• Administrer une application Java via JMX, surveiller la JVM
• Mettre en œuvre la programmation réflexive et à base d’annotations

Public concerné

Développeurs, ingénieurs, chefs de projets proches du développement.
Prérequis

Bonnes connaissances du langage Java. Expérience requise en programmation Java.Vérifiez que vous avez les prérequis nécessaires pour profiter pleinement de cette formation en faisant  ce test.
Programme de la formation

La programmation concurrente

• Les concepts de la programmation multithread : le modèle d’activités de Java (Runnable et Thread).
• 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 multithread : l'interblocage (caractérisation, évitement, prévention, détection), la famine.
• Les extensions du modèle introduites dans Java.5 (Callable<T>, Future<T>, ExecutorService. Les nouvelles collections.
• Le modèle Fork/Join de Java 7. Les extensions de Java 8 (CompletableFuture).
• Les divers outils de gestion de la concurrence : les verrous partagés/exclusifs, les sémaphores, les barrières cycliques.

Travaux pratiques

Construction d'une application multithread avec contraintes de concurrence.

La communication par socket

• Rappels sur les principaux concepts réseaux.
• La communication en mode connecté.
• Le modèle client/serveur. Serveur séquentiel versus serveur concurrent. Utilisation de la sérialisation.
• La programmation en mode non connecté. Le modèle Peer to Peer.

Travaux pratiques

Programmation de l'étude de cas en mode client-serveur (séquentiel et concurrent).

La communication par invocation de méthode distante : RMI

• Les principes généraux des ORB (Object Request Broker).
• Le modèle RMI (les concepts, les interfaces 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.

Travaux pratiques

Programmation de l'étude de cas à l'aide de RMI.

La communication par messages : JMS

• Les principes généraux de la communication par messages.
• Le modèle de base (les concepts de JMS, les interfaces et les classes).
• Les différentes formes de messages.
• La communication en mode point à point.
• La communication en mode publish/subscribe.

Travaux pratiques

Programmation de l'étude de cas à l'aide de JMS.

L’administration des applications : JMX

• Le modèle JMX (Java Management eXtension) : les concepts, les interfaces et les classes correspondantes.
• Les MBeans et MBeanServers.
• La mise en place d’une couche d’administration.
• La console d'administration (JConsole).
• La communication à l’aide des adaptateurs et des connecteurs.

Travaux pratiques

Mise en place d'une couche d'administration-supervision pour l'étude de cas.

La programmation réflexive

• Les objectifs et les principes.
• La découverte dynamique des informations relatives à une classe ou à un objet.
• L’instanciation et l’invocation dynamique.
• La réflexivité et les annotations en Java 5.

Travaux pratiques

Programmation de l'étude de cas en mode client-serveur (séquentiel et concurrent).

Un panorama des extensions de Java 5 à...

• Les types : les génériques, les énumérations, l’autoboxing/autounboxing, les records.
• Les lambda-expressions, les interfaces fonctionnelles.
• Les streams de Java 8.
• Les modules de Java 9.