دوره ی جامع برنامه نویسی به زبان جاوا

زبان جاوا، به عنوان یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین زبان‌های برنامه‌نویسی در جهان، دروازه ورود شما به توسعه انواع نرم‌افزارها از جمله اپلیکیشن‌های اندروید، سیستم‌های سازمانی بزرگ (Enterprise)، برنامه‌های وب سمت سرور و ابزارهای دسکتاپ است.

دوره برنامه‌نویسی جاوا استاندارد (Java SE)، نقطه شروعی ایده‌آل برای یادگیری این زبان قدرتمند است. این دوره برای افرادی طراحی شده است که هیچ پیش‌زمینه‌ای در برنامه‌نویسی ندارند یا می‌خواهند مفاهیم بنیادین و اصلی جاوا را به صورت عمیق و استاندارد فرا بگیرند.

این دوره جامع، شما را از مفاهیم بنیادین تا مباحث پیشرفته‌تر در برنامه‌نویسی با زبان جاوا استاندارد (Java SE) همراهی می‌کند. سرفصل‌ها به گونه‌ای چیده شده‌اند که ابتدا پایه‌های لازم را محکم کرده و سپس به تدریج وارد مباحث شیءگرایی، APIهای کلیدی جاوا و مفاهیم پیشرفته‌تر می‌شوید.

سرفصل های این دوره

بخش ۱: آشنایی و مقدمات زبان جاوا

• مقدمه‌ای بر جاوا: تاریخچه، ویژگی‌های کلیدی، اهمیت جاوا در دنیای نرم‌افزار
• نصب و راه‌اندازی: نصب JDK و تنظیمات اولیه
• اولین برنامه جاوا: نوشتن، کامپایل و اجرای برنامه “Hello, World!”
• محیط‌های توسعه یکپارچه (IDE): معرفی و آشنایی با ابزارهای کارآمد مانند IntelliJ IDEA, Eclipse, NetBeans

بخش ۲: مفاهیم پایه برنامه‌نویسی در جاوا

• مبانی سینتکس: ساختار کلی کد جاوا
• انواع داده و متغیرها: انواع داده‌های اولیه (Primitive Types) و نحوه تعریف و استفاده از متغیرها
• عملگرها: انواع عملگرهای ریاضی، منطقی، رابطه‌ای و…
• ساختارهای کنترلی جریان برنامه:
  • دستورات شرطی (if, else, else if, switch)
  • حلقه‌ها (for, while, do-while, Enhanced for Loop)
  • دستورات کنترلی حلقه (break, continue)
• متدها: تعریف، فراخوانی و ارسال پارامتر به متدها

بخش ۳: کار با رشته‌ها، آرایه‌ها و ورودی/خروجی پایه

• ورودی کاربر: استفاده از کلاس Scanner برای دریافت ورودی از کنسول
• کنترل نوع داده: بررسی و تبدیل انواع داده (Casting)
• رشته‌ها (Strings): معرفی کلاس String و متدهای پرکاربرد آن
• آرایه‌ها (Arrays): تعریف، مقداردهی اولیه و کار با آرایه‌های تک‌بعدی و چندبعدی

بخش ۴: مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی شیءگرا (OOP)

• مفاهیم اصلی OOP: کلاس، شیء (Object)، ویژگی‌ها (Attributes/Fields) و رفتارها (Behaviors/Methods)
• نوشتن و استفاده از اولین کلاس: تعریف کلاس‌های ساده و ایجاد اشیاء از آن‌ها
• مفهوم محصورسازی (Encapsulation): کپسوله‌کردن داده‌ها و منطق در کلاس و استفاده از سطوح دسترسی
• مفهوم واسط (Interface): معرفی اولیه Interface و نقش آن در طراحی

بخش ۵: مدیریت اشیاء و حافظه در جاوا

• چرخه حیات اشیاء: ایجاد (Instantiation) و مرگ (Garbage Collection) اشیاء
• سازنده (Constructor): نقش Constructor در مقداردهی اولیه اشیاء
• روب زباله (Garbage Collector): آشنایی با فرآیند آزادسازی حافظه
• ارسال پارامتر به متدها: بررسی روش‌های ارسال پارامتر
• بخش‌های مختلف حافظه: Stack و Heap

بخش ۶: مباحث تکمیلی در کار با کلاس‌ها و اشیاء

• بسته‌ها (Packages): سازماندهی کلاس‌ها با استفاده از Packageها
• سطوح دسترسی (Access Modifiers): Private, Default, Protected, Public
• مفهوم Static: متغیرها و متدهای static
• کلیدواژه this
• کلاس‌ها و متدهای Wrapper: استفاده از کلاس‌های لفاف برای انواع داده اولیه
• سربارگذاری متدها (Method Overloading)
• متدهای toString() و equals(): بازتعریف این متدهای کلیدی از کلاس Object
• متغیرهای نهایی (Final Variables)
• اشیاء تغییرناپذیر (Immutable Objects)
• انواع داده شمارشی (Enums)
• متدهایی با تعداد متغیر پارامتر (Varargs)

بخش ۷: برنامه‌نویسی شیءگرا – ارکان سه‌گانه (وراثت، چندریختی، واسط)

• وراثت (Inheritance):
  • مفهوم وراثت و سلسله مراتب کلاس‌ها
  • ارتباط IS-A
  • نحوه مقداردهی اولیه در کلاس‌های فرزند (Subclasses)
  • جایگاه و کاربرد وراثت در طراحی
  • نمایش وراثت در نمودار UML Class Diagram
• چندریختی (Polymorphism):
  • مفهوم چندریختی و کاربردهای آن
  • انقیاد پویا (Dynamic Binding)
  • کلاس‌ها و متدهای انتزاعی (Abstract Classes and Methods)
  • متدها و کلاس‌های final (بررسی مجدد نقش final)
  • اطلاعات نوع داده شیء در زمان اجرا
• واسط‌ها (Interfaces):
  • نقش و کاربرد واسط‌ها در طراحی نرم‌افزار
  • پیاده‌سازی واسط‌ها در کلاس‌ها
  • واسط‌ها و وراثت چندگانه در جاوا
  • واسط در نمودار UML
• کلاس‌های داخلی (Inner Classes): معرفی کلاس‌های داخلی و کلاس‌های داخلی بی‌نام (Anonymous Inner Classes)

بخش ۸: مدیریت خطا و استثناها (Exception Handling)

• ماهیت خطاها و استثناها: تفاوت خطا (Error) و استثنا (Exception)
• چارچوب مدیریت استثناها در جاوا: مزایا و نحوه عملکرد
• انواع استثناها: Checked vs Unchecked Exceptions
• دستورات try, catch, finally
• پرتاب استثناها (throw, throws)
• ایجاد استثناهای سفارشی

بخش ۹: ساختمان داده‌ها و مجموعه‌های جاوا (Java Collections Framework)

• مقدمه‌ای بر Generics: آشنایی اولیه با انواع پارامتری
• مفهوم ظرف‌ها و ساختمان داده‌ها: نیاز به ساختارهای داده‌ای پویا
• واسط‌ها و کلاس‌های کلیدی: Collection, Set, List, Map
• پیاده‌سازی‌های پرکاربرد: ArrayList, LinkedList, HashSet, HashMap
• کار با اشیاء مبتنی بر Hash: اهمیت و کاربرد متد hashCode()
• مفهوم Iterator: پیمایش در مجموعه‌ها
• ترتیب و مقایسه اشیاء: واسط‌های Comparable و Comparator
• کلاس‌های کمکی: Arrays و Collections

بخش ۱۰: برنامه‌نویسی با Generics (انواع پارامتری)

• کلاس‌های عام (Generic Classes)
• متدهای عام (Generic Methods)
• Generics و وراثت
• فرایند مَحو (Erasure): نحوه پیاده‌سازی Generics در جاوا

بخش ۱۱: ورودی و خروجی و کار با فایل‌ها (I/O)

• مفاهیم پایه ورودی و خروجی: Streamها (جریان‌های ورودی و خروجی)
• کلاس‌های Reader و Writer: کار با داده‌های متنی
• کلاس‌های InputStream و OutputStream: کار با داده‌های باینری
• برنامه‌نویسی فایل: خواندن و نوشتن در فایل‌ها
• Serialization: ذخیره و بازیابی حالت اشیاء
• امکانات جدیدتر جاوا برای کار با فایل‌ها (NIO.2)
• (اختیاری/مقدماتی): آشنایی با برنامه‌نویسی تحت شبکه (Socket Programming)

بخش ۱۲: برنامه‌نویسی همروند (Concurrency) و چندنخی (Multithreading)

• مفهوم همروندی: نیاز به اجرای همزمان تسک‌ها
• مفهوم نخ (Thread): ایجاد و مدیریت نخ‌ها
• برنامه‌نویسی چندنخی: اجرای همزمان کد
• همزمانی (Synchronization): جلوگیری از مشکلات دسترسی همزمان به منابع مشترک
• حالت‌های یک نخ (Thread State)
• (مباحث پیشرفته‌تر): مجموعه‌های همروند، اشیاء قفل (Locks)، اشیاء اتمیک (Atomic Variables)، اجراگر (Executor) و نخ خزانه (Thread Pool)

بخش ۱۳: مباحث پیشرفته تکمیلی

• Reflection (بازتاب): بررسی ساختار کلاس‌ها و اشیاء در زمان اجرا و دستکاری آن‌ها
• بارگذاری پویا (Dynamic Loading)
• کلاس Object: بررسی نقش پایه این کلاس
• مستندسازی کد با Javadoc
• مفهوم Classpath
• فایل‌های JAR: بسته‌بندی برنامه‌های جاوا

بخش ۱۴: ویژگی‌های جاوا ۸ و مفاهیم برنامه‌نویسی تابعی

• چرا جاوا ۸ مهم است؟ معرفی تغییرات کلیدی
• عبارت‌های Lambda (Lambda Expressions): نوشتن کدهای مختصر برای واسط‌های تابعی
• برنامه‌نویسی تابعی (Functional Programming): مقدمه‌ای بر پارادایم برنامه‌نویسی تابعی
• واسط‌های تابعی (Functional Interfaces)
• Stream API: کار با مجموعه‌ها به شیوه‌ای تابعی و کارآمد (شامل Parallel Streams)
• سایر امکانات جدید جاوا ۸ در کتابخانه‌ها