Au-delà des fondamentaux, Java offre des mécanismes avancés indispensables pour les applications performantes en production : programmation concurrente avec Fork/Join et CompletableFuture, programmation fonctionnelle avec lambdas et streams, système de modules et outils de profiling JVM. Cette formation de 4 jours vous apprend à exploiter ces fonctionnalités pour écrire du code plus performant, détecter les fuites mémoire et optimiser le garbage collector.

Public visé

Développeurs, architectes et chefs de projets techniques.

Prérequis

Avoir suivi cette formation, ou en maîtriser les thèmes abordés :

Java - Initiation

Objectifs pédagogiques

À l’issue de cette formation, vous serez capable de :

Implémenter le traitement parallèle et la gestion des accès concurrents
Appliquer la programmation réflexive et le classloading
Utiliser les fonctionnalités modernes du langage (lambdas, streams, records)
Profiler et optimiser des applications Java
Tester et déboguer des applications en environnement avancé

Programme

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)
- 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, Future, ExecutorService), les nouvelles collections

Travaux pratiques

Construction d’une application multi-thread avec contraintes de concurrence

Jour 1 - Après-midi

Aspects avancés : la programmation réflexive

Le modèle Fork/Join
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

Travaux pratiques

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)
Hiérarchie des différents ClassLoaders
Vérification du Bytecode
Chargement dynamique de classe
Implémenter un ClassLoader
Manipulation des énumérations

Travaux pratiques

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)

Travaux pratiques

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 9
Présentation de HTTP2 Client

Travaux pratiques

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 - Savoir utiliser le framework JUnit pour implémenter des tests
Tests unitaires

Travaux pratiques

Utilisation de JUnit

Jour 4 - Matin

D’autres nouveautés Java

Lambda fonctions
Streams et Streams parallèles
La gestion des modules

Travaux pratiques

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
JVisualVM
Eclipse MAT
SoapUI
JMeter

Travaux pratiques

Utilisation d’outils de profiling

Gestion mémoire et optimisation

L’organisation de la mémoire
Le ramasse-miettes
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

Travaux pratiques

Utilisation des outils d’optimisation mémoire

Modalités d’évaluation des acquis

En cours de formation, par des travaux pratiques. En fin de formation, par un questionnaire d’auto-évaluation.

Voir aussi

Vous serez peut-être intéressés par les formations suivantes :

Formation DEV-JAVA-210 — Java - Programmation avancée. Domaine : Développement. Niveau : Intermédiaire. Durée : 4 jours (28 heures). Mots-clés : java, programmation-avancée, multi-threading, perfectionnement. Cylian Formation, Dijon.