c1-s1-ss-1simple project+jupyter sample

j-spec.tex

@@ -12,7 +12,7 @@
 \usepackage{enumitem}
 \usepackage{multicol,multirow}
 \usepackage{float,adjustbox}
-\usepackage{fontawesome}
+%\usepackage{fontawesome}
 \usepackage{longtable}
 \usepackage{tikz}
 \usepackage{hyperref}
@@ -52,8 +52,8 @@
   \lhead{\includegraphics[height=5mm]{logo.png}}
   \rhead{И.И. Овчинников \\ \href{https://t.me/ivanigorevichfeed}{Telegram: ivanigorevichfeed}}
   \chead{\thepage}
-  \cfoot{\faRocket}
-  \rfoot{Всего слов: \wordcount}
+%  \cfoot{\faRocket}
+%  \rfoot{Всего слов: \wordcount}
 }
 
 \geometry{
@@ -211,7 +211,19 @@ ivan-igorevich@gb sources % java Main
 Hello, world!
 \end{lstlisting}
 
-\textbf{Обычный проект} состоит из пакетов, которые содержат классы, которые в свою очередь как-то связаны между собой и содержат код, который исполняется. 
+\textbf{Скриптовый проект} это достаточно новый тип проектов, он получил развитие благодаря растущей популярности Jupyter Notebook. Скриптовые проекты удобны, когда нужно отработать какую-то небольшую функциональность или пошагово пояснить работу какого-то алгоритма.
+\begin{figure}[H]
+  \centering
+  \includegraphics[width=12cm]{jc-01-jupyter-example.png}
+  \caption{Пример простого Java проекта в Jupyter Notebook}
+  \label{pic:jupyter-sample}
+\end{figure}
+
+\textbf{Обычный проект} состоит из пакетов, которые содержат классы, которые в свою очередь как-то связаны между собой и содержат код, который исполняется.
+\begin{itemize}
+\item Пакеты. Классы, находящиеся в одном пакете доступны друг другу даже если находятся в разных проектах. Пакеты объединяют классы по смыслу. У пакетов есть правила именования: обычно это обратное доменное имя (например, для gb.ru это будет ru.gb), название проекта, и далее уже внутренняя структура. Чтобы явно отнести класс к пакету, нужно прописать в классе название пакета после оператора \code{package}.
+\item Классы. Основная единица исходного кода программы.  
+\end{itemize}
 
 \subsubsection{Отложим мышки в сторону (CLI: сборка, пакеты, запуск)}
 \subsubsection{Документирование (Javadoc)}
@@ -233,6 +245,68 @@ Hello, world!
 
 \section{Специализация: данные и функции}
 Базовые функции языка: математические операторы, условия, циклы, бинарные операторы; Данные: типы, преобразование типов, константы и переменные (примитивные, ссылочные), бинарное представление, массивы (ссылочная природа массивов, индексация, манипуляция данными); Функции: параметры, возвращаемые значения, перегрузка функций;
+\subsection{Данные}
+Хранение данных в Java осуществляется привычным для программиста образом: в переменных и константах. Языки‌ ‌программирования‌ ‌бывают‌ ‌типизированными‌ ‌и‌ ‌нетипизированными‌ ‌(бестиповыми).‌ ‌
+
+Отсутствие типизации ‌в основном присуще старым и низкоуровневым языкам программирования, например, ‌Forth, некоторые ассемблеры. ‌Все данные в таких языках считаются цепочками бит произвольной длины и, как следует из названия, не делятся на типы. Работа с ними часто труднее, и при чтении кода не всегда ясно, о каком типе переменной идет речь. При этом часто безтиповые языки работают быстрее типизированных, но описывать с их помощью большие проекты со сложными взаимосвязями довольно утомительно.
+\begin{frm}
+ Java является языком со строгой (сильной) явной статической типизацией.  
+\end{frm}
+Что это значит?
+\begin{itemize}
+\item Статическая - у каждой переменной должен быть тип и мы этот тип поменять не можем. Этому свойству противопоставляется динамическая типизация;
+\item Явная - при создании переменной мы должны ей обязательно присвоить какой-то тип, явно написав это в коде. Бывают языки с неявной типизацией, например, Python;
+\item Строгая(сильная) - невозможно смешивать разнотипные данные. С другой стороны, существует JavaScript, в котором запись \code{2 + true} выдаст результат \code{3}.
+\end{itemize}
+
+Все данные в Java делятся на две основные категории: примитивные и ссылочные. 
+
+Данные: типы, преобразование типов, константы и переменные (примитивные, ссылочные), бинарное представление, массивы (ссылочная природа массивов, индексация, манипуляция данными);
+
+\begin{figure}[H]
+    \centering
+    \begin{tabular}{|p{17mm}|p{80mm}|p{55mm}|}
+        \hline
+        Тип & Пояснение & Диапазон \\
+        \hline
+        byte & Самый маленький из адресуемых типов, 8 бит, знаковый & [\textminus128, +127] \\
+        \hline
+        short & Тип короткого целого числа, 16 бит, знаковый & [\textminus32 768, +32 767]\\
+        \hline
+        char & Целочисленный тип для хранения символов в кодировке UTF-8, 16 бит, беззнаковый & [0, +65 535]\\
+        \hline
+        int & Основной тип целого числа, 32 бита, знаковый & [\textminus2 147 483 648, +2 147 483 647] \\
+        \hline
+        long & Тип длинного целого числа, 64 бита, знаковый & [\textminus9 223 372 036 854 775 808, +9 223 372 036 854 775 807] \\
+        \hline
+        float & Тип вещественного числа с плавающей запятой (одинарной точности, 32 бита) &  \\
+        \hline
+        double & Тип вещественного числа с плавающей запятой (двойной точности, 64 бита) &  \\
+        \hline
+        boolean & Логический тип данных & true, false \\
+        \hline
+    \end{tabular}
+    \caption{Основные типы данных в языке С}
+    \label{tab:types}
+\end{figure}
+
+Базовые функции языка: математические операторы, условия, циклы, бинарные операторы;
+
+Функции: параметры, возвращаемые значения, перегрузка функций;
+
+
+
+\subsubsection{Антипаттерн "магические числа"}
+В прошлом примере мы использовали антипаттерн - плохой стиль для написания кода. Число 18 используется в коде коде без пояснений. Такой антипаттерн называется "магическое число". Рекомендуется помещать числа в константы, которые храняться в начале файла.
+ADULT = 18
+age = float(input('Ваш возраст: '))
+how\_old = age - ADULT
+print(how\_old, "лет назад ты стал совершеннолетним")
+
+Плюсом такого подхода является возможность легко корректировать большие проекты. Представьте, что в вашем коде несколько тысяч строк, а число 18 использовалось несколько десятков раз. 
+●	При развертывании проекта в стране, где совершеннолетием считается 21 год вы будете перечитывать весь код в поисках магических "18" и править их на "21". В случае с константой изменить число нужно в одном месте.
+●	Дополнительный сложности могут возникнуть, если в коде будет 18 как возраст совершеннолетия и 18 как коэффициент для рассчёт чего-либо. Теперь править кода ещё сложнее, ведь возраст изменился, а коэффициент -нет. В случае с сохранением значений в константы мы снова меняем число в одном месте.
+
 \subsection*{Задания к семинару}
 \begin{itemize}
 \item Написать как можно больше вариантов функции инвертирования массива единиц и нулей за 15 минут (без ветвлений любого рода);
@@ -285,5 +359,20 @@ Socket, ServerSocket, Многопоточность, абстрагирован
 
 \chapter{Java Junior+}
 
+
+\newpage
+\appendix
+\chapter*{Приложения}
+\addcontentsline{toc}{chapter}{Приложения}
+\renewcommand{\thesection}{\Asbuk{section}}
+
+\section{Термины, определения и сокращения}
+\begin{itemize}
+\item \textbf{UTF-8} (от англ. Unicode Transformation Format, 8-bit — «формат преобразования Юникода, 8-бит») — распространённый стандарт кодирования символов, позволяющий более компактно хранить и передавать символы Юникода, используя переменное количество байт (от 1 до 4), и обеспечивающий полную обратную совместимость с 7-битной кодировкой ASCII. Кодировка UTF-8 сейчас является доминирующей в веб-пространстве. Она также нашла широкое применение в UNIX-подобных операционных системах.
+\item Операционная система, сокр. \textbf{ОС} (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.
+\item \textbf{IDE} (Integrated Development Environment) – это интегрированная, единая среда разработки, которая используется разработчиками для создания различного программного обеспечения. IDE представляет собой комплекс из нескольких инструментов, а именно: текстового редактора, компилятора или интерпретатора, средств автоматизации сборки и отладчика.
+\end{itemize}
+
+
 \end{document}
 

scenarios/jc-1-b.tex

@@ -18,8 +18,8 @@
 
 \usetheme{Madrid}
 \usecolortheme{seahorse}
-\setmainfont{IBM Plex Sans}
-\setsansfont{IBM Plex Sans}
+\setmainfont{PT Astra Sans}
+\setsansfont{PT Astra Sans}
 
 \title{Платформа: история и окружение}
 \author{Иван Игоревич Овчинников}
@@ -130,6 +130,51 @@
 
 \begin{frame}
   \frametitle{Структура проекта}
+  \begin{itemize}
+  \item простейшие (один файл)
+  \item обычные (несколько пакетов)
+  \item шаблонные (формируются сборщиками)
+  \item скриптовые (jupyter notebook)
+  \end{itemize}
+\end{frame}
+\note{...}
+
+\begin{frame}
+  \frametitle{Простейший проект}
+  Думаю, тут надо вживую покодить, благо немного
+  \begin{multicols}{2}
+    public class Main
+
+      public static void main(String[] args)
+
+        System.out.println("Hello, world!");
+
+    \columnbreak
+
+    ivan@gb src > javac Main.java 
+
+    ivan@gb src > java Main        
+
+    Hello, world!
+  \end{multicols}
+\end{frame}
+\note{...}
+
+\begin{frame}
+  \frametitle{Jupyter Notebook}
+  также вживую открыть юпитер ноутбук, показать, что возможно запускать код в скриптовом формате
+\end{frame}
+\note{...}
+
+\begin{frame}
+  \frametitle{Проект на Java}
+  \begin{itemize}
+  \item пакеты, 
+  \item классы, 
+  \item метод main, 
+  \item комментарии
+  \item ресурсы
+  \end{itemize}
 \end{frame}
 \note{...}
 

scenarios/jc-1-c.tex

@@ -65,9 +65,25 @@
 
 % -----------------------------------------------------------------------------------
 \showslide{build/jc-1-b.pdf}
-Инструментарий разработчика мы будем так или иначе рассматривать весь оставшийся курс, части среды исполнения мы тоже будем всесторонне изучать на последующих уроках. Сейчас хотелось бы подробнее остановиться на виртуальной машине Java, поскольку понимание того, как она устроена, должно значительно облегчить для вас понимание процесса исполнения программы и, как следствие, процесс разработки этих самых программ. Виртуальная машина Java осуществляет загрузку классов программы в оперативную память, причём здесь имеется ввиду не оперативная память как аппаратная часть компьютера, а некая выделенная часть этой оперативной памяти, которой с нами поделилось операционная система. Также осуществляется управление памятью, а именно очистка и сборка мусора и непосредственное исполнение классов нашего приложения, путём компиляции методов из промежуточного байткода в непосредственные вызовы операционной системы или другого исполнителя, то есть грубо говоря преобразования классов Java в ассемблерный код конкретного компьютера. Этот процесс называется JIT компиляция. Существуют разные Реализация виртуальных машин (\href{https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Список_виртуальных_машин_Java}{Wikipedia: Список виртуальных машин Java}), даже экзотические, например мультиязыковой интерпретатор GraalVM.  По большей части виртуальные машины отличаются как раз этой частью, с Just In Time компиляцией, то есть с преобразованием методов в непосредственные машинные вызовы в реальном времени. Чем быстрее происходит эта JIT компиляция, тем, соответственно, быстрее работает приложение на виртуальной машине. JVM самостоятельно осуществляет сборку так называемого мусора, что значительно облегчает работу программиста по отслеживанию утечек памяти, но, на мой взгляд, не способствует должной концентрации внимания программиста на этом вопросе. Важно помнить, что в Java утечки памяти всё равно существуют, особенно при программировании многопоточных приложений. 
+Инструментарий разработчика мы будем так или иначе рассматривать весь оставшийся курс, части среды исполнения мы тоже будем всесторонне изучать на последующих уроках. Сейчас хотелось бы подробнее остановиться на виртуальной машине Java, поскольку понимание того, как она устроена, должно значительно облегчить для вас понимание процесса исполнения программы и, как следствие, процесс разработки этих самых программ. Виртуальная машина Java осуществляет загрузку классов программы в оперативную память, причём здесь имеется ввиду не оперативная память как аппаратная часть компьютера, а некая выделенная часть этой оперативной памяти, которой с нами поделилось операционная система. Также осуществляется управление памятью, а именно очистка и сборка мусора и непосредственное исполнение классов нашего приложения, путём компиляции методов из промежуточного байткода в непосредственные вызовы операционной системы или другого исполнителя, то есть грубо говоря преобразования классов Java в ассемблерный код конкретного компьютера. Этот процесс называется JIT компиляция. Существуют разные Реализация виртуальных машин (\href{https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Список_виртуальных_машин_Java}{Wikipedia: Список виртуальных машин Java}), даже экзотические, например мультиязыковой интерпретатор GraalVM. По большей части виртуальные машины отличаются как раз этой частью, с Just In Time компиляцией, то есть с преобразованием методов в непосредственные машинные вызовы в реальном времени. Чем быстрее происходит эта JIT компиляция, тем, соответственно, быстрее работает приложение на виртуальной машине. JVM самостоятельно осуществляет сборку так называемого мусора, что значительно облегчает работу программиста по отслеживанию утечек памяти, но, на мой взгляд, не способствует должной концентрации внимания программиста на этом вопросе. Важно помнить, что в Java утечки памяти всё равно существуют, особенно при программировании многопоточных приложений. 
 
 % -----------------------------------------------------------------------------------
 \showslide{build/jc-1-b.pdf}
+Ну, наконец-то проект. Проекты бывают разной сложности, сейчас поговорим о проектах без применения сборщиков, потому что сборщикам и соответствующим проектам у нас будет посвящено отдельное занятие. Все проекты по сложности структуры можно разделить на четыре основные категории: простейшие, обычные, шаблонные, скриптовые.
 
+% -----------------------------------------------------------------------------------
+\showslide{build/jc-1-b.pdf}
+Начнём с простейшего проекта, который будет состоять из одного файла исходников. Естественно, вы спросите, что за чушь, мы же уже сотни раз писали «привет мир» и запускали его удобной зелёной стрелочкой в ИДЕ. Есть ответ. Мы же выясняем, что там внутри, под капотом этих удобных стрелочек и привычных процессов. Да и ради простейшего проекта запускать тяжеловесную среду программирования как-то неестественно что ли.
+
+% -----------------------------------------------------------------------------------
+\showslide{build/jc-1-b.pdf}
+Пока далеко не ушли от простейших проектов, думаю, целесообразно будет проговорить о скриптовых возможностях Java. Поскольку язык является не только компилируемым, но и интерпретируемым благодаря работе JVM, его возмжоно использовать как скриптовый внутри юпитер ноутбука, подключив соответствующее ядро. Интересной особенностью юпитер ноутбука является разделение фронтенда и ядра, что даёт возможность заменять эти самые ядра (в терминах юпитера они называются кернелы). скачав и установив ядро IJava мы получаем шикарную возможность делать простые наброски логики, снабжая их комментариями в формате маркдаун. На самом деле можно делать и непростые наброски, но это выходит далеко за рамки нашего курса о языке. Если будет очень интересно, призываю вас самостоятельно почитать о возможностях ядра, благо на него очень хорошая документация с примерами. 
+
+% -----------------------------------------------------------------------------------
+\showslide{build/jc-1-b.pdf}
+Как я сказал в начале этого блока, шаблонные проекты, создаваемые сборщиками мы обсудим на следующей лекции, поэтому осталось только поговорить о том, из чего состоит обычный простой проект. Итак чаще всего, это  пакеты, классы, метод main, комментарии, ресурсы. Обо всём по порядку. Давайте сразу договоримся, что я сначала буду давать формальное понятие, а потом буду говорить, как его можно представить в более простом виде.
+
+Пакет - это пространство имён языка. Теоретически, как мы видели на примере простейшего проекта, класс может не находиться в пакете, но на практике такого положения дел не встретить. Например, в проекте из нескольких модулей классы без пакетов просто не будут найдены. Пакет - это некоторое место хранения и создания иерархии классов проекта. Проще всего представить пакет как папку на диске, тем более, что в файловой системе пакеты так и показываются. Но пакет - это чуть более сложная сущность. Для пакетов существуют модификаторы доступа, классы, находящиеся в одном пакете доступны друг другу даже если находятся в разных проектах (это как раз и есть отличие пакетов от папок на диске). Для нас пока достаточно, что пакеты объединяют классы по смыслу. У пакетов есть правила именования: обычно это обратное доменное имя (например, для гб.ру это будет ру.гб), название проекта, и далее уже внутренняя структура. Чтобы явно отнести класс к пакету недостаточно его просто туда положить, нужно ещё прописать в классе название пакета после специального оператора package.
+
+Класс - это основная единица 
 \end{document}