FARM:Функциональная, асинхронная, реактивная, многопоточная Java

Состав учебной программы:

Модуль 1 (факультативный) — Функциональная Java (~6 часов видеолекций)

• Лямбда-выражения и встроенные функциональные интерфейсы
• Примитивные специализации, унарные и бинарные версии функциональных интерфейсов
• Метод map(), в т.ч. его примитивные специализации
• Поиск «короткозамыкающими» операторами
• Применение класса Optional, в т.ч. его примитивных специализаций
• Фильтрация и обработка данных на Stream-объектах, в т.ч. работа с методом flatMap()
• Сортировка коллекций с применением Stream API
• Сегментирование / классификация элементов с помощью утилитарного класса Collectors
• Немутирующие редукторы при параллельной и последовательной обработке
• Каррированные функции
• Динамическая типизация и произвольные лямбда-выражения
• Глубокое погружение в ссылки на методы

Модуль 2 — Асинхронная Java (~6 часов видеолекций)

Подмодуль 2.1 – Completable Future

• Проблемы синхронного кода в блокирующих сценариях
• Sync и Async методы в классе CompletableFuture
• Combine-, composе- и anyOf-операции
• Специфика обработки исключений в CompletableFuture
• CompletableFuture в сценариях с пользовательскими ExecutorService-пулами
• Отмена CompletableFuture
• Применение CompletableFuture в потоках данных на практике

Подмодуль 2.2 – Неблокирующий ввод/вывод на базе NIO

• Основные различия между Java NIO и IO
• Потоко- и буфер-ориентированный ввод/вывод
• Блокирующий и неблокирующий ввод/вывод
• Java NIO Buffer, Channel и Selector
• Direct и non-direct буферы
• MappedFileBuffer
• Асинхронный ввод / вывод средствами NIO
• Класс FileLock и избирательная блокировка файлов
• Примеры промышленной NIO-архитектуры (сервер Netty, Node.JS и др.)

Модуль 3 — Реактивная Java (~21 часов видеолекций)

Подмодуль 3.1 – Библиотека RxJava

• Понятие «реактивность» и цели Реактивного Манифеста
• Основы RxJava: Observable и Observer
• Реактивные потоки в Java 9
• Методы с побочными эффектами
• Обработка ошибок в полностью функциональном стиле
• «Горячие» и «холодные» паблишеры
• Расшаренные и Connectable-паблишеры
• Утилизация реактивного конвейера (disposing)
• Каталог наиболее востребованных реактивных операторов RxJava
• Subjects
• Многопоточность в реактивных стимах на базе Schedulers
• Противодавление (backpressure) и Flowable-паблишеры
• Тестирование реактивных конвейеров в RxJava

Подмодуль 3.2 – Библиотека Reactor

• Флагманские паблишеры Flux / Mono и их операторы
• Работа с backpressure в Reactor
• Поддержка многопоточности в Reactor
• Распараллеливание Flux-конвейеров
• Обертки для синхронных вызовов
• Reactor-процессоры
• Тестирование реактивных конвейеров в Reactor

Подмодуль 3.3 – Spring WebFlux и практическое реактивное программирование

• Spring REST контроллеры, возвращающие реактивные данные как Mono и Flux
• Функциональные контроллеры в WebFlux
• Server-Sent Events (SSEs)
• WebClient для получения потока реактивных данных от сервера
• Реактивный доступ к СУБД
• Реактивный драйвер R2DBC
• Реактивные репозитории в Spring Data
• Работа с реактивным репозиторием в Spring Data на примере MongoDB
• Бенчмаркинг для R2DBC и WebFlux против Web MVC с JDBC
• Рекомендуемые практики реактивного программирования
• Бонусные лекции: Реактивная имплементация брокера сообщений Kafka

Модуль 4 (факультативный) — Многопоточная Java (~6 часов видеолекций)

• Создание рабочих подпроцессов (threads) на базе Runnable- и Callable-объектов, и применение интерфейсов ExecutorService и Future для асинхронного исполнения задач
• Выявление потенциальных проблем конкурентного режима, в т.ч. статическая блокировка (deadlock), зависание по недоступу к ресурсу (starvation), динамическая блокировка (livelock) и состояние гонки (race conditions / data race)
• Применение ключевого слова synchronized и пакета java.util.concurrent.atomic для управления порядком исполнения подпроцессов
• Работа с синхронизационными примитивами, в частности, на базе интерфейса Lock и классов ReentrantLock, Condition, CyclicBarrier, Semaphore и др.
• Fork/Join Framework и рекурсивная парадигма, в т.ч. top-down и bottom-up