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Javaプログラミング入門

 Java 学習ロードマップ

このロードマップは、プログラミング未経験の方やJava入門者の方が自習する際の道しるべです。
設計やテストについても習得することを目指します。

1. 情報技術の基礎
   • コンピュータ科学
2. プログラミング環境を準備します
   プログラムを作成するためには統合開発環境（IDE）というソフトウェアを使用します。 まず最初に自分のPCにIDEをインストールします。 本テキストでは Pleiades All in One Eclipse を使用しています。
   インストールとカスタマイズの例
   他のIDEの例

   • Eclipse
   • Spring Tools 4 for Eclipse
   • Spring Tools 4 for Visual Studio Code
   • IntelliJ IDEA
   • Visual Studio Code （VSCode）

   Maven/Gradleプロジェクトであれば基本的にどのIDEでもインポート可能です。
   しかし、IDE独自の設定ファイルの互換性は低いです。
   Eclipseの project, .classpath
   IntelliJ IDEAの.idea, .iml
   
3. 小さなプログラムを作成し動かしてみます
   • プログラムを作成します
     （「Eclipse Helloworld」でGoogle検索してみてください）
   • プログラムを動かします
   • HelloWorld
   • 実行とデバッグ実行
   • HelloWorldが動くまでの仕組み
4. アルゴリズムとデータ構造
   • フローチャートとは
   • １列に並んだ1～10までの番号札を、小さい順に並べるプログラムを作成する
   • アルゴリズムやデータ構造の例
5. 関連する概念・用語
   • メッセージ
   • メソッド
   • ロジック
   • パターン
6. Java
   • Javaの特徴
   • >Javaのバージョン
   • Javaプログラムの構造
   • Javaコードの例
   • 命名規則と予約語
   • 変数とデータ型
   • リテラルと定数
   • 式と演算子
   • 制御文
   • メソッド
   • メソッドとは
   • 定義する
   • 使用する（呼び出す）
   • 文とブロック
   • 変数
   • 型
   • リテラル
   • 演算子
   • 制御文
     • 分岐
     • 繰り返し
   • スコープ
   • クラス 宣言
   • メソッド 宣言
   • 修飾子
   • メソッドのオーバーロード
   • mainメソッド
   • インスタンス
   • this
   • コンストラクタとイニシャライザ
   • Javadoc
     • アノテーション
   • 命名
   • 型
     • プリミティブ型
     • 参照型
     • ラッパークラス
     • オートボクシング・アンボクシング
   • クラス定義
     • パッケージ
     • 修飾子
     • 継承
     • 抽象クラス
     • インタフェース
     • 匿名クラス
   • 型判定
   • 同一性と等価性
   • 列挙型（Enumとenum）
   • ジェネリクス（総称型）
   • 配列
     • 配列とは
     • 配列と繰り返し
     • 多次元配列
   • コレクション
   • List
   • Map
   • Set
   • ストリーム
     • ラムダ式
     • StreamAPI
     • Streamの作成
     • Streamの中間処理
     • Streamの終端処理
   • 例外
   • 文字列操作
   • 正規表現
   • ファイル操作
   • 日付 操作
     
7. データベース アクセス
   Java で RDB（MySQL, PostgreSQL など）を扱う際には、抽象化レベルや開発効率に応じていくつかの選択肢があります。 大きく分けると「生の SQL を使う」か「抽象化レイヤーを使う」か、になります。
   • 選択肢① SQL 直利用
     • Java標準 JDBC (Java Database Connectivity)
       • 抽象化レベル：低
       • 概要
         Java 標準の API。RDB と接続して SQL を直接発行する。
       • 特徴
         • すべての操作を自分で SQL で書く。
         • 接続管理（Connection）、SQL 実行（Statement / PreparedStatement）、結果取得（ResultSet）をハンドリング。
       • メリット
         • 軽量で依存が少ない 。
         • SQL を完全に制御できる。
       • デメリット
         • 冗長なコード（例: try-catch-finally の多用）。
         • オブジェクトとテーブルのマッピングを自分で実装する必要がある。
   • 選択肢② SQL マッピング系
     • 抽象化レベル：中
     • Spring JDBC
       • 概要
         JDBC をラップして便利にしたもの（Spring Framework）。
       • 特徴
         • JdbcTemplate で接続・リソース解放処理を簡略化。
         • 依然として SQL を自分で書くが、例外処理やマッピングがシンプルになる。
     • MyBatis
       • 概要
         SQL マッピングフレームワーク。
       • 特徴
         • SQL は XML やアノテーションに定義。
         • SQL とオブジェクトのマッピングを自動化。
       • メリット
         • SQL の自由度が高い（チューニングしやすい）。
       • デメリット
         • 大規模開発では SQL 管理が煩雑になる場合がある。
   • 選択肢③ O/R マッピング (ORM)
     • Java標準ORM JPA (Java Persistence API)
       • 抽象化レベル：高
       • 概要
         • Java 標準の ORM API（インタフェース仕様）。
         • 実装として Hibernate や EclipseLink が有名。
       • 特徴
         • @Entity を付けたクラスをテーブルにマッピング。
         • EntityManager を使って永続化、検索、更新、削除を行う。
         • SQL ではなく JPQL (Java Persistence Query Language) を使用可能。
       • メリット
         • ドメインモデルとデータベースの整合性を保ちやすい。
         • 生 SQL を書かなくても CRUD ができる。
       • デメリット
         • 学習コストが高い。
         • 複雑な SQL チューニングには不向き。
   • 補助的な選択肢
     • jOOQ
       • 概要
         • タイプセーフな SQL DSL を提供するフレームワーク
       • 特徴
         • SQL をコードで書ける（Java の型チェックが効く）
         • DB の方言(Dialect)毎の SQL を自動生成。
       • メリット
         • SQL 主体だが型安全性が高い。
       • デメリット
         • JPA ほどの ORM ではない。
   • まとめ
     • SQL を完全に書きたい → JDBC, Spring JDBC, MyBatis, jOOQ
     • SQL をなるべく書きたくない／ドメインモデル重視 → JPA
     • 両立したい → MyBatis + Spring Boot, あるいは jOOQ
   • よく使われる選択肢
     • 小規模／SQL 主体 → Spring JDBC or MyBatis
     • 中～大規模／ドメイン駆動 → JPA
     • SQL の制御を強めつつ型安全に → jOOQ
8. JPA
   JPA（Java Persistence API）は、Javaアプリケーションでデータベースとの連携を簡単に行うための標準仕様です。 Javaオブジェクトとリレーショナルデータベース（RDB）の間のデータのやり取りをスムーズにするための仕組み（O/Rマッピング）を提供します。 もう少し詳しく
9. 開発プロセス
   • 設計（調査・分析・基本設計・プログラム設計）
     • ウォーターフォール
     • アジャイル
   • テスト計画・テスト実施
     • JUnit
   • ドキュメンテーション
     • UML
     • プロジェクト独自
   • ドキュメントの例
10. 分析・設計・モデリング ～ さらなるステップアップ
    • オブジェクト指向技術
    • ドメイン駆動設計