☕ Curso de Java

Este documento abrange desde os fundamentos da lógica de programação com Java até a construção de aplicações web complexas com Spring Boot e a utilização de bancos de dados NoSQL com MongoDB.

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🧠 1. Lógica de Programação e Algoritmos com Java

Nesta primeira etapa, construímos a base do pensamento computacional, aprendendo a resolver problemas de forma estruturada utilizando a linguagem Java.

• Conceitos de programação

  • O que é um algoritmo? Um algoritmo é uma sequência de passos finita e ordenada, criada para resolver um problema específico. É como uma “receita de bolo” que o computador seguirá para executar uma tarefa.

• Introdução à linguagem Java

  • Java é uma linguagem de programação orientada a objetos, robusta e de alto desempenho. Sua principal característica é a portabilidade: o código escrito em Java pode ser executado em diferentes sistemas operacionais (Windows, macOS, Linux) sem modificação, graças à Máquina Virtual Java (JVM).

• Estrutura Sequencial

  • É a estrutura mais simples, onde as instruções são executadas uma após a outra, na ordem em que aparecem.

  Exemplo prático: Soma de dois números.

  package curso;
  
  import java.util.Scanner;
  
  public class Programa {
      public static void main(String[] args) {
          Scanner sc = new Scanner(System.in);
  
          System.out.print("Digite o primeiro número: ");
          int numero1 = sc.nextInt();
  
          System.out.print("Digite o segundo número: ");
          int numero2 = sc.nextInt();
  
          int soma = numero1 + numero2;
          System.out.println("SOMA = " + soma);
  
          sc.close();
      }
  }
  

• Estrutura Condicional

  • Permite que o programa tome decisões e execute diferentes blocos de código com base em uma condição (verdadeira ou falsa). As palavras-chave principais são if, else e else if.

  Exemplo prático: Verificar se um aluno foi aprovado.

  package curso;
  
  import java.util.Scanner;
  
  public class Programa {
      public static void main(String[] args) {
          Scanner sc = new Scanner(System.in);
              
          System.out.print("Digite a nota final do aluno: ");
          double notaFinal = sc.nextDouble();
              
          if (notaFinal >= 7.0) {
              System.out.println("Aluno Aprovado!");
          } else {
              System.out.println("Aluno Reprovado.");
          }
              
          sc.close();
      }
  }
  

• Estruturas Repetitivas

  • Usadas para executar um bloco de código várias vezes enquanto uma condição for verdadeira. As estruturas mais comuns são while (enquanto) e for (para).

  Exemplo prático: Tabuada de um número usando for.

  package curso;
  
  import java.util.Scanner;
  
  public class Programa {
      public static void main(String[] args) {
          Scanner sc = new Scanner(System.in);
  
          System.out.print("Digite um número para ver sua tabuada: ");
          int numero = sc.nextInt();
  
          System.out.println("Tabuada de " + numero + ":");
          for (int i = 1; i <= 10; i++) {
              int resultado = numero * i;
              System.out.println(numero + " x " + i + " = " + resultado);
          }
  
          sc.close();
      }
  }
  

📦 2. Java e Programação Orientada a Objetos (Parte 1)

Aqui, entramos no paradigma da Orientação a Objetos (POO), que nos permite modelar o mundo real em nosso código, criando sistemas mais organizados, reutilizáveis e fáceis de manter.

• Introdução à Programação Orientada a Objetos (POO)

  • A POO se baseia em quatro pilares fundamentais:
    • Abstração: Focar nos aspectos essenciais de um objeto, ignorando detalhes irrelevantes.
    • Encapsulamento: Agrupar atributos (dados) e métodos (comportamentos) dentro de uma classe, protegendo os dados de acessos indevidos.
    • Herança: Permitir que uma classe (filha) herde atributos e métodos de outra classe (mãe), promovendo o reuso de código.
    • Polimorfismo: Capacidade de um objeto de mesma classe se comportar de maneiras diferentes, geralmente por meio da sobrescrita de métodos.

• Construtores, palavra this e Sobrecarga

  • Construtor: É um método especial responsável por criar e inicializar um objeto.
  • this: É uma referência para o próprio objeto atual. É usado para desambiguar atributos de variáveis locais.
  • Sobrecarga: Permite ter múltiplos métodos com o mesmo nome na mesma classe, desde que suas assinaturas (quantidade ou tipo de parâmetros) sejam diferentes.

  Exemplo prático: Classe Produto.

  package entidades;
  
  public class Produto {
      public String nome;
      public double preco;
      public int quantidade;
  
      // Construtor padrão
      public Produto() {
      }
  
      // Construtor com parâmetros (Sobrecarga)
      public Produto(String nome, double preco, int quantidade) {
          this.nome = nome;       // 'this' para diferenciar atributo de parâmetro
          this.preco = preco;
          this.quantidade = quantidade;
      }
  }
  

• Comportamento de memória, Arrays e Listas

  • Memória: Em Java, a memória é dividida principalmente em Stack (para variáveis de tipo primitivo e referências de objetos) e Heap (onde os objetos são efetivamente armazenados).
  • Arrays: São estruturas de dados de tamanho fixo para armazenar elementos do mesmo tipo.
  • Listas (ArrayList): São estruturas de dados dinâmicas (sem tamanho fixo) que oferecem mais flexibilidade que os arrays.

• Tópicos especiais em Java

  • Envolvem o uso de classes e recursos importantes do Java, como a manipulação de datas com Date e Calendar, e a formatação de números e texto.

• Enumerações e Composição

  • Enumerações (enum): Um tipo especial que permite a uma variável ter um valor de um conjunto pré-definido de constantes. Ex: StatusPedido.PROCESSANDO.
  • Composição: Um tipo de relacionamento onde um objeto complexo é “composto por” outros objetos mais simples. Ex: um Pedido é composto por um Cliente e uma lista de ItensPedido.

• Herança e Polimorfismo

  • Conceitos centrais da POO que permitem criar hierarquias de classes e escrever um código mais flexível e genérico.

• Tratamento de Exceções

  • Mecanismo para lidar com erros em tempo de execução de forma controlada, usando os blocos try-catch-finally. Isso evita que o programa pare de funcionar inesperadamente.

⚙️ 3. Java: Programação Orientada a Objetos (Parte 2)

Avançamos em tópicos de POO e exploramos recursos modernos da linguagem para criar aplicações mais poderosas e eficientes.

• Trabalhando com Arquivos: Aprenda a ler e escrever dados em arquivos de texto (.txt, .csv) usando as classes do pacote java.io.
• Interfaces: Define um “contrato” que uma classe deve seguir, especificando quais métodos ela deve implementar. É fundamental para o desacoplamento e para o polimorfismo.
• Generics, Set, Map:
  • Generics: Permitem criar classes, interfaces e métodos que operam com tipos genéricos, aumentando a segurança e a reutilização do código.
  • Set: Uma coleção que não permite elementos duplicados.
  • Map: Uma coleção que armazena pares de chave-valor.
• Programação Funcional e Expressões Lambda: Introdução ao paradigma funcional em Java. As expressões Lambda permitem escrever código mais conciso e expressivo, especialmente ao trabalhar com coleções.
• Acesso a Banco de Dados com JDBC: O JDBC (Java Database Connectivity) é a API padrão do Java para se conectar e executar comandos em bancos de dados relacionais (como MySQL, PostgreSQL, etc.).

🏛️ Padrão MVC

O Model-View-Controller (MVC) é um padrão de arquitetura de software que divide a aplicação em três camadas interligadas, cada uma com sua responsabilidade:

• Model (Modelo): Representa os dados e a lógica de negócio da aplicação. É responsável por acessar e manipular as informações no banco de dados.
• View (Visão): É a camada de apresentação, responsável por exibir os dados ao usuário. Em aplicações web, geralmente é o HTML renderizado no navegador.
• Controller (Controlador): Atua como intermediário, recebendo as requisições do usuário, acionando a lógica de negócio no Model e direcionando a View apropriada para ser exibida.

🌐 4. PROJETO: Web Services com Spring Boot e JPA/Hibernate

Nesta fase, aplicamos todo o conhecimento para construir uma API RESTful completa usando as tecnologias mais demandadas no mercado.

• ORM com JPA / Hibernate: ORM (Mapeamento Objeto-Relacional) é uma técnica que converte dados entre o sistema de tipos de uma linguagem orientada a objetos (como classes Java) e um banco de dados relacional (tabelas). O JPA (Java Persistence API) é a especificação padrão para ORM em Java, e o Hibernate é a implementação mais popular.
• Padrão Camadas: Organização do projeto em camadas lógicas (ex: Controller, Service, Repository) para separar responsabilidades e facilitar a manutenção.
• Web e HTTP: Fundamentos do protocolo HTTP, que é a base da comunicação na web, e seus principais métodos (GET, POST, PUT, DELETE).
• REST / Web Services: Construção de APIs baseadas nos princípios REST (Representational State Transfer), que é o padrão de arquitetura predominante para criar serviços web escaláveis e interoperáveis.
• Modelo de Domínio Complexo: Mapeamento de relacionamentos complexos entre entidades, como um-para-muitos e muitos-para-muitos.
• Maven: Ferramenta de automação de compilação e gerenciamento de dependências. Ele baixa as bibliotecas necessárias (como o Spring Boot e o Hibernate) e empacota a aplicação.
• Banco de Dados H2: Um banco de dados em memória, escrito em Java. É ideal para ambientes de desenvolvimento e testes por ser rápido e fácil de configurar.
• Spring Data JPA: Facilita enormemente a criação da camada de acesso a dados, automatizando a implementação de operações de CRUD (Criar, Ler, Atualizar, Deletar).
• CRUD Completo: Implementação das quatro operações básicas de persistência de dados.
• Tratamento de Exceções: Criação de um sistema robusto para tratar erros de forma centralizada na API, retornando respostas HTTP adequadas.

🗄️ 5. NoSQL e MongoDB

Exploramos o mundo dos bancos de dados NoSQL, ideais para aplicações que exigem alta escalabilidade e flexibilidade no esquema de dados.

• Modelo de Domínio: Agregados e Desnormalização: Ao contrário dos bancos relacionais, o NoSQL favorece a desnormalização (duplicação controlada de dados) para otimizar a performance de leitura. Os dados são agrupados em agregados, que são conjuntos de objetos relacionados tratados como uma única unidade (ex: um post de blog com seus comentários embutidos).
• Padrão DTO (Data Transfer Object): Objeto simples usado para transferir dados entre as camadas da aplicação (ex: entre o Controller e o cliente da API), evitando a exposição direta das entidades do domínio.
• Spring Data MongoDB: Similar ao Spring Data JPA, mas oferece integração e abstração para trabalhar com o MongoDB, simplificando as operações de banco de dados.
• CRUD Completo: Implementação das operações básicas de persistência no MongoDB.
• Tratamento de Exceções: Adaptação do tratamento de erros para o contexto de um banco de dados NoSQL.

💻 Configurando o Ambiente de Desenvolvimento

Para acompanhar o curso, você precisará de um ambiente de desenvolvimento Java. As duas IDEs (Ambiente de Desenvolvimento Integrado) mais populares são o Visual Studio Code e o IntelliJ IDEA.

Usando o Visual Studio Code

1. Instale o Java Development Kit (JDK): Baixe e instale a versão LTS mais recente do JDK (ex: OpenJDK 17 ou 21).
2. Instale o VS Code: Baixe e instale o editor do site oficial.
3. Instale o Pacote de Extensões Java: No VS Code, vá para a aba de Extensões e procure por Extension Pack for Java da Microsoft. Instale este pacote, que inclui tudo o que você precisa para desenvolver em Java.

Usando o IntelliJ IDEA

1. Instale o Java Development Kit (JDK): O processo é o mesmo descrito acima.
2. Instale o IntelliJ IDEA: Baixe e instale a versão Community Edition (gratuita) do site oficial da JetBrains. O IntelliJ IDEA já vem com todo o suporte a Java, Maven e outras ferramentas integrado, tornando a configuração inicial muito simples.

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