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早稲田大学授業 - Java Programing上級
- 1. Scalaやろうぜ Java Programing上級 講師: 有田一平@Cambridge Energy Data Lab 1Saturday, September 7, 13
- 2. スケジュール 第１回： イントロダクション（授業の概要と進め方） 第２回： Java言語の基礎的知識の確認 第３回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎 第４回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎（演習） 第５回： クラスとオブジェクト２：継承 第６回： クラスとオブジェクト２：継承（演習） 第７回： 例外処理 第８回： 例外処理（演習） 第９回： ファイル処理 第10回： ファイル処理（演習） 第11回： スレッド（演習） 第12回： スレッド（演習） 第13回： ミニプロジェクト 第14回： ミニプロジェクト 第15回： ミニプロジェクト発表 2Saturday, September 7, 13
- 3. 講師紹介 有田一平 現職はArchitect@Cambridge Energy Data Lab, Ltd 前職はグリー株式会社、JPモルガン証券 株式会社 名古屋出身 趣味はアウトドアスポーツ 2005年早稲田大学人間科学部卒業 github: @peisan twitter: @ippeeeee 3Saturday, September 7, 13
- 7. Javaの特徴 Java JVM（Javaの実行環境）上で動く、強い静的 片付け、オブジェクト指向言語、文法が厳しい 一方Script言語(Python, Ruby, Perl)は 動的型付け、インタープリタ、文法が緩い 7Saturday, September 7, 13
- 9. JVM How does Scala work? hello.java hello.class javac java Hello! hello.scala hello.class scalacscala Hello! OS 9Saturday, September 7, 13
- 10. Java vs Scala Hello.java Hello.scala やっぱりJavaは冗長すぎる Scalaだとコードの量は半分くらいになります 10Saturday, September 7, 13
- 11. Hello.javaを作って実行しよう Hello.javaファイルをエディタで開く(e.g. #vim Hello.java) Helloクラスを作る main methodを作る compile する(#javac Hello.java) 実行する (#java Hello Fujikura) 11Saturday, September 7, 13
- 14. 提案: JavaとScalaを 対比しながらScalaで実装 あくまでも効率のよいJavaとして利用 実装はScalaでサクサクやりましょう 14Saturday, September 7, 13
- 15. Java7のインストール JDK7をインストール http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/ index.html 環境変数 (~/.profileとかに) export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/ jdk1.7.0_21.jdk/Contents/Home/ export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin 15Saturday, September 7, 13
- 16. Scalaのインストール XcodeのCommand Line Toolsをインストール Preference -> Downloads -> Command Line Tools 16Saturday, September 7, 13
- 17. Scalaのインストール Homebrew(http://brew.sh/)でgitとScalaとsbtのインストール ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.github.com/mxcl/homebrew/go)" #brew install git scala sbt --with-docs Proxy設定 ダウンロードが上手く行かない場合は以下を試してみてください export https_proxy=www-proxy.waseda.jp:8080 export http_proxy=www-proxy.waseda.jp:8080 環境変数 export SCALA_HOME=/usr/local/Cellar/scala/2.10.1/ 17Saturday, September 7, 13
- 18. Hello.scalaを作って実行しよう Hello.scalaファイルをエディタで開く(e.g. #vim Hello.scala) Helloオブジェクトを作る main methodを作る compile する(#scalac Hello.java) 実行する (#scala Hello Fujikura) 18Saturday, September 7, 13
- 20. GitHubの使い方 授業のRepositoryを自分の RepositoryにFork Local PCにcloneする 課題の提出は授業の RepositoryにPull Requestで 行う Someone’s Repository Local Repository clone My Repository My Local Repository clone github.com Local PC Push Pull Request Fork 20Saturday, September 7, 13
- 22. IDE: IntelliJ IDEA IDE (Integrated development environment) シンタックスハイライト、デバッグ機能、補完機能などを備えた 統合開発環境 IntelliJ IDEAのダウンロード(FreeのCommunity Editionで十分) http://www.jetbrains.com/idea/ Projectの準備 $sbt compile $sbt gen-idea gen-ideaで生成されたprojectをOpen 22Saturday, September 7, 13
- 23. Scala Plugin plugins -> Browse RepositoriesからScala Pluginのインストール 23Saturday, September 7, 13
- 24. Scala Compiler CompilerからUse External Compilerのチェックを外す Compiler -> Scala Compilerからインストールしたscala 2.10.2を選択 24Saturday, September 7, 13
- 25. Java Tutorials 「Java 1 はじめてみようプログラミング」 「Java 2 アプリケーションづくりの初歩」 サポートページ http://mitani.cs.tsukuba.ac.jp/book_support/java/ 25Saturday, September 7, 13
- 26. スケジュール 第１回： イントロダクション（授業の概要と進め方） 第２回： Java言語の基礎的知識の確認 第３回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎 第４回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎（演習） 第５回： クラスとオブジェクト２：継承 第６回： クラスとオブジェクト２：継承（演習） 第７回： 例外処理 第８回： 例外処理（演習） 第９回： ファイル処理 第10回： ファイル処理（演習） 第11回： スレッド（演習） 第12回： スレッド（演習） 第13回： ミニプロジェクト 第14回： ミニプロジェクト 第15回： ミニプロジェクト発表 26Saturday, September 7, 13
- 29. 変数の型 Java (Primitive/Class) Scala (Classのみ) 型なし なんでも 文字 文字列 4Byte整数 8Byte整数 4Byte浮動少数 8Byte浮動少数 真偽値 配列 void / Void Unit NA / Object Any char / Character Char NA / String String int / Integer Int long / Long Long float / Float Float double / Double Double fool / Boolean Boolean array / Array Array 29Saturday, September 7, 13
- 32. 実習: FizzBuzz 以下のルールに従って1から100までの文字列を出力するプログラムを作る 3で割り切れる場合は 「Fizz」、5で割り切れる場合は 「Buzz」、両者 で割り切れる場合は 「Fizz Buzz」 完成したらPull Requestを出してみましょう https://help.github.com/articles/using-pull-requests 32Saturday, September 7, 13
- 33. 関数定義 Hello or Gaoと出力する関数 def <関数名>(引数) : <返り値の型> = {<関数の式>}で宣言 返り値の型は省略可 33Saturday, September 7, 13
- 34. 実習: Count関数 与えられたArrayの要素数を数える関数を作る Object名: CountArray 関数名: Count 引数: Array[Int] 返り値: Int 与えられたArrayの中で3の倍数と5の倍数の要素数を数える関数をつくる 関数名: CountIfFactorOfThreeOrFive (上級編)与えられたArrayの中で 任意の条件式に一致する要素数を数える関数を作る（カリー化） 関数名: CountIf 34Saturday, September 7, 13
- 35. スケジュール 第１回： イントロダクション（授業の概要と進め方） 第２回： Java言語の基礎的知識の確認 第３回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎 第４回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎（演習） 第５回： クラスとオブジェクト２：継承 第６回： クラスとオブジェクト２：継承（演習） 第７回： 例外処理 第８回： 例外処理（演習） 第９回： ファイル処理 第10回： ファイル処理（演習） 第11回： スレッド（演習） 第12回： スレッド（演習） 第13回： ミニプロジェクト 第14回： ミニプロジェクト 第15回： ミニプロジェクト発表 35Saturday, September 7, 13
- 37. オブジェクトの生成 Human firstName lastName age getName() Class (Type) New New Human Object 1 firstName => Ippei lastName => Arita age => 31 getName() => “Ippei Arita” Human Object 1 firstName => Shigeki lastName => Fujioka age => 22 getName() => “Shigeki Fujioka” Human Object 1 firstName => Shohei lastName => Fujikura age => 23 getName() => “Fujikura Shohei” New 37Saturday, September 7, 13
- 39. オブジェクトの基礎 Animal Class name : 動物の名前 kind : 動物の種類 say() : nameとkindを含む文字列を出力 39Saturday, September 7, 13
- 40. 演習: オブジェクトの基礎 以下のように定義されたBook Classを作成 Book title : 本のタイトル author : 本の著者 description() : titleとauthorを含む文字列を返す Bookクラスから任意のtitleとauthorを持ったオ ブジェクトを作成してdescriptionを出力 40Saturday, September 7, 13
- 41. スケジュール 第１回： イントロダクション（授業の概要と進め方） 第２回： Java言語の基礎的知識の確認 第３回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎 第４回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎（演習） 第５回： クラスとオブジェクト２：継承 第６回： クラスとオブジェクト２：継承（演習） 第７回： 例外処理 第８回： 例外処理（演習） 第９回： ファイル処理 第10回： ファイル処理（演習） 第11回： スレッド（演習） 第12回： スレッド（演習） 第13回： ミニプロジェクト 第14回： ミニプロジェクト 第15回： ミニプロジェクト発表 41Saturday, September 7, 13
- 43. 継承 Dog Class (Animal Classを継承) name : 動物の名前 kind : 動物の種類（Dogで固定） say() : nameとkindを含む文字列を出力 bark() : Wan!と吠える 43Saturday, September 7, 13
- 44. 演習: 継承 以下のように定義されたCat Classを作成 Cat Class (Animal Classを継承) name : 動物の名前 kind : 動物の種類（Catで固定） say() : nameとkindを含む文字列を出力 bark() : Nyan!と吠える 44Saturday, September 7, 13
- 46. スケジュール 第１回： イントロダクション（授業の概要と進め方） 第２回： Java言語の基礎的知識の確認 第３回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎 第４回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎（演習） 第５回： クラスとオブジェクト２：継承 第６回： クラスとオブジェクト２：継承（演習） 第７回： 例外処理 第８回： 例外処理（演習） 第９回： ファイル処理 第10回： ファイル処理（演習） 第11回： スレッド（演習） 第12回： スレッド（演習） 第13回： ミニプロジェクト 第14回： ミニプロジェクト 第15回： ミニプロジェクト発表 46Saturday, September 7, 13
- 47. 例外とは？ プログラムがある処理を実行している途中で、な んらかの異常が発生すること 0 division Null Pointer Exception Array Index Out of Bounds Exception Class Not Found Exception 47Saturday, September 7, 13
- 48. 例外 throw new <Exception>で例外を投げる try / catchでエラーハンドリング 48Saturday, September 7, 13
- 49. 演習: 例外 JavaやScalaの実行時にも以下のようにいろいろな例外が発生します。以 下のような例外をハンドルするようなプログラムを書いてください null.toString java.lang.NullPointerException 123 / 0 java.lang.ArithmeticException Array(1,2,3)(4) java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException "abc".toInt java.lang.NumberFormatException 49Saturday, September 7, 13
- 50. スケジュール 第１回： イントロダクション（授業の概要と進め方） 第２回： Java言語の基礎的知識の確認 第３回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎 第４回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎（演習） 第５回： クラスとオブジェクト２：継承 第６回： クラスとオブジェクト２：継承（演習） 第７回： 例外処理 第８回： 例外処理（演習） 第９回： ファイル処理 第10回： ファイル処理（演習） 第11回： スレッド（演習） 第12回： スレッド（演習） 第13回： ミニプロジェクト 第14回： ミニプロジェクト 第15回： ミニプロジェクト発表 50Saturday, September 7, 13
- 53. 演習: ファイル処理 text fileを読み込んで行番号をつけて別のファイ ルとして書きだすプログラムを書く 53Saturday, September 7, 13
- 54. スケジュール 第１回： イントロダクション（授業の概要と進め方） 第２回： Java言語の基礎的知識の確認 第３回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎 第４回： クラスとオブジェクト１：オブジェクトの基礎（演習） 第５回： クラスとオブジェクト２：継承 第６回： クラスとオブジェクト２：継承（演習） 第７回： 例外処理 第８回： 例外処理（演習） 第９回： ファイル処理 第10回： ファイル処理（演習） 第11回： スレッド（演習） 第12回： スレッド（演習） 第13回： ミニプロジェクト 第14回： ミニプロジェクト 第15回： ミニプロジェクト発表 54Saturday, September 7, 13
- 55. Threadとは スレッド（thread）とは、CPU利用の単位。プ ロセスに比べて、プログラムを実行するときの コンテキスト情報が最小で済むので切り替えが 早くなる。スレッドは、thread of execution（実 行の脈絡）という言葉を省略したものである。 (Wikipediaより) 55Saturday, September 7, 13
- 56. Threadとは 処理の分割の単位 Computer Process Thread Thread Memory Space Process Thread Thread Memory SpaceMemory CPU CPU 56Saturday, September 7, 13
- 59. おまけ: Web Framework Play - かんたん http://www.playframework.com/ Struts - ふるい http://struts.apache.org/ Spring - むずい http://www.springsource.org/javaconfig 59Saturday, September 7, 13
- 60. おまけ: ポインタ？ Stackにある変数はHEAPにあるオブジェクトへの参照（ポインタ） (*)プリミティブ型はStack領域に値を持つ HEAPStack s String Object “test” n Null GCにより掃除される 60Saturday, September 7, 13
- 62. 演習: 素数の確認 与えられた値が素数かどうかを確認する関数 isPrime(n : Int) : Booleanを作る Example 1 => false 2 => true 3 => true 4 => false 62Saturday, September 7, 13
- 63. 演習: 素因数分解 引数で与えられたIntに対して素因数分解をして 結果をStringで返す関数を作る Example: 99999 = 3 * 3 * 3 * 3 * 41 * 41 * 271 * 271 63Saturday, September 7, 13