Java 学習ガイド
Java言語の基礎から実践的なパターンまでを学ぶドキュメント集です。
学習の目的
- Java言語の基本構文とオブジェクト指向を理解する
- ジェネリクス、コレクシ ョン、Stream APIを使いこなす
- Java 21の新機能（Records、Sealed Classes、Pattern Matching）を活用する
- idp-serverのコードを読み書きできるようになる
学習ロードマップ
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 学習の流れ │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ 基礎 (Java入門) │
│ ├── 構文基礎 │
│ │ └── クラス、メソッド、変数、演算子 │
│ └── オブジェクト指向 │
│ └── 継承、インターフェース、抽象クラス、ポリモーフィズム │
│ │
│ 中級 (実践的なJava) │
│ ├── ジェネリクス │
│ │ └── 型パラメータ、境界、ワイルドカード │
│ ├── コレクション │
│ │ └── List、Set、Map、Queue │
│ ├── 例外処理 │
│ │ └── try-catch、カスタム例外、ベストプラクティス │
│ ├── Stream API │
│ │ └── filter、map、reduce、collect │
│ └── ラムダ式 │
│ └── 関数型インターフェース、メソッド参照 │
│ │
│ 上級 (並行処理とJava 21) │
│ ├── 並行処理 │
│ │ └── Thread、ExecutorService、CompletableFuture │
│ ├── Records │
│ │ └── 不変データクラス、コンパクトコンストラクタ │
│ ├── Sealed Classes │
│ │ └── 継承制限、permits │
│ └── Pattern Matching │
│ └── instanceof、switch式、Record Patterns │
│ │
│ 実践 (パターンと注意点) │
│ ├── 実践パターン │
│ │ └── 値オブジェクト、Result型、Builderパターン │
│ └── 落とし穴と注意点 │
│ └── メモリリーク、スレッドセーフ、NullPointerException │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
ドキュメント一覧
導入
| # | ドキュメント | 説明 | 所要時間 |
|---|---|---|---|
| 00 | Java言語の特徴 | Javaとは、他言語との比較、バージョン進化 | 30分 |
基礎
| # | ドキュメント | 説明 | 所要時間 |
|---|---|---|---|
| 01 | 構文基礎 | クラス、メソッド、変数、演算子、制御構文 | 60分 |
| 02 | オブジェクト指向 | 継承、インターフェース、抽象クラス、ポリモーフィズム | 60分 |
中級
| # | ドキュメント | 説明 | 所要時間 |
|---|---|---|---|
| 03 | ジェネリクス | 型パラメータ、境界、ワイルドカード、型消去 | 60分 |
| 04 | コレクション | List、Set、Map、Queue、イテレーション | 60分 |
| 05 | 例外処理 | try-catch、カスタム例外、ベストプラクティス | 45分 |
| 06 | Stream API | filter、map、reduce、collect、並列ストリーム | 60分 |
| 07 | ラムダ式 | 関数型インターフェース、メソッド参照、クロージャ | 45分 |
上級
| # | ドキュメント | 説明 | 所要時間 |
|---|---|---|---|
| 08 | 並行処理 | Thread、ExecutorService、CompletableFuture | 90分 |
| 09 | Records | 不変データクラス、コンパクトコンストラクタ | 30分 |
| 10 | Sealed Classes | 継承制限、permits、パターンマッチングとの組み合わせ | 30分 |
| 11 | Pattern Matching | instanceof、switch式、Record Patterns | 45分 |
実践
| # | ドキュメント | 説明 | 所要時間 |
|---|---|---|---|
| 12 | Java 実践パターン | 値オブジェクト、Result型、Builder、Factory、Strategyパターン | 60分 |
| 13 | 落とし穴と注意点 | メモリリーク、スレッドセーフ、NPE、よくある間違い | 45分 |
コラム
| # | ドキュメント | 説明 | 所要時間 |
|---|---|---|---|
| 99 | 1つの言語を深く学ぶ価値 | 言語を超えて転用できる知識、深く学ぶとは何か | 15分 |
推奨学習パス
パス1: Java初心者
1. 構文基礎
2. オブジェクト指向
3. 例外処理
4. コレクション
5. ジェネリクス
パス2: 他言語経験者（Python、JavaScript等）
1. 構文基礎（差分確認）
2. オブジェクト指向（静的型付けの理解）
3. ジェネリクス ★
4. Stream API
5. ラムダ式
★ 動的型付け言語からの最大の違い
パス3: idp-server開発者
1. オブジェクト指向
2. ジェネリクス
3. コレクション
4. Stream API
5. Records ★
6. Sealed Classes ★
7. Pattern Matching ★
8. 実践パターン
9. 落とし穴と注意点 ★★
★ Java 21の重要機能 ★★ 本番障害を防ぐための必読
パス4: コードレビュー担当
1. ジェネリクス
2. 例外処理
3. 並行処理
4. 実践パターン
5. 落とし穴と注意点 ★
★ レビュー時の重要チェックポイント
学べること
idp-server開発に必要な知識
| Javaの概念 | idp-serverでの活用 |
|---|---|
| インターフェース | Handler、Service、Repository分離 |
| ジェネリクス | 型安全なリポジトリ、Result型 |
| Records | DTO、値オブジェクト |
| Sealed Classes | 列挙的な型の網羅性保証 |
| Pattern Matching | 型に応じた処理分岐 |
| Stream API | コレクション操作、データ変換 |
| Optional | null安全な戻り値 |
よく使うパターン
| パターン | 用途 |
|---|---|
| 値オブジェクト | ドメインの概念を型で表現 |
| Result型 | 成功/失敗を型で表現、例外より安全 |
| Builder | 複雑なオブジェクトの構築 |
| Factory | オブジェクト生成の隠蔽 |
| Strategy | アルゴリズムの差し替え |
| Null Object | nullチェックの排除 |
よくある落とし穴
| 落とし穴 | 対策 |
|---|---|
| メモリリーク | リソースのclose、コレクションのクリア |
| スレッドセーフ違反 | AtomicXxx、ConcurrentHashMap、synchronized |
| NullPointerException | Optional活用、事前条件チェック |
| equals/hashCode不整合 | 両方を必ずオーバーライド |
前提知識
- プログラミングの基本概念（変数、条件分岐、ループ）
- 何らかのプログラミング言語の経験（あれば望ましい）
関連ドキュメント
JVM・ランタイム
- JVM 学習ガイド - メモリ管理、GC、パフォーマンス
フレームワーク
- フレームワーク学習ガイド - IoC、DI、設計原則