幾天掌握 Java：從初學者到高級開發人員的綜合路線圖

Java 是最通用、使用最廣泛的程式語言之一，為從大型企業系統到 Android 應用程式的一切提供支援。對於那些希望從事軟體開發職業的人來說，掌握 Java 是必不可少的一步。無論您是新手、初學者還是尋求提高技能的開發人員，這個 100 天路線圖都將引導您完成結構化的學習路徑，從基礎知識開始，引導您了解高級 Java 概念。透過遵循這個計劃，您不僅可以獲得理論知識，還可以透過實踐項目獲得實務經驗。

第 1 階段：第 1–30 天（初學者：核心 Java 基礎）

第 1 週（第 1-7 天）：奠定基礎

您的 Java 之旅從打下堅實的基礎開始。在第一周，熟悉 Java 的歷史、其廣泛的應用，以及如何設定 Java 開發工具包 (JDK) 以及流行的整合開發環境 (IDE)，如 IntelliJ IDEA 或 Eclipse。

關鍵概念：

• 資料型別與變數
• 運算子和表達式
• 控制結構（if-else、switch-case）
• 循環（for、while、do-while）

迷你專案：開發一個簡單的計算器或溫度轉換器來應用這些基本概念。

第 2 週（第 8-14 天）：物件導向程式設計 (OOP) 基礎

OOP 是 Java 的核心，本週將向您介紹其基本原理。學習如何建立類別和對象，並理解關鍵的 OOP 概念，例如繼承、多態性、封裝和抽象。

關鍵概念：

• 類別和物件
• 方法與建構子
• OOP 原則（繼承、多型、封裝與抽象）

動手實踐：使用 OOP 概念建立銀行帳戶管理系統，以實際掌握這些原則。

 

第 3 週（第 15-21 天）：陣列與字串

陣列操作和字串處理在 Java 程式設計中至關重要。在本週，您將深入研究陣列並了解 Java 如何透過 String 類別、StringBuilder 和 StringBuffer 管理字串。

關鍵概念：

• 陣列：一維與多維數組
• 字串類別方法
• StringBuilder 和 StringBuffer

迷你專案：使用陣列和字串操作技術建立圖書館管理系統。

第 4 週（第 22-30 天）：異常處理與文件處理

有效的錯誤處理和檔案操作對於健全的 Java 應用程式至關重要。本週，探索異常處理機制並深入研究文件輸入/輸出 (I/O) 操作。

關鍵概念：

• 嘗試、捕捉和最終區塊
• 自訂例外
• 檔案 I/O（讀取與寫入檔案）

迷你專案：建立一個檔案管理器工具，依照使用者輸入對檔案進行排序和管理。

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第 2 階段：第 31-70 天（中級：核心到高階概念）

 

第 5 週（第 31-37 天）：集合架構

Java 的集合框架是處理物件群組的強大工具。本週，熟悉列表、集合和映射，以及如何使用 ArrayList、HashSet 和 HashMap 等流行的實作。

關鍵概念：

• 列表、集合和地圖介面
• ArrayList、LinkedList、HashSet 和 HashMap
• 迭代器和增強的 For 循環

迷你專案：使用 Java 集合開發學生管理系統，以實現高效的資料儲存和檢索。

第 6 週（第 38-44 天）：泛型、Lambda 表達式與 Stream API

泛型和 lambda 簡化了 Java 中的資料處理和函數式程式設計。本週重點討論這些高級概念和 Stream API，以便以更有效率、聲明性的方式處理資料。

關鍵概念：

• 泛型和通配符
• 函數式程式設計的 Lambda 表達式
• 流：過濾與映射操作

迷你專案：使用串流和 Lambda 運算式實作資料過濾應用程式。

第 7 週（第 45-51 天）：多執行緒與併發

多執行緒是用Java編寫並發程式的核心概念。本週，探索如何建立和管理線程以及處理並發挑戰。

關鍵概念：

• 線程生命週期與同步
• 執行器、Future 和可調用介面
• 並發實用程式（鎖定、訊號量）

迷你專案：建立一個多執行緒檔案下載器，允許同時下載，提高效率。

第 8 週（第 52-58 天）：Java I/O 與序列化

Java 提供了強大的機制來讀取和寫入檔案資料。本週重點關注 Java I/O 流、讀取器和寫入器以及序列化過程。

關鍵概念：

• 輸入流與輸出流
• 讀者與作家
• 序列化與反序列化

迷你專案：使用 Java I/O 和序列化建立檔案壓縮實用程式。

第 9 週（第 59-65 天）：JDBC 與資料庫連線

本週的主題是使用 Java 資料庫連線 (JDBC) 將 Java 應用程式連接到資料庫。您將學習如何在 MySQL 等資料庫上執行 CRUD 操作。

關鍵概念：

• JDBC 基礎
• 連接到資料庫
• 執行 CRUD 操作（建立、讀取、更新、刪除）

迷你專案：建構具有資料庫整合的員工管理系統。

第 10 週（第 66-70 天）：設計模式簡介

設計模式提供了解決常見軟體設計問題的最佳實務。本週涵蓋每個 Java 開發人員都應該了解的基本設計模式。

關鍵概念：

• 單例、工廠、觀察者和裝飾器模式
• 設計模式的重要性

迷你專案：在形狀繪圖應用程式中實現工廠模式。

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第 3 階段：第 71-100 天（進階 Java 概念與框架）

第 11 週（第 71-77 天）：Java Servlet 和 JSP

使用 Java 過渡到 Web 開發，重點在於使用 Java Servlet 和 JavaServer Pages (JSP) 建立動態 Web 應用程式。

關鍵概念：

• Servlet 生命週期
• 處理 HTTP 請求和回應
• JSP 標籤與腳本元素

迷你專案：使用 Servlet 和 JSP 開發待辦事項清單應用程式。

第 12 週（第 78-84 天）：Spring 框架基礎

Spring 是最受歡迎的 Java 框架之一。本週介紹 Spring 的基礎知識，包括依賴注入和建置 RESTful Web 服務。

關鍵概念：

• Spring 框架概述
• 依賴注入與控制反轉
• Spring MVC 與 RESTful Web 服務

迷你專案：使用 Spring 為電子商務應用程式建立 REST API。

第 13 週（第 85-91 天）：Spring Boot 與微服務

微服務架構是現代軟體開發的關鍵。了解如何使用 Spring Boot 創建微服務以及如何將其與資料庫整合。

關鍵概念：

• Spring Boot 基礎
• 建構微服務
• REST API 與資料庫整合

迷你專案：開發以微服務為基礎的電子商務系統。

第 14 週（第 92-97 天）：使用 JUnit 和 Mockito 進行單元測試

本週涵蓋使用 JUnit 和 Mockito 編寫單元測試，為您採用測試驅動開發 (TDD) 做好準備。

關鍵概念：

• 使用 JUnit 進行單元測試
• 使用 Mockito 模擬依賴關係
• 測試驅動開發 (TDD)

迷你專案：為庫存管理系統的 REST API 編寫單元測試。

第 15 週（第 98-100 天）：使用 Git 和最終專案進行版本控制

版本控制對於協作軟體開發至關重要。學習 Git 基礎知識並建立一個結合了您學到的所有概念的最終專案。

關鍵概念：

• Git 與 GitHub 簡介
• 基本 Git 指令
• 在 GitHub 上協作

最終專案：開發一個包含 Servlet、Spring、JDBC 和 REST API 的全端 Web 應用程式。

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結論：100 天掌握 Java

在這個 100 天路線圖結束時，您將獲得掌握 Java 所需的理論理解和實踐技能。從核心程式設計概念到 Spring 等高級框架，此旅程使您能夠作為 Java 開發人員、軟體工程師或後端開發人員應對現實世界的挑戰並探索令人興奮的職業機會。

學習不止於此 - 繼續探索 Spring Cloud、微服務架構和 DevOps 等高級主題，以在不斷發展的 Java 開發世界中保持領先地位。

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