Corso di Java in italiano

Introduzione a Java

Java è un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti, creato da Sun Microsystems nel 1995 e oggi mantenuto da Oracle. È uno dei linguaggi più usati al mondo per applicazioni aziendali, app Android, sistemi bancari e software di grandi dimensioni.

Il suo motto è “Write Once, Run Anywhere”: il codice Java viene compilato in bytecode ed eseguito dalla JVM (Java Virtual Machine), perciò gira su qualsiasi sistema operativo senza modifiche. Java è fortemente tipizzato e segue rigorosamente il paradigma a oggetti.

Installare Java (Get Started)

Per programmare in Java ti serve il JDK (Java Development Kit), che include il compilatore javac e la JVM. Si scarica da oracle.com o, in versione open source, da adoptium.net. Come editor si usano IntelliJ IDEA, Eclipse o VS Code.

Compilare ed eseguire

Un file Java si salva con lo stesso nome della classe pubblica (es. Main.java). Dal terminale:

Sintassi e primo programma

Ogni programma Java è organizzato in classi. L'esecuzione parte dal metodo speciale main. Le istruzioni terminano con il punto e virgola ; e i blocchi sono racchiusi tra parentesi graffe { }.

Output: System.out.println

Per stampare a schermo si usa System.out.println() (stampa e va a capo) oppure System.out.print() (senza andare a capo).

I commenti

I commenti spiegano il codice e non vengono eseguiti: su una riga con //, su più righe con /* ... */.

Le variabili

In Java ogni variabile deve essere dichiarata con il suo tipo (tipizzazione statica). La sintassi è tipo nome = valore;. Con final si crea una costante non modificabile.

I tipi di dato

Java distingue i tipi primitivi (valori semplici) dai tipi riferimento (oggetti come String, array).

Il casting (conversione di tipo)

Il casting converte un tipo in un altro. Quello widening (es. int → double) è automatico; quello narrowing (es. double → int) va indicato esplicitamente fra parentesi.

Gli operatori

Java offre operatori aritmetici (+ - * / %), di confronto (== != > <), logici (&&, ||, !) e di assegnazione (= += -=).

Le stringhe

La classe String rappresenta il testo e offre molti metodi: length(), toUpperCase(), substring(), indexOf(). Le stringhe si concatenano con +.

La classe Math

La classe Math fornisce funzioni matematiche: Math.sqrt(), Math.pow(), Math.max(), Math.random() e la costante Math.PI.

L'input dell'utente

Per leggere dati dalla tastiera si usa la classe Scanner del package java.util.

Le condizioni: if, else if, else

Le istruzioni condizionali eseguono codice in base a una condizione booleana.

Il costrutto switch

Lo switch confronta una variabile con più valori (case). Usa break per uscire e default per il caso generale.

Il ciclo while

Il while ripete un blocco finché la condizione è vera. La variante do...while esegue almeno una volta.

Il ciclo for

Il for è ideale quando conosci il numero di ripetizioni. Esiste anche il for-each per scorrere array e collezioni.

Gli array

Un array contiene più valori dello stesso tipo, con dimensione fissa. Si accede con l'indice (parte da 0) e si ottiene la lunghezza con .length.

I metodi

Un metodo è un blocco di codice riutilizzabile con un nome. void indica che non restituisce nulla; static permette di chiamarlo senza creare un oggetto.

Parametri e valore di ritorno

Un metodo può ricevere parametri e restituire un valore con return, indicandone il tipo al posto di void.

Programmazione a oggetti (OOP)

Java è un linguaggio profondamente orientato agli oggetti. Tutto ruota attorno a classi (i modelli) e oggetti (le istanze). I pilastri sono incapsulamento, ereditarietà, polimorfismo e astrazione: permettono di scrivere software grande, ordinato e riutilizzabile.

Classi e oggetti

Una classe definisce attributi (dati) e metodi (comportamenti). Con new si crea un oggetto.

Gli attributi

Gli attributi (o campi) sono le variabili che descrivono lo stato di un oggetto. Ogni oggetto ha la propria copia.

I metodi di classe

I metodi definiscono il comportamento degli oggetti e possono usare i loro attributi.

I costruttori

Un costruttore è un metodo speciale (stesso nome della classe) chiamato automaticamente con new per inizializzare l'oggetto. La parola chiave this indica l'oggetto corrente.

I modificatori d'accesso

I modificatori d'accesso stabiliscono la visibilità di attributi e metodi: public (ovunque), private (solo nella classe), protected (classe e sottoclassi), o di default (stesso package).

L'incapsulamento

L'incapsulamento protegge i dati rendendo gli attributi private e fornendo metodi pubblici getter e setter per leggerli e modificarli in modo controllato.

L'ereditarietà

Con extends una classe (figlia) eredita attributi e metodi da un'altra (genitore), riutilizzando il codice. super richiama il genitore.

Il polimorfismo

Il polimorfismo permette di usare lo stesso metodo con comportamenti diversi a seconda dell'oggetto. Con l'override una sottoclasse ridefinisce un metodo del genitore.

Le interfacce

Un'interfaccia definisce un “contratto” di metodi che le classi devono implementare con implements. È il modo di Java per l'astrazione e per ottenere una forma di ereditarietà multipla.

ArrayList e collezioni

L'ArrayList è una lista dinamica (a dimensione variabile), parte del Collections Framework. A differenza degli array può crescere e ridursi.

La gestione delle eccezioni

Le eccezioni sono errori che si verificano durante l'esecuzione. Si gestiscono con try ... catch (e l'opzionale finally) per evitare che il programma vada in crash.

Booleans in Java

Un tipo booleano (boolean) può assumere solo due valori: true o false. È il tipo restituito da tutte le espressioni di confronto.

Gli operatori logici: && (AND), || (OR), ! (NOT). Sono fondamentali per condizioni composte nei blocchi if, while e for.

Break e Continue

break interrompe immediatamente il ciclo (o lo switch). continue salta l'iterazione corrente e passa alla successiva.

Overloading dei metodi

Java permette di definire più metodi con lo stesso nome ma parametri diversi (tipo o numero). Questo si chiama method overloading.

Scope delle variabili

Lo scope (ambito) di una variabile determina dove può essere usata. In Java le variabili dichiarate dentro un blocco { } esistono solo all'interno di quel blocco.

• Variabili locali: esistono solo nel metodo/blocco in cui sono dichiarate
• Attributi di classe: visibili in tutti i metodi della classe
• Variabili statiche: condivise tra tutte le istanze della classe

Ricorsione

Un metodo ricorsivo è un metodo che chiama se stesso. Ogni chiamata ricorsiva deve avvicinarsi a un caso base che interrompe la ricorsione.

Parola chiave this

this si riferisce all'istanza corrente della classe. Si usa per disambiguare attributi da parametri con lo stesso nome, o per chiamare un altro costruttore.

Package e API Java

Un package è un raggruppamento di classi correlate, simile a una cartella. Java include una ricca libreria standard (Java API) organizzata in package.

Parola chiave super

super fa riferimento alla classe padre (superclasse). Si usa per chiamare il costruttore o i metodi della superclasse.

Classi interne (Inner Classes)

Una classe interna è una classe definita all'interno di un'altra classe. Ha accesso agli attributi privati della classe esterna.

Astrazione

L'astrazione nasconde i dettagli implementativi ed espone solo le funzionalità essenziali. Si realizza con classi astratte (abstract) e interfacce.

Classi anonime

Una classe anonima è una classe senza nome, definita e istanziata in un'unica espressione. Utile per implementare interfacce o classi astratte al volo.

Enum

Un enum (enumerazione) è un tipo speciale con un insieme fisso di costanti. Si usa per valori predefiniti come giorni, stati, direzioni.

Date e ora in Java

Da Java 8 si usa il package java.time per gestire date e orari in modo sicuro e immutabile.

Debugging in Java

Il debugging è il processo di individuazione e correzione degli errori. Java distingue tre tipi di errori: syntax errors (errori di sintassi), runtime errors (errori a runtime) e logic errors (errori logici).

• Syntax error: rilevato dal compilatore (manca ;, parentesi, ecc.)
• Runtime error: genera un'eccezione durante l'esecuzione (NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException)
• Logic error: il programma gira ma produce risultati sbagliati

Strumenti di debug: System.out.println() per stampe di controllo, IDE debugger (IntelliJ IDEA, Eclipse, VS Code) per breakpoint, watch variables, step-by-step execution.

Eccezioni multiple (multi-catch)

Java permette di catturare più tipi di eccezione nello stesso blocco catch usando |, oppure con più blocchi catch consecutivi.

Le eccezioni principali di Java:

Try-with-resources

Il try-with-resources (Java 7+) garantisce che le risorse (file, connessioni DB, stream) vengano chiuse automaticamente al termine del blocco, anche in caso di eccezione.

Gestione file in Java

La classe File del package java.io permette di lavorare con file e directory: creare, leggere, scrivere, eliminare file e navigare il filesystem.

Creare un file

Il metodo createNewFile() crea un nuovo file vuoto. Restituisce true se il file è stato creato, false se esiste già.

Scrivere su file

FileWriter scrive testo in un file. Con true come secondo parametro, aggiunge al file esistente (append mode).

Leggere un file

Scanner con File permette di leggere riga per riga un file di testo in modo semplice.

Eliminare un file

Il metodo delete() della classe File elimina un file. Restituisce true in caso di successo.

FileInputStream e FileOutputStream

Per leggere e scrivere file binari (immagini, PDF, audio) si usano FileInputStream e FileOutputStream che operano sui byte.

BufferedReader e BufferedWriter

BufferedReader e BufferedWriter aggiungono un buffer di memoria che riduce gli accessi al disco, rendendo la lettura/scrittura di file di testo molto più efficiente.

Collections Framework

Il Java Collections Framework è un insieme di interfacce e classi per gestire gruppi di oggetti in modo efficiente. Le interfacce principali sono List, Set e Map.

LinkedList

LinkedList implementa sia List che Deque. Ogni elemento è un nodo collegato al precedente e al successivo. Inserimento/cancellazione in testa o coda sono O(1), ma l'accesso casuale è O(n).

HashSet

HashSet è una collezione che non ammette duplicati e non garantisce nessun ordine. Usa una tabella hash internamente — operazioni di ricerca e inserimento sono O(1).

TreeSet

TreeSet è un Set che mantiene gli elementi in ordine naturale crescente (o con un comparatore personalizzato). Usa un albero red-black internamente — operazioni O(log n).

HashMap e TreeMap

HashMap memorizza coppie chiave → valore. Le chiavi sono uniche; i valori possono ripetersi. TreeMap tiene le chiavi ordinate.

TreeMap

TreeMap è come HashMap ma mantiene le chiavi ordinate. Utile quando serve iterare in ordine alfabetico o numerico.

Iterator

Un Iterator permette di scorrere una collezione in modo sicuro, potendo rimuovere elementi durante l'iterazione senza ConcurrentModificationException.

Algoritmi di ordinamento e ricerca

La classe Collections fornisce algoritmi pronti per ordinare, cercare e manipolare collezioni. Arrays fa lo stesso per gli array.

Wrapper class

Le Wrapper class trasformano i tipi primitivi in oggetti. Sono necessarie per usare tipi primitivi nelle Collections (che accettano solo oggetti).

Generics

I Generics permettono di scrivere classi e metodi che funzionano con qualsiasi tipo, garantendo la sicurezza a compile-time senza cast espliciti.

Annotazioni (Annotations)

Le annotazioni forniscono metadati al compilatore o al runtime. Le più usate sono predefinite in Java.

Espressioni regolari (RegEx)

Le espressioni regolari (regex) sono pattern per trovare, validare e manipolare testo. In Java si usa il package java.util.regex.

Thread (Programmazione concorrente)

Un thread è un flusso di esecuzione indipendente. Java supporta la programmazione multi-thread nativamente, permettendo di eseguire più compiti in parallelo.

Lambda (Java 8+)

Le espressioni lambda sono funzioni anonime compatte, usate principalmente con interfacce funzionali e le API Stream.

Sintassi: (parametri) -> espressione oppure (parametri) -> { blocco; }

Esempi pratici Java

Esempi reali e completi per consolidare la programmazione Java con OOP e strutture dati.

Gestione rubrica con HashMap

Calcolo della media con ArrayList

Editor online Java

Usa l'editor qui sotto per scrivere e leggere codice Java con la sintassi colorata. Per eseguirlo installa il JDK e lancia javac NomeFile.java && java NomeFile.

Quiz Java — metti alla prova le tue conoscenze

Rispondi mentalmente a queste domande e poi espandi la risposta per verificare.

1. Qual è la differenza tra == e .equals() in Java?
   Risposta: == confronta i riferimenti (indirizzi in memoria); .equals() confronta il contenuto. Per le stringhe usa sempre .equals().
2. Cosa succede se non si chiama super() in un costruttore figlio?
   Risposta: Java lo chiama automaticamente se la superclasse ha un costruttore senza argomenti. Altrimenti è necessario chiamarlo esplicitamente.
3. Qual è la differenza tra ArrayList e LinkedList?
   Risposta: ArrayList usa un array dinamico (accesso casuale O(1), inserimento in mezzo O(n)); LinkedList usa nodi collegati (inserimento in testa/coda O(1), accesso casuale O(n)).
4. Cosa significa static?
   Risposta: Un membro static appartiene alla classe, non alle singole istanze. È condiviso tra tutti gli oggetti e si accede tramite il nome della classe.
5. Quando si usa un'interfaccia invece di una classe astratta?
   Risposta: Si usa l'interfaccia quando si vogliono definire comportamenti da condividere tra classi non correlate. Una classe può implementare più interfacce ma estendere solo una classe.

Esercizi Java con soluzioni

Cinque esercizi pratici con soluzione completa commentata. Prova da solo prima di leggere la soluzione!

Esercizio 1 — Numeri pari tra 1 e 100

Esercizio 2 — Verifica numero primo

Esercizio 3 — Classe Studente con media

Esercizio 4 — Inversione di una stringa

Esercizio 5 — Stack con LinkedList

Sfide Java

Mettiti alla prova con queste sfide di crescente difficoltà:

1. 🟢 Scrivi un programma che calcola il massimo comune divisore (MCD) di due numeri con l'algoritmo di Euclide.
2. 🟡 Implementa una lista doppiamente collegata con metodi per aggiungere, rimuovere e stampare tutti i nodi.
3. 🟡 Crea una classe Libreria che gestisce libri (aggiungi, rimuovi, cerca per autore) usando ArrayList.
4. 🔴 Implementa un albero binario di ricerca (BST) con metodi di inserimento e visita in-order.
5. 🔴 Scrivi un programma che usa i thread per simulare produttore-consumatore con una coda condivisa.

Progetti pratici con Java

Progetti reali per consolidare le competenze Java e arricchire il portfolio:

• 📱 Gestione biblioteca: CRUD per libri/utenti con file CSV come persistenza
• 🧮 Calcolatrice scientifica: con interfaccia grafica usando Java Swing
• 🎮 Gioco Tris: implementazione testuale di tic-tac-toe con AI minimax
• 📊 Analisi dati CSV: leggi file CSV, calcola statistiche, ordina e filtra
• 🌐 Client HTTP: scarica pagine web con HttpURLConnection e analizza il contenuto
• 🏦 Banca OOP: sistema bancario completo con account, transazioni, eredità

Programma completo del corso Java

Struttura modulare del corso, ideale per scuola superiore e autodidatti:

Piano di studio Java (8 settimane)

Domande da colloquio Java

Le domande Java più frequenti in colloqui tecnici e selezioni universitarie:

• 💬 Spiega il principio SOLID. — Cinque principi di buona progettazione OOP: Single Responsibility, Open/Closed, Liskov Substitution, Interface Segregation, Dependency Inversion.
• 💬 Cosa è il garbage collector? — Processo JVM che libera automaticamente la memoria non più referenziata.
• 💬 Differenza tra HashMap e Hashtable? — HashMap non è sincronizzata (più veloce), Hashtable è thread-safe ma obsoleta. Per concorrenza usa ConcurrentHashMap.
• 💬 Cos'è il pattern Singleton? — Garantisce che una classe abbia una sola istanza. Si implementa con costruttore privato e metodo statico getInstance().
• 💬 Cosa sono le Stream API? — Introdotte in Java 8, permettono operazioni funzionali (filter, map, reduce) su collezioni in modo fluente e leggibile.
• 💬 Differenza tra abstract class e interface? — La classe astratta può avere stato e implementazioni parziali; l'interfaccia definisce solo contratti (da Java 8 può avere metodi default). Una classe estende una sola classe ma implementa più interfacce.

Bootcamp Java intensivo (2 settimane)

Piano accelerato per chi vuole padroneggiare Java rapidamente. 4-5 ore al giorno.

Riepilogo Java

I concetti fondamentali che ogni programmatore Java deve padroneggiare:

• ✅ Sintassi: tipi primitivi, variabili, operatori, casting, stringhe
• ✅ Controllo: if/else, switch, while, for, break, continue
• ✅ Metodi: parametri, return, overloading, scope, ricorsione
• ✅ OOP: classi, costruttori, incapsulamento, ereditarietà, polimorfismo, interfacce
• ✅ OOP avanzato: abstract, enum, inner classes, anonymous, this, super, package
• ✅ Eccezioni: try/catch/finally, multi-catch, eccezioni custom, try-with-resources
• ✅ File I/O: File, FileWriter, BufferedReader, FileInputStream
• ✅ Collections: ArrayList, LinkedList, HashSet, TreeSet, HashMap, TreeMap, Iterator
• ✅ Java moderno: Generics, lambda, Stream API, thread, regex, annotazioni

Riferimento — Parole chiave Java

Riferimento — Metodi String

Riferimento — Metodi Math

Riferimento — Collections API

Certificazione Java

Oracle offre certificazioni ufficiali Java molto apprezzate nel mercato del lavoro:

Come prepararsi

• 📚 Studia il materiale ufficiale Oracle (education.oracle.com)
• 📖 Libri consigliati: OCP Java SE 17 Developer Complete Study Guide di Jeanne Boyarsky
• 🧪 Pratica con mock exam su Enthuware o Whizlabs
• 💻 Progetto reale con almeno 3 moduli OOP + Collections + I/O
• ⏱️ Tempo medio di preparazione: 3-4 mesi con 2 ore al giorno

Conclusione — E ora?

Hai completato il corso di Java! Hai imparato la sintassi, la programmazione a oggetti, la gestione degli errori, il file I/O, le Collections e le funzionalità moderne di Java (lambda, generics, thread). Sei pronto per costruire applicazioni reali.

E ora cosa fare?

• 💻 Installa IntelliJ IDEA Community (gratuito) — il miglior IDE per Java
• 🐙 Carica i tuoi progetti su GitHub — fondamentale per il portfolio
• 🌐 Studia Spring Boot — il framework Java più usato per web API
• 📱 Prova Android Studio — sviluppa app Android con Java/Kotlin
• 🎯 Affronta la certificazione OCA/OCP — riconosciuta dalle aziende
• 📖 Leggi Effective Java di Joshua Bloch — la bibbia del Java avanzato