🚀 14-денний інтенсив: TypeScript, NestJS та Архітектура Бекенду

Репозиторій навчальних матеріалів, щоденних практичних завдань, алгоритмічних розігрівів та підготовки до технічних інтерв'ю для рівня Middle/Senior Backend Developer (NestJS / TypeScript).

---

📁 Структура репозиторію

task-service/
├── index.day_1.ts        # Розв'язок розігріву Дня 1 (агрегація подій користувачів)
├── index.day_2.ts        # Розв'язок розігріву Дня 2 (побудова дерева категорій Flat-to-Tree)
├── index.day_3.ts        # Розв'язок розігріву Дня 3 (симуляція INNER JOIN та LEFT JOIN за O(N+M))
├── index.day_4.ts        # Розв'язок розігріву Дня 4 (композитний індекс: Hash Map + Binary Search)
├── index.day_5.ts        # Розв'язок розігріву Дня 5 (Mutex та усунення Race Condition)
├── index.day_6.ts        # Розв'язок розігріву Дня 6 (багатовимірний агрегатор масиву)
├── index.day_7.ts        # Розв'язок розігріву Дня 7 (розгортання масивів unwind)
├── index.day_8.ts        # Розв'язок розігріву Дня 8 (Field Masking у GraphQL)
└── docs/                 # Теоретичні матеріали, завдання та відповіді на питання співбесід
    ├── tasks/                # Щоденні завдання
    │   ├── p-1_d-1.md ... p-1_d-5.md  # Завдання Проєкту 1 (Дні 1–5)
    │   ├── p-2_d-1.md ... p-2_d-4.md  # Завдання Проєкту 2 (Дні 6–9)
    │   └── p-3_d-1.md ... p-3_d-4.md  # Завдання Проєкту 3 (Дні 10–13)
    └── answers/              # Детальні відповіді на питання та розбори

---

🗺️ Програма та навігація по днях

День 1: TypeScript Utility Types, Docker (Postgres) та Основи NestJS

• Алгоритмічний розігрів: Агрегація масиву подій RawEvent[] за допомогою методу .reduce() без використання any (index.day_1.ts).
• Інфраструктура: Створення docker-compose.yml з сервісами PostgreSQL 16/17 та pgAdmin, налаштування bridge-мережі та healthcheck.
• NestJS ядро: Ініціалізація проєкту order-service, створення модулів Inventory та Orders, демонстрація Dependency Injection (DI).
• Теорія та співбесіда: Розбір Record vs Index Signature, generics в Utility Types, DI vs IoC (docs/answers/p-1_d-1.md).

День 2: Життєвий цикл запиту в NestJS (Pipes, Guards, Interceptors, Decorators)

• Алгоритмічний розігрів: Перетворення плаского списку категорій у деревоподібну структуру (buildCategoryTree) за $O(N)$ з сортуванням за order (index.day_2.ts).
• Валідація та безпека: DTO валідація за допомогою class-validator, глобальний ValidationPipe, авторизація за ролями через RolesGuard та @Roles().
• Інтерцептори та декоратори: LoggingInterceptor, уніфікація формату відповідей через TransformInterceptor, кастомний param decorator @CurrentUser().
• Теорія та співбесіда: Точний порядок виклику компонентів у NestJS Request Lifecycle, Interceptor vs Middleware, нюанси transform: true (docs/answers/p-1_d-2.md).

День 3: Реляційні бази даних, SQL-зв'язки (1:1, 1:N, N:M) та ORM-міграції

• Алгоритмічний розігрів: Симуляція SQL INNER JOIN та LEFT JOIN у пам'яті через Generics та Map за $O(N + M)$ (index.day_3.ts).
• Моделювання даних: Проєктування зв'язків між сутностями: 1:1 (User $\leftrightarrow$ Profile), 1:N (User $\leftrightarrow$ Order, Order $\leftrightarrow$ OrderItem), N:M (Product $\leftrightarrow$ Category).
• Міграції та Seeding: Створення та накатка міграцій, foreign keys, ON DELETE CASCADE/RESTRICT, генерація тестових даних.
• Теорія та співбесіда: Розбір проблеми N+1, фіксація ціни в OrderItem, стратегії ON DELETE, Eager vs Lazy Loading у Node.js (docs/answers/p-1_d-3.md).

День 4: Індексація в SQL, оптимізація запитів та EXPLAIN ANALYZE

• Алгоритмічний розігрів: Власний композитний індекс у пам'яті (ProductIndex) з хешуванням category:inStock ($O(1)$) та бінарним пошуком за діапазоном цін price ($O(\log K)$) проти лінійного пошуку ($O(N)$) (index.day_4.ts).
• Аналіз запитів у PostgreSQL: Генерація 200,000+ записів, дослідження EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS), порівняння Seq Scan, Index Scan, Bitmap Index Scan.
• Проєктування індексів: Складені B-Tree індекси, перевірка правила лівого префікса (Leftmost Prefix Rule), часткові індекси (Partial Indexes) для оптимізації черг замовлень.
• Теорія та співбесіда: Внутрішня будова $B^+$ Tree, порівняння типів сканування (Index Scan vs Bitmap Index Scan vs Index Only Scan), компроміси та ціна надлишкової індексації (Write penalty, Bloat, HOT updates) (docs/answers/p-1_d-4.md).

День 5: Конкурентність, Mutex та Рівні Ізоляції Транзакцій

• Алгоритмічний розігрів: Примітив взаємного виключення (Mutex) для запобігання Race Condition в асинхронному середовищі Node.js (index.day_5.ts).
• Транзакції та блокування: Рівні ізоляції транзакцій у PostgreSQL, аномалії паралельного доступу (Dirty Read, Non-repeatable Read, Phantom Read, Serialization Anomaly).
• Теорія та співбесіда: Pessimistic vs Optimistic Locking, патерн runExclusive, взаємні блокування (Deadlocks) (docs/answers/p-1_d-5.md).

День 6: InsightPulse — MongoDB Aggregation Pipeline (Основи) та Docker для NoSQL

• Алгоритмічний розігрів: Власний багатовимірний агрегатор масиву об'єктів з розрахунком метрик (aggregateSales) за $O(N)$ (index.day_6.ts).
• NoSQL інфраструктура: Docker Compose для MongoDB 7.0 та Mongo Express, аналітичний модуль на базі @nestjs/mongoose.
• Теорія та співбесіда: Pipeline-модель обробки, індекси у конвеєрі, системні ліміти RAM (100 МБ) та allowDiskUse, $project vs $addFields (docs/answers/p-2_d-1.md).

День 7: InsightPulse — Складні агрегації, джоїни ($lookup) та $facet

• Алгоритмічний розігрів: Універсальна generic-утиліта unwind для розгортання вкладених масивів у плаский список об'єктів (index.day_7.ts).
• Реляційні джоїни у NoSQL: Корельовані підзапити через $lookup, $unwind з preserveNullAndEmptyArrays.
• Мульти-аналітика: Побудова комплексного бізнес-дашборду за один запит через $facet та $bucket (docs/answers/p-2_d-2.md).

День 8: InsightPulse — GraphQL API в NestJS з Apollo Server (Code-First)

• Алгоритмічний розігрів: Селектор полів (Field Masking & Projection) у пам'яті за графом вибірки (index.day_8.ts).
• Code-First GraphQL: Підключення Apollo Server до NestJS, декоратори @ObjectType, @InputType, @Query, @Mutation.
• Теорія та співбесіда: GraphQL vs REST, Over/Under-fetching, специфіка кешування та статус-коди (docs/answers/p-2_d-3.md).

День 9: InsightPulse — Вирішення N+1 у GraphQL (DataLoader) та захист API

• Алгоритмічний розігрів: Власний пакетний кешер BatchLoader<K, V> на черзі мікротасків Event Loop.
• Оптимізація та N+1: Впровадження dataloader у NestJS, per-request context фабрика, усунення множинних запитів до MongoDB.
• Безпека API: Захист від DoS через Query Depth Limiting, Query Complexity Analysis та Rate Limiting з @nestjs/throttler.

День 10: Event-Driven — Docker Compose Network та Мікросервісна архітектура

• Алгоритмічний розігрів: Патерн Retry with Exponential Backoff and Full Jitter для стійких міжсервісних викликів.
• Інфраструктура: Об'єднання order-service, analytics-service та notification-service у мережу microservices_net.
• Теорія та співбесіда: Лавиноподібні відмови (Cascading Failures), теорема CAP, патерн Saga (Orchestration vs Choreography).

День 11: Event-Driven — Черги повідомлень з RabbitMQ (AMQP)

• Алгоритмічний розігрів: Пріоритетна черга (PriorityQueue) на основі бінарної купи (Binary Min-Heap) за $O(\log N)$.
• AMQP брокер: Розгортання RabbitMQ з Management UI, підключення @nestjs/microservices.
• Надійність доставки: Ручні підтвердження (ACK/NACK), обробка збоїв через Dead Letter Queue (DLQ), prefetch_count (Backpressure).

День 12: Event-Driven — Apache Kafka: Стрімінг подій, топіки та партиції

• Алгоритмічний розігрів: Кільцевий буфер (CircularBuffer) фіксованої місткості у пам'яті за $O(1)$ без зсуву масиву.
• Стрімінг подій: Запуск кластера Apache Kafka у режимі KRaft (без ZooKeeper) та Kafka UI у Docker.
• Паралелізм і порядок: Топіки, збереження порядку за Partition Key, Consumer Groups та балансування споживачів.

День 13: Event-Driven — Надійність розподілених систем (Outbox Pattern & Idempotency)

• Алгоритмічний розігрів: Менеджер ідемпотентності (IdempotencyManager) з детермінованим хешуванням корисного навантаження (SHA-256).
• Dual-Write Problem: Атомарна транзакція БД та таблиця outbox_events у PostgreSQL.
• Воркер публікації: Реалізація OutboxProcessor з конкурентним блокуванням рядків FOR UPDATE SKIP LOCKED.

---

🛠️ Запуск алгоритмічних завдань

Для швидкого виконання TypeScript файлів без попередньої компіляції використовуйте tsx:

# Запуск розігріву Дня N(1-15)
npx tsx index.day_N.ts

---

📦 Супутні проєкти

• order-inventory-service — повноцінний мікросервіс (Transactional Order & Inventory API), що розробляється паралельно в ході інтенсиву на базі NestJS, TypeORM/Prisma, PostgreSQL та Docker.