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• CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
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• LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO

COMPUTER SCIENCE: FULL STACK CYCLE

1. Fundamentos de Computação

1.1 Hardware e Software

• Arquitetura de Computadores

  • Componentes de hardware (CPU, memória, dispositivos de armazenamento).
  • Organização de sistemas computacionais.
  • Arquiteturas de processadores.

• Sistemas Operacionais (Windows, Linux)

  • Funcionamento e gerenciamento de sistemas operacionais e de recursos.
  • Configuração e administração de ambientes Windows e Linux.
  • Virtualização e máquinas virtuais.

• Conhecimentos de Prompt de Comando/Terminal

  • Uso básico e avançado do prompt de comando/terminal.
  • Navegação e manipulação de arquivos.
  • Automação de tarefas por linha de comando.
  • Scripting em ambientes de linha de comando.

• Redes de Computadores

  • Fundamentos de redes (TCP/IP, DNS, DHCP).
  • Tipos de redes (LAN, WAN, MAN).
  • Protocolos de comunicação.
  • Configuração e administração de redes locais.
  • Segurança em redes.

1.2 Conceitos Básicos

• Lógica de Programação

  • Estruturas condicionais e de repetição.
  • Construção de algoritmos simples e complexos.
  • Manipulação de variáveis, tipos e estruturas de dados.
  • Resolução de problemas computacionais.

• Estruturas de Dados

  • Arrays, listas, filas, pilhas.
  • Estruturas de dados dinâmicas (árvores, grafos).
  • Algoritmos de ordenação e busca.
  • Operações e manipulações em estruturas de dados.

• Algoritmos

  • Desenvolvimento e análise de algoritmos.
  • Otimização de algoritmos.
  • Algoritmos de busca, classificação, ordenação e recursividade.
  • Análise de complexidade.

2. Linguagens de Programação

2.1 C++

• Sintaxe e Semântica

  • Detalhes da sintaxe e semântica da linguagem.
  • Manipulação de variáveis, tipos de dados, operadores, estruturas de controle.

• Estruturas de Dados e Algoritmos

  • Implementação de estruturas de dados (listas, árvores, grafos).
  • Algoritmos de ordenação e busca.

• Programação Orientada a Objetos (OOP)

  • Conceitos de OOP (encapsulamento, classes, herança, polimorfismo).

• Programação Concorrente e Paralela

  • Desenvolvimento de aplicações que exploram concorrência e paralelismo.
  • Uso de threads e bibliotecas para programação paralela.

• Desenvolvimento de Sistemas Embarcados

  • Concepção de software para sistemas com recursos limitados.
  • Programação para microcontroladores e sistemas embarcados.

• Otimização de Código e Desempenho

  • Estratégias para otimização de código em C++.
  • Utilização eficiente de recursos de hardware.

2.2 JavaScript

• Sintaxe e Funcionalidades ECMAScript+

  • Características do ECMAScript.
  • Arrow functions, destructuring, let/const, etc.

• Manipulação DOM

  • Manipulação de elementos HTML.
  • Event handling e interação com o DOM.

• Assincronismo (Promises, Async/Await)

  • Uso de Promises para gerenciamento de operações assíncronas.
  • Implementação de funções assíncronas com Async/Await.

• AJAX

  • Utilização de XMLHttpRequest e Fetch API para comunicação assíncrona com servidores.
  • Tratamento de dados JSON.

• Server-side Rendering (SSR)

  • Implementação de renderização no servidor em aplicações web.
  • Vantagens e desvantagens do SSR.

• Progressive Web Apps (PWAs)

  • Desenvolvimento de aplicações web progressivas.
  • Uso de tecnologias para melhorar a experiência do usuário offline.

• Desenvolvimento de Extensões do Navegador

  • Criação de extensões para navegadores.
  • Integração com APIs específicas do navegador.

2.3 Python

• Sintaxe e PEP 8

  • Conformidade com as diretrizes do PEP 8.
  • Práticas recomendadas para a escrita de código.

• Manipulação de Arquivos e Strings

  • Leitura e escrita de arquivos em Python.
  • Operações, formatação e manipulação avançada de strings.

• Programação Funcional em Python

  • Utilização de funções de ordem superior.
  • Conceitos de programação funcional.

• Python (Tkinter, PyQt)

  • Tkinter: Construção de interfaces gráficas usando a biblioteca padrão Tkinter.
  • PyQt: Desenvolvimento de aplicações desktop com a biblioteca PyQt.

• Ciência de Dados e Machine Learning

  • Utilização de bibliotecas como NumPy, Pandas, e scikit-learn.
  • Desenvolvimento de modelos de machine learning com Python.

• Desenvolvimento Web com Django e Flask

  • Construção de aplicações web utilizando Django ou Flask.
  • Integração de banco de dados, templates e rotas.

• Automação de Tarefas com Python

  • Desenvolvimento de scripts para automação de tarefas.
  • Utilização de bibliotecas específicas para automação.

3. Bancos de Dados

3.1 SQL

• Modelagem de Dados

  • Conceitos de modelagem de dados.
  • Estruturação de dados relacionalmente.
  • Modelagem de entidades e relacionamentos.
  • Normalização e desnormalização de esquemas.

• Consultas Complexas

  • Consultas avançadas com joins, subconsultas e agregações.
  • Otimização de consultas.

• Normalização e Desnormalização

  • Benefícios e desvantagens de normalizar e desnormalizar.
  • Estratégias de desnormalização quando necessário.

• MySQL, PostgreSQL, SQLite

  • Características e diferenças entre sistemas de gerenciamento de banco de dados.
  • Configuração e administração básica.
  • Utilização de recursos específicos de cada banco.

3.2 NoSQL

• Conceitos Básicos (Document, Key-Value, Graph)

  • Características e modelos de dados para bancos NoSQL.
  • Utilização de cada tipo em cenários específicos.
  • Comparação e compreensão entre os diferentes tipos de bancos de dados NoSQL.

• MongoDB, Redis, Neo4j

  • Utilização e configuração de bancos NoSQL específicos.
  • Características e aplicação prática de bancos de dados NoSQL específicos.
  • Modelagem de dados em bancos NoSQL.

4. DevOps

4.1 Ferramentas de Desenvolvimento

• Continuous Integration e Continuous Deployment (CI/CD)

  • Implementação de pipelines de CI/CD.
  • Integração entre desenvolvimento e operações.
  • Práticas de Continuous Integration e Continuous Deployment (CI/CD).
  • Ferramentas populares como Jenkins, GitHub Actions, GitLab CI/CD.
  • Automação no desenvolvimento e entrega de software.
  • Automação de testes, construção e deploy contínuo.

• Controle de Versão (Git/GitHub)

  • Versionamento de código com Git para controle de versão.
  • Uso do GitHub (fork e etc).
  • Estratégias de branching.

• Ambientes Virtuais (venv, virtualenv)

  • Criação e gestão de ambientes virtuais.
  • Isolamento de dependências.

• Docker e Containers

  • Virtualização de aplicações com Docker.
  • Criação e configuração de containers.
  • Utilização avançada de Docker para criação de ambientes isolados.
  • Orquestração de múltiplos containers com Docker Compose.

4.2 Cloud Computing

• AWS, Google Cloud, Azure
  • Conhecimento e utilização de serviços oferecidos por plataformas de nuvem.
  • Configuração e escalabilidade em ambientes de nuvem.

4.3 Ferramentas de Monitoramento

• Prometheus, Grafana
  • Configuração e utilização do Prometheus para monitoramento.
  • Visualização de métricas e dados com Grafana.

5. Desenvolvimento Web

5.1 Fundamentos da Web

• Protocolos HTTP/HTTPS
  • Funcionamento do protocolo HTTP/HTTPS.
  • Códigos de status e métodos de requisição.
  • Métodos HTTP (GET, POST, etc.).
  • Segurança em comunicações web.
  • Configuração e obtenção de certificados SSL/TLS.

5.2 Frontend

• HTML5, CSS3, SASS/LESS

  • Estruturação semântica com HTML5.
  • Estilização avançada com CSS3.
  • Pré-processadores CSS (SASS, LESS).

• Frameworks CSS (Bootstrap, Tailwind)

  • Utilização de frameworks para desenvolvimento ágil e design responsivo.
  • Personalização e extensão de frameworks.

• Frameworks JavaScript

  • Desenvolvimento de componentes reutilizáveis.
  • Estado e gerenciamento de dados.
  • Integração com APIs.

• TypeScript

  • Uso de tipos em JavaScript.
  • Tipagem estática e funcionalidades adicionadas ao JavaScript.
  • Migração de projetos JavaScript para TypeScript.

5.3 Backend

• Servidores Web (Node, Express)

  • Configuração e criação de servidores com Node.js e Express.
  • Roteamento e middleware.

• Administração de Servidores Linux

  • Configuração e administração avançada de servidores Linux.
  • Implementação de serviços e segurança.

• RESTful APIs / Fetch API / Consumo e Criação de APIs

  • Princípios RESTful.
  • Consumo de APIs utilizando a Fetch API.
  • Desenvolvimento de APIs RESTful.

• Banco de Dados (SQL e NoSQL)

  • Modelagem de dados relacional (SQL).
  • Operações CRUD em bancos de dados relacionais.
  • Utilização de bancos de dados NoSQL.

• Configuração de Redes Avançadas

  • Projeto e implementação de redes complexas.
  • Configuração de roteadores, switches e firewalls.

5.4 Segurança, Autenticação e Autorização

• Práticas de Segurança em Desenvolvimento Web

  • Identificação e prevenção de vulnerabilidades comuns.
  • Configuração segura de servidores web.

• Segurança de Rede

  • Estratégias para proteção contra ameaças em redes.
  • Monitoramento e detecção de atividades suspeitas.

• Criptografia

  • Conceitos de criptografia.
  • Implementação de criptografia em comunicações.

• OAuth2:

  • Entendimento do protocolo OAuth2.
  • Implementação de autenticação e autorização baseadas em OAuth2.

• JWT (JSON Web Tokens)

  • Compreensão do formato e funcionamento dos JSON Web Tokens.
  • Utilização de JWT para autenticação.

• OWASP Top 10

  • Compreensão das principais ameaças de segurança.
  • Estratégias para mitigação.

6. Desenvolvimento Desktop

6.1 Introdução ao Desenvolvimento de Software para Desktop

• Conceitos e Fundamentos

  • Definição de software para desktop e suas características principais.
  • Compreensão do ciclo de vida de desenvolvimento de software para desktop.
  • Diferenças entre aplicações desktop e aplicações web.

• C# (Windows Forms, WPF)

  • Windows Forms: Desenvolvimento de interfaces com Windows Forms.
  • WPF (Windows Presentation Foundation): Utilização de recursos avançados para criação de interfaces.

6.2 Linguagens de Programação para Desktop

• C

  • Conhecer a sintaxe e semântica da linguagem
  • Uso e configuração de framework

• Java (JavaFX, Swing)

  • JavaFX: Desenvolvimento de interfaces modernas e responsivas.
  • Swing: Criação de interfaces gráficas tradicionais em Java.

• Electron (para desenvolvimento multiplataforma)

  • Utilização do Electron para criar aplicações desktop multiplataforma usando tecnologias web.

6.3 SDK (Software Development Kit) e Ferramentas

• Utilização de SDKs Específicos para Desenvolvimento Desktop (gcc, make, cmake)

  • Estudo de SDKs específicos para o desenvolvimento embarcado.
  • Exploração de SDKs para plataformas específicas.
  • Configuração e uso de ferramentas de desenvolvimento.

• Ferramentas de Desenvolvimento Integradas (IDEs) para Desktop

  • Escolha e configuração de IDEs adequadas para o desenvolvimento desktop.

• Integração Avançada com Sistemas Operacionais

  • Exploração de recursos avançados oferecidos pelos sistemas operacionais.
  • Configuração e ajustes específicos para cada plataforma.

6.4 Interface Gráfica do Usuário (GUI)

• Design de Interfaces para Desktop (UI/UX)

  • Princípios de design de interface e experiência do usuário.
  • Guidelines específicas para cada plataforma.

• Interação com o Usuário

  • Compreensão da interação homem-máquina.
  • Elementos de interface como botões, campos de texto, etc.

• Usabilidade

  • Estratégias para melhorar a usabilidade das aplicações desktop.
  • Testes de usabilidade.

6.5 Conectividade e Comunicação

• Integração de APIs para Desktop

  • Consumo de APIs em aplicações desktop.
  • Desenvolvimento de APIs para integração com outras aplicações.

• Comunicação em Rede

  • Protocolos de comunicação em redes locais e remotas.
  • Configuração e utilização de sockets.

• WebSocket e Outras Tecnologias

  • Implementação e utilização de WebSocket para comunicação em tempo real.
  • Exploração de outras tecnologias de comunicação avançada.

6.6 Segurança em Aplicações Desktop

• Práticas de Segurança

  • Implementação de boas práticas de segurança no código.
  • Prevenção de vulnerabilidades comuns.

• Criptografia

  • Utilização de técnicas de criptografia para proteger dados sensíveis.
  • Algoritmos de criptografia aplicados a aplicações desktop.

• Autenticação e Autorização em Aplicações Desktop

  • Estratégias de autenticação segura.
  • Controle de acesso e autorização.

6.7 Testes e Depuração

• Estratégias de Teste para Aplicações Desktop

  • Desenvolvimento e execução de testes unitários e de integração.
  • Testes de usabilidade.

• Ferramentas de Depuração

  • Utilização de ferramentas de depuração para identificar e corrigir erros.

6.8 Desenvolvimento Multiplataforma

• Abordagens para Desenvolvimento Multiplataforma

  • Estratégias para garantir a compatibilidade em diferentes sistemas operacionais.
  • Considerações sobre design responsivo.

• Considerações sobre Compatibilidade

  • Adaptação de interfaces e funcionalidades para diferentes plataformas.

7. Desenvolvimento IoT

7.1 Desenvolvimento para IoT (Internet of Things)

• Conceitos Básicos de IoT

  • Definição e características da Internet das Coisas.
  • Exemplos práticos de aplicações IoT.

• Sensores e Atuadores

  • Tipos de sensores e atuadores utilizados em aplicações IoT.
  • Configuração e leitura de dados.

• Comunicação com Dispositivos IoT

  • Protocolos de comunicação com dispositivos IoT.
  • Integração de sensores e atuadores.

• Protocolos de Comunicação IoT (MQTT, CoAP)

  • Utilização de protocolos específicos para comunicação em dispositivos IoT.

• Desenvolvimento de Aplicações para IoT

  • Desenvolvimento de software para controle e monitoramento de dispositivos IoT.

• Plataformas IoT (Arduino, Raspberry Pi)

  • Desenvolvimento de projetos práticos utilizando Arduino e Raspberry Pi.
  • Integração com plataformas populares.

8. Desenvolvimento Avançado

8.1 Arquitetura de Solução

• Conceitos de Arquitetura

  • Escolha adequada da arquitetura de acordo com requisitos do projeto.
  • Entendimento e aplicação de arquiteturas como Model-View-Controller (MVC), Model-View-View-Model (MVVM), entre outras.

• Padrões de Projeto (Design Patterns)

  • Uso de padrões de projeto para reutilização de código e escalabilidade.
  • Escolha adequada de padrões para cenários específicos.
  • Aplicação de padrões de design para resolver problemas recorrentes.
  • Exemplos de Design Patterns comuns: Singleton, Factory, Observer, Strategy.
  • Implementação de padrões como Singleton, Observer, Factory, etc.
  • Utilização de design patterns como ferramenta para estruturar o código.
  • Implementação prática dos padrões em linguagens modernas.

8.2 Arquitetura de Software

• Escalabilidade e Desempenho, Estratégias de Otimização, Caching

  • Estratégias para escalabilidade e otimização de desempenho.
  • Implementação de cache para melhoria de performance.

• Testes Automatizados, TDD (Jasmine, Mocha, Jest, Test-Driven Development) e Behavior-Driven Development (BDD)

  • Princípios do desenvolvimento orientado a testes.
  • Implementação de testes automatizados.
  • Adoção de Test-Driven Development (TDD) como prática de desenvolvimento.
  • Benefícios do TDD e BDD na qualidade do código.
  • Ferramentas populares para testes automatizados.
  • Uso de frameworks de teste como Jasmine, Mocha, Jest.
  • Implementação prática com frameworks como Jest, Mocha e PyTest.

8.3 Future of Web

• web3, Blockchain, Tokenization, Smart Contracts & Metaverse
  • Web3 Development
  • Funcionamento da Blockhain
  • Criação de Smart Contracts
  • Tokenização de ativos
  • Desenvolvimento no Metaverso (SandBox)

9. Boas Práticas

9.1 Clean Code

• Clean Code & more

  • Boas práticas de desenvolvimento de código limpo.
  • Princípios do Clean Code (legibilidade, simplicidade e organização).
  • Nomes descritivos e significado semântico no código.
  • Estruturação adequada de funções e classes.
  • Evitando comentários desnecessários com código autoexplicativo (automentado).

• Princípios SOLID

  • Single Responsibility Principle (SRP) – Princípio da Responsabilidade Única.
  • Open/Closed Principle (OCP) – Princípio Aberto/Fechado.
  • Liskov Substitution Principle (LSP) – Princípio da Substituição de Liskov.
  • Interface Segregation Principle (ISP) – Princípio da Segregação de Interface.
  • Dependency Inversion Principle (DIP) – Princípio da Inversão de Dependência.

9.2 Metodologias de Desenvolvimento

• Metodologias Ágeis (Agile, Scrum, Kanban)
  • Princípios do Manifesto Ágil.
  • Scrum: papéis, eventos e artefatos.
  • Kanban: fluxo contínuo de desenvolvimento.
  • Benefícios e aplicação no ciclo de vida do software.

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