Java核心技术 卷I：开发基础（原书第12版）

伴随着Java的成长，《Java核心技术》从第1版到第11版一路走来，得到了广大Java程序设计人员的青睐，成为一本畅销不衰的Java经典图书。 本书经全面修订，以涵盖Java 17的新特性。新版延续之前版本的优良传统，用数百个实际的工程案例，全面系统地讲解了Java语言的核心概念、语法、 重要特性、 开发方法。 着力让读者在充分理解Java语言和Java类库的基础上，灵活应用Java提供的高级特性，具体包括面向对象程序设计、反射与代理、接口与内部类、异常处理、泛型程序设计、集合框架、事件监听器模型、图形用户界面设计和并发。 全书共12章，为你指明Java的学习路径： ☉第1章概述Java语言的特色功能； ☉第2章详细论述如何下载和安装JDK以及本书的程序示例； ☉第3章开始讨论Java 语言，包括变量、循环和简单的函数； ☉第4章介绍面向对象两大基石中重要的概念——封装，以及Java语言实现封装的机制——类与方法； ☉第5章介绍面向对象的另一个重要概念——继承，继承使程序员可以使用现有的类，并根据需要进行修改； ☉第6章展示如何使用Java的接口（可帮助你充分获得Java的完全面向对象程序设计能力）、lambda表达式（用来表述可以在以后某个时间点执行的代码块）和内部类； ☉第7章讨论异常处理，并给出大量实用的调试技巧； ☉第8章概要介绍泛型程序设计，使程序更可读、更安全； ☉第9章讨论Java平台的集合框架，以及如何充分利用内建的标准集合； ☉第10章介绍GUI程序设计和编写代码来响应事件； ☉第11章详细讨论Swing GUI工具包，以建立跨平台的图形用户界面 ☉第12章讨论并发。 学完本书，你将成为一个真正的 Java 程序员。本书不仅让你深入了解设计和实现 Java 应用涉及的所有基础知识和 Java 特性，还会帮助你掌握开发 Java 程序所需的全部基本技能。相信在学习Java的道路上有了本书的辅助，你的学习一定可以做到事半功倍。

凯·S. 霍斯特曼（Cay S. Horstmann） 美国圣何塞州立大学计算机科学系教授、Java技术的坚定倡导者、国际计算机协会（ACM）计算机教育贡献杰出会士，常年在国际上的各类计算机峰会上进行技术分享，为硅谷输送计算机专业人才30余年。他是《Java核心技术》两卷本的作者，并著有Core Java SE 9 for the Impatient, Second Edition（Addison-Wesley, 2018）和Scala for the Impatient, Second Edition（Addison- Wesley, 2017）。他还为专业程序员和计算机科学专业的学生撰写过数十本其他图书。

第1章　Java程序设计概述  1

1.1　Java程序设计平台  1

1.2　Java白皮书的关键术语  2

1.2.1　简单性  2

1.2.2　面向对象  3

1.2.3　分布式  3

1.2.4　健壮性  3

1.2.5　安全性  3

1.2.6　体系结构中立  4

1.2.7　可移植性  4

1.2.8　解释性  5

1.2.9　高性能  5

1.2.10　多线程  5

1.2.11　动态性  6

1.3　Java applet与Internet  6

1.4　Java发展简史  7

1.5　关于Java的常见误解  10

 

第2章　Java编程环境  12

2.1　安装Java开发工具包  12

2.1.1　下载JDK  12

2.1.2　设置JDK  13

2.1.3　安装源文件和文档  15

2.2　使用命令行工具  15

2.3　使用集成开发环境  19

2.4　JShell  22

 

第3章　Java的基本程序设计结构  25

3.1　一个简单的Java程序  25

3.2　注释  28

3.3　数据类型  28

3.3.1　整型  29

3.3.2　浮点类型  30

3.3.3　char类型  31

3.3.4　Unicode和char类型  31

3.3.5　boolean类型  32

3.4　变量与常量  33

3.4.1　声明变量  33

3.4.2　初始化变量  34

3.4.3　常量  35

3.4.4　枚举类型  35

3.5　运算符  36

3.5.1　算术运算符  36

3.5.2　数学函数与常量  36

3.5.3　数值类型之间的转换  38

3.5.4　强制类型转换  39

3.5.5　赋值  39

3.5.6　自增与自减运算符  40

3.5.7　关系和boolean运算符  40

3.5.8　条件运算符  41

3.5.9　switch表达式  41

3.5.10　位运算符  42

3.5.11　括号与运算符级别  43

3.6　字符串  44

3.6.1　子串  44

3.6.2　拼接  44

3.6.3　字符串不可变  45

3.6.4　检测字符串是否相等  46

3.6.5　空串与Null串  47

3.6.6　码点与代码单元  47

3.6.7　String API  49

3.6.8　阅读联机API文档  51

3.6.9　构建字符串  53

3.6.10　文本块  54

3.7　输入与输出  56

3.7.1　读取输入  56

3.7.2　格式化输出  58

3.7.3　文件输入与输出  60

3.8　控制流程  62

3.8.1　块作用域  62

3.8.2　条件语句  63

3.8.3　循环  64

3.8.4　确定性循环  68

3.8.5　多重选择：switch语句  71

3.8.6　中断控制流程的语句  75

3.9　大数  77

3.10　数组  79

3.10.1　声明数组  79

3.10.2　访问数组元素  81

3.10.3　for each循环  81

3.10.4　数组拷贝  82

3.10.5　命令行参数  83

3.10.6　数组排序  84

3.10.7　多维数组  86

3.10.8　不规则数组  89

 

第4章　对象与类  92

4.1　面向对象程序设计概述  92

4.1.1　类  93

4.1.2　对象  94

4.1.3　识别类  94

4.1.4　类之间的关系  95

4.2　使用预定义类  96

4.2.1　对象与对象变量  96

4.2.2　Java类库中的LocalDate类  99

4.2.3　更改器方法与访问器方法  101

4.3　自定义类  104

4.3.1　Employee类  104

4.3.2　使用多个源文件  106

4.3.3　剖析Employee类  107

4.3.4　从构造器开始  108

4.3.5　用var声明局部变量  109

4.3.6　使用null引用  109

4.3.7　隐式参数与显式参数  110

4.3.8　封装的优点  111

4.3.9　基于类的访问权限  113

4.3.10　私有方法  114

4.3.11　f?inal实例字段  114

4.4　静态字段与静态方法  115

4.4.1　静态字段  115

4.4.2　静态常量  116

4.4.3　静态方法  116

4.4.4　工厂方法  117

4.4.5　main方法  118

4.5　方法参数  120

4.6　对象构造  125

4.6.1　重载  126

4.6.2　默认字段初始化  126

4.6.3　无参数的构造器  126

4.6.4　显式字段初始化  127

4.6.5　参数名  128

4.6.6　调用另一个构造器  129

4.6.7　初始化块  129

4.6.8　对象析构与f?inalize方法  133

4.7　记录  134

4.7.1　记录概念  134

4.7.2　构造器：标准、自定义和简洁  136

4.8　包  138

4.8.1　包名  138

4.8.2　类的导入  138

4.8.3　静态导入  140

4.8.4　在包中增加类  140

4.8.5　包访问  143

4.8.6　类路径  144

4.8.7　设置类路径  146

4.9　JAR文件  146

4.9.1　创建JAR文件  146

4.9.2　清单文件  147

4.9.3　可执行JAR文件  148

4.9.4　多版本JAR文件  149

4.9.5　关于命令行选项的说明  150

4.10　文档注释  151

4.10.1　注释的插入  151

4.10.2　类注释  152

4.10.3　方法注释  152

4.10.4　字段注释  153

4.10.5　通用注释  153

4.10.6　包注释  154

4.10.7　注释提取  154

4.11　类设计技巧  155

 

第5章　继承  158

5.1　类、超类和子类  158

5.1.1　定义子类  158

5.1.2　覆盖方法  160

5.1.3　子类构造器  161

5.1.4　继承层次结构  165

5.1.5　多态  165

5.1.6　理解方法调用  166

5.1.7　阻止继承：f?inal类和方法  169

5.1.8　强制类型转换  170

5.1.9　instanceof模式匹配  172

5.1.10　受保护访问  173

5.2　Object：所有类的超类  174

5.2.1　Object类型的变量  174

5.2.2　equals方法  175

5.2.3　相等测试与继承  176

5.2.4　hashCode方法  179

5.2.5　toString方法  181

5.3　泛型数组列表  186

5.3.1　声明数组列表  187

5.3.2　访问数组列表元素  189

5.3.3　类型化与原始数组列表的兼容性  192

5.4　对象包装器与自动装箱  193

5.5　参数个数可变的方法  196

5.6　抽象类  197

5.7　枚举类  201

5.8　密封类  203

5.9　反射  208

5.9.1　Class类  209

5.9.2　声明异常入门  211

5.9.3　资源  212

5.9.4　利用反射分析类的能力  213

5.9.5　使用反射在运行时分析对象  220

5.9.6　使用反射编写泛型数组代码  224

5.9.7　调用任意方法和构造器  227

5.10　继承的设计技巧  231

 

第6章　接口、lambda表达式与内部类  233

6.1　接口  233

6.1.1　接口的概念  233

6.1.2　接口的属性  239

6.1.3　接口与抽象类  240

6.1.4　静态和私有方法  241

6.1.5　默认方法  241

6.1.6　解决默认方法冲突  242

6.1.7　接口与回调  244

6.1.8　Comparator接口  246

6.1.9　对象克隆  247

6.2　lambda表达式  252

6.2.1　为什么引入lambda表达式  253

6.2.2　lambda表达式的语法  254

6.2.3　函数式接口  256

6.2.4　方法引用  258

6.2.5　构造器引用  260

6.2.6　变量作用域  261

6.2.7　处理lambda表达式  263

6.2.8　再谈Comparator  266

6.3　内部类  267

6.3.1　使用内部类访问对象状态  267

6.3.2　内部类的特殊语法规则  270

6.3.3　内部类是否有用、必要和安全  271

6.3.4　局部内部类  273

6.3.5　由外部方法访问变量  274

6.3.6　匿名内部类  275

6.3.7　静态内部类  278

6.4　服务加载器  281

6.5　代理  283

6.5.1　何时使用代理  284

6.5.2　创建代理对象  284

6.5.3　代理类的特性  288

 

第7章　异常、断言和日志  290

7.1　处理错误  290

7.1.1　异常分类  291

7.1.2　声明检查型异常  293

7.1.3　如何抛出异常  295

7.1.4　创建异常类  296

7.2　捕获异常  297

7.2.1　捕获异常概述  297

7.2.2　捕获多个异常  299

7.2.3　再次抛出异常与异常链  300

7.2.4　f?inally子句  301

7.2.5　try-with-Resources语句  303

7.2.6　分析栈轨迹元素  305

7.3　使用异常的技巧  308

7.4　使用断言  311

7.4.1　断言的概念  312

7.4.2　启用和禁用断言  313

7.4.3　使用断言完成参数检查  313

7.4.4　使用断言提供假设文档  314

7.5　日志  315

7.5.1　基本日志  316

7.5.2　高级日志  316

7.5.3　修改日志管理器配置  318

7.5.4　本地化  320

7.5.5　处理器  321

7.5.6　过滤器  324

7.5.7　格式化器  324

7.5.8　日志技巧  324

7.6　调试技巧  332

 

第8章　泛型程序设计  337

8.1　为什么要使用泛型程序设计  337

8.1.1　类型参数的好处  337

8.1.2　谁想成为泛型程序员  338

8.2　定义简单泛型类  339

8.3　泛型方法  341

8.4　类型变量的限定  342

8.5　泛型代码和虚拟机  344

8.5.1　类型擦除  344

8.5.2　转换泛型表达式  346

8.5.3　转换泛型方法  346

8.5.4　调用遗留代码  348

8.6　限制与局限性  349

8.6.1　不能用基本类型实例化类型参数  349

8.6.2　运行时类型查询只适用于原始类型  349

8.6.3　不能创建参数化类型的数组  349

8.6.4　Varargs警告  350

8.6.5　不能实例化类型变量  351

8.6.6　不能构造泛型数组  352

8.6.7　泛型类的静态上下文中类型变量无效  353

8.6.8　不能抛出或捕获泛型类的实例  354

8.6.9　可以取消对检查型异常的检查  354

8.6.10　注意擦除后的冲突  356

8.7　泛型类型的继承规则  357

8.8　通配符类型  359

8.8.1　通配符概念  359

8.8.2　通配符的超类型限定  360

8.8.3　无限定通配符  363

8.8.4　通配符捕获  363

8.9　反射和泛型  365

8.9.1　泛型Class类  365

8.9.2　使用Class参数进行类型匹配  366

8.9.3　虚拟机中的泛型类型信息  367

8.9.4　类型字面量  370

 

第9章　集合  376

9.1　Java集合框架  376

9.1.1　集合接口与实现分离  376

9.1.2　Collection接口  379

9.1.3　迭代器  379

9.1.4　泛型实用方法  382

9.2　集合框架中的接口  384

9.3　具体集合  386

9.3.1　链表  387

9.3.2　数组列表  395

9.3.3　散列集  396

9.3.4　树集  399

9.3.5　队列与双端队列  403

9.3.6　优先队列  404

9.4　映射  405

9.4.1　基本映射操作  405

9.4.2　更新映射条目  408

9.4.3　映射视图  409

9.4.4　弱散列映射  411

9.4.5　链接散列集与映射  412

9.4.6　枚举集与映射  413

9.4.7　标识散列映射  413

9.5　副本与视图  415

9.5.1　小集合  415

9.5.2　不可修改的副本和视图  417

9.5.3　子范围  418

9.5.4　检查型视图  419

9.5.5　同步视图  419

9.5.6　关于可选操作的说明  420

9.6　算法  423

9.6.1　为什么使用泛型算法  423

9.6.2　排序与混排  424

9.6.3　二分查找  427

9.6.4　简单算法  428

9.6.5　批操作  429

9.6.6　集合与数组的转换  430

9.6.7　编写自己的算法  431

9.7　遗留的集合  432

9.7.1　Hashtable类  432

9.7.2　枚举  432

9.7.3　属性映射  433

9.7.4　栈  436

9.7.5　位集  437

 

第10章　图形用户界面程序设计  441

10.1　Java用户界面工具包简史  441

10.2　显示窗体  442

10.2.1　创建窗体  442

10.2.2　窗体属性  444

10.3　在组件中显示信息  448

10.3.1　处理2D图形  452

10.3.2　使用颜色  458

10.3.3　使用字体  459

10.3.4　显示图像  465

10.4　事件处理  466

10.4.1　基本事件处理概念  466

10.4.2　实例：处理按钮点击事件  467

10.4.3　简洁地指定监听器  471

10.4.4　适配器类  472

10.4.5　动作  473

10.4.6　鼠标事件  478

10.4.7　AWT事件继承层次结构  482

10.5　项API  485

 

第11章　Swing用户界面组件  491

11.1　Swing和模型-视图-控制器设计模式  491

11.2　布局管理概述  495

11.2.1　布局管理器  495

11.2.2　边框布局  497

11.2.3　网格布局  498

11.3　文本输入  499

11.3.1　文本域  499

11.3.2　标签和标签组件  501

11.3.3　密码域  502

11.3.4　文本区  502

11.3.5　滚动窗格  503

11.4　选择组件  505

11.4.1　复选框  506

11.4.2　单选按钮  508

11.4.3　边框  511

11.4.4　组合框  513

11.4.5　滑动条  516

11.5　菜单  522

11.5.1　菜单构建  522

11.5.2　菜单项中的图标  524

11.5.3　复选框和单选按钮菜单项  525

11.5.4　弹出菜单  526

11.5.5　键盘助记符和加速器  527

11.5.6　启用和禁用菜单项  528

11.5.7　工具栏  532

11.5.8　工具提示  534

11.6　复杂的布局管理  534

11.6.1　网格包布局  535

11.6.2　定制布局管理器  543

11.7　对话框  547

11.7.1　选项对话框  547

11.7.2　创建对话框  551

11.7.3　数据交换  554

11.7.4　文件对话框  560

 

第12章　并发  567

12.1　什么是线程  567

12.2　线程状态  572

12.2.1　新建线程  572

12.2.2　可运行线程  572

12.2.3　阻塞和等待线程  573

12.2.4　终止线程  573

12.3　线程属性  575

12.3.1　中断线程  575

12.3.2　守护线程  578

12.3.3　线程名  578

12.3.4　未捕获异常的处理器  578

12.3.5　线程优先级  579

12.4　同步  580

12.4.1　竞态条件的一个例子  580

12.4.2　竞态条件详解  582

12.4.3　锁对象  584

12.4.4　条件对象  587

12.4.5　synchronized关键字  591

12.4.6　同步块  595

12.4.7　监视器概念  597

12.4.8　volatile字段  597

12.4.9　f?inal变量  598

12.4.10　原子性  599

12.4.11　死锁  600

12.4.12　为什么废弃stop和suspend方法  603

12.4.13　按需初始化  604

12.4.14　线程局部变量  605

12.5　线程安全的集合  606

12.5.1　阻塞队列  607

12.5.2　高效的映射、集和队列  612

12.5.3　映射条目的原子更新  614

12.5.4　并发散列映射的批操作  617

12.5.5　并发集视图  618

12.5.6　写时拷贝数组  619

12.5.7　并行数组算法  619

12.5.8　较早的线程安全集合  620

12.6　任务和线程池  621

12.6.1　Callable与Future  621

12.6.2　执行器  622

12.6.3　控制任务组  625

12.6.4　fork-join框架  630

12.7　异步计算  632

12.7.1　可完成Future  632

12.7.2　组合可完成Future  634

12.7.3　用户界面回调中的长时间运行任务  639

12.8　进程  646

12.8.1　建立进程  646

12.8.2　运行进程  647

12.8.3　进程句柄  648

附录　Java关键字  652