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第1章 Java语言概述 1

1.1 Java语言的发展简史 2

1.2 Java的竞争对手及各自优势 5

1.2.1 C#简介和优势 5

1.2.2 Ruby简介和优势 5

1.2.3 Python简介和优势 6

1.3 Java程序运行机制 7

1.3.1高级语言的运行机制 7

1.3.2 Java程序的运行机制和JVM 7

1.4开发Java的准备 9

1.4.1下载和安装Java 7的JDK 9

学生提问 不是说JVM是运行Java程序的虚拟机吗？那JRE和JVM的关系是怎样的呢？ 9

学生提问 为什么不安装公共JRE呢？ 10

1.4.2设置PATH环境变量 11

学生提问 为什么选择用户变量？用户变量与系统变量有什么区别？ 13

1.5第一个Java程序 13

1.5.1编辑Java源代码 13

1.5.2编译Java程序 14

学生提问 当我们编译C程序时，不仅需要指定存放目标文件的位置，也需要指定目标文件的文件名，这里使用javac编译Java程序时怎么不需要指定目标文件的文件名呢？ 14

1.5.3运行Java程序 15

1.5.4根据CLASSPATH环境变量定位类 16

1.6 Java程序的基本规则 17

1.6.1 Java程序的组织形式 17

1.6.2 Java源文件的命名规则 18

1.6.3初学者容易犯的错误 19

1.7垃圾回收机制 21

1.8何时开始使用IDE工具 23

学生提问 我想学习Java编程，到底是学习Eclipse好呢，还是学习NetBeans好呢？ 23

1.9本章小结 24

本章练习 24

第2章 数据类型和运算符 25

2.1注释 26

2.1.1单行注释和多行注释 27

2.1.2文档注释 27

学生提问 API文档是什么？ 27

为什么要掌握查看API文档的方法？ 30

2.2标识符和关键字 34

2.2.1分隔符 34

2.2.2标识符规则 36

2.2.3 Java关键字 36

2.3数据类型分类 37

2.4基本数据类型 37

2.4.1整型 38

2.4.2 Java 7新增的二进制整数 39

2.4.3字符型 40

2.4.4浮点型 41

2.4.5 Java 7新增的数值中使用下画线分隔 43

2.4.6布尔型 43

2.5基本类型的类型转换 44

2.5.1自动类型转换 44

2.5.2强制类型转换 45

2.5.3表达式类型的自动提升 47

2.6直接量 48

2.6.1直接量的类型 48

2.6.2直接量的赋值 48

2.7运算符 49

2.7.1算术运算符 50

2.7.2赋值运算符 52

2.7.3位运算符 53

2.7.4扩展后的赋值运算符 56

2.7.5比较运算符 57

2.7.6逻辑运算符 58

2.7.7三目运算符 59

2.7.8运算符的结合性和优先级 59

2.8本章小结 61

本章练习 61

第3章 流程控制与数组 62

3.1顺序结构 63

3.2分支结构 63

3.2.1 if条件语句 63

3.2.2 Java 7的switch分支语句 67

3.3循环结构 70

3.3.1 while循环语句 70

3.3.2 do while循环语句 71

3.3.3 for循环 72

3.3.4嵌套循环 75

3.4控制循环结构 76

3.4.1使用break结束循环 76

3.4.2使用continue结束本次循环 78

3.4.3使用return结束方法 79

3.5数组类型 80

3.5.1理解数组：数组也是一种类型 80

学生提问 int［］是一种类型吗？怎么使用这种类型呢？ 80

3.5.2定义数组 80

3.5.3数组的初始化 81

学生提问 能不能只分配内存空间，不赋初始值呢？ 81

3.5.4使用数组 83

学生提问 为什么要我记住这些异常信息？ 84

3.5.5 foreach循环 84

3.6深入数组 86

3.6.1内存中的数组 86

学生提问 为什么有栈内存和堆内存之分？ 87

3.6.2基本类型数组的初始化 89

3.6.3引用类型数组的初始化 90

3.6.4没有多维数组 93

学生提问 我是否可以让图3.13中灰色覆盖的数组元素再次指向另一个数组？这样不就可以扩展成三维数组吗？甚至扩展成更多维的数组？ 95

3.6.5操作数组的工具类 96

3.6.6数组的应用举例 97

3.7本章小结 101

本章练习 101

第4章 面向对象（上） 102

4.1类和对象 103

4.1.1定义类 103

学生提问 构造器不是没有返回值吗？为什么不能用void修饰呢？ 106

4.1.2对象的产生和使用 106

4.1.3对象、引用和指针 107

4.1.4对象的 this引用 108

4.2方法详解 113

4.2.1方法的所属性 113

4.2.2方法的参数传递机制 114

4.2.3形参个数可变的方法 117

4.2.4递归方法 119

4.2.5方法重载 120

学生提问 为什么方法的返回值类型不能用于区分重载的方法？ 121

4.3成员变量和局部变量 122

4.3.1成员变量和局部变量 122

4.3.2成员变量的初始化和内存中的运行机制 126

4.3.3局部变量的初始化和内存中的运行机制 128

4.3.4变量的使用规则 128

4.4隐藏和封装 130

4.4.1理解封装 130

4.4.2使用访问控制符 130

4.4.3 package、import和import static 134

4.4.4 Java的常用包 139

4.5深入构造器 140

4.5.1使用构造器执行初始化 140

学生提问 构造器是创建Java对象的途径，是不是说构造器完全负责创建Java对象？ 141

4.5.2构造器重载 141

学生提问 为什么要用this来调用另一个重载的构造器？我把另一个构造器里的代码复制、粘贴到这个构造器里不就可以了吗？ 143

4.6类的继承 143

4.6.1继承的特点 144

4.6.2重写父类的方法 145

4.6.3 super限定 146

4.6.4调用父类构造器 149

学生提问 为什么我创建Java对象时从未感觉到java.lang.Object类的构造器被调用过？ 152

4.7多态 152

4.7.1多态性 152

4.7.2引用变量的强制类型转换 154

4.7.3 instanceof运算符 155

4.8继承与组合 156

4.8.1使用继承的注意点 156

4.8.2利用组合实现复用 158

学生提问 使用组合关系来实现复用时，需要创建两个Animal对象，是不是意味着使用组合关系时系统开销更大？ 161

4.9初始化块 161

4.9.1使用初始化块 161

4.9.2初始化块和构造器 163

4.9.3静态初始化块 164

4.10本章小结 167

本章练习 167

第5章 面向对象（下） 168

5.1 Java 7增强的包装类 169

学生提问 Java为什么要对这些数据进行缓存呢？ 173

5.2处理对象 173

5.2.1打印对象和toString方法 174

5.2.2=和equals方法 175

学生提问 判断obj是否为Person类的实例时，为何不用obj instanceof Person来判断呢？ 179

5.3类成员 180

5.3.1理解类成员 180

5.3.2单例（Singleton）类 181

5.4 final修饰符 182

5.4.1 final成员变量 182

5.4.2 final局部变量 184

5.4.3 final修饰基本类型变量和引用类型变量的区别 185

5.4.4可执行“宏替换”的final变量 186

5.4.5 final方法 188

5.4.6 final类 189

5.4.7不可变类 189

5.4.8缓存实例的不可变类 193

5.5抽象类 195

5.5.1抽象方法和抽象类 195

5.5.2抽象类的作用 198

5.6更彻底的抽象：接口 200

5.6.1接口的概念 200

5.6.2接口的定义 201

5.6.3接口的继承 202

5.6.4使用接口 203

5.6.5接口和抽象类 205

5.6.6面向接口编程 206

5.7内部类 210

5.7.1非静态内部类 210

学生提问 非静态内部类对象和外部类对象的关系是怎样的？ 214

5.7.2静态内部类 215

学生提问 为什么静态内部类的实例方法也不能访问外部类的实例属性呢？ 216

学生提问 接口里是否能定义内部接口？ 217

5.7.3使用内部类 217

学生提问 既然内部类是外部类的成员，那么是否可以为外部类定义子类，在子类中再定义一个内部类来重写其父类中的内部类？ 220

5.7.4局部内部类 220

5.7.5匿名内部类 221

5.7.6闭包（Closure）和回调 224

5.8枚举类 227

5.8.1手动实现枚举类 227

5.8.2枚举类入门 229

5.8.3枚举类的Field、方法和构造器 230

5.8.4实现接口的枚举类 233

学生提问 枚举类不是用final修饰了吗？怎么还能派生子类呢？ 234

5.8.5包含抽象方法的枚举类 234

5.9对象与垃圾回收 236

5.9.1对象在内存中的状态 236

5.9.2强制垃圾回收 237

5.9.3 finalize方法 238

5.9.4对象的软、弱和虚引用 240

5.10修饰符的适用范围 244

5.11使用JAR文件 245

5.11.1 jar命令详解 246

5.11.2创建可执行的JAR包 248

5.11.3关于JAR包的技巧 249

5.12本章小结 250

本章练习 250

第6章 Java集合 251

6.1 Java集合概述 252

6.2 Collection和Iterator接口 254

6.2.1使用Iterator接口遍历集合元素 256

6.2.2使用foreach循环遍历集合元素 258

6.3 Set集合 258

6.3.1 HashSet类 259

学生提问 hashCode（）方法对于HashSet是不是十分重要？ 261

6.3.2 LinkedHashSet类 264

6.3.3 TreeSet类 264

6.3.4 EnumSet类 271

6.3.5各Set实现类的性能分析 273

6.4 List集合 274

6.4.1 List接口和ListIterator接口 274

6.4.2 ArrayList和Vector实现类 277

6.4.3固定长度的List 278

6.5 Queue集合 279

6.5.1 PriorityQueue实现类 280

6.5.2 Deque接口与ArrayDeque实现类 280

6.5.3 LinkedList实现类 282

6.5.4各种线性表的性能分析 283

6.6 Map 285

6.6.1 HashMap和Hashtable实现类 286

6.6.2 LinkedHashMap实现类 290

6.6.3使用Properties读写属性文件 290

6.6.4 SortedMap接口和TreeMap实现类 292

6.6.5 WeakHashMap实现类 294

6.6.6 IdentityHashMap实现类 295

6.6.7 EnumMap实现类 296

6.6.8各Map实现类的性能分析 297

6.7 HashSet和HashMap的性能选项 297

6.8操作集合的工具类：Collections 298

6.8.1排序操作 298

6.8.2查找、替换操作 302

6.8.3同步控制 303

6.8.4设置不可变集合 303

6.9烦琐的接口：Enumeration 304

6.10本章小结 305

本章练习 305

第7章 泛型 306

7.1泛型入门 307

7.1.1编译时不检查类型的异常 307

7.1.2手动实现编译时检查类型 308

7.1.3使用泛型 309

7.1.4 Java 7泛型的“菱形”语法 309

7.2深入泛型 310

7.2.1定义泛型接口、类 311

7.2.2从泛型类派生子类 312

7.2.3并不存在泛型类 314

7.3类型通配符 314

7.3.1使用类型通配符 316

7.3.2设定类型通配符的上限 317

7.3.3设定类型形参的上限 319

7.4泛型方法 320

7.4.1定义泛型方法 320

7.4.2泛型方法和类型通配符的区别 323

7.4.3 Java 7的“菱形”语法与泛型构造器 324

7.4.4设定通配符下限 325

7.4.5泛型方法与方法重载 327

7.5擦除和转换 328

7.6泛型与数组 329

7.7本章小结 331

第8章 异常处理 332

8.1异常概述 333

8.2异常处理机制 335

8.2.1使用try…catch捕获异常 335

8.2.2异常类的继承体系 336

8.2.3 Java 7提供的多异常捕获 339

8.2.4访问异常信息 340

8.2.5使用fmally回收资源 341

8.2.6异常处理的嵌套 344

8.2.7 Java 7的自动关闭资源的try语句 344

8.3 Checked异常和Runtime异常体系 345

8.3.1使用throws声明抛出异常 346

8.4使用throw抛出异常 348

8.4.1抛出异常 348

8.4.2自定义异常类 350

8.4.3 catch和throw同时使用 350

8.4.4 Java 7增强的throw语句 352

8.4.5异常链 353

8.5 Java的异常跟踪栈 354

8.6异常处理规则 357

8.6.1不要过度使用异常 357

8.6.2不要使用过于庞大的try块 358

8.6.3避免使用Catch All语句 358

8.6.4不要忽略捕获到的异常 359

8.7本章小结 359

本章练习 359

第9章 Annotation（注释） 360

9.1基本Annotation 361

9.1.1限定重写父类方法：@Override 361

9.1.2标示已过时：@Deprecated 362

9.1.3抑制编译器警告：@SuppressWarnings 363

9.1.4 Java 7的“堆污染”警告与@SafeVarargs 363

9.2 JDK的元Annotation 365

9.2.1使用@Retentio 365

9.2.2使用@Target 366

9.2.3使用@Documented 366

9.2.4使用@Inherited 367

9.3自定义Annotation 368

9.3.1定义Annotation 368

9.3.2提取Annotation信息 370

9.3.3使用Annotation的示例 371

9.4编译时处理Annotation 376

9.5本章小结 380

第10章 输入/输出 381

10.1 File类 382

10.1.1访问文件和目录 382

10.1.2文件过滤器 384

10.2理解Java的IO流 385

10.2.1流的分类 386

10.2.2流的概念模型 387

10.3字节流和字符流 388

10.3.1 InputStream和Reader 388

10.3.2 OutputStream和Writer 391

10.4输入/输出流体系 392

10.4.1处理流的用法 392

10.4.2输入/输出流体系 393

10.4.3转换流 396

学生提问 怎么没有把字符流转换成字节流的转换流呢？ 396

10.4.4推回输入流 397

10.5重定向标准输入/输出 399

10.6 Java虚拟机读写其他进程的数据 400

10.7 RandomAccessFile 402

10.8对象序列化 406

10.8.1序列化的含义和意义 406

10.8.2使用对象流实现序列化 407

10.8.3对象引用的序列化 409

10.8.4自定义序列化 413

10.8.5另一种自定义序列化机制 419

10.8.6版本 420

10.9 NIO 421

10.9.1 Java新IO概述 422

10.9.2使用Buffer 422

10.9.3使用Channel 426

10.9.4字符集和Charset 429

学生提问 二进制序列与字符之间如何对应呢？ 430

10.9.5文件锁 432

10.10 Java 7的NIO.2 433

10.10.1 Path、Paths和Files核心API 433

10.10.2使用FileVisitor遍历文件和目录 435

10.10.3使用WatchService监控文件变化 436

10.10.4访问文件属性 437

10.11本章小结 439

本章练习 440

第11章 多线程 441

11.1线程概述 442

11.1.1线程和进程 442

11.1.2多线程的优势 443

11.2线程的创建和启动 444

11.2.1继承Thread类创建线程类 444

11.2.2实现Runnable接口创建线程类 446

11.2.3使用Callable和Future创建线程 447

11.2.4创建线程的三种方式对比 449

11.3线程的生命周期 450

11.3.1新建和就绪状态 450

11.3.2运行和阻塞状态 452

11.3.3线程死亡 453

11.4控制线程 454

11.4.1 join线程 454

11.4.2后台线程 455

11.4.3线程睡眠：sleep 456

11.4.4线程让步：yield 457

11.4.5改变线程优先级 459

11.5线程同步 460

11.5.1线程安全问题 460

11.5.2同步代码块 462

11.5.3同步方法 464

11.5.4释放同步监视器的锁定 466

11.5.5同步锁（Lock） 467

11.5.6死锁 469

11.6线程通信 471

11.6.1传统的线程通信 471

11.6.2使用Condition控制线程通信 475

11.6.3使用阻塞队列（BlockingQueue）控制线程通信 477

11.7线程组和未处理的异常 481

11.8线程池 483

11.8.1 Java 5实现的线程池 484

11.8.2 Java 7新增的ForkJoinPool 486

11.9线程相关类 489

11.9.1 ThreadLocal类 490

11.9.2包装线程不安全的集合 492

11.9.3线程安全的集合类 492

11.10本章小结 494

第12章 网络编程 495

12.1网络编程的基础知识 496

12.1.1网络基础知识 496

12.1.2 IP地址和端口号 497

12.2 Java的基本网络支持 498

12.2.1使用InetAddress 499

12.2.2使用URLDecoder和URLEncoder 499

12.2.3使用URL和URLConnection 501

12.3基于TCP协议的网络编程 508

12.3.1 TCP协议基础 508

12.3.2使用ServerSocket创建TCP服务器端 509

12.3.3使用Socket进行通信 510

12.3.4加入多线程 512

12.3.5记录用户信息 516

12.3.6半关闭的Socket 524

12.3.7使用NIO实现非阻塞Socket通信 525

12.3.8使用Java 7的AIO实现非阻塞通信 531

学生提问 上面程序中好像没用到④⑤号代码的get（）方法的返回值，这两个地方不调用get（）方法行吗？ 535

12.4本章小结 539

本章练习 539

第13章 类加载机制与反射 540

13.1类的加载、连接和初始化 541

13.1.1 JVM和类 541

13.1.2类的加载 542

13.1.3类的连接 543

13.1.4类的初始化 543

13.1.5类初始化的时机 544

13.2类加载器 546

13.2.1类加载器简介 546

13.2.2类加载机制 547

13.2.3创建并使用自定义的类加载器 549

13.2.4 URLClassLoader类 553

13.3通过反射查看类信息 554

13.3.1获得Class对象 554

13.3.2从Class中获取信息 555

13.4使用反射生成并操作对象 559

13.4.1创建对象 559

13.4.2调用方法 561

13.4.3访问属性值 564

13.4.4操作数组 565

13.5使用反射生成JDK动态代理 566

13.5.1使用Proxy和InvocationHandler创建动态代理 567

13.5.2动态代理和AOP 569

13.6反射和泛型 573

13.6.1泛型和Class类 573

13.6.2使用反射来获取泛型信息 575

13.7本章小结 577

本章练习 577