Java面向对象编程

.1.4.4 协作图 27
1.4.5 状态转换图 27
1.4.6 组件图 28
1.4.7 部署图 29
1.5 类之间的关系 29
1.5.1 关联（association） 29
1.5.2 依赖（dependency） 31
1.5.3 聚集（aggregation） 31
1.5.4 泛化（generalization） 32
1.5.5 实现（realization） 32
1.5.6 区分依赖、关联和聚集关系 33
1.6 实现panel系统 35
1.6.1 扩展panel系统 37
1.6.2 用配置文件进一步提高panel系统的可维护性 39
1.6.3 运行panel系统 40
1.7 小结 41
1.8 思考题 42
第2章 第一个java应用 43
2.1 创建java源文件 43
2.1.1 java源文件结构 44
2.1.2 包声明语句 45
2.1.3 包引入语句 47
2.1.4 方法的声明 49
2.1.5 程序入口main()方法的声明 50
2.1.6 给main()方法传递参数 51
2.1.7 注释语句 51
2.1.8 关键字 51
2.1.9 标识符 52
2.1.10 编程规范 52
2.2 用jdk管理java应用 53
2.2.1 jdk简介 54
2.2.2 编译java源文件 55
2.2.3 运行java程序 57
2.2.4 给java应用打包 59
2.3 javadoc文档 60
2.3.1 javadoc标记 62
2.3.2 javadoc命令的用法 67
2.4 java虚拟机的运行时数据区 69
2.5 小结 71
2.6 思考题 71
第3章 数据类型和变量 73
3.1 基本数据类型 74
3.1.1 boolean类型 74
3.1.2 byte、short、int和long类型 75
3.1.3 char类型与字符编码 76
3.1.4 float和double类型 79
3.2 引用类型 83
3.2.1 基本类型与引用类型的区别 84
3.2.2 用new关键字创建对象 85
3.3 变量的作用域 87
3.3.1 静态变量和实例变量的生命周期 88
3.3.2 局部变量的生命周期 91
3.3.3 成员变量和局部变量同名 92
3.3.4 将局部变量的作用域最小化 93
3.4 对象的默认引用：this 94
3.5 参数传递 96
3.6 变量的初始化及默认值 98
3.6.1 成员变量的初始化 98
3.6.2 局部变量的初始化 99
3.7 直接数 100
3.7.1 直接数的类型 100
3.7.2 直接数的赋值 101
3.8 小结 103
3.9 思考题 104
第4章 操 作 符 107
4.1 操作符简介 107
4.2 整型操作符 108
4.2.1 一元整型操作符 109
4.2.2 二元整型操作符 110
4.3 浮点型操作符 115
4.4 比较操作符和逻辑操作符 116
4.5 三元操作符“?:” 119
4.6 字符串连接操作符“+” 119
4.7 操作符“==”与对象的equals()方法 121
4.7.1 操作符“==” 121
4.7.2 对象的equals()方法 122
4.8 instanceof 操作符 125
4.9 变量的赋值和类型转换 127
4.9.1 基本数据类型转换 128
4.9.2 引用类型的类型转换 131
4.10 小结 131
4.11 思考题 134
第5章 流 程 控 制 137
5.1 分支语句 138
5.1.1 if…else语句 138
5.1.2 switch语句 141
5.2 循环语句 144
5.2.1 while语句 145
5.2.2 do…while语句 147
5.2.3 for语句 148
5.2.4 多重循环 151
5.3 流程跳转语句 151
5.4 综合例子：八皇后问题 154
5.5 小结 157
5.6 思考题 158
第6章 继 承 161
6.1 继承的基本语法 161
6.2 方法重载（overload） 163
6.3 方法覆盖（override） 165
6.4 方法覆盖与方法重载的异同 170
6.5 super关键字 171
6.6 多态 172
6.7 继承的利弊和使用原则 177
6.7.1 继承树的层次不可太多 177
6.7.2 继承树的上层为抽象层 178
6.7.3 继承关系最大的弱点：打破封装 178
6.7.4 精心设计专门用于被继承的类 180
6.7.5 区分对象的属性与继承 182
6.8 比较组合与继承 184
6.8.1 组合关系的分解过程对应继承关系的抽象过程 184
6.8.2 组合关系的组合过程对应继承关系的扩展过程 186
6.9 小结 190
6.9 思考题 191
第7章 java语言中的修饰符 195
7.1 访问控制修饰符 196
7.2 abstract修饰符 198
7.3 final修饰符 200
7.3.1 final类 201
7.3.2 final方法 201
7.3.3 final变量 202
7.4 static修饰符 206
7.4.1 static变量 206
7.4.2 static方法 209
7.4.3 static代码块 212
7.5 小结 214
7.6 思考题 215
第8章 接 口 219
8.1 接口的概念和基本特征 220
8.2 比较抽象类与接口 222
8.3 与接口相关的设计模式 227
8.3.1 定制服务模式 227
8.3.2 适配器模式 231
8.3.3 默认适配器模式 235
8.3.4 代理模式 236
8.3.5 标识类型模式 241
8.3.6 常量接口模式 242
8.4 小结 243
8.5 思考题 244
第9章 异 常 处 理 247
9.1 java异常处理机制概述 248
9.1.1 java异常处理机制的优点 248
9.1.2 java虚拟机的方法调用栈 250
9.1.3 异常处理对性能的影响 253
9.2 运用java异常处理机制 253
9.2.1 try…catch语句：捕获异常 253
9.2.2 finally语句：任何情况下必须执行的代码 254
9.2.3 throws子句：声明可能会出现的异常 256
9.2.4 throw语句：抛出异常 256
9.2.5 异常处理语句的语法规则 257
9.2.6 异常流程的运行过程 260
9.3 java异常类 264
9.3.1 运行时异常 266
9.3.2 受检查异常 266
9.3.3 区分运行时异常和受检查异常 267
9.4 用户定义异常 268
9.4.1 异常转译和异常链 269
9.4.2 处理多样化异常 271
9.5 异常处理原则 273
9.5.1 异常只能用于非正常情况 273
9.5.2 为异常提供说明文档 274
9.5.3 尽可能地避免异常 275
9.5.4 保持异常的原子性 276
9.5.5 避免过于庞大的try代码块 277
9.5.6 在catch子句中指定具体的异常类型 277
9.5.7 不要在catch代码块中忽略被捕获的异常 278
9.6 小结 278
9.7 思考题 279
第10章 类的生命周期 283
10.1 java虚拟机及程序的生命周期 283
10.2 类的加载、连接和初始化 283
10.2.1 类的加载 284
10.2.2 类的验证 285
10.2.3 类的准备 285
10.2.4 类的解析 286
10.2.5 类的初始化 286
10.2.6 类的初始化的时机 288
10.3 类加载器 291
10.3.1 类加载的父亲委托（parent delegation）机制 293
10.3.2 创建用户自定义的类加载器 294
10.3.3 urlclassloader类 300
10.4 类的卸载 301
10.5 小结 302
10.6 思考题 303
第11章 对象的生命周期 305
11.1 创建对象的方式 305
11.2 构造方法 308
11.2.1 重载构造方法 309
11.2.2 默认构造方法 310
11.2.3 子类调用父类的构造方法 311
11.2.4 构造方法的作用域 315
11.2.5 构造方法的访问级别 315
11.3 静态工厂方法 316
11.3.1 单例（singleton）类 318
11.3.2 枚举类 319
11.3.3 不可变（immutable）类与可变类 322
11.3.4 具有实例缓存的不可变类 325
11.3.5 松耦合的系统接口 328
11.4 垃圾回收 329
11.4.1 对象的可触及性 329
11.4.2 垃圾回收的时间 331
11.4.3 对象的finalize()方法简介 332
11.4.4 对象的finalize()方法的特点 332
11.4.5 比较finalize()方法和finally代码块 335
11.5 清除过期的对象引用 335
11.6 对象的强、软、弱和虚引用 337
11.7 小结 343
11.8 思考题 344
第12章 内 部 类 347
12.1 内部类的基本语法 347
12.1.1 实例内部类 348
12.1.2 静态内部类 351
12.1.3 局部内部类 353
12.2 内部类的继承 354
12.3 子类与父类中的内部类同名 355
12.4 匿名类 356
12.5 内部接口及接口中的内部类 359
12.6 内部类的用途 360
12.6.1 封装类型 360
12.6.2 直接访问外部类的成员 360
12.6.3 回调（callback） 361
12.7 内部类的类文件 363
12.8 小结 363
12.9 思考题 364
第13章 多 线 程 367
13.1 java线程的运行机制 367
13.2 线程的创建和启动 368
13.2 线程的创建和启动 369
13.2.1 扩展java.lang.thread类 369
13.2.2 实现runnable接口 374
13.3 线程的状态转换 375
13.3.1 新建状态（new） 375
13.3.2 就绪状态（runnable） 376
13.3.3 运行状态（running） 376
13.3.4 阻塞状态（blocked ） 376
13.3.5 死亡状态（dead） 377
13.4 线程调度 378
13.4.1 调整各个线程的优先级 379
13.4.2 线程睡眠：thread.sleep()方法 381
13.4.3 线程让步：thead.yield()方法 382
13.4.4 等待其他线程结束：join() 383
13.5 获得当前线程对象的引用 384
13.6 后台线程 385
13.7 定时器timer 386
13.8 线程的同步 388
13.8.1 同步代码块 391
13.8.2 线程同步的特征 394
13.8.3 同步与并发 397
13.8.4 线程安全的类 398
13.8.5 释放对象的锁 399
13.8.6 死锁 400
13.9 线程通信 402
13.10 中断阻塞 406
13.11 线程控制 407
13.11.1 被废弃的suspend()和resume()方法 408
13.11.2 被废弃的stop()方法 409
13.11.3 以编程的方式控制线程 409
13.12 线程组 411
13.13 处理线程未捕获的异常 412
13.14 threadlocal类 414
13.15 小结 416
13.16 思考题 417
第14章 数 组 419
14.1 数组变量的声明 419
14.2 创建数组对象 420
14.3 访问数组的元素和长度 421
14.4 数组的初始化 422
14.5 多维数组 423
14.6 调用数组对象的方法 424
14.7 把数组作为方法参数或返回值 425
14.8 数组排序 427
14.9 数组的二叉查找算法 428
14.10 哈希表 430
14.11 数组实用类：arrays 434
14.12 小结 436
14.13 思考题 437
第15章 java集合 439
15.1 collection和iterator接口 440
15.2 set（集） 442
15.2.1 set的一般用法 443
15.2.2 hashset类 444
15.2.3 treeset类 446
15.3 list（列表） 450
15.3.1 访问列表的元素 450
15.3.2 为列表排序 451
15.3.3 listiterator接口 451
15.3.4 获得固定长度的list对象 452
15.3.5 比较java数组和各种list的性能 453
15.4 map（映射） 455
15.5 hashset和hashmap的负载因子 457
15.6 集合的编译时类型检查 458
15.7 用for循环遍历集合 461
15.8 集合实用类：collections 461
15.9 历史集合类 464
15.10 小结 467
15.11 思考题 468
第16章 java i/o系统 469
16.1 输入流和输出流概述 469
16.2 输入流 471
16.2.1 字节数组输入流：bytearrayinputstream类 472
16.2.2 文件输入流：fileinputstream类 473
16.2.3 字符串输入流：stringbufferinputstream 474
16.2.4 管道输入流：pipedinputstream 475
16.2.5 顺序输入流：sequenceinputstream类 476
16.3 过滤输入流：filterinputstream 477
16.3.1 装饰器设计模式 477
16.3.2 过滤输入流的种类 478
16.3.3 datainputstream类 479
16.3.4 linenumberinputstream类 480
16.3.5 bufferedinputstream类 480
16.3.6 pushbackinputstream类 481
16.4 输出流 481
16.4.1 字节数组输出流：bytearrayoutputstream类 481
16.4.2 文件输出流：fileoutputstream 483
16.5 过滤输出流：filteroutputstream 483
16.5.1 dataoutputstream 484
16.5.2 bufferedoutputstream 484
16.5.3 printstream类 485
16.6 reader/writer概述 487
16.7 reader类 489
16.7.1 字符数组输入流：chararrayreader类 490
16.7.2 字符串输入流：stringreader类 491
16.7.3 inputstreamreader类 491
16.7.4 filereader类 492
16.7.5 bufferedreader类 492
16.8 writer类 493
16.8.1 字符数组输出流：chararraywriter类 493
16.8.2 outputstreamwriter类 494
16.8.3 filewriter类 496
16.8.4 bufferedwriter类 496
16.8.5 printwriter类 497
16.9 标准i/o 498
16.9.1 重新包装标准输入和输出 498
16.9.2 标准i/o重定向 499
16.10 随机访问文件类：randomaccessfile 500
16.11 新i/o类库 501
16.11.1 缓冲器buffer概述 502
16.11.2 通道channel概述 503
16.11.3 字符编码charset类概述 504
16.11.4 用filechannel读写文件 505
16.11.5 控制缓冲区 506
16.11.6 字符编码转换 507
16.11.7 缓冲区视图 508
16.11.8 文件映射缓冲区：mappedbytebuffer 509
16.11.9 文件加锁 510
16.12 对象的序列化与反序列化 513
16.13 file类 518
16.13.1 查看、创建和删除文件或目录 520
16.13.2 文件过滤器 522
16.14 小结 523
16.15 思考题 524
第17章 图形用户界面 527
17.1 awt容器 527
17.2 布局管理器 529
17.2.1 flowlayout流式布局管理器 530
17.2.2 borderlayout边界布局管理器 532
17.2.3 gridlayout网格布局管理器 534
17.2.4 cardlayout卡片布局管理器 537
17.2.5 gridbaglayout网格包布局管理器 539
17.3 事件处理 543
17.3.1 事件处理的软件实现 544
17.3.2 事件源﹑事件和监听器的类层次和关系 549
17.4 awt绘图 554
17.5 graphics类 556
17.6 小结 558
17.7 思考题 558
第18章 swing组件 561
18.1 swing组件的基本用法 562
18.2 边框 563
18.3 按钮组件 565
18.4 文本框 568
18.5 文本区域与滚动面板 570
18.6 复选框与单选按钮 572
18.7 下拉列表 574
18.8 列表框 575
18.9 页签面板 577
18.10 菜单 578
18.11 对话框 583
18.12 文件对话框 585
18.13 消息框 588
18.14 绘图 589
18.15 japplet 592
18.16 在japplet中播放声音 598
18.17 boxlayout布局管理器 600
18.18 设置swing界面的外观和感觉 603
18.19 小结 605
18.20 思考题 606
第19章 java常用类 607
19.1 object 类 607
19.2 string类和stringbuffer类 608
19.2.1 string类 608
19.2.2 “hello”与new string("hello")的区别 611
19.2.3 stringbuffer类 612
19.2.4 比较string类与stringbuffer类 613
19.2.5 正则表达式 615
19.3 包装类 616
19.3.1 包装类的构造方法 617
19.3.2 包装类的常用方法 618
19.3.3 包装类的特点 619
19.4 math类 620
19.5 random类 621
19.6 处理日期的类 621
19.6.1 date类 622
19.6.2 dateformat类 622
19.6.3 calendar类 624
19.7 bigdecimal类 625
19.8 小结 628
19.9 思考题 628

.　　2002 J2SE 1.4发布，自此Java的计算能力有了大幅度提升。J2EE SDK的下载量达到200万次
　　2003 5.5亿台桌面机上运行Java程序，75%的开发人员将Java作为首要开发工具
　　2004 J2SE 1.5发布，这是Java语言在发展史上的又一里程碑事件。为了表示这个版本的重要性，J2SE 1.5更名为J2SE 5.0
　　2005 JavaOne大会召开，Sun公司公开Java SE6。此时，Java的各种版本被更名，取消其中的数字“2”：J2EE更名为Java EE，J2SE更名为Java SE，J2ME更名为Java ME。
　　Java语言的特点
　　Java应用如此广泛是因为Java具有多方面的优势。其特点如下：
　　（1）面向对象。Java自诞生之时就设计成面向对象的语言，而C++语言是一种强制面向对象的语言。面向对象可以说是Java最重要的特性，它不支持类似C语言那样的面向过程的程序设计技术。Java支持静态和动态风格的代码重用。
　　（2）跨平台。对于Java程序，不管Windows平台还是UNIX平台，或者其他平台，它都适用。Java编辑器把Java源程序编译成与体系结构无关的字节码指令，只要安装了Java运行系统，Java程序就可在任意的处理器上运行。这些字节码指令由Java虚拟机来执行，Java虚拟机的解释器在得到字节码后，对它进行转换，使之能够在不同的平台运行。
　　（3）直接支持分布式的网络应用。除了支持基本的语言功能以外，Java核心类库还包括一个支持HTTP、SMTP和FTP等基于TCP/IP协议的类库。因此，Java应用程序可凭借URL打开并访问网络上的对象，其访问方式与访问本地文件系统几乎完全相同。在Java出现以前，为分布式环境尤其是Internet提供动态的内容无疑是一项非常宏伟、难以想像的任务，但Java的语言特性却使我们很容易地达到了这个目标。
　　（4）安全性和健壮性。Java致力于检查程序在编译和运行时的错误，类型检查能够帮助检查出许多开发早期出现的错误。Java 支持自动内存管理，这不但让程序员减轻了许多负担，也让程序员减少了犯错的机会。Java自己操纵内存减少了内存出错的可能性。Java还能够检测数组边界，避免了覆盖数据的可能。在Java语言里，指针和释放内存等功能均被抛弃，从而避免了非法内存操作的危险。
　　以上特点，是C++语言及其他语言无法比拟的（C++语言尽管也是面向对象的，但并不是严格意义上的面向对象语言）。单从面向对象的特性来看，Java类似于SmallTalk， 但其他特性，尤其是适用于分布式计算环境的特性远远超越了SmallTalk。Java发展到现在，已经不仅仅是一种语言，可以说是一种技术，这个技术涉及到网络和编程等领域。另外，Java是非常简单、高效的，有调查数据发现：用C++和Java来做一个相同功能的项目，用 Java写的程序要比用C++写的程序节省60%的代码和66%的时间。可以说，用Java语言编程时间短、功能强，编程人员接手起来更容易、更简便。
　　本书的组织结构和主要内容
　　本书以六条主线贯穿全书：面向对象编程思想、Java语言的语法、Java虚拟机执行Java程序的原理、在实际项目中的运用、设计模式和性能优化技巧。书中的每一章都会围绕若干条主线来展开内容，并且根据全书的布局，合理安排每一章内容的深度。本书主要内容包括：面向对象的开发方法概述、数据类型和变量、操作符、流程控制、继承、Java语言中的修饰符、接口、异常处理、类的生命周期、对象的生命周期、内部类、多线程与并发、数组、Java集合、输入输出、图形用户界面、Swing组件和Java常用类。
　　这本书是否适合您
　　在如今的Java领域，各种新技术、新工具层出不穷，一方面，每一种技术都会不停地升级换代，另一方面，还会不断涌现出新的技术和工具。Java世界就像小时候玩的万花筒，尽管实质上只是由几个普通的玻璃碎片组成，但只要轻轻一摇，就会变化出千万种缤纷的图案。Java世界如此变化多端，很容易让初学Java的人有无从下手的感觉。常常会有读者问我这样的问题：
　　我学了Java已经一年多了，现在就只能用JSP写点东西，其他的东西实在太多了，我整天学都学不完，很迷惘，不知道该如何有针对性地去学，去找到一份Java工作，现在是困死在Java里了。
　　撰写本书，目的是为了帮助读者看清Java万花筒的本质，从复杂的表象中寻找普遍的的规律，深刻理解Java的核心思想。只有掌握了普遍的规律与和核心思想，才能以不变应万变，轻轻松松地把握Java技术发展的新趋势，迅速地领略并且能熟练运用一门新的技术，而不成为被动的追随者，知其然而不知其所以然。
　　阅读本书，读者对Java的领悟将逐步达到以下境界：
　　·熟悉Java语法，熟练地编译和调试程序。
　　·按照面向对象的思想来快速理解JDK类库及其他第三方提供的类库，通过阅读JavaDoc和相关文档，知道如何正确地使用这些类库。
　　·按照面向对象的思想来分析问题领域，设计对象模型。
　　·在开发过程中会运用现有的一些优秀设计模式，提高开发效率。
　　·当一个方法有多种实现方式时，能够从可维护、可重用及性能优化的角度选择最佳的实现方式。
　　·理解Java虚拟机执行Java程序的原理，从而更深入地理解Java语言的各种特性和语法规则。
　　致谢
　　本书在编写过程中得到了Sun公司在技术上的大力支持，飞思科技产品研发中心负责监制工作，复旦软件学院的MSE师生们为本书的编写提供了有益的帮助，JavaThinker网站的许多热心网友及作者的亲友，包括李洪成、李红军、李建伟、杨源、曹文伟、gogolong、lwy0329和fjchenq等为本书提供了宝贵的建议，在此表示衷心的感谢！
　　尽管我们尽了最大努力，但本书难免会有不妥之处，欢迎各界专家和读者朋友批评指正。
　　编 者
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