Java核心技术速学版（第3版）

本书是经典 Java开发基础书《Java核心技术》的速学版本。本书首先介绍了Java 语言的基础知识,包含接口、Lambda 表达式、继承、反射、异常处理、断言、日志、泛型编程、容器等关键概念；其次介绍了流、输人和输出处理、并发、注解、日期和时间 API、国际化、编译和脚本、Java 平台模块系统等高级特性。本书不仅可以让读者深入了解 Java 编程的基础知识和核心概念，还可以帮助读者掌握 Java 应用程序开发所需的基本技能。本书涵盖了Java17中更新的内容，提供了许多实用的示例代码，还给出了基于作者实际经验的提示、注意和警告。

本书可供希望深入掌握Java应用的初学者使用，也适合打算将Java 应用到实际项目中的编程人员使用。

[美]凯·S.霍斯特曼（Cay S.Horstmann） 《Java 核心技术（原书第 12 版）》两卷本（Core Java, Volumes I and II, Twelfth Edition）的主要作者，他还为专业编程人员和计算机科学专业的学生撰写了十多本书。 他是美国圣何塞州立大学计算机专业的科学荣誉退休教授，也是一名Java Champion。

第 1 章 基本编程结构 1

1.1　我们的第 一个程序　1

1.1.1　剖析“Hello, World”程序　1

1.1.2　编译和运行 Java 程序　2

1.1.3　方法调用　4

1.1.4　JShell　4

1.2　基本类型　6

1.2.1　有符号整数类型　7

1.2.2　浮点类型　7

1.2.3　char 类型　8

1.2.4　boolean 类型　8

1.3　变量　8

1.3.1　变量声明　8

1.3.2　标识符　9

1.3.3　初始化　9

1.3.4　常量　9

1.4　算术运算　10

1.4.1　赋值　11

1.4.2　基本算术运算符　11

1.4.3　数学方法　12

1.4.4　数值的类型转换　12

1.4.5　关系运算符和逻辑运算符　13

1.4.6　大数　14

1.5　字符串　14

1.5.1　拼接　14

1.5.2　子串　15

1.5.3　字符串比较　15

1.5.4　数值和字符串的相互转换　16

1.5.5　字符串 API　16

1.5.6　码点和代码单元　18

1.5.7　文本块　19

1.6　输入和输出　20

1.6.1　读取输入　20

1.6.2　格式化输出　21

1.7　控制流　22

1.7.1　分支　23

1.7.2　switch 语句　23

1.7.3　循环　24

1.7.4　break 和 continue　25

1.7.5　局部变量的作用域　26

1.8　数组和数组列表　27

1.8.1　使用数组　27

1.8.2　数组构造　28

1.8.3　数组列表　28

1.8.4　基本类型的封装类　29

1.8.5　增强 for 循环　30

1.8.6　复制数组和数组列表　30

1.8.7　数组算法　31

1.8.8　命令行参数　31

1.8.9　多维数组　31

1.9　功能分解　33

1.9.1　声明和调用静态方法　33

1.9.2　数组参数和返回值　33

1.9.3　可变参数　34

练习　34

第　2 章 面向对象编程　36

2.1　使用对象　36

2.1.1　访问器方法和修改器方法　37

2.1.2　对象引用　38

2.2　实现类　39

2.2.1　实例变量　39

2.2.2　方法头　39

2.2.3　方法体　39

2.2.4　实例方法调用　40

2.2.5　this 引用　40

2.2.6　按值调用　41

2.3　对象构造　42

2.3.1　实现构造器　42

2.3.2　重载　42

2.3.3　从一个构造器调用另一个构造器　43

2.3.4　默认初始化　43

2.3.5　实例变量初始化　43

2.3.6　final 实例变量　44

2.3.7　无参数构造器　44

2.4　记录　44

2.4.1　记录的概念　45

2.4.2　构造器：标准的、自定义的和简洁的　46

2.5　静态变量和静态方法　46

2.5.1　静态变量　46

2.5.2　静态常量　47

2.5.3　静态初始化块　47

2.5.4　静态方法　47

2.5.5　工厂方法　48

2.6　包　49

2.6.1　包声明　49

2.6.2　jar 命令　49

2.6.3　类路径　50

2.6.4　包访问　51

2.6.5　导入类　51

2.6.6　静态导入　52

2.7　嵌套类　52

2.7.1　静态嵌套类　52

2.7.2　内部类　53

2.7.3　内部类的特殊语法规则　54

2.8　文档注释　55

2.8.1　注释插入　55

2.8.2　类注释　56

2.8.3　方法注释　56

2.8.4　变量注释　56

2.8.5　通用注释　57

2.8.6　链接　57

2.8.7　包注释、模块注释和概述注释　57

2.8.8　注释提取　58

练习　58

第　3 章 接口和 Lambda 表达式　60

3.1　接口　60

3.1.1　使用接口　60

3.1.2　声明接口　61

3.1.3　实现接口　61

3.1.4　转换为接口类型　62

3.1.5　强制转换和 instanceof运算符　63

3.1.6　instanceof 的“模式匹配”形式　63

3.1.7　扩展接口　64

3.1.8　实现多个接口　64

3.1.9　常量　64

3.2　静态方法、默认方法和私有方法　64

3.2.1　静态方法　65

3.2.2　默认方法　65

3.2.3　解决默认方法冲突　65

3.2.4　私有方法　66

3.3　接口示例　66

3.3.1　Comparable 接口　67

3.3.2　Comparator 接口　68

3.3.3　Runnable 接口　68

3.3.4　用户界面回调　68

3.4　Lambda 表达式　69

3.4.1　Lambda 表达式的语法　69

3.4.2　函数式接口　70

3.5　方法引用和构造器引用　71

3.5.1　方法引用　71

3.5.2　构造器引用　71

3.6　处理 Lambda 表达式　72

3.6.1　实现延迟执行　72

3.6.2　选择函数式接口　73

3.6.3　实现自己的函数式接口　74

3.7　Lambda 表达式作用域和变量作用域　74

3.7.1　Lambda 表达式作用域　75

3.7.2　封闭作用域内访问变量　75

3.8　高阶函数　76

3.8.1　返回函数的方法　76

3.8.2　修改函数的方法　77

3.8.3　Comparator 方法　77

3.9　局部类和匿名类　78

3.9.1　局部类　78

3.9.2　匿名类　78

练习　79

第　4 章 继承与反射　81

4.1　扩展类　81

4.1.1　超类和子类　81

4.1.2　定义和继承子类方法　82

4.1.3　方法覆盖　82

4.1.4　子类构造　83

4.1.5　超类赋值　83

4.1.6　强制类型转换　84

4.1.7　匿名子类　84

4.1.8　带 super 的方法表达式　84

4.2　继承的层次结构　85

4.2.1　final 方法和 final 类　85

4.2.2　抽象方法和抽象类　85

4.2.3　受保护的访问　86

4.2.4　密封类　86

4.2.5　继承和默认方法　88

4.3　Object：宇宙级超类　88

4.3.1　toString 方法　89

4.3.2　equals 方法　90

4.3.3　hashCode 方法　91

4.3.4　克隆对象　92

4.4　枚举　94

4.4.1　枚举的方法　94

4.4.2　构造器、方法和字段　94

4.4.3　实例的主体　95

4.4.4　静态成员　95

4.4.5　switch 中的枚举　96

4.5　运行时类型信息和资源　96

4.5.1　Class 类　96

4.5.2　加载资源　98

4.5.3　类加载器　98

4.5.4　上下文类加载器　99

4.5.5　服务加载器　100

4.6　反射　101

4.6.1　枚举类的成员　101

4.6.2　检查对象　102

4.6.3　调用方法　102

4.6.4　构造对象　103

4.6.5　JavaBeans　103

4.6.6　使用数组　104

4.6.7　代理　105

练习　106

第　5 章 异常、断言和日志　108

5.1　异常处理　108

5.1.1　抛出异常　108

5.1.2　异常层次结构　109

5.1.3　声明检查型异常　110

5.1.4　捕获异常　110

5.1.5　带资源的 try 语句　111

5.1.6　finally 子句　112

5.1.7　重新抛出异常和链接异常　113

5.1.8　未捕获的异常和栈跟踪　114

5.1.9　抛出异常的 API 方法　114

5.2　断言　115

5.2.1　使用断言　115

5.2.2　启用和禁用断言　115

5.3　日志　116

5.3.1　是否应使用 Java 日志框架　116

5.3.2　日志记录基础　116

5.3.3　平台日志 API　117

5.3　4 日志记录配置　118

5.3.5　日志处理程序　118

5.3.6　过滤器和格式化器　120

练习　121

第　6 章 泛型编程　123

6.1　泛型类　123

6.2　泛型方法　124

6.3　类型限定　124

6.4　类型差异和通配符　125

6.4.1　子类型通配符　125

6.4.2　超类型通配符　126

6.4.3　带类型变量的通配符　127

6.4.4　无限定通配符　127

6.4.5　通配符捕获　128

6.5　Java 虚拟机中的泛型　128

6.5.1　类型擦除　128

6.5.2　强制类型转换插入　129

6.5.3　桥接方法　129

6.6　泛型的限制　130

6.6.1　无基本类型参数　130

6.6.2　运行时所有类型都是原始的　130

6.6.3　无法实例化类型变量　131

6.6.4　不能构造参数化类型的数组　132

6.6.5　类类型变量在静态上下文中无效　132

6.6.6　擦除后方法不能发生冲突　133

6.6.7　异常和泛型　133

6.7　反射和泛型　134

6.7.1　Class类　134

6.7.2　虚拟机中的泛型类型信息　135

练习　136

第　7 章 容器　138

7.1　容器框架概述　138

7.2　迭代器　140

7.3　集合　141

7.4　映射　142

7.5　其他容器　144

7.5.1　属性　144

7.5.2　位集　145

7.5.3　枚举集合和枚举映射　146

7.5.4　栈、队列、双向队列和优先队列　146

7.5.5　弱哈希映射　147

7.6　视图　147

7.6.1　小型容器　147

7.6.2　范围　148

7.6.3　不可修改视图　148

练习　149

第　8 章 流　151

8.1　从迭代到流操作　151

8.2　流的创建　152

8.3　filter、map 和 flatMap 方法　153

8.4　提取子流和组合流　155

8.5　其他流转换　155

8.6　简单约简　156

8.7　Optional 类型　156

8.7.1　生成替代值　156

8.7.2　值存在就消费值　157

8.7.3　流水线化 Optional 值　157

8.7.4　不使用 Optional 值的方式　157

8.7.5　创建 Optional 值　158

8.7.6　用 flatMap 合成 Optional 值函数　158

8.7.7　将 Optional 转换为流　159

8.8　收集结果　159

8.9　收集到映射中　160

8.10　分组和分区　161

8.11　下游收集器　161

8.12　约简操作　163

8.13　基本类型流　164

8.14　并行流　165

练习　166

第　9 章 输入和输出处理　168

9.1　输入/输出流、读取器和写入器　168

9.1.1　获取流　168

9.1.2　字节的读取　169

9.1.3　字节的写入　169

9.1.4　字符编码　170

9.1.5　文本输入　171

9.1.6　文本输出　172

9.1.7　二进制数据的读写　173

9.1.8　随机访问文件　173

9.1.9　内存映射文件　173

9.1.10　文件锁定　174

9.2　路径、文件和目录　174

9.2.1　路径　174

9.2.2　创建文件和目录　175

9.2.3　复制、移动和删除文件　176

9.2.4　访问目录条目　177

9.2.5　ZIP 文件系统　178

9.3　HTTP 连接　179

9.3.1　URLConnection 类和 HttpURLConnection 类　179

9.3.2　HTTP 客户端 API　180

9.4　正则表达式　181

9.4.1　正则表达式语法　181

9.4.2　检测匹配　183

9.4.3　查找所有匹配　184

9.4.4　分组　184

9.4.5　按分隔符拆分　185

9.4.6　替换匹配　185

9.4.7　标志　186

9.5　序列化　186

9.5.1　Serializable 接口　186

9.5.2　瞬态实例变量　187

9.5.3　readObject 和 writeObject方法　188

9.5.4　readExternal 和 writeExternal 方法　189

9.5.5　readResolve 和 writeReplace 方法　189

9.5.6　版本管理　190

9.5.7　反序列化和安全性　191

练习　192

第　10 章 并发编程　194

10.1　并发任务　194

10.1.1　运行任务　194

10.1.2　Future　196

10.2　异步计算　197

10.2.1　可完成 Future　197

10.2.2　组合可完成 Future　198

10.2.3　用户界面回调中的长时间运行任务　200

10.3　线程安全　201

10.3.1　可见性　201

10.3.2　竞争条件　202

10.3.3　安全并发策略　203

10.3.4　不可变类　204

10.4　并行算法　204

10.4.1　并行流　204

10.4.2　并行数组操作　205

10.5　线程安全数据结构　205

10.5.1　并发哈希映射　206

10.5.2　阻塞队列　206

10.5.3　其他线程安全数据结构　207

10.6　原子计数器和累加器　208

10.7　锁和条件　209

10.7.1　锁　209

10.7.2　synchronized 关键字　210

10.7.3　等待条件　211

10.8　线程　212

10.8.1　启动线程　212

10.8.2　线程中断　213

10.8