第1章 Java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 4
1．2．1 C＃简介和优势 4
1．2．2 Ruby简介和优势 4
1．2．3 Python的简介和优势 5
1．3 Java程序运行机制 6
1．3．1高级语言的运行机制 6
1．3．2 Java程序的运行机制和JVM 6
1．4开发Java的准备 7
1．4．1安装JDK 8
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？ 8
学生提问 为什么不安装公共JRE系统呢？ 9
1．4．2设置PATH环境变量 10
学生提问 为什么选择设置用户变量，用户变量和系统变量有什么区别呢？ 11
1．5第一个Java程序 12
1．5．1编辑Java源代码 12
1．5．2编译Java程序 13
学生提问 当我们使用编译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？ 13
1．5．3运行Java程序 14
1．5．4根据CLASSPATH环境变量定位类 15
1．6 Java程序的基本规则 16
1．6．1 Java程序的组织形式 16
1．6．2 Java源文件的命名规则 17
1．6．3初学者容易犯的错误 18
1．7垃圾回收机制 20
1．8何时开始使用IDE工具 21
学生提问 老师，我想学习Java编程，到底是学习Eclipse好呢，还是学习JBuilder好呢？ 21
1．9本章小结 22
本章练习 22
第2章 理解面向对象 23
2．1面向对象 24
2．1．1结构化程序设计简介 24
2．1．2程序的三种基本结构 25
2．1．3面向对象程序设计简介 27
2．1．4面向对象的基本特征 28
2．2 UML（统一建模语言）介绍 29
2．2．1用例图 30
2．2．2类图 31
2．2．3组件图 33
2．2．4部署图 33
2．2．5顺序图 34
2．2．6活动图 34
2．2．7状态机图 36
2．3 Java的面向对象特征 36
2．3．1一切都是对象 37
2．3．2类和对象 37
2．4本章小结 37
第3章 数据类型和运算符 38
3．1注释 39
3．1．1单行注释和多行注释 39
3．1．2文档注释 40
学生提问 API文档是什么？ 40
学生提问 为什么要掌握查看API文档的方法？ 42
3．2标识符和关键字 45
3．2．1分隔符 45
3．2．2标识符规则 47
3．2．3 Java关键字 47
3．3数据类型分类 48
3．4基本数据类型 48
3．4．1整型 49
3．4．2字符型 49
3．4．3浮点型 51
3．4．4布尔型 52
3．5基本类型的类型转换 53
3．5．1自动类型转换 53
3．5．2强制类型转化 54
3．5．3表达式类型的自动提升 56
3．6直接量 57
3．6．1直接量的类型 57
3．6．2直接量的赋值 58
3．7运算符 58
3．7．1算术运算符 58
3．7．2赋值运算符 61
3．7．3位运算符 62
3．7．4扩展后的赋值运算符 64
3．7．5比较运算符 65
学生提问 Java为什么要对这些数据进行缓存呢？ 67
3．7．6逻辑运算符 67
3．7．7三目运算符 68
3．7．8运算符的结合性和优先级 69
3．8本章小结 70
本章练习 70
第4章 流程控制和数组 71
4．1顺序结构 72
4．2分支结构 72
4．2．1 if条件语句 72
4．2．2 switch分支语句 76
4．3循环结构 78
4．3．1 while循环语句 78
4．3．2 do while循环语句 79
4．3．3 for循环 80
4．3．4嵌套循环 83
4．4控制循环结构 84
4．4．1使用break结束循环 84
4．4．2使用continue结束本次循环 85
4．4．3使用return结束方法 87
4．5数组类型 87
4．5．1理解数组：数组也是一种类型 87
学生提问 int［］是一种类型吗？怎么使用这种类型呢？ 88
4．5．2定义数组 88
4．5．3数组的初始化 88
学生提问 能不能只分配内存空间，不赋初始值呢？ 89
4．5．4使用数组 90
学生提问 为什么要我记住这些异常信息？ 91
4．5．5 JDK1．5提供了foreach循环 91
4．6深入数组 93
4．6．1内存中的数组 93
学生提问 为什么有栈内存和堆内存之分？ 93
4．6．2基本类型数组的初始化 95
4．6．3引用类型数组的初始化 96
4．6．4没有多维数组 99
学生提问 我是否可以让图4．13中灰色覆盖的数组元素再次指向另一个数组？这样不可以扩展成三维数组吗？甚至扩展到更多维的数组？ 101
4．6．5操作数组的工具类 102
4．6．6数组的应用举例 103
4．7本章小结 106
本章练习 106
第5章 面向对象（上） 107
5．1类和对象 108
5．1．1定义类 108
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？ 110
5．1．2对象的产生和使用 110
5．1．3对象、引用和指针 111
5．1．4对象的this引用 112
5．2方法详解 116
5．2．1方法的所属性 116
5．2．2方法的参数传递机制 116
5．2．3形参长度可变的方法 120
5．2．4递归方法 121
5．2．5方法重载 123
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？ 124
5．3成员变量和局部变量 124
5．3．1成员变量和局部变量 125
5．3．2成员变量的初始化和内存中的运行机制 128
5．3．3局部变量的初始化和内存中的运行机制 130
5．3．4变量的使用规则 130
5．4隐藏和封装 132
5．4．1理解封装 132
5．4．2使用访问控制符 132
5．4．3 package和import 135
5．4．4 Java的常用包 140
5．5深入构造器 140
5．5．1使用构造器执行初始化 141
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
5．5．2构造器的重载 142
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
5．6类的继承 144
5．6．1继承的特点 144
5．6．2重写父类的方法 145
5．6．3父类实例的super引用 146
学生提问 我们只是创建了一个Ostrich对象时，哪来的Bird对象？ 147
5．6．4调用父类构造器 148
学生提问 为什么我创建Java对象时从未感觉到java.lang.Object的构造器被调用过？ 150
5．7多态 151
5．7．1多态性 151
5．7．2引用变量的强制类型转换 152
5．7．3 instanceof运算符 154
5．8继承与组合 154
5．8．1使用继承的注意点 155
5．8．2利用组合实现复用 156
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？ 159
5．9初始化块 159
5．9．1使用初始化块 160
5．9．2初始化块和构造器 161
5．9．3静态初始化块 162
5．10本章小结 164
本章练习 165
第6章 面向对象（下） 166
6．1基本数据类型的包装类 167
6．2处理对象 170
6．2．1打印对象和toString方法 170
6．2．2＝＝和equals比较运算符 172
6．3类成员 175
6．3．1理解类成员 175
6．3．2单例（Singleton）类 176
6．4 final修饰符 177
6．4．1 final变量 177
6．4．2 final方法 181
6．4．3 final类 182
6．4．4不可变类 182
6．4．5缓存实例的不可变类 186
6．5抽象类 188
6．5．1抽象方法和抽象类 188
6．5．2抽象类的作用 191
6．6更彻底的抽象：接口 192
6．6．1接口的概念 192
6．6．2接口的定义 193
6．6．3接口的继承 195
6．6．4使用接口 195
6．6．5接口和抽象类 197
6．6．6面向接口编程 198
6．7内部类 202
6．7．1非静态内部类 202
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？ 206
6．7．2静态内部类 207
学生提问 为什么静态内部类实例方法也不能访问外部类的实例属性呢？ 207
学生提问 接口里是否能定义内部接口？ 208
6．7．3使用内部类 208
学生提问 既然内部类是外部类的成员，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？ 211
6．7．4局部内部类 211
6．7．5匿名内部类 212
6．7．6闭包（Closure）和回调 215
6．8枚举类 217
6．8．1手动实现枚举类 217
6．8．2枚举类入门 219
6．8．3枚举类的属性、方法和构造器 220
6．8．4实现接口的枚举类 223
6．8．5包含抽象方法的枚举类 224
6．9对象与垃圾回收 225
6．9．1对象在内存中的状态 226
6．9．2强制垃圾回收 227
6．9．3 finalize方法 228
6．9．4对象的软、弱和虚引用 230
6．10修饰符的适用范围 233
6．11使用JAR文件 234
6．11．1 jar命令详解 235
6．11．2创建可执行的JAR包 237
6．11．3关于JAR包的技巧 238
6．12本章小结 239
本章练习 239
第7章 Java集合 240
7．1 Java集合概述 241
7．2 Collection和Iterator接口 243
7．2．1使用Iterator接口遍历集合元素 244
7．2．2使用foreach循环遍历集合元素 246
7．3 Set接口 247
7．3．1 HashSet类 247
学生提问 hashCode方法对于HashSet的作用是什么？ 249
7．3．2 TreeSet类 252
7．3．3 EnumSet类 259
7．4 List接口 261
7．4．1 List接口和ListIterator接口 261
7．4．2 ArrayList和Vector实现类 264
7．4．3固定长度的List 266
7．5 Queue接口 266
7．5．1 LinkedList实现类 266
7．5．2 PriorityQueue实现类 269
7．6 Map 270
7．6．1 HashMap和Hashtable实现类 271
7．6．2 SortedMap接口和TreeMap实现类 276
7．6．3 WeakHashMap实现类 279
7．6．4 IdentiHashMap实现类 280
7．6．5 EnumMap实现类 281
7．7 HashSet和HashMap的性能选项 282
7．8操作集合的工具类：Collections 283
7．8．1排序操作 283
7．8．2查找，替换操作 287
7．8．3同步控制 288
7．8．4设置不可变集合 288
7．9烦琐的接口：Enumeration 289
7．10本章小结 290
本章练习 290
第8章 泛型 291
8．1泛型入门 292
8．1．1编译时不检查类型的异常 292
8．1．2手动实现编译时检查类型 293
8．1．3使用泛型 294
8．2深入泛型 294
8．2．1定义泛型接口、类 295
8．2．2从泛型类派生子类 296
8．2．3并不存在泛型类 298
8．3类型通配符 298
8．3．1使用类型通配符 299
8．3．2设定类型通配符的上限 300
8．3．3设定类型形参的上限 302
8．4泛型方法 303
8．4．1定义泛型方法 3
8．4．2泛型方法和类型通配符的区别 306
8．4．3设定通配符的下限 307
8．4．4泛型方法与方法重载 309
8．5擦除和转换 309
8．6泛型与数组 311
8．7本章小结 313
第9章 与运行环境交互 314
9．1与用户互动 315
9．1．1运行Java程序的参数 315
9．1．2使用Scanner获取键盘输入 316
9．1．3使用BufferedReader获取键盘输入 318
9．2系统相关 319
9．2．1 System类 319
9．2．2 Runtime类 321
9．3常用类 322
9．3．1 Object类 322
9．3．2 String、StringBuffer和StringBuilder类 322
9．3．3 Math类 327
9．3．4 Random类 328
9．3．5 BigDecimal类 330
9．4处理日期的类 333
9．4．1 Date类 333
9．4．2 Calendar类 334
9．4．3 TimeZone类 337
9．5正则表达式 338
9．5．1创建正则表达式 338
9．5．2使用正则表达式 341
9．6程序国际化 345
9．6．1 Java国际化的思路 346
9．6．2 Java支持的语言和国家 346
9．6．3完成程序国际化 347
9．6．4使用MessageFormat处理包含占位符的字符串 349
9．6．5使用类文件代替资源文件 350
9．6．6使用NumberFormat格式化数字 350
9．6．7使用DateFormat格式化日期 352
9．7本章小结 355
本章练习 355
第10章 异常处理 356
10．1异常概述 357
10．2异常处理机制 358
10．2．1使用try…catch捕获异常 359
10．2．2异常类的继承体系 360
10．2．3访问异常信息 363
10．2．4使用finally回收资源 364
10．2．5异常处理的嵌套 367
10．3 Checked异常和Runtime异常体系 367
10．3．1使用throws声明抛出异常 367
10．4使用throw抛出异常 369
10．4．1抛出异常 369
10．4．2自定义异常类 371
10．4．3 catch和throw同时使用 372
10．4．4异常链 373
10．5 Java的异常跟踪栈 374
10．6异常处理规则 377
10．6．1不要过度使用异常 377
10．6．2不要使用过于庞大的try块 3
10．6．3避免使用Catch All语句 378
10．6．4不要忽略捕获到的异常 379
10．7本章小结 379
本章练习 379
第11章 AWT编程 380
11．1 GUI（图形用户界面）和AWT 381
11．2 AWT容器 382
11．3布局管理器 385
11．3．1 FlowLayout布局管理器 386
11．3．2 BorderLayout布局管理器 387
学生提问 BorderLayout最多只能放置5个组件吗？那它还有什么作用？ 388
11．3．3 GridLayout布局管理器 389
11．3．4 GridBagLayout布局管理器 390
11．3．5 CardLayout布局管理器 393
11．3．6绝对定位 395
11．3．7 BoxLayout布局管理器 396
学生提问 图11．15和图11．16显示的所有按钮都紧挨在一起，如果希望像FlowLayout、GridLayout等布局管理器指定组件的间距该怎么办？ 397
11．4 AWT常用组件 398
11．4．1基本组件 398
11．4．2对话框 400
11．5事件处理 403
11．5．1 Java事件模型的流程 403
11．5．2事件和事件监听器 405
11．5．3事件适配器 409
11．5．4事件监听器的实现形式 410
11．6 AWT的菜单 413
11．6．1菜单条、菜单和菜单项 413
11．6．2右键菜单 416
学生提问 为什么即使我没有给多行文本域编写右键菜单，但当我在多行文本域上单击右键时一样会弹出右键菜单？ 418
11．7在AWT中绘图 418
11．7．1画图的实现原理 418
11．7．2使用Graphics类 419
11．8处理位图 424
11．8．1 Image抽象类和BufferedImage实现类 424
11．8．2使用ImageIO输入／输出位图 427
11．9剪贴板 432
11．9．1数据传递的类和接口 432
11．9．2传递文本 432
11．9．3使用系统剪贴板传递图像 434
11．9．4使用本地剪贴板来传递对象引用 439
11．9．5通过系统剪贴板传递Java对象 442
11．10本章小结 445
本章练习 445
第12章 Swing编程 446
12．1 Swing概述 447
12．2 Swing基本组件的用法 448
12．2．1 Swing组件层次 448
12．2．2 AWT组件的Swing实现 449
学生提问 为什么单击Swing多行文本域时不是弹出像AWT多行文本域中的右键菜单？ 455
12．2．3使用JToolBar创建工具条 458
12．2．4使用JColorChooser和JFileChooser 461
12．2．5使用JOptionPane 469
12．3 Swing中的特殊容器 475
12．3．1使用JSplitPane 475
12．3．2使用JTabbedPane 477
12．3．3使用JLayeredPane、JDesktopPane和JInternalFrame 481
12．4 Swing拖放功能 490
12．4．1拖放目标 491
12．4．2拖放源 494
12．4．3简化的拖放操作 495
12．5 Applet和JApplet 497
12．5．1．Applet简介及其安全性 498
12．5．2开发Applet类 498
12．5．3使用HTML页面装载Applet 500
12．5．4 appletviewer简介 502
12．5．5 Applet的生命周期和动画机制 503
学生提问 程序中重写paint方法时绘制了一个字符串，但图12．28上则绘制出了如此之多的字符串，这是为什么呢？ 505
12．5．6使用Applet创建音乐播放器 505
12．6使用JProgressBar、ProgressMonitor和BoundedRangeModel创建进度条 508
12．6．1创建进度条 508
12．6．2创建进度对话框 512
12．7使用JSlider和BoundedRangeModel创建滑动条 513
12．8使用JSpinner和SpinnerModel创建微调控制器 517
12．9使用JList、JComboBox创建列表框 520
12．9．1简单列表框 520
12．9．2不强制存储列表项的ListModel和ComboBoxModel 524
12．9．3强制存储列表项的DefaultListModel和DefaultComboBoxModel 528
学生提问 为什么JComboBox提供了添加、删除列表项目的方法？而JList没有提供添加、删除列表项的方法呢？ 530
12．9．4使用ListCellRenderer改变列表项外观 530
12．10使用JTree和TreeModel创建树 532
12．10．1创建树 533
12．10．2拖动、编辑树节点 536
12．10．3监听节点事件 540
12．10．4使用TreeCellRendering改变节点外观 542
12．11使用JTable和TableModel创建表格 549
12．11．1创建JTable 549
学生提问 我们指定的表格数据、表格列标题都是Object类型的数组，JTable如何显示这些Object对象？ 550
12．11．2 TableModel和监听器 555
12．11．3 TableColumnModel和监听器 561
12．11．4实现排序 564
12．11．5绘制单元格内容 567
12．11．6编辑单元格内容 570
12．12使用JFormattedTextField和JTextPane创建格式文本 576
12．12．1监听Document的改变 576
12．12．2使用JPasswordField 578
12．12．3使用JFormattedTextField 579
12．12．4使用JEditorPane 588
12．12．5使用JTextPane 588
12．13本章小结 595
本章练习 595
第13章 JDBC编程 596
13．1 JDBC基础 597
13．1．1 JDBC简介 597
13．1．2 JDBC驱动程序类型 598
13．2 SQL语法介绍 599
13．2．1安装数据库 599
13．2．2关系数据库基本概念和MySQL基本命令 601
13．2．3 SQL语句基础 603
13．2．4 DDL语句 604
13．2．5 DML语句语法 618
13．2．6 select语句和SQL函数 620
13．2．7分组和组函数 627
13．2．8多表连接查询和子查询 629
13．3 JDBC的典型用法 635
13．3．1 JDBC常用接口和类简介 635
13．3．2 JDBC编程步骤 637
学生提问 前面给出的仅是MySQL和Oracle两种数据库的驱动，我看不出驱动类字符串有什么规律啊。如果我希望使用其他数据库，我怎么找到其他数据库的驱动类呢？ 637
13．4执行SQL语句的方式 639
13．4．1使用executeUpdate执行DDL和DML语句 640
13．4．2使用execute方法执行SQL语句 642
13．4．3使用PreparedStatement执行SQL语句 644
13．4．4使用CallableStatement调用存储过程 650
13．5管理结果集 652
13．5．1可滚动、可更新的结果集 652
13．5．2处理Blob类型数据 654
13．5．3使用ResultSetMetaData分析结果集 660
13．6事务处理 663
13．6．1事务的概念和MySQL事务支持 663
13．6．2 JDBC的事务支持 665
13．6．3批量更新 667
13．7分析数据库信息 668
13．7．1使用DatabaseMetaData分析数据库信息 668
13．7．2使用系统表分析数据库信息 670
13．7．3选择合适的分析方式 671
13．8使用连接池管理连接 671
13．9本章小结 673
本章练习 673
第14章 Annotation（注释） 674
14．1基本Annotation 675
14．1．1限定重写父类方法：@Override 675
14．1．2标示已过时：@Deprecated 676
14．1．3抑制编译器警告：@SuppressWarnings 677
14．2自定义Annotation 677
14．2．1定义Annotation 677
14．2．2提取Annotation的信息 679
14．2．3使用Annotation的例子 680
14．3 JDK的元Annotation 685
14．3．1使用＠Retention 685
14．3．2使用＠Target 686
14．3．3使用＠Documented 686
14．3．4使用＠Inherited 687
14．4使用APT处理Annotation 688
14．5本章小结 693
第15章 输入／输出 694
15．1 File类 695
15．1．1访问文件和目录 695
15．1．2文件过滤器 697
15．2理解Java的IO流 698
15．2．1流的分类 698
15．2．2流的概念模型 699
15．3字节流和字符流 700
15．3．1 InputStream和Reader 700
15．3．2 OutputStream和Writer 703
15．4输入／输出流体系 705
15．4．1处理流的用法 705
15．4．2输入／输出流体系 706
15．4．3转换流 708
学生提问 怎么没有把字符流转换成字节流的转换流呢？ 708
15．4．4推回输入流 710
15．5重定向标准输入／输出 711
15．6 Java虚拟机读写其他进程的数据 713
15．7 RandomAccessFile 716
15．8对象序列化 720
15．8．1序列化的含义和意义 720
15．8．2使用对象流实现序列化 720
15．8．3对象引用的序列化 723
15．8．4自定义序列化 728
15．8．5另一种自定义序列化机制 733
15．8．6版本 735
15．9 Java新IO 736
15．9．1 Java新1O概述 736
15．9．2使用Buffer 737
15．9．3使用Channel 740
15．9．4编码集和Charset 743
15．9．5文件锁 745
15．10本章小结 747
本章练习 747
第16章 多线程 748
16．1线程概述 749
16．1．1线程和进程 749
16．1．2多线程的优势 750
16．2线程的创建和启动 750
16．2．1继承Thread类创建线程类 751
16．2．2实现Runnable接口创建线程类 752
16．2．3两种方式所创建线程的对比 754
16．3线程的生命周期 754
16．3．1新建和就绪状态 754
16．3．2运行和阻塞状态 755
16．3．3线程死亡 757
16．4控制线程 758
16．4．1 join线程 758
16．4．2后台线程 759
16．4．3线程睡眠：sleep 760
16．4．4线程让步：yield 761
16．4．5改变线程优先级 762
16．5线程的同步 763
16．5．1线程安全问题 764
16．5．2同步代码块 766
16．5．3同步方法 767
16．5．4释放同步监视器的锁定 769
16．5．5同步锁（Lock） 770
16．5．6死锁 772
16．6线程通信 774
16．6．1线程的协调运行 774
16．6．2使用条件变量控制协调 778
16．6．3使用管道流 780
16．7线程组和未处理的异常 782
16．8 Callable和Future 785
16．9线程池 787
16．10线程相关类 789
16．10．1 ThreadLocal类 789
16．10．2包装线程不安全的集合 791
16．10．3线程安全的集合类 792
16．11本章小结 792
第17章 网络编程 793
17．1网络编程的基础知识 794
17．1．1网络基础知识 794
17．1．2 IP地址和端口号 795
17．2 Java的基本网络支持 796
17．2．1使用InetAddress 796
17．2．2使用URLDecoder和URLEncoder 797
17．2．3使用URL和URLConnection 798
17．3基于TCP协议的网络编程 805
17．3．1 TCP协议基础 806
17．3．2使用ServletSocket创建TCP服务器端 806
17．3．3使用Socket进行通信 807
17．3．4加入多线程 810
17．3．5记录用户信息 813
17．3．6使用NIO实现非阻塞Socket通信 823
17．4基于UDP协议的网络编程 829
17．4．1 UDP协议基础 829
17．4．2使用DatagramSocket发送、接收数据 829
17．4．3使用MulticastSocket实现多点广播 834
17．5使用代理服务器 845
17．5．1直接使用Proxy创建连接 846
17．5．2使用ProxySelector选择代理服务器 847
17．6本章小结 849
本章练习 849
第18章 类加载和反射 850
18．1类的加载、连接和初始化 851
18．1．1 JVM和类 851
18．1．2类的加载 852
18．1．3类的连接 853
18．1．4类的初始化 853
18．1．5类初始化的时机 854
18．2类加载器 855
18．2．1类加载器简介 856
18．2．2类加载机制 857
18．2．3创建并使用自定义的类加载器 858
18．2．4 URLClassLoader类 862
18．3通过反射查看类信息 863
18．3．1获得Class对象 863
18．3．2从Class中获取信息 864
18．4使用反射生成并操作对象 868
18．4．1创建对象 868
18．4．2调用方法 870
18．4．3访问属性值 873
18．4．4操作数组 874
18．5使用反射生成JDK动态代理 875
18．5．1使用Proxy和InvocationHandler创建动态代理 876
18．5．2动态代理和AOP 878
18．6反射和泛型 882
18．6．1泛型和Class类 882
18．6．2使用反射来获取泛型信息 884
18．7本章小结 885
本章练习 886
上善若水——兼谈我的创作理念 887