Java技术手册（第6版）

《Java技术手册（第6版）》旨在帮助有经验的Java程序员充分使用Java 7和Java 8的功能，但也可供Java开发新手学习。书中提供了大量示例，演示了如何充分利用现代API和开发过程中的**实践。这一版进行了全面更新。第1部分快速准确地介绍了Java编程语言和Java平台。第2部分讨论了核心概念和API，展示了如何在Java环境中解决实际的编程任务。

通过学习本书，你将能够：

掌握全新的语言细节，包括Java 8的变化

使用基本的Java句法学习面向对象编程

研究泛型、枚举、注解和lambda表达式

理解面向对象设计中使用的基本技术

学习并发和内存管理，以及二者间错综复杂的关系

使用Java集合，处理常用的数据格式

深入研究Java全新的I/O API，包括异步通道

使用Nashorn在Java虚拟机中执行JavaScript代码

熟悉OpenJDK中的开发工具

《Java技术手册（第6版）》为《Java 技术手册》的升级版，涵盖全新的Java 7 和Java 8。第1部分介绍Java 编程语言和Java 平台，主要内容有Java 环境、Java 基本句法、Java 面向对象编程、Java 类型系统、Java的面向对象设计、Java 实现内存管理和并发编程的方式。第2部分通过大量示例来阐述如何在Java 环境中完成实际的编程任务，主要内容有编程和文档约定，使用Java 集合和数组，处理常见的数据格式，处理文件和I/O，类加载、反射和方法句柄，Nashorn，以及平台工具和配置。

Benjamin J. Evans，是jClarity公司的联合创始人，伦敦Java用户组的组织者，JCP执行委员会委员。Java Champion和JavaOne Rockstar荣誉得主。与人合著有《Java程序员修炼之道》。他经常就Java平台、性能、并发和相关主题发表公开演讲。

David Flanagan，是Mozilla的高级前端软件工程师，著有《JavaScriptquanwei指南》《Ruby编程语言》等。博客地址是：davidflanagan.com。

序 xv
前言 xvi
第一部分Java 介绍
第1 章Java 环境介绍 2
1．1Java 语言、JVM 和生态系统 2
1．1．1Java 语言是什么 3
1．1．2JVM 是什么 4
1．1．3Java 生态系统是什么 5
1．2Java 和JVM 简史 6
1．3Java 程序的生命周期 7
1．4Java 的安全性 9
1．5Java 和其他语言比较 9
1．5．1Java 和C 语言比较 9
1．5．2Java 和C++ 比较 10
1．5．3Java 和PHP 比较 10
1．5．4Java 和JavaScript 比较 10
1．6回应对Java 的一些批评 10
1．6．1过度复杂 10
1．6．2变化慢 11
1．6．3性能问题 12
1．6．4不安全 12
1．6．5太注重企业 12
第2 章Java 基本句法 13
2．1Java 程序概览 14
2．2词法结构 14
2．2．1Unicode 字符集 14
2．2．2区分大小写与空白 14
2．2．3注释 15
2．2．4保留字 16
2．2．5标识符 16
2．2．6字面量 17
2．2．7标点符号 17
2．3基本数据类型 17
2．3．1布尔类型 18
2．3．2字符类型 18
2．3．3整数类型 20
2．3．4浮点数类型 21
2．3．5基本类型之间的转换 22
2．4表达式和运算符 24
2．4．1运算符概述 25
2．4．2算术运算符 28
2．4．3字符串连接运算符 30
2．4．4递增和递减运算符 30
2．4．5比较运算符 31
2．4．6逻辑运算符 32
2．4．7位运算符和位移运算符 33
2．4．8赋值运算符 35
2．4．9条件运算符 36
2．4．10instanceof 操作符 36
2．4．11特殊运算符 37
2．5语句 38
2．5．1表达式语句 39
2．5．2复合语句 39
2．5．3空语句 39
2．5．4标注语句 40
2．5．5局部变量声明语句 40
2．5．6if/else 语句 41
2．5．7switch 语句 43
2．5．8while 语句 45
2．5．9do 语句 45
2．5．10for 语句 46
2．5．11遍历语句 47
2．5．12break 语句 48
2．5．13continue 语句 49
2．5．14return 语句 49
2．5．15synchronized 语句 50
2．5．16throw 语句 50
2．5．17try/catch/finally 语句 51
2．5．18处理资源的try 语句 53
2．5．19assert 语句 54
2．6方法 55
2．6．1定义方法 55
2．6．2方法修饰符 57
2．6．3已检异常和未检异常 59
2．6．4变长参数列表 60
2．7介绍类和对象 61
2．7．1定义类 62
2．7．2创建对象 62
2．7．3使用对象 63
2．7．4对象字面量 63
2．7．5lambda 表达式 64
2．8数组 65
2．8．1数组的类型 65
2．8．2创建和初始化数组 67
2．8．3使用数组 68
2．8．4多维数组 70
2．9引用类型 72
2．9．1引用类型与基本类型比较 72
2．9．2处理对象和引用副本 73
2．9．3比较对象 74
2．9．4装包和拆包转换 75
2．10包和Java 命名空间 76
2．10．1声明包 76
2．10．2全局唯一的包名 77
2．10．3导入类型 77
2．10．4导入静态成员 79
2．11Java 文件的结构 80
2．12定义并运行Java 程序 81
2．13小结 82
第3 章Java 面向对象编程 83
3．1类简介 83
3．1．1面向对象的基本概念 83
3．1．2其他引用类型 84
3．1．3定义类的句法 85
3．2字段和方法 85
3．2．1声明字段的句法 86
3．2．2类字段 87
3．2．3类方法 88
3．2．4实例字段 89
3．2．5实例方法 89
3．2．6this 引用的工作方式 90
3．3创建和初始化对象 91
3．3．1定义构造方法 91
3．3．2定义多个构造方法 92
3．3．3在一个构造方法中调用另一个构造方法 92
3．3．4字段的默认值和初始化程序 93
3．4子类和继承 95
3．4．1扩展类 95
3．4．2超类、对象和类层次结构 97
3．4．3子类的构造方法 98
3．4．4构造方法链和默认构造方法 98
3．4．5遮盖超类的字段 100
3．4．6覆盖超类的方法 101
3．5数据隐藏和封装 104
3．5．1访问控制 105
3．5．2数据访问器方法 110
3．6抽象类和方法 111
3．7修饰符总结 115
第4 章Java 类型系统 117
4．1接口 118
4．1．1定义接口 118
4．1．2扩展接口 119
4．1．3实现接口 119
4．1．4实现多个接口 121
4．1．5默认方法 121
4．1．6标记接口 123
4．2Java 泛型 123
4．2．1介绍泛型 124
4．2．2泛型和类型参数 125
4．2．3菱形句法 126
4．2．4类型擦除 126
4．2．5通配符 127
4．2．6编译时和运行时类型 131
4．3枚举和注解 131
4．3．1枚举 131
4．3．2注解 133
4．3．3自定义注解 134
4．3．4类型注解 135
4．4嵌套类型 135
4．4．1静态成员类型 136
4．4．2非静态成员类 138
4．4．3局部类 141
4．4．4词法作用域和局部变量 144
4．4．5匿名类 145
4．4．6嵌套类型的运作方式 147
4．5lambda 表达式 148
4．5．1转换lambda 表达式 150
4．5．2方法引用 150
4．5．3函数式编程 151
4．6小结 152
第5 章Java 的面向对象设计 154
5．1Java 的值 154
5．2java．lang．Object 类的重要方法 155
5．2．1toString() 方法 157
5．2．2equals() 方法 157
5．2．3hashCode() 方法 158
5．2．4Comparable：：compareTo() 方法 158
5．2．5clone() 方法 159
5．3面向对象设计要略 159
5．3．1常量 159
5．3．2用接口还是抽象类 160
5．3．3实例方法还是类方法 161
5．3．4合成还是继承 163
5．3．5字段继承和访问器 165
5．3．6单例 167
5．4异常和异常处理 168
5．5Java 编程的安全性 170
第6 章Java 实现内存管理和并发编程的方式 172
6．1Java 内存管理的基本概念 172
6．1．1Java 中的内存泄露 173
6．1．2标记清除算法简介 173
6．1．3基本标记清除算法 174
6．2JVM 优化垃圾回收的方式 175
6．3HotSpot 堆 178
6．3．1回收老年代 178
6．3．2其他回收程序 179
6．4终结机制 180
6．5Java 对并发编程的支持 181
6．5．1线程的生命周期 182
6．5．2可见性和可变性 184
6．5．3互斥和状态保护 185
6．5．4volatile 关键字 187
6．5．5Thread 类中有用的方法 188
6．6使用线程 190
6．7小结 192
第二部分使用Java 平台
第7 章编程和文档约定 194
7．1命名和大小写约定 194
7．2实用的命名方式 196
7．3Java 文档注释 197
7．3．1文档注释的结构 198
7．3．2文档注释标签 198
7．3．3行内文档注释标签 201
7．3．4文档注释中的交叉引用 203
7．3．5包的文档注释 204
7．4可移植程序的约定 205
第8 章使用Java 集合 208
8．1介绍集合API 208
8．1．1Collection 接口 209
8．1．2Set 接口 211
8．1．3List 接口 213
8．1．4Map 接口 217
8．1．5Queue 接口和BlockingQueue 接口 220
8．1．6实用方法 222
8．1．7数组和辅助方法 224
8．2在Java 集合框架中使用lambda 表达式 225
8．2．1函数式方式 226
8．2．2流API 229
8．3小结 232
第9 章处理常见的数据格式 233
9．1文本 233
9．1．1字符串的特殊句法 233
9．1．2字符串的不可变性 235
9．1．3正则表达式 237
9．2数字和数学运算 240
9．2．1Java 表示整数类型的方式 240
9．2．2Java 中的浮点数 241
9．2．3Java 的数学函数标准库 243
9．3在Java 8 中处理日期和时间 245
9．3．1介绍Java 8 的日期和时间API 245
9．3．2查询 248
9．3．3调节器 249
9．3．4过时的日期和时间API 250
9．4小结 251
第10 章处理文件和I/O 252
10．1Java 处理I/O 的经典方式 252
10．1．1文件 253
10．1．2流 254
10．1．3Reader 和Writer 类 255
10．1．4再次介绍TWR 256
10．1．5I/O 经典处理方式的问题 257
10．2Java 处理I/O 的现代方式 257
10．2．1文件 258
10．2．2路径 259
10．3NIO 中的通道和缓冲区 261
10．3．1ByteBuffer 对象 261
10．3．2映射字节缓冲区 263
10．4异步I/O 263
10．4．1基于Future 接口的方式 264
10．4．2基于回调的方式 264
10．4．3监视服务和目录搜索 265
10．5网络 266
10．5．1HTTP 266
10．5．2TCP 268
10．5．3IP 270
第11 章类加载、反射和方法句柄 271
11．1类文件、类对象和元数据 271
11．1．1类对象示例 271
11．1．2类对象和元数据 272
11．2类加载的各个阶段 273
11．2．1加载 273
11．2．2验证 274
11．2．3准备和解析 274
11．2．4初始化 275
11．3安全的编程和类加载 276
11．4应用类加载知识 277
11．5反射 280
11．5．1什么时候使用反射 280
11．5．2如何使用反射 280
11．6动态代理 284
11．7方法句柄 285
11．7．1MethodType 对象 285
11．7．2方法查找 286
11．7．3调用方法句柄 287
第12 章Nashorn 289
12．1介绍Nashorn 289
12．1．1在JVM 中运行Java 之外的语言 289
12．1．2目的 290
12．2在Nashorn 中执行JavaScript 代码 290
12．2．1在命令行中运行 291
12．2．2使用Nashorn shell 291
12．2．3在jjs 中编写脚本 293
12．3Nashorn 和javax．script 包 297
12．4Nashorn 的高级用法 299
12．4．1在Nashorn 中调用Java 代码 299
12．4．2Nashorn 对JavaScript 语言所做的扩展 302
12．4．3实现细节 303
12．5小结 304
第13 章平台工具和配置 306
13．1命令行工具 306
13．1．1javac 307
13．1．2java 309
13．1．3jar 310
13．1．4javadoc 312
13．1．5jdeps 313
13．1．6jps 314
13．1．7jstat 315
13．1．8jstatd 315
13．1．9jinfo 316
13．1．10jstack 317
13．1．11jmap 317
13．1．12javap 318
13．2VisualVM 318
13．3Java 8 配置 324
13．3．1目的 324
13．3．2紧凑配置 325
13．4小结 328
作者简介 329
封面介绍 329

这是一本 Java 案头参考书，适合放在键盘旁，编程时随时翻阅。本书第一部分快速准确地介绍 Java 编程语言和 Java 平台的核心运行时概念。第二部分通过重要的核心 API 示例来解释关键概念。本书虽然涵盖 Java 8，但考虑到有些行业还没有开始使用，所以只要有需要，我们就会特别注明 Java 8（部分是 Java 7）引入的功能。本书全面使用 Java 8 句法，以前可能使用匿名嵌套类的地方会换用 lambda 表达式。

第6版的变化

本书第 5 版涵盖 Java 5，而这一版涵盖 Java 8。本书第 5 版大约在十年前出版，在那之后，Java 语言和程序员的工作环境都发生了重大变化。因此，这一版内容变化很大。其中一个重要的变化是，不再像前几版那样对平台的核心 API 进行详尽的介绍。

其中一个原因是，在纸质书中印出数量巨大的核心 API 是不切实际的。而一个更有说服力的原因是，随时可连的快速互联网不断普及，几乎所有 Java 程序员工作时都会连接互联网。详细的 API 文档参考更适合放在网上，而不是印在书中。

相应地，这一版删掉了占据第 5 版三分之二篇幅的 API 参考，剩下的内容才符合“概要型”手册的要求。当代 Java 开发者不仅需要了解句法和 API，当 Java 环境成熟后，并发、面向对象设计、内存管理和 Java 类型系统这些话题都变得重要了，主流开发者都要了解。

我们在这一版中试图反映出 Java 生态系统这些年的变化，因此很大程度上摒弃了前几版的写作方式。具体而言，我们基本不会详细说明某个 Java 特性是在哪个版本中引入的，因为大多数 Java 开发者只关心最新版。