李剛編著
ISBN 978-7-121-19232-6
2013年1月出版
定價：59.00元
484頁
16開
編輯推薦
會熟練地編寫Java代碼並不意味能順利通過大公司對程式設計師的面試，掃清知識死角，夯實基本功方可成為一名合格的程式設計師。李剛老師在書中將Java程式設計師經常遇到的問題、難點分類梳理，透過現象告訴你隱藏在代碼背後的本質，助你從容應對職場挑戰。
內容提要
本書歸納了Java學習者、工作者在學習、工作過程中最欠缺的技術短板，本書把Java編程中的重點、要點、難點、常見陷阱收集在一起，旨在幫助讀者重點突破這些看似“司空見慣”的基本功。
本書知識主要分為四個部分，第一部分主要介紹Java程式的記憶體管理，這部分是大多Java程式設計師最容易忽略的地方——因為Java不像C，而且Java提供了垃圾回收機制，因此導致許多Java程式設計師對記憶體管理重視不夠；第二部分主要介紹了Java編程過程中各種常見的陷阱，這些陷阱有些來自於李剛老師早年痛苦的經歷，有些來自於他的眾多學子的痛苦經歷，都是Java程式設計師在編程過程中的“前車之鑑”，希望讀者能引以為戒；第三部分主要介紹常用數據結構的Java實現，這部分內容也是大多Java程式設計師重視不夠的地方——因為許多初級程式設計師往往會感覺：數據結構對實際開發幫助並不大，但實際上，我們每天開發都會使用數據結構，只是經常利用別人的實現而已；第四部分主要介紹Java程式開發的方法、經驗等，它們是李剛老師多年的實際開發經驗、培訓經驗的總結，更符合初學者的習慣，更能滿足初學者的需要，因此掌握這些開發方法、經驗可以更有效地進行開發。
讀者在閱讀該書過程中遇到任何技術問題都可登錄該站點與李剛老師交流，也可與瘋狂Java圖書龐大的讀者群交流。
本書不是一本包含所有技術細節的手冊，而是承載了無數過來人的諄諄教導，書中內容為有一定的Java基礎的讀者而編寫，尤其適合於有一到兩年的Java學習經驗的讀者和參加工作不久的初級Java程式設計師，幫助他們突破技術基本功的瓶頸。
目錄
第1章 數組及其記憶體管理 1
1.1 數組初始化 2
1.1.1 Java數組是靜態的 2
1.1.2 數組一定要初始化嗎 5
1.1.3 基本類型數組的初始化 7
1.1.4 引用類型數組的初始化 9
1.2 使用數組 12
1.2.1 數組元素就是變數 12
1.2.2 沒有多維數組 14
1.3 本章小結 20
第2章 對象及其記憶體管理 21
2.1 實例變數和類變數 22
2.1.1 實例變數和類變數的屬性 23
2.1.2 實例變數的初始化時機 26
2.1.3 類變數的初始化時機 30
2.2 父類構造器 32
2.2.1 隱式調用和顯式調用 32
2.2.2 訪問子類對象的實例變數 34
2.2.3 調用被子類重寫的方法 37
2.3 父子實例的記憶體控制 39
2.3.1 繼承成員變數和繼承方法的區別 39
2.3.2 記憶體中子類實例 42
2.3.3 父、子類的類變數 47
2.4 final修飾符 48
2.4.1 final修飾的變數 48
2.4.2 執行“宏替換”的變數 53
2.4.3 final方法不能被重寫 57
2.4.4 內部類中的局部變數 59
2.5 本章小結 62
第3章 常見Java集合的實現細節 63
3.1 Set和Map 64
3.1.1 Set和Map的關係 64
3.1.2 HashMap和HashSet 69
3.1.3 TreeMap和TreeSet 79
3.2 Map和List 85
3.2.1 Map的values()方法 85
3.2.2 Map和List的關係 91
3.3 ArrayList和LinkedList92
3.3.1 Vector和ArrayList的區別 94
3.3.2 ArrayList和LinkedList的實現差異97
3.3.3 ArrayList和LinkedList的性能分析及適用場景 101
3.4 Iterator疊代器 101
3.4.1 Iterator實現類與疊代器模式 102
3.4.2 疊代時刪除指定元素 103
3.5 本章小結 106
第4章 Java的記憶體回收 107
4.1 Java引用的種類 108
4.1.1 對象在記憶體中的狀態 108
4.1.2 強引用 111
4.1.3 軟引用 111
4.1.4 弱引用 114
4.1.5 虛引用 118
4.2 Java的記憶體泄漏 119
4.3 垃圾回收機制 123
4.3.1 垃圾回收的基本算法 123
4.3.2 堆記憶體的分代回收 125
4.3.3 與垃圾回收相關的附加選項 127
4.3.4 常見的垃圾回收器 127
4.4 記憶體管理小技巧 131
4.4.1 儘量使用直接量 132
4.4.2 使用StringBuilder和StringBuffer進行字元串連線 132
4.4.3 儘早釋放無用對象的引用 132
4.4.4 儘量少用靜態變數 133
4.4.5 避免在經常調用的方法、循環中創建Java對象 133
4.4.6 快取經常使用的對象 134
4.4.7 儘量不要使用finalize方法 134
4.4.8 考慮使用SoftReference 135
4.5 本章小結 135
第5章 表達式中的陷阱 136
5.1 關於字元串的陷阱 137
5.1.1 JVM對字元串的處理 137
5.1.2 不可變的字元串 140
5.1.3 字元串比較 142
5.2 表達式類型的陷阱 144
5.2.1 表達式類型的自動提升 144
5.2.2 複合賦值運算符的陷阱 145
5.2.3 Java 7新增的二進制整數147
5.3 輸入法導致的陷阱 148
5.4 注釋字元必須合法 149
5.5 轉義字元的陷阱 149
5.5.1 慎用字元的Unicode轉義形式149
5.5.2 中止行注釋的轉義字元 150
5.6 泛型可能引起的錯誤 151
5.6.1 原始類型變數的賦值 151
5.6.2 原始類型帶來的擦除 153
5.6.3 創建泛型數組的陷阱 155
5.7 正則表達式的陷阱 157
5.8 多執行緒的陷阱 158
5.8.1 不要調用run方法 158
5.8.2 靜態的同步方法 160
5.8.3 靜態初始化塊啟動新執行緒執行初始化 162
5.8.4 注意多執行緒執行環境 167
5.9 本章小結 171
第6章 流程控制的陷阱 172
6.1 switch語句陷阱 173
6.1.1 default分支永遠會執行嗎 173
6.1.2 break的重要性 174
6.1.3 Java 7增強的switch表達式 176
6.2 標籤引起的陷阱 177
6.3 if語句的陷阱 178
6.3.1 else隱含的條件178
6.3.2 小心空語句 181
6.4 循環體的花括弧 182
6.4.1 什麼時候可以省略花括弧 182
6.4.2 省略花括弧的危險 183
6.5 for循環的陷阱 185
6.5.1 分號惹的禍 185
6.5.2 小心循環計數器的值 188
6.5.3 浮點數作循環計數器 188
6.6 foreach循環的循環計數器 190
6.7 本章小結 192
第7章 面向對象的陷阱 193
7.1 instanceof運算符的陷阱 194
7.2 構造器的陷阱 198
7.2.1 構造器之前的void 198
7.2.2 構造器創建對象嗎 199
7.2.3 無限遞歸的構造器 203
7.3 持有當前類的實例 205
7.4 到底調用哪個重載的方法 206
7.5 方法重寫的陷阱 209
7.5.1 重寫private方法 209
7.5.2 重寫其他訪問許可權的方法 210
7.6 非靜態內部類的陷阱 211
7.6.1 非靜態內部類的構造器 211
7.6.2 非靜態內部類不能擁有靜態成員 213
7.6.3 非靜態內部類的子類 214
7.7 static關鍵字 215
7.7.1 靜態方法屬於類 215
7.7.2 靜態內部類的限制 217
7.8 native方法的陷阱 217
7.9 本章小結 219
第8章 異常處理的陷阱 220
8.1 正確關閉資源的方式 221
8.1.1 傳統關閉資源的方式 221
8.1.2 使用Java 7增強的try語句關閉資源 224
8.2 finally塊的陷阱 226
8.2.1 finally的執行規則 226
8.2.2 finally塊和方法返回值 227
8.3 catch塊的用法 229
8.3.1 catch塊的順序 229
8.3.2 不要用catch代替流程控制 231
8.3.3 只有catch可能拋出的異常 232
8.3.4 做點實際的修復 235
8.4 繼承得到的異常 237
8.5 Java 7增強的throw語句 238
8.6 本章小結 240
第9章 線性表 241
9.1 線性表概述 242
9.1.1 線性表的定義及邏輯結構 242
9.1.2 線性表的基本操作 243
9.2 順序存儲結構 243
9.3 鏈式存儲結構 248
9.3.1 單鍊表上的基本運算 249
9.3.2 循環鍊表 255
9.3.3 雙向鍊表 256
9.4 線性表的分析 262
9.4.1 線性表的實現分析 262
9.4.2 線性表的功能 263
9.5 本章小結 264
第10章 棧和佇列 265
10.1 棧266
10.1.1 棧的基本定義 266
10.1.2 棧的常用操作 267
10.1.3 棧的順序存儲結構及實現 267
10.1.4 棧的鏈式存儲結構及實現 272
10.1.5 Java集合中的棧 275
10.2 佇列 275
10.2.1 佇列的基本定義 275
10.2.2 佇列的常用操作 276
10.2.3 佇列的順序存儲結構及實現 276
10.2.4 循環佇列 280
10.2.5 佇列的鏈式存儲結構及實現 284
10.2.6 Java集合中的佇列 287
10.3 雙端佇列 288
10.4 本章小結 289
第11章 樹和二叉樹 290
11.1 樹的概述 291
11.1.1 樹的定義和基本術語 291
11.1.2 樹的基本操作 292
11.1.3 父節點表示法 293
11.1.4 子節點鍊表示法 296
11.2 二叉樹301
11.2.1 二叉樹的定義和基本概念 301
11.2.2 二叉樹的基本操作 302
11.2.3 二叉樹的順序存儲 303
11.2.4 二叉樹的二叉鍊表存儲 306
11.2.5 二叉樹的三叉鍊表存儲 310
11.3 遍歷二叉樹313
11.3.1 先序遍歷 314
11.3.2 中序遍歷 314
11.3.3 後序遍歷 315
11.3.4 廣度優先（按層）遍歷 316
11.4 轉換方法 316
11.4.1 森林、樹和二叉樹的轉換 317
11.4.2 樹的鍊表存儲 318
11.5 哈夫曼樹 318
11.5.1 哈夫曼樹的定義和基本概念 319
11.5.2 創建哈夫曼樹 319
11.5.3 哈夫曼編碼 322
11.6 排序二叉樹323
11.7 紅黑樹331
11.7.1 插入操作 332
11.7.2 刪除操作 335
11.8 本章小結 344
第12章 常用的內部排序 345
12.1 排序的基本概念346
12.1.1 排序概述 346
12.1.2 內部排序的分類 347
12.2 選擇排序法347
12.2.1 直接選擇排序 347
12.2.2 堆排序 351
12.3 交換排序 356
12.3.1 冒泡排序 356
12.3.2 快速排序 358
12.4 插入排序 360
12.4.1 直接插入排序 360
12.4.2 折半插入排序 362
12.4.3 Shell排序364
12.5 歸併排序 367
12.6 桶式排序 370
12.7 基數排序 372
12.8 本章小結 375
第13章 程式開發經驗談 376
13.1 紮實的基本功 377
13.1.1 快速的輸入能力 377
13.1.2 編程實現能力 379
13.1.3 快速排錯 379
13.2 程式開發之前 380
13.2.1 分析軟體的組件模型 380
13.2.2 建立軟體的數據模型 383
13.3 理清程式的實現流程384
13.3.1 各組件如何通信 384
13.3.2 人機互動的實現 386
13.3.3 複雜算法的分析 388
13.4 編寫開發文檔 391
13.4.1 繪製建模圖、流程圖 391
13.4.2 提供簡要說明 393
13.4.3 編寫偽碼實現 393
13.5 編碼實現和開發心態394
13.5.1 開發是複雜的 394
13.5.2 開發過程是漫長的 394
13.6 本章小結 395
第14章 程式調試經驗談 396
14.1 程式的可調試性397
14.1.1 增加注釋 397
14.1.2 使用log 397
14.2 程式調試的基本方法405
14.2.1 藉助編譯器的代碼審查 405
14.2.2 跟蹤程式執行流程 408
14.2.3 斷點調試 409
14.2.4 隔離調試 411
14.2.5 錯誤重現 412
14.3 記錄常見錯誤 414
14.3.1 常見異常可能的錯誤原因 414
14.3.2 常見運行時異常可能的錯誤原因 416
14.4 程式調試的整體思路417
14.4.1 分段調試 418
14.4.2 分模組調試 419
14.5 調試心態 419
14.5.1 誰都會出錯 420
14.5.2 調試比寫程式更費時 420
14.6 本章小結 420
第15章 IDE工具心法談 421
15.1 何時開始利用IDE工具 422
15.2 IDE工具概述 423
15.2.1 IDE工具的基本功能 424
15.2.2 常見的Java IDE工具 425
15.3 項目管理 428
15.3.1 建立項目 428
15.3.2 自動編譯 434
15.3.3 自動部署、運行 435
15.4 代碼管理 436
15.4.1 嚮導式的代碼生成 436
15.4.2 代碼生成器 438
15.4.3 代碼提示 439
15.4.4 自動代碼補齊 441
15.4.5 實時錯誤提示 441
15.5 項目調試 442
15.5.1 設定斷點 442
15.5.2 單步調試 444
15.5.3 步入、步出 445
15.6 團隊協作功能 446
15.7 本章小結 450
第16章 軟體測試經驗談 451
16.1 軟體測試概述 452
16.1.1 軟體測試的概念和目的 452
16.1.2 軟體測試的分類 454
16.1.3 開發活動和測試活動 454
16.1.4 常見的Bug管理工具 455
16.2 單元測試 456
16.2.1 單元測試概述 456
16.2.2 單元測試的邏輯覆蓋 458
16.2.3 JUnit介紹 461
16.2.4 JUnit的用法 461
16.3 系統測試和自動化測試 467
16.3.1 系統測試概述 467
16.3.2 自動化測試 468
16.3.3 常見的自動化測試工具 469
16.4 性能測試 470
16.4.1 性能測試概述 470
16.4.2 性能測試的相關概念 471
16.4.3 常見的性能測試工具 472
16.5 本章小結 472
精彩節摘
如何學習Java
——謹以此文獻給打算以編程為職業、並願意為之瘋狂的人
經常看到有些學生、求職者捧著一本類似JBuilder入門、Eclipse指南之類的圖書學習Java，當他們學會了在這些工具中拖出窗體、安裝按鈕之後，就覺得自己掌握，甚至精通了 Java；又或是找來一本類似JSP動態網站編程之類的圖書，學會使用JSP腳本編寫一些頁面後，就自我感覺掌握了Java開發。
還有一些學生、求職者聽說J2EE、Spring或EJB很有前途，於是立即跑到書店或圖書館找來一本相關圖書。希望立即學會它們，然後進入軟體開發業、大顯身手。
還有一些學生、求職者非常希望找到一本既速成、又大而全的圖書，比如突擊J2EE開發、一本書精通J2EE之類的圖書（包括筆者曾出版的《輕量級J2EE企業套用實戰》一書，據說銷量不錯)，希望這樣一本圖書就可以打通自己的“任督二脈”，一躍成為J2EE開發高手。
也有些學生、求職者非常喜歡J2EE項目實戰、項目大全之類的圖書，他們的想法很單純：我按照書上介紹，按圖索驥、依葫蘆畫瓢，應該很快就可學會J2EE，很快就能成為一個受人羨慕的J2EE程式設計師了。
……
凡此種種，不一而足。但最後的結果往往是失敗，因為這種學習沒有積累、沒有根基，學習過程中困難重重，每天都被一些相同、類似的問題所困擾，起初熱情十足，經常上論壇詢問，按別人的說法解決問題之後很高興，既不知道為什麼錯？也不知道為什麼對？只是盲目地抄襲別人的說法。最後的結果有兩種：
久而久之，熱情喪失，最後放棄學習。
大部分常見問題都問遍了，最後也可以從事一些重複性開發，但一旦遇到新問題，又將束手無策。
第二種情形在普通程式設計師中占了極大的比例，筆者多次聽到、看到（在網路上）有些程式設計師抱怨：我做了2年多Java程式設計師了，工資還是3000多點。偶爾筆者會與他們聊聊工作相關內容，他們會告訴筆者：我也用Spring了啊，我也用EJB了啊……他們感到非常不平衡，為什麼我的工資這么低？其實筆者很想告訴他們：你們太浮躁了！你們確實是用了Spring、Hibernate又或是EJB，但你們未想過為什麼要用這些技術？用這些技術有什麼好處？如果不用這些技術行不行？
很多時候，我們的程式設計師把Java當成一種腳本，而不是一門面向對象的語言。他們習慣了在JSP腳本中使用Java，但從不去想JSP如何運行，Web伺服器里的網路通信、多線層機制，為何一個JSP頁面能同時向多個請求者提供服務？更不會想如何開發Web伺服器；他們像代碼機器一樣編寫Spring Bean代碼，但從不去理解Spring容器的作用，更不會想如何開發Spring容器。
有時候，筆者的學生在編寫五子棋、梭哈等作業感到困難時，會向他們的大學師兄、朋友求救，這些程式設計師告訴他：不用寫了，網上有下載的！聽到這樣回答，筆者不禁感到啞然：網上還有Windows下載呢！網上下載和自己編寫是兩碼事。偶爾，筆者會懷念以前黑色螢幕、綠熒熒字元時代，那時候程式設計師很單純：當我們想偷懶時，習慣思維是寫一個小工具；現在程式設計師很聰明：當他們想偷懶時，習慣思維是從網上下一個小工具。但是，誰更幸福？
當筆者的學生把他們完成的小作業放上網際網路之後，然後就有許多人稱他們為“高手”！這個稱呼卻讓他們萬分慚愧；慚愧之餘，他們也感到萬分欣喜，非常有成就感，這就是編程的快樂。編程的過程，與尋寶的過程完全一樣：歷經辛苦，終於找到心中的夢想，這是何等的快樂？
如果真的打算將編程當成職業，那就不應該如此浮躁，而是應該扎紮實實先學好Java語言，然後按Java本身的學習規律，踏踏實實一步一個腳印地學習，把基本功練紮實了才可獲得更大的成功。
實際情況是，有多少程式設計師真正掌握了Java的面向對象？真正掌握了Java的多執行緒、網路通信、反射等內容？有多少Java程式設計師真正理解了類初始化時記憶體運行過程？又有多少程式設計師理解Java對象從創建到消失的全部細節？有幾個程式設計師真正獨立地編寫過五子棋、梭哈、桌面彈球這種小遊戲？又有幾個Java程式設計師敢說：我可以開發Struts？我可以開發Spring？我可以開發Tomcat？很多人又會說：這些都是許多人開發出來的！實際情況是：許多開源框架的核心最初完全是由一個人開發的。現在這些優秀程式已經出來了！你，是否深入研究過它們，是否深入掌握了它們？
如果要真正掌握Java，包括後期的Java EE相關技術，一定要記住筆者的話：絕不要從IDE（工具開始學習！IDE工具的功能很強大，初學者學起來也很容易上手，但也非常危險：因為IDE工具已經為我們做了許多事情，而軟體開發者要全部了解軟體開發的全部步驟。
2012年12月1日
作者簡介
李剛，從事10多年的Java EE套用開發，現任瘋狂軟體教育中心教學總監。
瘋狂Java實訓營創始人，瘋狂Java體系圖書作者。曾任LITEON公司的J2EE技術主管，負責該公司的企業信息化平台的架構設計。
曾任廣州電信、廣東龍泉科技等公司的技術培訓導師。曾兼任廣東技術師範學院計算機科學系的兼職副教授。
2007年3月26日的《電腦報》專訪人物。
培訓的學生已在華為、立信、普信、網易、電信盈科等公司就職。
國內著名的高端IT技術作家，已出版《瘋狂Java講義》、《瘋狂Android講義》、《輕量級Java EE企業套用實戰》、《瘋狂Ajax講義》、《瘋狂XML講義》、《經典Java EE企業套用實戰》、《Struts 2.1權威指南》、《Ruby On Rails敏捷開發最佳實踐》等著作。其中瘋狂Java體系圖書都是已經得到廣泛的市場認同，並多次重印的暢銷圖書，並被多家高校選作教材，部分圖書已被翻譯成繁體中文版、輸出到台灣地區。
前言
Java語言擁有的開發人群越來越大，大量程式設計師已經進入或正打算進入Java編程領域。這當然和Java語言本身的優秀不無關係，卻也和Java編程入門簡單有關。一個毫無編程基礎的初學者，只要有點資料庫和SQL基礎，大概花不到一個月時間就可以學會編寫JSP頁面，說不定就可以找到一份Java編程的工作了。如果他肯再多下點功夫，學習一下編寫Struts Action類、配置Action，編寫Spring Bean類、配置Bean，他甚至可能自我感覺很不錯了。
問題是：這種“快餐式”的程式設計師、“突擊式”的程式設計師真的滿足要求嗎？如果僅僅滿足於這些簡單的、重複式開發，他們也許沒有太多的問題，但他們可能很少有突破的機會。究其根本原因，很大程度上是因為他們的基本修養不夠紮實。對他們而言，與其說Java是一種面向對象的語言，不如說更像一種腳本；他們從原始碼層次來看程式運行（甚至只會從Eclipse等集成開發環境中看程式運行），完全無法從底層記憶體分配的角度來看程式運行；他們天天在用Java類庫、用Struts、用Spring，但對這些東西的實現知之甚少——這又如何突破自己、獲得更好的提高呢？
鑒於此種現狀，“瘋狂軟體教育中心”訓練過程中除了採用大量的實際項目來驅動教學之外，往往會花時間、精力來培養學員的基本修養。比如講授Spring框架，如果只關注編寫Bean類、配置Bean，一天就足夠了。而筆者往往會深入Spring框架的底層實現，帶領學生從工廠模式、策略模式、門面模式、代理模式、命令模式的角度來深度分析Spring框架實現，然後進行對比，總結Spring框架的優勢到底在哪裡？不使用Spring框架是否有替換解決方案？進而感受設計模式對實際開發的幫助。
上面這些內容，看似“高深”，但其實質依然離不開Java編程的基本功。完全可以這樣說：一旦讀者真正把基本功打紮實了，將可以看得更高、更透徹。
在這樣的背景下，筆者想將自己多年的一些經驗、總結通過本書與大家分享，希望把自己多年積累的經驗、心得表達出來；把自己走過的彎路“標”出來，讓後來者儘量少走彎路。
本書內容
本書第一部分主要介紹Java記憶體管理相關方面的知識，記憶體管理既是Java程式設計師容易忽視的地方，又是Java編程的重點。實際上，許多有一定編程經驗的Java開發者，自然而然就會關心垃圾回收、記憶體管理、性能最佳化相關內容。無論學習哪種語言，如果能真正從程式運行的底層機制、記憶體分配細節、記憶體回收細節把握程式執行過程，這樣才能有豁然開朗的感覺，本書第一部分正是旨在幫助大家更好地掌握Java記憶體管理相關知識。
本書第三部分所介紹的常見數據結構、排序算法的Java實現，則是筆者一直想介紹的內容——也許你初涉編程時感受不到這些經典算法的用途，因為你可以直接利用別人的實現；但如果你希望突破自己，上升到另外一個高度時，你就不可避免地需要自己開發類庫，而不是總使用別人的類庫，那這些經典算法的作用就顯現出來了。
本書第二部分和第四部分則主要來自於參加“瘋狂軟體教育中心”的學生，正如每個動手編程的初學者，他們都曾經遭遇過各種各樣的陷阱，筆者總是提醒他們應該將這些陷阱收集起來，以免再次陷進去。本書第二部分收集了Java編程中各種常見的陷阱；第四部分的內容則解決了他們進入實際開發之前的困擾，包括程式開發的基本方法，有效進行程式調試的方法，如何看待、使用IDE工具，軟體測試等相關內容。
本書寫給誰看
如果你想從零開始學習Java編程，本書不適合你。如果你已經學會了Java基本語法，動手編程卻感到困難重重，或者你已經是一個Java程式設計師了，實際開發中卻感覺力不從心，本書將非常適合你。本書會幫助你找出自己的技術短板，提升Java編程的基本修養。
2012-12-1
