JAVA PRZEWODNIK DLA POCZĄTKUJĄCYCH WYD.VIII

Spis treści

O redaktorze merytorycznym 14

Wstęp 15

1. Podstawy Javy 21

• Historia i filozofia Javy 22
  • Pochodzenie Javy 22
  • Java a języki C i C++ 23
  • Wpływ Javy na Internet 23
  • Magiczny kod bajtowy 25
  • Coś więcej niż aplety 26
  • Szybszy harmonogram udostępniania 27
  • Terminologia Javy 27
• Programowanie obiektowe 27
  • Hermetyzacja 29
  • Polimorfizm 29
  • Dziedziczenie 29
• Java Development Kit 30
• Pierwszy prosty program 31
  • Wprowadzenie tekstu programu 31
  • Kompilowanie programu 32
  • Pierwszy program wiersz po wierszu 33
• Obsługa błędów składni 34
• Drugi prosty program 35
• Inne typy danych 37
• Przykład 1.1. Zamiana galonów na litry 38
• Dwie instrukcje sterujące 39
  • Instrukcja if 39
  • Pętla for 40
• Bloki kodu 41
• Średnik i pozycja kodu w wierszu 42
• Wcięcia 43
• Przykład 1.2. Ulepszony konwerter galonów na litry 43
• Słowa kluczowe języka Java 44
• Identyfikatory 45
• Biblioteki klas 45
• Test sprawdzający 46

2. Typy danych i operatory 47

• Dlaczego typy danych są tak ważne 47
• Typy proste 48
  • Typy całkowite 48
  • Typy zmiennoprzecinkowe 49
  • Znaki 50
• Typ logiczny 51
• Przykład 2.1. Jak daleko uderzył piorun? 52
• Literały 53
  • Literały szesnastkowe, ósemkowe i binarne 53
  • Specjalne sekwencje znaków 53
  • Literały łańcuchowe 54
• Zmienne 55
  • Inicjalizacja zmiennej 55
  • Dynamiczna inicjalizacja 55
• Zasięg deklaracji i czas istnienia zmiennych 56
• Operatory 58
• Operatory arytmetyczne 58
  • Inkrementacja i dekrementacja 59
• Operatory relacyjne i logiczne 60
• Warunkowe operatory logiczne 62
• Operator przypisania 63
• Skrótowe operatory przypisania 63
• Konwersje typów w instrukcjach przypisania 64
• Rzutowanie typów niezgodnych 65
• Priorytet operatorów 67
• Przykład 2.2. Tabela prawdy dla operatorów logicznych 67
• Wyrażenia 68
  • Konwersja typów w wyrażeniach 68
  • Odstępy i nawiasy 70
• Test sprawdzający 70

3. Instrukcje sterujące 71

• Wprowadzanie znaków z klawiatury 71
• Instrukcja if 72
• Zagnieżdżanie instrukcji if 73
• Drabinka if-else-if 74
• Instrukcja switch 75
• Zagnieżdżanie instrukcji switch 78
• Przykład 3.1. Rozpoczynamy budowę systemu pomocy 78
• Pętla for 80
• Wariacje na temat pętli for 81
• Brakujące elementy 82
  • Pętla nieskończona 83
• Pętle bez ciała 83
• Deklaracja zmiennych sterujących wewnątrz pętli 84
• Rozszerzona pętla for 85
• Pętla while 85
• Pętla do-while 86
• Przykład 3.2. Ulepszamy system pomocy 88
• Przerywanie pętli instrukcją break 90
• Zastosowanie break jako formy goto 91
• Zastosowanie instrukcji continue 95
• Przykład 3.3. Końcowa wersja systemu pomocy 96
• Pętle zagnieżdżone 99
• Test sprawdzający 99

4. Wprowadzenie do klas, obiektów i metod 101

• Podstawy klas 101
  • Ogólna postać klasy 102
  • Definiowanie klasy 102
• Jak powstają obiekty 105
• Referencje obiektów i operacje przypisania 105
• Metody 106
  • Dodajemy metodę do klasy Vehicle 106
• Powrót z metody 108
• Zwracanie wartości 109
• Stosowanie parametrów 110
  • Dodajemy sparametryzowaną metodę do klasy Vehicle 112
• Przykład 4.1. System pomocy jako klasa 113
• Konstruktory 117
• Konstruktory z parametrami 118
• Dodajemy konstruktor do klasy Vehicle 119
• Operator new 120
• Odzyskiwanie pamięci 120
• Słowo kluczowe this 121
• Test sprawdzający 122

5. Więcej typów danych i operatorów 123

• Tablice 123
  • Tablice jednowymiarowe 124
• Przykład 5.1. Sortowanie tablicy 126
• Tablice wielowymiarowe 128
  • Tablice dwuwymiarowe 128
  • Tablice nieregularne 129
  • Tablice o trzech i więcej wymiarach 130
  • Inicjalizacja tablic wielowymiarowych 130
• Alternatywna składnia deklaracji tablic 131
• Przypisywanie referencji tablic 131
• Wykorzystanie składowej length 132
• Przykład 5.2. Klasa Queue 134
• Styl for-each pętli for 137
  • Iteracje w tablicach wielowymiarowych 139
  • Zastosowania rozszerzonej pętli for 140
• Łańcuchy znaków 141
  • Tworzenie łańcuchów 141
  • Operacje na łańcuchach 142
  • Tablice łańcuchów 144
  • Łańcuchy są niezmienne 144
  • Stosowanie łańcuchów do sterowania instrukcją switch 145
• Wykorzystanie argumentów wywołania programu 146
• Stosowanie wnioskowania typów w zmiennych lokalnych 147
  • Wnioskowanie typów zmiennych lokalnych w przypadku typów referencyjnych 149
  • Stosowanie wnioskowania typów zmiennych lokalnych w pętlach 150
  • Ograniczenia var 151
• Operatory bitowe 152
  • Operatory bitowe AND, OR, XOR i NOT 152
  • Operatory przesunięcia 156
  • Skrótowe bitowe operatory przypisania 157
• Przykład 5.3. Klasa ShowBits 158
• Operator ? 160
• Test sprawdzający 161

6. Więcej o metodach i klasach 163

• Kontrola dostępu do składowych klasy 163
  • Modyfikatory dostępu w Javie 164
• Przykład 6.1. Ulepszamy klasę Queue 167
• Przekazywanie obiektów do metod 168
  • Sposób przekazywania argumentów 169
• Zwracanie obiektów 171
• Przeciążanie metod 173
• Przeciążanie konstruktorów 177
• Przykład 6.2. Przeciążamy konstruktor klasy Queue 178
• Rekurencja 181
• Słowo kluczowe static 182
  • Bloki static 185
• Przykład 6.3. Algorytm Quicksort 186
• Klasy zagnieżdżone i klasy wewnętrzne 188
• Zmienne liczby argumentów 190
  • Metody o zmiennej liczbie argumentów 191
  • Przeciążanie metod o zmiennej liczbie argumentów 193
  • Zmienna liczba argumentów i niejednoznaczność 194
• Test sprawdzający 195

7. Dziedziczenie 197

• Podstawy dziedziczenia 197
• Dostęp do składowych a dziedziczenie 200
• Konstruktory i dziedziczenie 202
• Użycie słowa kluczowego super do wywołania konstruktora klasy bazowej 203
• Użycie słowa kluczowego super do dostępu do składowych klasy bazowej 207
• Przykład 7.1. Tworzymy hierarchię klas Vehicle 207
• Wielopoziomowe hierarchie klas 210
• Kiedy wywoływane są konstruktory? 212
• Referencje klasy bazowej i obiekty klasy pochodnej 213
• Przesłanianie metod 217
• Przesłanianie metod i polimorfizm 219
• Po co przesłaniać metody? 220
  • Zastosowanie przesłaniania metod w klasie TwoDShape 221
• Klasy abstrakcyjne 224
• Słowo kluczowe final 227
  • final zapobiega przesłanianiu 227
  • final zapobiega dziedziczeniu 227
  • Użycie final dla zmiennych składowych 228
• Klasa Object 229
• Test sprawdzający 230

8. Pakiety i interfejsy 231

• Pakiety 231
  • Definiowanie pakietu 232
  • Wyszukiwanie pakietów i zmienna CLASSPATH 233
  • Prosty przykład pakietu 233
• Pakiety i dostęp do składowych 234
  • Przykład dostępu do pakietu 235
• Składowe chronione 236
• Import pakietów 238
• Biblioteka klas Java używa pakietów 239
• Interfejsy 239
• Implementacje interfejsów 241
• Referencje interfejsu 244
• Przykład 8.1. Tworzymy interfejs Queue 245
• Zmienne w interfejsach 249
• Interfejsy mogą dziedziczyć 250
• Domyślne metody interfejsów 251
  • Podstawowe informacje o metodach domyślnych 252
  • Praktyczny przykład metody domyślnej 253
  • Problemy wielokrotnego dziedziczenia 254
• Stosowanie metod statycznych w interfejsach 255
• Stosowanie metod prywatnych w interfejsach 256
• Ostatnie uwagi o pakietach i interfejsach 257
• Test sprawdzający 257

9. Obsługa wyjątków 259

• Hierarchia wyjątków 260
• Podstawy obsługi wyjątków 260
  • Słowa kluczowe try i catch 260
  • Prosty przykład wyjątku 261
• Konsekwencje nieprzechwycenia wyjątku 263
  • Wyjątki umożliwiają obsługę błędów 264
• Użycie wielu klauzul catch 265
• Przechwytywanie wyjątków klas pochodnych 265
• Zagnieżdżanie bloków try 267
• Generowanie wyjątku 268
  • Powtórne generowanie wyjątku 268
• Klasa Throwable 269
• Klauzula finally 271
• Użycie klauzuli throws 272
• Trzy dodatkowe możliwości wyjątków 273
• Wyjątki wbudowane w Javę 274
• Tworzenie klas pochodnych wyjątków 276
• Przykład 9.1. Wprowadzamy wyjątki w klasie Queue 278
• Test sprawdzający 280

10. Obsługa wejścia i wyjścia 283

• Strumienie wejścia i wyjścia 284
• Strumienie bajtowe i strumienie znakowe 284
• Klasy strumieni bajtowych 284
• Klasy strumieni znakowych 284
• Strumienie predefiniowane 285
• Używanie strumieni bajtowych 286
  • Odczyt wejścia konsoli 286
  • Zapis do wyjścia konsoli 288
• Odczyt i zapis plików za pomocą strumieni bajtowych 289
  • Odczyt z pliku 289
  • Zapis w pliku 292
• Automatyczne zamykanie pliku 294
• Odczyt i zapis danych binarnych 297
• Przykład 10.1. Narzędzie do porównywania plików 299
• Pliki o dostępie swobodnym 300
• Strumienie znakowe 302
  • Odczyt konsoli za pomocą strumieni znakowych 303
  • Obsługa wyjścia konsoli za pomocą strumieni znakowych 305
• Obsługa plików za pomocą strumieni znakowych 306
  • Klasa FileWriter 307
  • Klasa FileReader 307
• Zastosowanie klas opakowujących do konwersji łańcuchów numerycznych 309
• Przykład 10.2. System pomocy wykorzystujący pliki 310
• Test sprawdzający 316

11. Programowanie wielowątkowe 317

• Podstawy wielowątkowości 317
• Klasa Thread i interfejs Runnable 318
• Tworzenie wątku 319
  • Usprawnienie i dwie modyfikacje 322
• Przykład 11.1. Tworzymy klasę pochodną klasy Thread 325
• Tworzenie wielu wątków 327
• Jak ustalić, kiedy wątek zakończył działanie? 330
• Priorytety wątków 332
• Synchronizacja 335
• Synchronizacja metod 335
• Synchronizacja instrukcji 338
• Komunikacja międzywątkowa 340
  • Przykład użycia metod wait() i notify() 340
• Wstrzymywanie, wznawianie i kończenie działania wątków 345
• Przykład 11.2. Wykorzystanie głównego wątku 348
• Test sprawdzający 349

12. Typy wyliczeniowe, automatyczne opakowywanie, import składowych statycznych i adnotacje 351

• Wyliczenia 352
  • Podstawy wyliczeń 352
• Wyliczenia są klasami 354
• Metody values() i valueOf() 354
• Konstruktory, metody, zmienne instancji a wyliczenia 355
  • Dwa ważne ograniczenia 357
• Typy wyliczeniowe dziedziczą po klasie Enum 357
• Przykład 12.1. Komputerowo sterowana sygnalizacja świetlna 358
• Automatyczne opakowywanie 362
• Typy opakowujące 363
• Podstawy automatycznego opakowywania 364
• Automatyczne opakowywanie i metody 365
• Automatyczne opakowywanie i wyrażenia 366
  • Przestroga 368
• Import składowych statycznych 368
• Adnotacje (metadane) 370
• Test sprawdzający 373

13. Typy sparametryzowane 375

• Podstawy typów sparametryzowanych 376
• Prosty przykład typów sparametryzowanych 376
  • Parametryzacja dotyczy tylko typów obiektowych 379
  • Typy sparametryzowane różnią się dla różnych argumentów 379
  • Klasa sparametryzowana o dwóch parametrach 380
  • Ogólna postać klasy sparametryzowanej 381
• Ograniczanie typów 381
• Stosowanie argumentów wieloznacznych 384
• Ograniczanie argumentów wieloznacznych 386
• Metody sparametryzowane 388
• Konstruktory sparametryzowane 390
• Interfejsy sparametryzowane 390
• Przykład 13.1. Sparametryzowana klasa Queue 393
• Typy surowe i tradycyjny kod 396
• Wnioskowanie typów i operator diamentowy 399
• Wnioskowanie typów zmiennych lokalnych a typy sparametryzowane 400
• Wymazywanie 400
• Błędy niejednoznaczności 401
• Ograniczenia związane z typami sparametryzowanymi 401
  • Zakaz tworzenia instancji parametru typu 402
  • Ograniczenia dla składowych statycznych 402
  • Ograniczenia tablic sparametryzowanych 402
  • Ograniczenia związane z wyjątkami 403
• Dalsze studiowanie typów sparametryzowanych 403
• Test sprawdzający 403

14. Wyrażenia lambda i referencje metod 405

• Przedstawienie wyrażeń lambda 406
  • Podstawowe informacje o wyrażeniach lambda 406
  • Interfejsy funkcyjne 407
  • Wyrażenia lambda w działaniu 409
• Blokowe wyrażenia lambda 412
• Sparametryzowane interfejsy funkcyjne 414
• Przykład 14.1. Przekazywanie wyrażenia lambda jako argumentu 415
• Wyrażenia lambda i przechwytywanie zmiennych 419
• Zgłaszanie wyjątków w wyrażeniach lambda 420
• Referencje metod 421
  • Referencje metod statycznych 422
  • Referencje metod instancyjnych 423
• Referencje konstruktorów 427
• Predefiniowane interfejsy funkcyjne 429
• Test sprawdzający 430

15. Moduły 433

• Podstawowe informacje o modułach 434
  • Przykład prostego modułu 435
  • Kompilowanie i uruchamianie przykładowej aplikacji 438
  • Dokładniejsze informacje o instrukcjach requires i exports 439
• java.base i moduły platformy 440
• Stary kod i moduł nienazwany 441
• Eksportowanie do konkretnego modułu 442
• Wymagania przechodnie 443
• Przykład 15.1. Eksperymenty z instrukcją requires transitive 444
• Stosowanie usług 447
  • Podstawowe informacje o usługach i dostawcach usług 447
  • Słowa kluczowe związane z usługami 448
  • Przykład stosowania usług i modułów 448
• Dodatkowe cechy modułów 454
  • Moduły otwarte 455
  • Instrukcja opens 455
  • requires static 455
• Dalsze samodzielne poznawanie modułów 456
• Test sprawdzający 456

16. Wprowadzenie do biblioteki Swing 459

• Pochodzenie i filozofia Swing 460
• Komponenty i kontenery 461
  • Komponenty 461
  • Kontenery 462
  • Panele kontenerów szczytowych 462
• Menedżery układu 463
• Pierwszy program wykorzystujący Swing 463
  • Pierwszy program Swing wiersz po wierszu 465
• Obsługa zdarzeń w Swing 467
  • Zdarzenia 468
  • Źródła zdarzeń 468
  • Obiekty nasłuchujące 468
  • Klasy zdarzeń i interfejsy obiektów nasłuchujących 469
• Komponent JButton 469
• Komponent JTextField 472
• Komponent JCheckBox 475
• Komponent JList 477
• Przykład 16.1. Porównywanie plików – aplikacja Swing 480
• Wykorzystanie anonimowych klas wewnętrznych lub wyrażeń lambda do obsługi zdarzeń 485
• Test sprawdzający 486

A. Rozwiązania testów sprawdzających 489

• Rozdział 1. Podstawy Javy 489
• Rozdział 2. Typy danych i operatory 491
• Rozdział 3. Instrukcje sterujące 492
• Rozdział 4. Wprowadzenie do klas, obiektów i metod 494
• Rozdział 5. Więcej typów danych i operatorów 495
• Rozdział 6. Więcej o metodach i klasach 499
• Rozdział 7. Dziedziczenie 502
• Rozdział 8. Pakiety i interfejsy 504
• Rozdział 9. Obsługa wyjątków 506
• Rozdział 10. Obsługa wejścia i wyjścia 508
• Rozdział 11. Programowanie wielowątkowe 511
• Rozdział 12. Typy wyliczeniowe, automatyczne opakowywanie, import składowych statycznych i adnotacje 513
• Rozdział 13. Typy sparametryzowane 516
• Rozdział 14. Wyrażenia lambda i referencje metod 519
• Rozdział 15. Moduły 522
• Rozdział 16. Wprowadzenie do Swing 523

B. Komentarze dokumentacyjne 529

• Znaczniki javadoc 529
  • @author 530
  • {@code} 530
  • @deprecated 531
  • {@docRoot} 531
  • @exception 531
  • @hidden 531
  • {@index} 531
  • {@inheritDoc} 531
  • {@link} 531
  • {@linkplain} 532
  • {@literal} 532
  • @param 532
  • @provides 532
  • @return 532
  • @see 532
  • @since 533
  • {@summary} 533
  • @throws 533
  • @uses 533
  • {@value} 533
  • @version 533
• Ogólna postać komentarza dokumentacyjnego 533
• Wynik działania programu javadoc 534
• Przykład użycia komentarzy dokumentacyjnych 534

C. Kompiluj i uruchamiaj proste programy w jednym kroku 537

D. Wprowadzenie do JShell 539

• Podstawy JShell 539
• Wyświetlanie, edycja i ponowne wykonywanie kodu 541
• Dodanie metody 542
• Utworzenie klasy 543
• Stosowanie interfejsu 543
• Przetwarzanie wyrażeń i wbudowane zmienne 544
• Importowanie pakietów 545
• Wyjątki 546
• Inne polecenia JShell 546
• Dalsze poznawanie możliwości JShell 547

E. Więcej słów kluczowych języka Java 549

• Modyfikatory transient i volatile 549
• instanceof 550
• strictfp 550
• assert 550
• Metody rodzime 551
• Inna postać this 551