On Java 中文版 进阶卷

本书内容主要是对《On Java 中文版 基础卷》的拓展延伸，重点讲解 Java 的高级特性、并发、设计模式等相关进阶知识，对一些和开发密切相关的底层操作（如 I/O 系统、底层并发、数据压缩等）进行深入探讨，同时针对基础卷的重点章节进行了补充说明（如第 3 章增补了一些关于集合的高级特性）。在附录中，作者给出了 67 条关于低级程序设计和编写代码的建议，并分享了自己成为程序员的一些经验之谈。

本书适合有一定项目开发经验的 Java 程序员阅读。

【作者简介】

布鲁斯.埃克尔（Bruce Eckel）

C++ 标准委员会的创始成员之一，技术顾问，专注于编程语言和软件系统设计方面的研究，常活跃于世界各大技术研讨会。他自 1986 年以来，累计出版Thinking in C++、Thinking in Java、On Java 8 等十余部计算机著作，曾多次荣获 Jolt 最佳图书奖（被誉为“软件业界的奥斯卡”），其代表作 Thinking in Java 被译为中文、日文、俄文、意大利文、波兰文、韩文等十几种语言，在世界范围内产生了广泛影响。

【译者简介】

孙卓，现任职于百度健康研发中心，百度技术委员会成员。从业十余年，熟悉 Java、PHP 等语言体系，同时也是一名语言文字爱好者。

陈德伟，深耕软件研发十余年，目前专注于金融系统研发工作。

臧秀涛，InfoQ 前会议内容总编。现于涛思数据负责开源时序数据库 TDengine 的社区生态。代表译作有《Java 性能权威指南》、《C++ API 设计》、《Groovy 程序设计》等。

第 1章 枚举类型 001

1.1 枚举类型的基本特性 / 001

静态导入枚举类型 / 002

1.2 在枚举类型中增加自定义方

法 / 003

重载枚举类型中的方法 / 004

1.3 在switch语句中使用枚举 / 005

1.4 values()方法的神秘之处 / 006

1.5 实现，而不是继承 / 009

1.6 随机选择 / 010

1.7 使用接口来组织枚举 / 011

1.8 用EnumSet来代替标识 / 015

1.9 使用EnumMap / 017

1.10 常量特定方法 / 018

1.10.1 用枚举实现职责链模

式 / 023

1.10.2 用枚举实现状态机 / 027

1.11 多路分发 / 032

1.11.1 使用枚举类型分发 / 034

1.11.2 使用常量特定方法 / 036

1.11.3 使用EnumMap分发 / 038

1.11.4 使用二维数组 / 039

1.12 支持模式匹配的新特性 / 041

1.13 新特性：switch中的箭头语

法 / 041

1.14 新特性：switch中的case

null / 042

1.15 新特性：将switch作为表达

式 / 044

1.16 新特性：智能转型 / 046

1.17 新特性：模式匹配 / 048

1.17.1 违反里氏替换原则 / 049

1.17.2 守卫 / 053

1.17.3 支配性 / 055

1.17.4 覆盖范围 / 057

1.18 总结 / 058

第 2章 对象传递和返回 060

2.1 传递引用 / 061

引用别名 / 061

2.2 创建本地副本 / 063

2.2.1 值传递 / 063

2.2.2 克隆对象 / 064

2.2.3 为类增加可克隆能力 / 065

2.2.4 成功的克隆 / 067

2.2.5 Object.clone()的效果 / 068

2.2.6 克隆组合对象 / 070

2.2.7 深拷贝ArrayList / 073

2.2.8 通过序列化进行深拷贝 / 074

2.2.9 在继承层次结构中增加可克隆性并向下覆盖 / 076

2.2.10 为什么用这种奇怪的

设计 / 077

2.3 控制可克隆性 / 078

复制构造器 / 082

2.4 不可变类 / 086

2.4.1 创建不可变类 / 088

2.4.2 不可变性的缺点 / 089

2.4.3 String很特殊 / 091

2.5 总结 / 091

第3章 集合主题 093

3.1 样例数据 / 093

3.2 List的行为 / 099

3.3 Set的行为 / 102

3.4 在Map上使用函数式操作 / 104

3.5 选择Map的部分元素 / 105

3.6 填充集合 / 107

3.6.1 使用Suppliers来填充Collection / 108

3.6.2 使用Suppliers来填充

Map / 109

3.7 使用享元自定义Collection和Map / 112

3.8 Collection的功能 / 123

3.9 可选的操作 / 125

不支持的操作 / 127

3.10 Set与存储顺序 / 129

SortedSet / 132

3.11 Queue / 134

3.11.1 优先级队列 / 135

3.11.2 Deque / 136

3.12 理解Map / 137

3.12.1 性能 / 139

3.12.2 SortedMap / 141

3.12.3 LinkedHashMap / 143

3.13 工具函数 / 144

3.13.1 List上的排序和

查找 / 147

3.13.2 创建不可修改的Collection或Map / 148

3.13.3 同步Collection或

Map / 150

3.14 持有引用 / 151

WeakHashMap / 154

3.15 Java 1.0/1.1的集合类 / 155

3.15.1 Vector和

Enumeration / 155

3.15.2 Hashtable / 156

3.15.3 Stack / 157

3.15.4 BitSet / 158

3.16 总结 / 160

第4章 注解 162

4.1 基本语法 / 163

4.1.1 定义注解 / 164

4.1.2 元注解 / 165

4.2 编写注解处理器 / 166

4.2.1 注解元素 / 167

4.2.2 默认值的限制 / 168

4.2.3 生成外部文件 / 168

4.2.4 注解不支持继承 / 172

4.2.5 实现处理器 / 172

4.3 用javac处理注解 / 174

4.3.1 最简单的处理器 / 175

4.3.2 更复杂的处理器 / 178

4.4 基于注解的单元测试 / 182

4.4.1 在@Unit中使用泛型 / 190

4.4.2 实现@Unit / 192

4.5 总结 / 202

第5章 并发编程 203

5.1 令人迷惑的术语 / 204

并发的新定义 / 206

5.2 并发的超能力 / 207

5.3 并发为速度而生 / 209

5.4 Java并发四定律 / 211

5.4.1 不要使用并发 / 211

5.4.2 一切都不可信，一切都很

重要 / 212

5.4.3 能运行并不代表没有

问题 / 212

5.4.4 你终究要理解并发 / 213

5.5 残酷的事实 / 214

5.6 本章剩余部分 / 216

5.7 并行流 / 218

5.7.1 parallel()并非灵丹妙

药 / 219

5.7.2 parallel()和limit()的

作用 / 224

5.7.3 并行流只是看起来很简

单 / 228

5.8 创建和运行任务 / 228

5.8.1 Task和Executor / 228

5.8.2 使用更多的线程 / 232

5.8.3 生成结果 / 234

5.8.4 作为任务的lambda与方法引用 / 236

5.9 终止长时间运行的任务 / 237

5.10 CompletableFuture / 240

5.10.1 基本用法 / 241

5.10.2 其他操作 / 244

5.10.3 合并多个Completable-Future / 247

5.10.4 模拟场景应用 / 251

5.10.5 异常 / 253

5.11 死锁 / 259

5.12 构造器并不是线程安全的 / 264

5.13 工作量、复杂性、成本 / 268

5.14 总结 / 273

5.14.1 缺点 / 274

5.14.2 Java核心设计的失败之

处 / 275

5.14.3 其他的库 / 275

5.14.4 设想一种为并发而设计的语言 / 276

5.14.5 延伸阅读 / 276

第6章 底层并发 277

6.1 什么是线程？ / 277

6.1.1 最佳线程数 / 279

6.1.2 我可以创建多少线程 / 280

6.2 捕获异常 / 282

6.3 共享资源 / 286

6.3.1 资源竞争 / 286

6.3.2 解决资源竞争 / 290

6.3.3 将EvenProducer同步化 / 292

6.4 volatile关键字 / 293

6.4.1 字分裂 / 293

6.4.2 可见性 / 294

6.4.3 （指令）重排序和先行发

生 / 295

6.4.4 何时使用volatile / 296

6.5 原子性 / 296

6.5.1 Josh的序列号 / 300

6.5.2 原子类 / 303

6.6 临界区 / 304

6.6.1 在其他对象上进行同步 / 307

6.6.2 使用显式Lock对象 / 308

6.7 库组件 / 310

6.7.1 延迟队列DelayQueue / 311

6.7.2 优先级阻塞队列Priority-BlockingQueue / 313

6.7.3 无锁集合 / 316

6.8 总结 / 317

第7章 Java I/O系统 319

7.1 I/O流 / 319

7.1.1 各种InputStream类型 / 321

7.1.2 各种OutputStream类型 / 321

7.1.3 添加属性和有用的接口 / 322

7.1.4 各种Reader和Writer / 324

7.1.5 自成一家的Random-AccessFile / 327

7.1.6 I/O流的典型用法 / 328

7.1.7 小结 / 335

7.2 标准I/O / 335

7.2.1 从标准输入中读取 / 336

7.2.2 将System.out转换为PrintWriter / 336

7.2.3 标准I/O重定向 / 337

7.2.4 进程控制 / 338

7.3 新I/O系统 / 340

7.3.1 字节缓冲区ByteBuffer / 340

7.3.2 转换数据 / 344

7.3.3 获取基本类型 / 347

7.3.4 视图缓冲区 / 348

7.3.5 用缓冲区操纵数据 / 352

7.3.6 内存映射文件 / 357

7.3.7 文件加锁 / 361

第8章 设计模式 364

8.1 设计模式的概念 / 364

8.2 单例模式 / 366

8.3 设计模式的分类 / 370

8.4 模板方法 / 370

8.5 封装实现 / 371

8.5.1 代理模式 / 372

8.5.2 状态模式 / 373

8.5.3 状态机模式 / 376

8.6 工厂模式：封装对象的创建 / 377

8.6.1 动态工厂模式 / 380

8.6.2 多态工厂模式 / 381

8.6.3 抽象工厂模式 / 382

8.7 函数对象模式 / 384

8.7.1 命令模式 / 385

8.7.2 策略模式 / 386

8.7.3 职责链模式 / 388

8.8 改变接口 / 391

8.8.1 适配器模式 / 391

8.8.2 外观模式 / 392

8.9 解释器模式：运行时的灵活

性 / 394

8.10 回调 / 394

8.10.1 观察者模式 / 394

8.10.2 示例：观察花朵 / 395

8.10.3 一个可视化的观察者示

例 / 398

8.11 多路分发 / 401

8.12 模式重构 / 405

8.12.1 Trash和它的子类 / 405

8.12.2 信使对象 / 410

8.12.3 使工厂通用化 / 411

8.12.4 从文件解析Trash / 412

8.12.5 用DynaFactory实现回

收 / 415

8.12.6 将用法抽象化 / 416

8.12.7 用多路分发重新设计 / 420

8.12.8 访问者模式 / 427

8.12.9 反射是有害的？ / 431

8.13 总结 / 435

编程指南 / 436

Javadoc / 446

理解equals()和hashCode() / 451

数据压缩 / 475

对象序列化 / 481

静态类型检查的利与弊 / 505