Java. Przewodnik dla początkujących. Wydanie 9 - ebook

Java cały czas dynamicznie się rozwija, a każda wersja przynosi nowe rozwiązania. Ten wszechstronny język pozwala na tworzenie stron WWW, aplikacji internetowych, aplikacji mobilnych i wysoko specjalistycznego oprogramowania dla przeróżnych urządzeń technicznych. Jest to możliwe między innymi dzięki licznym bibliotekom i narzędziom wspierającym proces kodowania. Mimo upływu lat Java wciąż pozostaje żywym i nowoczesnym językiem wybieranym przez profesjonalistów.

To dziewiąte wydanie znakomitego podręcznika programowania dla początkujących, starannie zaktualizowane i uzupełnione o informacje dotyczące Java Platform, Standard Edition 17. Książka rozpoczyna się od solidnej dawki wiedzy o kompilacji i uruchamianiu programu w Javie, słowach kluczowych i istotnych konstrukcjach w tym języku. Krok po kroku przedstawia kolejne, coraz bardziej zaawansowane zagadnienia dotyczące obiektów, dziedziczenia czy wyjątków, a także współbieżności, typów sparametryzowanych, wyrażeń lambda i modułów. Poszczególne partie materiału są bogato uzupełnione przykładami kodu z komentarzami, praktycznymi ćwiczeniami, testami sprawdzającymi, wskazówkami i dodatkowymi informacjami. Przejrzysty układ podręcznika, jasny i zrozumiały język dodatkowo ułatwia naukę.

W książce znajdziesz:

• treści dobrane pod kątem efektywnej i łatwej nauki
• eksperckie wskazówki i podpowiedzi
• praktyczne przykłady zastosowania nabytych umiejętności
• utrwalające wiedzę testy sprawdzające
• przykładowe kody uzupełnione zrozumiałymi komentarzami

Java: twórz, kompiluj i uruchamiaj najlepszy kod!

O autorze

O redaktorze merytorycznym

Wstęp

1. Podstawy Javy

• Historia i filozofia Javy
  • Pochodzenie Javy
  • Java a języki C i C++
  • Wpływ Javy na Internet
  • Magiczny kod bajtowy
  • Coś więcej niż aplety
  • Szybszy harmonogram udostępniania
  • Terminologia Javy
• Programowanie obiektowe
  • Hermetyzacja
  • Polimorfizm
  • Dziedziczenie
• Java Development Kit
• Pierwszy prosty program
  • Wprowadzenie tekstu programu
  • Kompilowanie programu
  • Pierwszy program wiersz po wierszu
• Obsługa błędów składni
• Drugi prosty program
• Inne typy danych
• Przykład 1.1. Zamiana galonów na litry
• Dwie instrukcje sterujące
  • Instrukcja if
  • Pętla for
• Bloki kodu
• Średnik i pozycja kodu w wierszu
• Wcięcia
• Przykład 1.2. Ulepszony konwerter galonów na litry
• Słowa kluczowe języka Java
• Identyfikatory
• Biblioteki klas
• Test sprawdzający

2. Typy danych i operatory

• Dlaczego typy danych są tak ważne
• Typy proste
  • Typy całkowite
  • Typy zmiennoprzecinkowe
  • Znaki
• Typ logiczny
• Przykład 2.1. Jak daleko uderzył piorun?
• Literały
  • Literały szesnastkowe, ósemkowe i binarne
  • Specjalne sekwencje znaków
  • Literały łańcuchowe
• Zmienne
  • Inicjalizacja zmiennej
  • Dynamiczna inicjalizacja
• Zasięg deklaracji i czas istnienia zmiennych
• Operatory
• Operatory arytmetyczne
  • Inkrementacja i dekrementacja
• Operatory relacyjne i logiczne
• Warunkowe operatory logiczne
• Operator przypisania
• Skrótowe operatory przypisania
• Konwersje typów w instrukcjach przypisania
• Rzutowanie typów niezgodnych
• Priorytet operatorów
• Przykład 2.2. Tabela prawdy dla operatorów logicznych
• Wyrażenia
  • Konwersja typów w wyrażeniach
  • Odstępy i nawiasy
• Test sprawdzający

3. Instrukcje sterujące

• Wprowadzanie znaków z klawiatury
• Instrukcja if
• Zagnieżdżanie instrukcji if
• Drabinka if-else-if
• Tradycyjna instrukcja switch
• Zagnieżdżanie instrukcji switch
• Przykład 3.1. Rozpoczynamy budowę systemu pomocy
• Pętla for
• Wariacje na temat pętli for
• Brakujące elementy
  • Pętla nieskończona
• Pętle bez ciała
• Deklaracja zmiennych sterujących wewnątrz pętli
• Rozszerzona pętla for
• Pętla while
• Pętla do-while
• Przykład 3.2. Ulepszamy system pomocy
• Przerywanie pętli instrukcją break
• Zastosowanie break jako formy goto
• Zastosowanie instrukcji continue
• Przykład 3.3. Końcowa wersja systemu pomocy
• Pętle zagnieżdżone
• Test sprawdzający

4. Wprowadzenie do klas, obiektów i metod

• Podstawy klas
  • Ogólna postać klasy
  • Definiowanie klasy
• Jak powstają obiekty
• Referencje obiektów i operacje przypisania
• Metody
  • Dodajemy metodę do klasy Vehicle
• Powrót z metody
• Zwracanie wartości
• Stosowanie parametrów
  • Dodajemy sparametryzowaną metodę do klasy Vehicle
• Przykład 4.1. System pomocy jako klasa
• Konstruktory
• Konstruktory z parametrami
• Dodajemy konstruktor do klasy Vehicle
• Operator new
• Odzyskiwanie pamięci
• Słowo kluczowe this
• Test sprawdzający

5. Więcej typów danych i operatorów

• Tablice
  • Tablice jednowymiarowe
• Przykład 5.1. Sortowanie tablicy
• Tablice wielowymiarowe
  • Tablice dwuwymiarowe
  • Tablice nieregularne
  • Tablice o trzech i więcej wymiarach
  • Inicjalizacja tablic wielowymiarowych
• Alternatywna składnia deklaracji tablic
• Przypisywanie referencji tablic
• Wykorzystanie składowej length
• Przykład 5.2. Klasa Queue
• Styl for-each pętli for
  • Iteracje w tablicach wielowymiarowych
  • Zastosowania rozszerzonej pętli for
• Łańcuchy znaków
  • Tworzenie łańcuchów
  • Operacje na łańcuchach
  • Tablice łańcuchów
  • Łańcuchy są niezmienne
  • Stosowanie łańcuchów do sterowania instrukcją switch
• Wykorzystanie argumentów wywołania programu
• Stosowanie wnioskowania typów w zmiennych lokalnych
  • Wnioskowanie typów zmiennych lokalnych w przypadku typów referencyjnych
  • Stosowanie wnioskowania typów zmiennych lokalnych w pętlach
  • Ograniczenia var
• Operatory bitowe
  • Operatory bitowe AND, OR, XOR i NOT
  • Operatory przesunięcia
  • Skrótowe bitowe operatory przypisania
• Przykład 5.3. Klasa ShowBits
• Operator ?
• Test sprawdzający

6. Więcej o metodach i klasach

• Kontrola dostępu do składowych klasy
  • Modyfikatory dostępu w Javie
• Przykład 6.1. Ulepszamy klasę Queue
• Przekazywanie obiektów do metod
  • Sposób przekazywania argumentów
• Zwracanie obiektów
• Przeciążanie metod
• Przeciążanie konstruktorów
• Przykład 6.2. Przeciążamy konstruktor klasy Queue
• Rekurencja
• Słowo kluczowe static
  • Bloki static
• Przykład 6.3. Algorytm Quicksort
• Klasy zagnieżdżone i klasy wewnętrzne
• Zmienne liczby argumentów
  • Metody o zmiennej liczbie argumentów
  • Przeciążanie metod o zmiennej liczbie argumentów
  • Zmienna liczba argumentów i niejednoznaczność
• Test sprawdzający

7. Dziedziczenie

• Podstawy dziedziczenia
• Dostęp do składowych a dziedziczenie
• Konstruktory i dziedziczenie
• Użycie słowa kluczowego super do wywołania konstruktora klasy bazowej
• Użycie słowa kluczowego super do dostępu do składowych klasy bazowej
• Przykład 7.1. Tworzymy hierarchię klas Vehicle
• Wielopoziomowe hierarchie klas
• Kiedy wywoływane są konstruktory?
• Referencje klasy bazowej i obiekty klasy pochodnej
• Przesłanianie metod
• Przesłanianie metod i polimorfizm
• Po co przesłaniać metody?
  • Zastosowanie przesłaniania metod w klasie TwoDShape
• Klasy abstrakcyjne
• Słowo kluczowe final
  • final zapobiega przesłanianiu
  • final zapobiega dziedziczeniu
  • Użycie final dla zmiennych składowych
• Klasa Object
• Test sprawdzający

8. Pakiety i interfejsy

• Pakiety
  • Definiowanie pakietu
  • Wyszukiwanie pakietów i zmienna CLASSPATH
  • Prosty przykład pakietu
• Pakiety i dostęp do składowych
  • Przykład dostępu do pakietu
• Składowe chronione
• Import pakietów
• Biblioteka klas Java używa pakietów
• Interfejsy
• Implementacje interfejsów
• Referencje interfejsu
• Przykład 8.1. Tworzymy interfejs Queue
• Zmienne w interfejsach
• Interfejsy mogą dziedziczyć
• Domyślne metody interfejsów
  • Podstawowe informacje o metodach domyślnych
  • Praktyczny przykład metody domyślnej
  • Problemy wielokrotnego dziedziczenia
• Stosowanie metod statycznych w interfejsach
• Stosowanie metod prywatnych w interfejsach
• Ostatnie uwagi o pakietach i interfejsach
• Test sprawdzający

9. Obsługa wyjątków

• Hierarchia wyjątków
• Podstawy obsługi wyjątków
  • Słowa kluczowe try i catch
  • Prosty przykład wyjątku
• Konsekwencje nieprzechwycenia wyjątku
  • Wyjątki umożliwiają obsługę błędów
• Użycie wielu klauzul catch
• Przechwytywanie wyjątków klas pochodnych
• Zagnieżdżanie bloków try
• Generowanie wyjątku
  • Powtórne generowanie wyjątku
• Klasa Throwable
• Klauzula finally
• Użycie klauzuli throws
• Trzy dodatkowe możliwości wyjątków
• Wyjątki wbudowane w Javę
• Tworzenie klas pochodnych wyjątków
• Przykład 9.1. Wprowadzamy wyjątki w klasie Queue
• Test sprawdzający

10. Obsługa wejścia i wyjścia

• Strumienie wejścia i wyjścia
• Strumienie bajtowe i strumienie znakowe
• Klasy strumieni bajtowych
• Klasy strumieni znakowych
• Strumienie predefiniowane
• Używanie strumieni bajtowych
  • Odczyt wejścia konsoli
  • Zapis do wyjścia konsoli
• Odczyt i zapis plików za pomocą strumieni bajtowych
  • Odczyt z pliku
  • Zapis w pliku
• Automatyczne zamykanie pliku
• Odczyt i zapis danych binarnych
• Przykład 10.1. Narzędzie do porównywania plików
• Pliki o dostępie swobodnym
• Strumienie znakowe
  • Odczyt konsoli za pomocą strumieni znakowych
  • Obsługa wyjścia konsoli za pomocą strumieni znakowych
• Obsługa plików za pomocą strumieni znakowych
  • Klasa FileWriter
  • Klasa FileReader
• Zastosowanie klas opakowujących do konwersji łańcuchów numerycznych
• Przykład 10.2. System pomocy wykorzystujący pliki
• Test sprawdzający

11. Programowanie wielowątkowe

• Podstawy wielowątkowości
• Klasa Thread i interfejs Runnable
• Tworzenie wątku
  • Usprawnienie i dwie modyfikacje
• Przykład 11.1. Tworzymy klasę pochodną klasy Thread
• Tworzenie wielu wątków
• Jak ustalić, kiedy wątek zakończył działanie?
• Priorytety wątków
• Synchronizacja
• Synchronizacja metod
• Synchronizacja instrukcji
• Komunikacja międzywątkowa
  • Przykład użycia metod wait() i notify()
• Wstrzymywanie, wznawianie i kończenie działania wątków
• Przykład 11.2. Wykorzystanie głównego wątku
• Test sprawdzający

12. Typy wyliczeniowe, automatyczne opakowywanie, adnotacje i inne zagadnienia

• Wyliczenia
  • Podstawy wyliczeń
• Wyliczenia są klasami
• Metody values() i valueOf()
• Konstruktory, metody, zmienne instancji a wyliczenia
  • Dwa ważne ograniczenia
• Typy wyliczeniowe dziedziczą po klasie Enum
• Przykład 12.1. Komputerowo sterowana sygnalizacja świetlna
• Automatyczne opakowywanie
• Typy opakowujące
• Podstawy automatycznego opakowywania
• Automatyczne opakowywanie i metody
• Automatyczne opakowywanie i wyrażenia
  • Przestroga
• Import składowych statycznych
• Adnotacje (metadane)
• Prezentacja operatora instanceof
• Test sprawdzający

13. Typy sparametryzowane

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

14. Wyrażenia lambda i referencje metod

• Przedstawienie wyrażeń lambda
  • Podstawowe informacje o wyrażeniach lambda
  • Interfejsy funkcyjne
  • Wyrażenia lambda w działaniu
• Blokowe wyrażenia lambda
• Sparametryzowane interfejsy funkcyjne
• Przykład 14.1. Przekazywanie wyrażenia lambda jako argumentu
• Wyrażenia lambda i przechwytywanie zmiennych
• Zgłaszanie wyjątków w wyrażeniach lambda
• Referencje metod
  • Referencje metod statycznych
  • Referencje metod instancyjnych
• Referencje konstruktorów
• Predefiniowane interfejsy funkcyjne
• Test sprawdzający

15. Moduły

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

16. Wyrażenia switch, rekordy oraz inne najnowsze możliwości języka

• Rozszerzenia switch
  • Listy stałych
  • Wprowadzanie wyrażenia switch i instrukcji yield
  • Wprowadzenie strzałek do klauzul case
  • Dokładniejsza prezentacja zapisu ze strzałką
• Przykład 16.1. Zastosowanie wyrażenia switch do określania strefy czasowej różnych miast
• Rekordy
  • Podstawowe informacje o rekordach
  • Tworzenie konstruktorów rekordów
  • Tworzenie metod pobierających w rekordach
• Dopasowywanie wzorców z użyciem operatora instanceof
• Klasy i interfejsy zapieczętowane
  • Klasy zapieczętowane
  • Interfejsy zapieczętowane
• Kierunki rozwoju
• Test sprawdzający

17. Wprowadzenie do biblioteki Swing

• Pochodzenie i filozofia Swing
• Komponenty i kontenery
  • Komponenty
  • Kontenery
  • Panele kontenerów szczytowych
• Menedżery układu
• Pierwszy program wykorzystujący Swing
  • Pierwszy program Swing wiersz po wierszu
• Obsługa zdarzeń w Swing
  • Zdarzenia
  • Źródła zdarzeń
  • Obiekty nasłuchujące
  • Klasy zdarzeń i interfejsy obiektów nasłuchujących
• Komponent JButton
• Komponent JTextField
• Komponent JCheckBox
• Komponent JList
• Przykład 17.1. Porównywanie plików - aplikacja Swing
• Wykorzystanie anonimowych klas wewnętrznych lub wyrażeń lambda do obsługi zdarzeń
• Test sprawdzający

A. Rozwiązania testów sprawdzających

• Rozdział 1. Podstawy Javy
• Rozdział 2. Typy danych i operatory
• Rozdział 3. Instrukcje sterujące
• Rozdział 4. Wprowadzenie do klas, obiektów i metod
• Rozdział 5. Więcej typów danych i operatorów
• Rozdział 6. Więcej o metodach i klasach
• Rozdział 7. Dziedziczenie
• Rozdział 8. Pakiety i interfejsy
• Rozdział 9. Obsługa wyjątków
• Rozdział 10. Obsługa wejścia i wyjścia
• Rozdział 11. Programowanie wielowątkowe
• Rozdział 12. Typy wyliczeniowe, automatyczne opakowywanie, adnotacje i inne zagadnienia
• Rozdział 13. Typy sparametryzowane
• Rozdział 14. Wyrażenia lambda i referencje metod
• Rozdział 15. Moduły
• Rozdział 16. Wyrażenia switch, rekordy oraz inne najnowsze możliwości języka
• Rozdział 17. Wprowadzenie do biblioteki Swing

B. Komentarze dokumentacyjne

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

C. Kompiluj i uruchamiaj proste programy w jednym kroku

D. Wprowadzenie do JShell

• Podstawy JShell
• Wyświetlanie, edycja i ponowne wykonywanie kodu
• Dodanie metody
• Utworzenie klasy
• Stosowanie interfejsu
• Przetwarzanie wyrażeń i wbudowane zmienne
• Importowanie pakietów
• Wyjątki
• Inne polecenia JShell
• Dalsze poznawanie możliwości JShell

E. Więcej słów kluczowych języka Java

• Modyfikatory transient i volatile
• strictfp
• assert
• Metody rodzime
• Inna postać this