Java程序設計：從方法學角度描述（簡體書）

《Java程序設計:從方法學角度描述》以Java語言為例，用方法學思想指導內容的組織和撰寫。在各章學習之前，為讀者準備了“本章方法學導引”。該內容以方法學思想為指導，從程序設計的角度，用深入淺出的語言（不涉及過多計算機專業術語和Java語法細節）講述本章內容引入的背景、要解決的問題，以及怎樣解決，并點出為此定制出哪些語法機制（僅給出名稱及其作用）。在後續各節中，結合具體示例，剖析語法機制如何使用。幫助讀者跳過紛繁復雜的語法表象，快速直接地觸及語法機制的核心思想和應用框架，同時訓練一種對所學不僅要“知其然，更知其所以然”的學習態度和學習方法。
《Java程序設計:從方法學角度描述》第1、2兩章概述了程序設計的基礎內容，包括程序設計的基本策略、程序設計語 言所蘊含的重要屬性（思想）以及基本成分；第3章剖析面向對象方法的來龍去脈，并介紹面向對象方法的重要思想、概念和機制；在第4章探討這些內容的Java實現版本，第5章進行了進一步拓展。第6章～第11章是Java語言重要的應用特色，包含異常處理、線程機制、GUI編程、I/O流、網絡通信、泛型和集合框架等內容。這些機制雖非Java獨有，但Java的實現方式和應用模式很有特色，也是吸引廣大程序員學習Java的重要原因。
《Java程序設計:從方法學角度描述》可作為高校計算機及相關專業和各種軟件培訓機構的教材，也適合廣大程序員及其他Java愛好者自學之用。

《Java程序設計:從方法學角度描述》是計算機科學的重要組成部分。掌握正確的《Java程序設計:從方法學角度描述》學習方法可以達到舉一反三、事半功倍的效果。但是，學習《Java程序設計:從方法學角度描述》的人常常會有一些困惑，包括：對具體的語言機制，學習時不知其要解決何種問題、怎樣解決，造成僅關注語法或內容的細節，缺乏宏觀上的掌控；對具體語法，則單純記憶相關規則，未能思考引入相關規則的深層緣由。這樣做帶來的後果是只記住了語法規則，不知如何應用，更難從本質上掌握。從方法學角度來學習《Java程序設計:從方法學角度描述》則能有效解決上述問題。
《Java程序設計:從方法學角度描述》從方法學角度展開論述，力求從概念提出者、概念設計者、概念使用者三個角度介紹各個知識點。引導讀者從不同層面思考問題，同時有利于學習新語言時觸類旁通。
在各章章首安排了“方法學導引”部分，用淺顯易懂的語言，讓讀者迅速從宏觀上掌握各章內容；對具體知識點，也注重從相關內容的語義和應用背景著手，引入相關分析，幫助讀者推導出相關規則，而非單純記憶規則。讀者不僅能“知其然，同時知其所以然”，更能掌握一種新的學習和思維方式，以錘煉獨立自主的創新能力。
注重理論與實踐的結合。《Java程序設計:從方法學角度描述》不僅以方法學的思維介紹了Java的中重要概念、理淪，而且給出了大量典型的案例。深入理解這些案例，并結合書後的實驗進行練習，能牢固掌握知識點，并提升應用能力。
從方法學角度描述，就是首先跳出具體語言的思維束縛，從程序設計的角度審視相關機制的引入背景、基本思想以及使用方法，然後結合實例，學習和應用其語法細節，期望以此達到知其然同時知其所以然的目的。

序言：為何要從方法學角度描述教學建議
第1章 程序設計語言概述
1.0 本章方法學導引
1.1 程序的含義和程序設計策略
1.1.1 程序的含義
1.1.2 程序設計的通用策略
1.2 程序設計語言的重要屬性
1.2.1 語言的設計范型
1.2.2 類型系統
1.2.3 編譯型語言和解釋型語言
1.3 Java語言概述
1.3.1 Java語言的誕生和發展
1,3.2 Java語言的特點
1.3.3 Java編程環境
1.3.4 Java程序的運行原理
思考與練習

第2章 程序設計語言的基本成分
2.0 本章方法學導引
2.1 程序設計語言基本成分概述
2.2 字符集
2.3 詞法元素
2.3.1 標識符和關鍵字
2.3.2 運算符、分隔符和限界符
2.3.3 字面量
2.3.4 注釋
2.4 數據類型
2.4.1 什么是數據類型
2.4.2 數據類型的實例
2.4.3 Java類型系統概述
2.4.4 Java的基本數據類型
2.4.5 Java的引用數據類型
2.4.6 數組
2.4.7 字符串
2.5 表達式
2.5.1 表達式的含義
2.5.2 表達式計算過程中的類型轉換
2.5.3 表達式的運算順序
2.6 語句
2.6.1 語句概述
2.6.2 說明語句
2.6.3 賦值語句
2.6.4 輸入和輸出語句
2.6.5 控制語句
2.6.6 標簽和轉向語句
2.7 子程序
2.7.1 子程序概述
2.7.2 子程序的參數傳遞
2.7.3 Java的應用程序結構
思考與練習

第3章 程序設計方法概述
3.0 本章方法學導引
3.1 問題規模對程序設計方法的影響
3.2 結構化程序設計方法
3-2.1 方法起源
3.2.2 核心思想
3.2.3 實例剖析
3.2.4 結構化程序設計方法的優缺點
3.3 面向對象程序設計方法
3.3.1 方法起源
3.3.2 核心思想
3.3.3 基本概念
3.3.4 實例剖析
3.4 兩種方法的簡單評述
思考與練習

第4章 面向對象語言基礎
4.0 本章方法學導引
4.1 區分類、對象和對象的引用
4.1.1 一個簡單的例子
4.1.2 對象和對象引用的內存管理
4.1.3 對象及其引用的創建和初始化
4.1.4 對象的銷毀
4.2 對象的使用
4.2.1 對象的引用
4.2.2 賦值
4.2.3 相等判斷
4.2.4 對象數組
4.2.5 7從存儲管理角度解釋參數傳遞
4.2.6 成員變量和局部變量
4.3 類的繼承
4.3.1 繼承的語法
4.3.2 is-A與has-A關系
4.3.3 構造函數的調用順序
4.3.4 super和this
4.4 類及其成員的修飾
4.4.1 訪問權限修飾
4.4.2 final修飾
4.4.3 static修飾
4.5 對象的多態
4.5.1 多態的含義
4.5.2 重載
4.5.3 重寫
4.5.4 重定義
4.5.5 instanceof與多態性
4.6 抽象類和接口
4.6.1 抽象類和接口的引入背景
4.6.2 抽象方法和抽象類
4.6.3 接口
4.7 類中的特殊成員
4.7.1 內嵌類型
4.7.2 初始化塊
4.7.3 本地方法
思考與練習

第5章 類的管理以及常用工具類
5.0 本章方法學導引
5.1 包
5.1.1 包的聲明和導入
5.1.2 訪問權限
5.2 包裝器類和自動裝箱／拆箱
5.2.1 包裝器類的引入背景
5.2.2 包裝器類的構造函數
5.2.3 包裝器類的常用方法
5.2.4 自動裝箱和自動拆箱
5.3 枚舉
5.4 數組的高級應用
5.4.1 緊湊型for循環結構
5.4.2 復制數組
5.4.3 Arrays工具類
5,5字符串的高級應用
5.5.1 String Buffer和String Builder
5.5.2 正則表達式
5.5.3 String的高級應用
思考與練習

第6章 異常處理和斷言
6.0 本章方法學導引
6,1異常機制概述
6.1.1 異常難以避免
6.1.2 傳統的異常處理手段
6.1.3 Java的異常處理策略
6.1.4 Java異常的分類
6.2 異常處理機制
6.2.1 異常的捕獲和處理
6.2.2 異常的聲明
6.3 對異常機制的補充
6.3.1 虛擬機異常和程序性異常
6.3.2 異常的傳播
6.3.3 對重寫方法的補充說明
6.4 自定義異常類
6.5 斷言
思考與練習

第7章 線程
7.0 本章方法學導引
7.1 線程機制概述
7.1.1 并發程序的引入背景
7.1.2 程序、進程與線程
7.1.3 Java線程機制概述
7.1.4 Java的線程狀態和生命周期
7.2 線程的構造和運行
……

第8章 GUI編程基礎和Applet
第9章 I/O流
第10章 網絡通信
第11章 泛型與集合框架

1.0本章方法學導引
理解程序、程序設計、程序設計語言三個概念對後期學習幫助很大。實際上，程序遠非普通人所想的那般神秘、復雜，它是一種計劃，描述的是解決問題的步驟；程序設計，就是制定計劃的過程。我們幾乎每天都在執行和設計程序。如每天的起床一刷牙一洗臉一吃飯，就是在執行例行程序；再比如組織一場晚會、寫一篇文章，需要精心設計各種內容，以及確定各項內容的實施順序，這就是程序設計。設計程序有常規策略，即“先抓主要矛盾，再抓次要矛盾”、“由粗到細”，用術語描述就是“自頂向下逐步求精”。例如組織晚會肘，可根據晚會性質將其分解出若干主題板塊，各板塊又分成若干節目，每個節目再具體到人……其中需要注意各項內容實施次序的合理性和邏輯性。例如，一般不能將刷牙放在起床動作之前。
人的計劃由人來理解和執行，計算機程序則由計算機來理解和執行。為此，需要用計算機能夠理解的程序設計語言來書寫程序。與自然語言相比，計算機語言要簡單得多。它不需要表達豐富的情感，只有含義簡單的指令。但計算機語言中潛藏著語言設計者很多設計理念和實現策略。如Java期望既要保證功能強大，又要求語言具備簡單、安全、規范的特點，如何實現這一要求？在學完1.2節後會發現，采用解釋執行方式和增強類型系統的安全性是兩大有力保障措施。這些內容僅靠語法規則難以說清楚。理解它們對抓住語言的重點和本質幫助很大。 本章將在1.1節就程序的內涵、設計的通用策略做通俗的介紹，在1.2節討論程序設計語言中潛藏的一些重要屬性1.3節簡單介紹Java的產生背景、編程環境和運行機理。這對深入理解Java的語言機制十分有益。