RUS / ENG

01 / Учебник по Java

Введение

Предпосылки

Изучение Java

Цели

1. Представить определенный объем материала так, чтобы вы могли легко усвоить его прежде чем перейдете к следующему.
2. Использовать как можно короткие и простые примеры. Иногда это не позволяет разобрать "реальные" задачи, но я нашел, что начинающие обычно больше рады тому, что они могут понять каждую строку кода, вместо того чтобы поражаться обилием задач, которые данный кусок кода решает. Также существует строгое ограничение на объем кода, который может быть усвоен за одну лекцию. Возможно из-за этого кто-то будет критиковать меня в использовании "игрушечных" примеров, но я не отношусь к этому предвзято, так как я делаю что-то более полезное с педагогической точки зрения.
3. Внимательно следовать описанию, чтобы вам потом не пришлось столкнуться с тем, что вы что-то пропустили. Это конечно не всегда возможно, и в таких случаях дается краткое введение.
4. Давать вам только то, что я считаю нужным для понимания языка, а не все подряд что знаю я. Уверен, что существует определенная иерархия в важности информации, и некоторые факты, которые 95 процентам программистов просто не нужны, вводят большинство в заблуждение, приводя к мнению о сложности языка. Возьмем в качестве примера С, если вы запомнили таблицу последовательности выполнения операторов (я ее не помню), вы можете написать замечательный код. Но если необходимо постоянно думать об этом то это может запутать того кто читает или разрабатывает этот код. Поэтому лучше использовать скобки если что-то не понятно, чем помнить таблицу.
5. Давать каждую главу достаточно сжато с тем, чтобы время лекции, и время между выполнением примеров, было меньше. Это не только позволяет аудитории быть более активной и увлеченной во время практических работ, но также дает читателю чувство завершенности.
6. Дать вам фундамент, чтобы вы могли достаточно хорошо понять текущую главу и перейти к следующей, более сложной.

Online документация

Главы

Поэтому основная цель - в каждой главе дать определенную порцию материала, либо группу связанных понятий, не основываясь на дополнительных концепциях. Что означает, что вы сможете разобрать каждое понятие в контексте ваших текущих знаний прежде чем идти дальше. Далее дается краткое описание каждой главы книги, которые соответствуют лекциям и практическим работам на семинарах.

Глава 1: Введение в объекты

Данная глава является введением в объектно-ориентированное программирование, описывая, что есть объекты, интерфейсы, их реализация, абстракция и инкапсуляция, сообщения и функции, наследование и композиция, и вечно-важный полиморфизм. Вы также познакомитесь с тем, как создаются объекты, с конструкторами, где объекты живут, куда их помещают после создания и магическим сборщиком мусора, который очищает объекты, как только они стали не нужными. Также будут описаны обработка ошибок при исключениях, множественные нити процессов для создания отзывчивого пользовательского интерфейса, работа в сети и Интернет. Вы узнаете что особенного в Java, почему ее развитие столь успешно, об объектно-ориентированном анализе и разработке.

Глава 2: Все есть объект

Данная глава подведет вас к той точке когда вы напишите свою первую программу на Java, что требует первоначального описания некоторых понятий, включая ссылки на объект; создание объекта; описание простых типов и массивов;  размеры типов (scoping) и способность объектов быть уничтоженными сборщиком мусора; почему все в Java есть новый тип данных (классов) и как создать свой класс; функции, аргументы, возвращаемые значения; видимость переменных; использование компонентов из других библиотек; зарезервированное слово static; комментарии и встроенная документация.

Глава 3: Управление работой программы

Данная глава начинается с описания всех инструкций (operators) пришедших в Java из С и С++. Дополнительно вы столкнетесь с хитрыми ошибками, приведением типов, преобразованием и приоритетами. Далее следует описание основных операторов управления выполнением программы и логического ветвления, которые вы встретите практически в каждом языке программирования: выбор if-else; циклы for и while; завершение цикла по break и continue, также как и прерывание цикла и переход на ссылку (labeled break & labeled continue), которые заменяют отсутствующую в Java инструкцию goto; и выбор с использованием switch. Хотя большое количество примеров имеет много общего с С и С++, между ними есть различия. Все примеры этой главы являются полноценным Java кодом, так, чтобы вы могли представить как он выглядят.

Глава 4: Инициализация и очистка

Данная глава знакомит вас с конструкторами, гарантирующими правильную инициализацию. Понимание конструкторов ведет к пониманию концепции перегрузки функций (поскольку иногда необходимы несколько конструкторов). За этим последует объяснение процесса очистки, который не всегда так прост как может показаться. Обычно мы забываем про объект как только закончили его использовать, а сборщик мусора окончательно очищает память. Данная часть рассказывает о сборщике мусора и некоторых его особенностях. Глава заканчивается подробным описанием того, как объекты инициализируются: автоматическая инициализация членов, определенная инициализация, порядок инициализации, static инициализация и инициализация массивов.

Глава 5: Сокрытие реализации

Данная глава рассказывает о способе совместной упаковки кода, и почему некоторые части библиотек доступны, в то время как другие скрыты. Глава начинается с рассмотрения ключевых слов package и imoprt, которые выполняют упаковку на уровне файлов и позволяют создавать библиотеки классов. Затем опишем задание путей к каталогам и имена фалов. Оставшаяся часть главы рассматривает ключевые слова public, private, и protected, концепцию "дружественного" доступа, что и в каких случаях подразумевается под различными уровнями доступа.

Глава 6: Повторное использование классов

Понятие наследования является стандартным буквально во всех объектно-ориентированных языках. Если коротко, то это способность взять существующий класс и добавить к нему функциональности (так же как и изменить его, см. Главу 7). Наследование часто является способом повторного использования кода, оставив базовый класс "как есть" и лишь добавив код, выполняющий нужные вам действия. Однако наследование не единственный способ создания новых классов из существующих. Вы также можете внедрить объекты в ваш новый класс, используя композицию. Изучив данную главу, вы научитесь использовать оба этих метода и узнаете, как их применять.

Глава 7: Полиморфизм

При самостоятельном изучении можно потратить 9 месяцев на понимание что такое полиморфизм, краеугольный камень ООП. Но  с помощью простого маленького примера вы увидите, как создаются потомки с наследованием и как управлять объектами в потомке через его базовый класс. Полиморфизм в Java позволяет вам иметь дело со всеми объектами в потомке, это означает, что большая часть вашего кода не зависит от специфичной информации, что делает программу расширяемой, а создание и поддержку приложений  более легкой и дешевой.

Глава 8: Интерфейсы и внутренние классы

В Java имеется также третий способ для переопределения отношений - через интерфейсы, которые являются чисто абстрактными интерфейсами объекта. Interface это несколько больше чем просто абстрактный класс, взятый в качестве расширения, поскольку он позволяет вам выполнить что-то подобное "множественному наследованию" в стиле С++ создавая класс, который может ссылаться более чем на один базовый класс. Во первых, внутренние классы выглядят как простой механизм сокрытия кода: вы помещаете один класс внутрь другого. Но, как вы узнаете, внутренний класс делает несколько больше чем "просто знает как связываться с окружающими классами" и что код, написанный с использованием внутренних классов более изящный и понятный. Хотя для большинства это совершенно новая концепция и требуется некоторое время чтобы почувствовать себя уверенно.

Глава 9: Хранение ваших объектов

В данной главе будет приведена достаточно простая программа, которая имеет определенное количество объектов с известным временем жизни. В основном, программы всегда создают объекты в различное время, которое известное только в тот момент запуска программы. К тому, же во время работы программы, вам не нужно знать сколько объектов может потребоваться, все что вы хотите - создать столько объектов сколько, где и когда это необходимо. Данная глава подробно описывает библиотеку контейнеров, что появилась в Java 2. Для хранения объектов мы начнем описание с простых массивов и закончим более подходящими контейнерами такими как ArrayList и  HashMap.

Глава 10: Обработка ошибок и исключения

Основная философия Java заключается в том, что плохо написанный код не должен быть запущен. Насколько это возможно компилятор вылавливает ошибки, но иногда ошибки программиста или ошибки, возникающие при определенных условиях выполнения программы могут быть обнаружены и исправлены только во время выполнения программы. Данная глава рассматривает как ключевые слова try, catch, throw, thrown и finally работают в Java; когда вы должны вызвать исключения и что делать при перехвате исключения. Дополнительно рассмотрим стандартные исключения, создания собственных, что происходит с исключениями в конструкторе и как размещается обработчик исключений.

Глава 11: Система ввод/вывода в Java

Теоретически вы можете разбить каждую программу на три части: ввод, обработка и вывод. Это подразумевает что ввод/вывод важная часть приложения. Из данной главы вы узнаете о различных классах, которые реализуют чтение и запись в файлы, блоки памяти и консоль. Также будут показаны различия между старыми и новыми механизмами ввода/вывода в Java. Дополнительно рассмотрим процесс получения объектов, передачу в поток (streaming) так, чтобы их можно было записать на диск или передать через сеть, и их преобразование, что делается через клонирование объектов (object serialization). Рассмотрим библиотеки компрессии, используемые в архивных файлах Java (JAR).

Глава 12: Динамическая идентификация типов

Динамическая идентификация типов (RTTI) в Java позволяет однозначно найти объект когда существует только ссылка на базовый тип. Обычно можно намеренно игнорировать требуемый тип объекта, предоставляя возможность механизму Java динамической ссылки (полиморфизм) реализовать правильное поведение объекта. Но иногда бывает очень полезно знать точный тип объекта, для которого известна только ссылка на его базовый объект. Обычна подобная информация позволяет выполнять какие-либо специфичные операции эффективнее. Эта глава как раз и повествует о том, для чего RTTI предназначен, как его использовать и как от него освободиться когда он больше не нужен. Дополнительно объясняется механизм рефлексии (reflection).

Глава 13: Создание окон и апплетов

Java поставляется с библиотекой для создания графического интерфейса пользователя "Swing", что является набором классов для переносимых графических приложений. Программы, использующие данную библиотеку, могут быть как апплетами, так и обычными приложениями. Данная глава знакомит со Swing и созданием www-апплетов. Рассказывается о важной технологии "JavaBeans", которая являются основой для создания быстрых средств разработки программного обеспечения типа RAD (Rapid-Application Development).

Глава 14: Множественные процессы

Java имеет встроенные средства поддержки конкурентной многозадачности, называемые множественные процессы (threads) (которые иногда переводятся как потоки, что может привести к путанице со stream - потоками ввода/вывода. Прим. перев.), запускаемыми внутри одной программы. Если у вас не многопроцессорный компьютер, то это будет только имитацией многозадачности. Хотя это можно использовать где угодно, процессы наиболее применимы при попытке создания восприимчивого пользовательского интерфейса. Так, например, пользователь может нажать какую-либо кнопку или вводить данные пока программа что-то вычисляет. Данная глава посвящена синтаксису и семантике множественных процессов в Java.

Глава 15: Распределенные вычисления

Все особенности Java и библиотек выглядят действительно единым целым когда вы начинаете писать сетевые приложения. Данная глава объясняет сетевые коммуникации, Интернет и классы в Java, которые все это легко реализуют. Она описывает очень важную концепцию Servlet и JSP (для программ на стороне сервера) совместно с Java DataBase Connectivity (JDBC), и Remote Method Invocation (RMI). В конце будет дано краткое введение в новые технологии JINI, JavaSpaces, и Enterprise JavaBeans (EJBs).

Appendix A: Передача и возвращение объектов

Поскольку единственным способом общения с объектами являются ссылки, то концепция передачи объектов в функцию и получение их обратно имеет некоторые интересные последствия. Данное приложение объясняет что необходимо знать для управления объектами, когда передаем и принимаем их из функции, а также описывает класс String, используемый для разрешения некоторых проблемы.

Приложение B: Собственный интерфейс Java (JNI)

Полностью переносимая Java программа имеет серьезные недостатки: скорость выполнения и неспособность получить доступ к системно-зависимым службам. Когда особенности платформы, на которой запускается приложение, хорошо известны, можно значительно увеличить скорость выполнения некоторых операций, реализовав их как собственные методы (native mothod), которые представляют из себя фукнции, написанные на другом языке программирования (в настоящий момент поддерживаются только С и С++). В приложении даны основные понятия, чтобы вы были в состоянии написать простую программу работающую с не-Java кодом.

Приложение C: Java Programming Guidelines

Данное приложение содержит советы которые помогут при выполнении низкоуровневого создания программы и написании кода.

Приложение D: Рекомендуемая литература
Список книг, которые на мой (Брюса Экла) взгляд наиболее полезны.

Упражнения

Мультимедийный CD ROM

Исходный код

//:! :CopyRight.txt
Copyright ©2000 Bruce Eckel 
Source code file from the 2nd edition of the book
"Thinking in Java." All rights reserved EXCEPT as
allowed by the following statements: 
You can freely use this file
for your own work (personal or commercial),
including modifications and distribution in
executable form only. Permission is granted to use
this file in classroom situations, including its
use in presentation materials, as long as the book
"Thinking in Java" is cited as the source. 
Except in classroom situations, you cannot copy
and distribute this code; instead, the sole
distribution point is http://www.BruceEckel.com 
(and official mirror sites) where it is
freely available. You cannot remove this
copyright and notice. You cannot distribute
modified versions of the source code in this
package. You cannot use this file in printed
media without the express permission of the
author. Bruce Eckel makes no representation about
the suitability of this software for any purpose.
It is provided "as is" without express or implied
warranty of any kind, including any implied
warranty of merchantability, fitness for a
particular purpose or non-infringement. The entire
risk as to the quality and performance of the
software is with you. Bruce Eckel and the
publisher shall not be liable for any damages
suffered by you or any third party as a result of
using or distributing software. In no event will
Bruce Eckel or the publisher be liable for any
lost revenue, profit, or data, or for direct,
indirect, special, consequential, incidental, or
punitive damages, however caused and regardless of
the theory of liability, arising out of the use of
or inability to use software, even if Bruce Eckel
and the publisher have been advised of the
possibility of such damages. Should the software
prove defective, you assume the cost of all
necessary servicing, repair, or correction. If you
think you've found an error, please submit the
correction using the form you will find at
www.BruceEckel.com. (Please use the same
form for non-code errors found in the book.)
///:~

Условные обозначения

Версии Java

Семинары и сопровождение

Ошибки

О дизайне обложки книги

Благодарности

Помощники в Интернет

  НОВОСТИ | ОБО МНЕ | УСЛУГИ | РАБОТЫ | ПРОГРАММЫ | СТАТЬИ | КОНТАКТЫ