Java程序员修炼之道

目 录

第一部分　用Java 7做开发

第1章　初识Java 7　　2

1.1 　语言与平台　　2

1.2 　Coin项目：浓缩的都是精华　　4

1.3 　Coin项目中的修改　　7

1.3.1 　switch语句中的String　　7

1.3.2 　更强的数值文本表示法　　8

1.3.3 　改善后的异常处理　　9

1.3.4 　try-with-resources（TWR）　　11

1.3.5 　钻石语法　　13

1.3.6 　简化变参方法调用　　14

1.4 　小结　　15

第2章　新I/O　　17

2.1 　Java I/O简史　　18

2.1.1 　Java 1.0到1.3　　19

2.1.2 　在Java 1.4中引入的NIO　　19

2.1.3 　下一代I/O-NIO.2　　20

2.2 　文件I/O的基石：Path　　20

2.2.1 　创建一个Path　　23

2.2.2 　从Path中获取信息　　23

2.2.3 　移除冗余项　　24

2.2.4 　转换Path　　25

2.2.5 　NIO.2 Path和Java已有的File类　　25

2.3 　处理目录和目录树　　26

2.3.1 　在目录中查找文件　　26

2.3.2 　遍历目录树　　27

2.4 　NIO.2的文件系统I/O　　28

2.4.1 　创建和删除文件　　29

2.4.2 　文件的复制和移动　　30

2.4.3 　文件的属性　　31

2.4.4 　快速读写数据　　34

2.4.5 　文件修改通知　　35

2.4.6 　SeekableByteChannel　　37

2.5 　异步 I/O操作　　37

2.5.1 　将来式　　38

2.5.2 　回调式　　40

2.6 　Socket和Channel的整合　　41

2.6.1 　NetworkChannel　　42

2.6.2 　MulticastChannel　　42

2.7 　小结　　43

第二部分　关键技术

第3章　依赖注入　　46

3.1 　知识注入：理解IoC和DI　　46

3.1.1 　控制反转　　47

3.1.2 　依赖注入　　48

3.1.3 　转成DI　　49

3.2 　Java中标准化的DI　　53

3.2.1 　@Inject注解　　54

3.2.2 　@Qualifier注解　　55

3.2.3 　@Named注解　　57

3.2.4 　@Scope注解　　57

3.2.5 　@Singleton注解　　57

3.2.6 　接口Provider<T>　　58

3.3 　 Java中的DI参考实现：Guice 3　　59

3.3.1 　Guice新手指南　　59

3.3.2 　水手绳结：Guice的各种绑定　　62

3.3.3 　在Guice中限定注入对象的生命周期　　64

3.4 　小结　　66

第4章　现代并发　　67

4.1 　并发理论简介　　68

4.1.1 　解释Java线程模型　　68

4.1.2 　设计理念　　69

4.1.3 　这些原则如何以及为何会相互冲突　　70

4.1.4 　系统开销之源　　71

4.1.5 　一个事务处理的例子　　71

4.2 　块结构并发（Java 5之前）　　72

4.2.1 　同步与锁　　73

4.2.2 　线程的状态模型　　74

4.2.3 　完全同步对象　　74

4.2.4 　死锁　　76

4.2.5 　为什么是synchronized　　77

4.2.6 　关键字volatile　　78

4.2.7 　不可变性　　79

4.3 　现代并发应用程序的构件　　80

4.3.1 　原子类：java.util. concurrent.atomic　　81

4.3.2 　线程锁：java.util. concurrent.locks　　81

4.3.3 　CountDownLatch　　85

4.3.4 　ConcurrentHashMap　　86

4.3.5 　CopyOnWriteArrayList　　87

4.3.6 　Queue　　90

4.4 　控制执行　　95

4.4.1 　任务建模　　96

4.4.2 　ScheduledThread-PoolExecutor　　97

4.5 　分支/合并框架　　98

4.5.1 　一个简单的分支/合并例子　　99

4.5.2 　ForkJoinTask与工作窃取　　101

4.5.3 　并行问题　　102

4.6 　Java内存模型　　103

4.7 　小结　　104

第5章　类文件与字节码　　106

5.1 　类加载和类对象　　107

5.1.1 　加载和连接概览　　107

5.1.2 　验证　　108

5.1.3 　Class对象　　108

5.1.4 　类加载器　　109

5.1.5 　示例：依赖注入中的类加载器　　110

5.2 　使用方法句柄　　111

5.2.1 　MethodHandle　　112

5.2.2 　MethodType　　112

5.2.3 　查找方法句柄　　113

5.2.4 　示例：反射、代理与方法句柄　　114

5.2.5 　为什么选择MethodHandle　　116

5.3 　检查类文件　　117

5.3.1 　介绍javap　　117

5.3.2 　方法签名的内部形式　　118

5.3.3 　常量池　　119

5.4 　字节码　　121

5.4.1 　示例：反编译类　　121

5.4.2 　运行时环境　　123

5.4.3 　操作码介绍　　124

5.4.4 　加载和储存操作码　　125

5.4.5 　数学运算操作码　　125

5.4.6 　执行控制操作码　　126

5.4.7 　调用操作码　　126

5.4.8 　平台操作操作码　　127

5.4.9 　操作码的快捷形式　　127

5.4.10 　示例：字符串拼接　　127

5.5 　invokedynamic　　129

5.5.1 　invokedynamic如何工作　　129

5.5.2 　示例：反编译invokedynamic调用　　130

5.6 　小结　　132

第6章　理解性能调优　　133

6.1 　性能术语　　134

6.1.1 　等待时间　　135

6.1.2 　吞吐量　　135

6.1.3 　利用率　　135

6.1.4 　效率　　135

6.1.5 　容量　　136

6.1.6 　扩展性　　136

6.1.7 　退化　　136

6.2 　务实的性能分析法　　136

6.2.1 　知道你在测量什么　　137

6.2.2 　知道怎么测量　　137

6.2.3 　知道性能目标是什么　　138

6.2.4 　知道什么时候停止优化　　139

6.2.5 　知道高性能的成本　　139

6.2.6 　知道过早优化的危险　　140

6.3 　哪里出错了？我们担心的原因　　140

6.3.1 　过去和未来的性能趋势：摩尔定律　　141

6.3.2 　理解内存延迟层级　　142

6.3.3 　为什么Java性能调优存在困难　　143

6.4 　一个来自于硬件的时间问题　　144

6.4.1 　硬件时钟　　144

6.4.2 　麻烦的nanoTime()　　144

6.4.3 　时间在性能调优中的作用　　146

6.4.4 　案例研究：理解缓存未命中　　147

6.5 　垃圾收集　　149

6.5.1 　基本算法　　149

6.5.2 　标记和清除　　150

6.5.3 　jmap　　152

6.5.4 　与GC相关的JVM参数　　155

6.5.5 　读懂GC日志　　156

6.5.6 　用VisualVM查看内存使用情况　　157

6.5.7 　逸出分析　　159

6.5.8 　并发标记清除　　160

6.5.9 　新的收集器：G1　　161

6.6 　HotSpot的JIT编译　　162

6.6.1 　介绍HotSpot　　163

6.6.2 　内联方法　　164

6.6.3 　动态编译和独占调用　　165

6.6.4 　读懂编译日志　　166

6.7 　小结　　167

第三部分　JVM上的多语言编程

第7章　备选JVM语言　　170

7.1 　Java 太笨？纯粹诽谤　　170

7.1.1 　整合系统　　171

7.1.2 　函数式编程的基本原理　　172

7.1.3 　映射与过滤器　　173

7.2 　语言生态学　　174

7.2.1 　解释型与编译型语言　　175

7.2.2 　动态与静态类型　　175

7.2.3 　命令式与函数式语言　　176

7.2.4 　重新实现的语言与原生语言　　176

7.3 　JVM上的多语言编程　　177

7.3.1 　为什么要用非Java语言　　178

7.3.2 　崭露头角的语言新星　　179

7.4 　如何挑选称心的非Java语言　　180

7.4.1 　低风险　　181

7.4.2 　与Java的交互操作　　181

7.4.3 　良好的工具和测试支持　　182

7.4.4 　备选语言学习难度　　182

7.4.5 　使用备选语言的开发者　　182

7.5 　JVM对备选语言的支持　　183

7.5.1 　非Java语言的运行时环境　　183

7.5.2 　编译器小说　　184

7.6 　小结　　185

第8章　Groovy：Java的动态伴侣　　187

8.1 　Groovy入门　　189

8.1.1 　编译和运行　　189

8.1.2 　Groovy控制台　　190

8.2 　Groovy 101：语法和语义　　191

8.2.1 　默认导入　　192

8.2.2 　数字处理　　192

8.2.3 　变量、动态与静态类型、作用域　　193

8.2.4 　列表和映射语法　　195

8.3 　与Java的差异——新手陷阱　　196

8.3.1 　可选的分号和返回语句　　196

8.3.2 　可选的参数括号　　197

8.3.3 　访问限定符　　197

8.3.4 　异常处理　　198

8.3.5 　Groovy中的相等　　198

8.3.6 　内部类　　199

8.4 　Java不具备的Groovy特性　　199

8.4.1 　GroovyBean　　199

8.4.2 　安全解引用操作符　　200

8.4.3 　猫王操作符　　201

8.4.4 　增强型字符串　　201

8.4.5 　函数字面值　　202

8.4.6 　内置的集合操作　　203

8.4.7 　对正则表达式的内置支持　　204

8.4.8 　简单的XML处理　　205

8.5 　Groovy与Java的合作　　207

8.5.1 　从Groovy调用Java　　207

8.5.2 　从Java调用Groovy　　208

8.6 　小结　　211

第9章　Scala：简约而不简单　　212

9.1 　走马观花Scala　　213

9.1.1 　简约的Scala　　213

9.1.2 　match表达式　　215

9.1.3 　case类　　217

9.1.4 　actor　　218

9.2 　Scala能用在我的项目中吗　　219

9.2.1 　Scala和Java的比较　　219

9.2.2 　何时以及如何开始使用Scala　　220

9.2.3 　Scala可能不适合当前项目的迹象　　220

9.3 　让代码因Scala重新绽放　　221

9.3.1 　使用编译器和REPL　　221

9.3.2 　类型推断　　222

9.3.3 　方法　　223

9.3.4 　导入　　224

9.3.5 　循环和控制结构　　224

9.3.6 　Scala的函数式编程　　225

9.4 　Scala对象模型：相似但不同　　226

9.4.1 　一切皆对象　　226

9.4.2 　构造方法　　228

9.4.3 　特质　　228

9.4.4 　单例和伴生对象　　230

9.4.5 　case类和match表达式　　232

9.4.6 　警世寓言　　234

9.5 　数据结构和集合　　235

9.5.1 　List　　235

9.5.2 　Map　　238

9.5.3 　泛型　　239

9.6 　actor介绍　　242

9.6.1 　代码大舞台　　242

9.6.2 　用mailbox跟actor通信　　243

9.7 　小结　　244

第10章　Clojure：更安全地编程　　245

10.1 　Clojure介绍　　245

10.1.1 　Clojure的Hello World　　246

10.1.2 　REPL入门　　247

10.1.3 　犯了错误　　248

10.1.4 　学着去爱括号　　248

10.2 　寻找Clojure：语法和语义　　249

10.2.1 　特殊形式新手营　　249

10.2.2 　列表、向量、映射和集　　250

10.2.3 　数学运算、相等和其他操作　　252

10.3 　使用函数和循环　　253

10.3.1 　一些简单的Clojure函数　　253

10.3.2 　Clojure中的循环　　255

10.3.3 　读取器宏和派发器　　256

10.3.4 　函数式编程和闭包　　257

10.4 　Clojure序列　　258

10.4.1 　懒序列　　260

10.4.2 　序列和变参函数　　261

10.5 　Clojure与Java的互操作　　262

10.5.1 　从Clojure中调用Java　　262

10.5.2 　Clojure值的Java类型　　263

10.5.3 　使用Clojure代理　　264

10.5.4 　用REPL做探索式编程　　264

10.5.5 　在Java中使用Clojure　　265

10.6 　Clojure并发　　265

10.6.1 　未来式与并行调用　　266

10.6.2 　ref形式　　267

10.6.3 　代理　　271

10.7 　小结　　272

第四部分　多语种项目开发

第11章　测试驱动开发　　274

11.1 　TDD概览　　275

11.1.1 　一个测试用例　　276

11.1.2 　多个测试用例　　280

11.1.3 　深入思考红—绿—重构循环　　282

11.1.4 　JUnit　　283

11.2 　测试替身　　285

11.2.1 　虚设对象　　286

11.2.2 　存根对象　　287

11.2.3 　伪装替身　　290

11.2.4 　模拟对象　　295

11.3 　ScalaTest　　296

11.4 　小结　　298

第12章　构建和持续集成　　300

12.1 　与Maven 3相遇　　302

12.2 　Maven 3入门项目　　303

12.3 　用Maven 3构建Java7developer项目　　305

12.3.1 　POM　　305

12.3.2 　运行示例　　311

12.4 　Jenkins：满足CI需求　　314

12.4.1 　基础配置　　315

12.4.2 　设置任务　　316

12.4.3 　执行任务　　319

12.5 　Maven和Jenkins代码指标　　320

12.5.1 　安装Jenkins插件　　321

12.5.2 　用Checkstyle保持代码一致性　　322

12.5.3 　用FindBugs设定质量标杆　　323

12.6 　Leiningen　　325

12.6.1 　Leiningen入门　　326

12.6.2 　Leiningen的架构　　326

12.6.3 　Hello Lein　　327

12.6.4 　用Leiningen做面向REPL的TDD　　329

12.6.5 　用Leiningen打包和部署　　330

12.7 　小结　　332

第13章　快速Web开发　　333

13.1 　Java Web框架的问题　　334

13.1.1 　Java编译为什么不好　　335

13.1.2 　静态类型为什么不好　　335

13.2 　选择Web框架的标准　　336

13.3 　Grails入门　　338

13.4 　Grails快速启动项目　　338

13.4.1 　创建域对象　　340

13.4.2 　测试驱动开发　　340

13.4.3 　域对象持久化　　342

13.4.4 　创建测试数据　　343

13.4.5 　控制器　　343

13.4.6 　GSP/JSP页面　　344

13.4.7 　脚手架和UI的自动化创建　　346

13.4.8 　快速周转的开发　　347

13.5 　深入Grails　　347

13.5.1 　日志　　347

13.5.2 　GORM：对象关系映射　　348

13.5.3 　Grails插件　　349

13.6 　Compojure入门　　350

13.6.1 　Hello Compojure　　350

13.6.2 　Ring和路由　　352

13.6.3 　Hiccup　　353

13.7 　我是不是一只水獭　　353

13.7.1 　项目设置　　354

13.7.2 　核心函数　　357

13.8 　小结　　359

第14章　保持优秀　　361

14.1 　对Java 8的期待　　361

14.1.1 　lambda表达式（闭包）　　362

14.1.2 　模块化（拼图Jigsaw）　　363

14.2 　多语言编程　　365

14.2.1 　语言的互操作性及元对象协议　　365

14.2.2 　多语言模块化　　366

14.3 　未来的并发趋势　　367

14.3.1 　多核的世界　　367

14.3.2 　运行时管理的并发　　367

14.4 　JVM的新方向　　368

14.4.1 　VM的合并　　368

14.4.2 　协同程序　　369

14.4.3 　元组　　370

14.5 　小结　　372

附录A 　java7developer：源码安装　　373

附录B 　glob模式语法及示例　　380

附录C 　安装备选JVM语言　　382

附录D 　Jenkins的下载和安装　　388

附录E 　java7developer：Maven POM　　390

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