Java核心技术卷II高级特性

伴随着Java的成长，《Java核心技术》从第1版到第10版一路走来，得到了广大Java程序设计人员的青睐，成为一本畅销不衰的Java经典图书。2019年底，针对Java SE 9、10和11的，《Java核心技术》第11版新鲜出炉，这一版有了大幅的修订和更新，不仅补充了Java新版本的新特性，还对之前比较晦涩的部分做了删改，用更清晰明了的示例加以解释，特别是对内容结构做了调整，从而更有利于读者学习和应用。它将续写从前的辉煌，使人们能及时跟上Java前进的脚步。

本卷主要介绍编程人员进行专业软件开发时需要了解的高级主题。建议与卷I*基础知识，一并阅读。

本书由拥有20多年教学与研究经验的资深Java技术专家撰写（获Jolt大奖），本版针对Java 11全面更新。

全书共分12章。

第1章介绍了Java中的流库；

第2章涵盖输入/输出处理，探讨了Java 11中引入的广受欢迎的改进和优化；

第3章介绍了XML，展示如何解析XML文件、生成XML和使用XSL转换；

第4章讲解了网络API，以及怎样连接到服务器、实现自己的服务器、创建HTTP连接，并讨论了新的HTTP客户端；

第5章介绍了数据库编程，重点讲解JDBC，即Java数据库连接API；

第6章涵盖如何使用新的日期和时间库来处理日历及时区；

第7章讨论国际化；

第8章介绍3种处理代码的技术；

第9章讲解从Java 9开始引入的Java平台模块系统，以促进Java平台和核心类库的有序演化；

第10章继续介绍Java安全模型，展示怎样编写类加载器和安全管理器，以及允许使用消息、代码签名、授权和认证及加密等重要特性的安全API；

第11章讨论没有纳入卷Ⅰ的所有Swing知识，包括树形构件、表格构件，以及Java 2D API；

第12章介绍本地方法，这个功能支持你调用为微软Windows API这样的特殊机制而编写的各种方法。

【推荐阅读】

[美]凯S.霍斯特曼（Cay S. Horstmann ）圣何塞州立大学计算机科学系教授、Java的倡导者。他是《Java核心技术》两卷本的作者，并著有《Core Java SE 9 for the Impatient, Second Edition》 (Addison-Wesley 2018)和《Scala for the Impatient, Second Edition》(Addison- Wesley, 2017)。他还为专业程序员和计算机科学专业的学生撰写过数十本其他图书。

译者序

前言

致谢

第1章　Java 8的流库 1

1.1　从迭代到流的操作 1

1.2　流的创建 3

1.3　f?ilter、map和f?latMap方法 8

1.4　抽取子流和组合流 9

1.5　其他的流转换 10

1.6　简单约简 11

1.7　Optional类型 13

1.8　收集结果 19

1.9　收集到映射表中 24

1.10　群组和分区 27

1.11　下游收集器 28

1.12　约简操作 32

1.13　基本类型流 34

1.14　并行流 39

第2章　输入与输出 43

2.1　输入/输出流 43

2.2　读写二进制数据 61

2.3　对象输入/输出流与序列化 70

2.4　操作文件 86

2.5　内存映射文件 99

2.6　文件加锁机制 107

2.7　正则表达式 109

第3章　XML 120

3.1　XML概述 120

3.2　XML文档的结构 122

3.3　解析XML文档 124

3.4　验证XML文档 133

3.5　使用XPath来定位信息 148

3.6　使用命名空间 152

3.7　流机制解析器 154

3.8　生成XML文档 162

3.9　XSL转换 171

第4章　网络 180

4.1　连接到服务器 180

4.2　实现服务器 186

4.3　获取Web数据 199

4.4　HTTP客户端 215

4.5　发送E-mail 221

第5章　数据库编程 225

5.1　JDBC的设计 225

5.2　结构化查询语言 227

5.3　JDBC配置 232

5.4　使用JDBC语句 237

5.5　执行查询操作 246

5.6　可滚动和可更新的结果集 256

5.7　行集 261

5.8　元数据 265

5.9　事务 274

5.10　Web与企业应用中的连接管理 278

第6章　日期和时间API 280

6.1　时间线 280

6.2　本地日期 284

6.3　日期调整器 288

6.4　本地时间 289

6.5　时区时间 290

6.6　格式化和解析 294

6.7　与遗留代码的互操作 298

第7章　国际化 300

7.1　locale 300

7.2　数字格式 305

7.3　日期和时间 311

7.4　排序和规范化 318

7.5　消息格式化 323

7.6　文本输入和输出 327

7.7　资源包 330

7.8　一个完整的例子 333

第8章　脚本、编译与注解处理 348

8.1　Java平台的脚本机制 348

8.2　编译器API 358

8.3　使用注解 367

8.3.1　注解简介 368

8.3.2　示例：注解事件处理器 369

8.4　注解语法 373

8.5　标准注解 379

8.6　源码级注解处理 383

8.7　字节码工程 388

第9章　Java平台模块系统 395

9.1　模块的概念 395

9.2　对模块命名 396

9.3　模块化的“Hello, World!”程序 397

9.4　对模块的需求 398

9.5　导出包 400

9.6　模块化的JAR 403

9.7　模块和反射式访问 404

9.8　自动模块 406

9.9　不具名模块 408

9.10　用于迁移的命令行标识 409

9.11　传递的需求和静态的需求 410

9.12　限定导出和开放 411

9.13　服务加载 412

9.14　操作模块的工具 414

第10章　安全 417

10.1　类加载器 417

10.2　安全管理器与访问权限 429

10.3　用户认证 446

10.4　数字签名 459

10.5　加密 472

第11章　高级Swing和图形化编程 483

11.1　表格 483

11.2　树 513

11.3　高级AWT 544

11.4　像素图 583

11.5　打印 604

第12章　本地方法 632

12.1　从Java程序中调用C函数 633

12.2　数值参数与返回值 637

12.3　字符串参数 639

12.4　访问域 644

12.5　编码签名 648

12.6　调用Java方法 650

12.7　访问数组元素 656

12.8　错误处理 659

12.9　使用调用API 663

12.10　完整的示例：访问Windows注册表 668

【致读者】

本书是按照Java SE 11进行更新的。卷Ⅰ主要介绍了Java语言的一些关键特性，而本卷主要介绍编程人员进行专业软件开发时需要了解的高级主题。因此，与卷Ⅰ和之前的版本一样，我们仍将本书定位于用Java技术进行实际项目开发的编程人员。

【内容提要】

本书中的章节大部分是相互独立的。你可以研究自己最感兴趣的主题，并可以按照任意顺序阅读这些章节。

在第1章中，你将学习Java的流库，它带来了现代风格的数据处理机制，即只需指定想要的结果，而无须详细描述应该如何获得该结果。这使得流库可以专注于优化的计算策略，对于优化并发计算来说，这显得特别有利。

第2章的主题是输入/输出处理。在Java中，所有I/O都是通过输入/输出流来处理的。这些流（不要与第1章的那些流混淆了）使你可以按照统一的方式来处理与各种数据源之间的通信，例如文件、网络连接或内存块。我们对各种读入器和写出器类进行了详细的讨论，它们使得对Unicode的处理变得很容易。我们还展示了如何使用对象序列化机制使保存和加载对象变得容易而方便，以及对象序列化机制背后的原理。然后，我们讨论了正则表达式以及如何操作文件与路径。该章通篇都包含了最新的Java版本中引入的广受欢迎的改进和优化。

第3章介绍XML，展示怎样解析XML文件、怎样生成XML以及怎样使用XSL转换。在一个实用示例中，我们将展示怎样在XML中指定Swing窗体的布局。我们还讨论了XPath API，它使得“在XML的干草堆中寻找绣花针”变得更加容易。

第4章介绍网络API。Java使复杂的网络编程工作变得很容易实现。我们将介绍怎样连接到服务器，怎样实现你自己的服务器，以及怎样创建HTTP连接。该章还讨论了新的HTTP客户端。

第5章介绍数据库编程，重点讲解JDBC，即Java数据库连接API，这是用于将Java程序与关系数据库进行连接的API。我们将介绍怎样通过使用JDBC API的核心子集，编写能够处理实际的数据库日常操作事务的实用程序。（如果要完整介绍JDBC API的功能，可能需要编写一本像本书一样厚的书才行。）最后我们简要介绍了层次数据库，探讨了JNDI（Java命名及目录接口）以及LDAP（轻量级目录访问协议）。

Java对于处理日期和时间的类库做出过两次设计，而在Java 8中做出的第三次设计则极富魅力。

在第6章，你将学习如何使用新的日期和时间库来处理日历和时区的复杂性。

第7章讨论一个我们认为其重要性将会不断提升的特性—国际化。Java编程语言是少数几种一开始就被设计为可以处理Unicode的语言之一，不过Java平台的国际化支持则走得更远。因此，你可以对Java应用程序进行国际化，使其不仅可以跨平台，而且还可以跨国界。例如，我们会展示怎样编写一个使用英语、德语和汉语的退休金计算器。

第8章讨论三种处理代码的技术。脚本机制和编译器API允许程序去调用使用诸如JavaScript或Groovy之类的脚本语言编写的代码，并且允许程序去编译Java代码。可以使用注解向Java程序中添加任意信息（有时称为元数据）。我们将展示注解处理器怎样在源码级别或者在类文件级别上收集注解，以及怎样运用注解来影响运行时的类行为。注解只有在工具的支持下才有用，因此，我们希望这些讨论能够帮助你根据需要选择有用的注解处理工具。

第9章讲解从Java 9开始引入的Java平台模块系统，以促进Java平台和核心类库的有序演化。这个模块系统提供了对包的封装和用于描述模块需求的机制。你将学习模块的属性，以便决定是否要在自己的应用程序中使用它们。即使你决定不使用，也需要了解这些新规则，这样你才能和Java平台以及其他模块化的类库交互。

第10章继续介绍Java安全模型。Java平台一开始就是基于安全而设计的，该章会带你深入内部，查看这种设计是怎样实现的。我们将展示怎样编写用于特殊应用的类加载器和安全管理器。然后介绍允许使用消息、代码签名、授权和认证以及加密等重要特性的安全API。最后，我们用一个使用AES和RSA加密算法的示例进行总结。

第11章讨论没有纳入卷Ⅰ的所有Swing知识，尤其是重要但很复杂的树形构件和表格构件。我们还会介绍Java 2D API，你可以用它来创建实际的图形和特殊的效果。当然，如今已经没有多少程序员需要编写Swing用户界面了，因此我们会将注意力放到在服务器端生成图像的实用特性上。

第12章介绍本地方法，这个功能支持你调用为微软Windows API这样的特殊机制而编写的各种方法。很显然，这种特性具有争议：使用本地方法，那么Java平台的跨平台特性将会随之消失。毫无疑问，每个为特定平台编写Java应用程序的专业开发人员都需要了解这些技术。有时，当你与不支持Java平台的设备或服务进行交互时，为了你的目标平台，你可能需要求助于操作系统API。我们将通过展示如何从某个Java程序访问Windows注册表API来阐明这一点。

所有章节都按照最新版本的Java进行了修订，过时的材料都删除了，Java 9、10和11的新API都详细地进行了讨论。

可以从网站http://horstmann.com/corejava下载示例代码。