Java實(shí)戰(zhàn) 第2版

第 一部分 基礎(chǔ)知識(shí)
第　1 章 Java 8、9、10以及11的變化　2
1．1　為什么要關(guān)心Java的變化　2
1．2　Java怎么還在變　4
1．2．1　Java在編程語(yǔ)言生態(tài)系統(tǒng)中的位置　5
1．2．2　流處理　6
1．2．3　用行為參數(shù)化把代碼傳遞給方法　7
1．2．4　并行與共享的可變數(shù)據(jù)　8
1．2．5　Java需要演變　9
1．3　Java中的函數(shù)　9
1．3．1　方法和Lambda作為一等值　10
1．3．2　傳遞代碼：一個(gè)例子　11
1．3．3　從傳遞方法到Lambda　13
1．4　流　14
1．5　默認(rèn)方法及Java模塊　17
1．6　來(lái)自函數(shù)式編程的其他好思想　19
1．7　小結(jié)　20
第　2 章 通過(guò)行為參數(shù)化傳遞代碼　22
2．1　應(yīng)對(duì)不斷變化的需求　23
2．1．1　初試牛刀：篩選綠蘋(píng)果　23
2．1．2　再展身手：把顏色作為參數(shù)　23
2．1．3　第三次嘗試：對(duì)你能想到的每個(gè)屬性做篩選　24
2．2　行為參數(shù)化　25
2．3　對(duì)付啰唆　30
2．3．1　匿名類(lèi)　30
2．3．2　第五次嘗試：使用匿名類(lèi)　31
2．3．3　第六次嘗試：使用Lambda表達(dá)式　32
2．3．4　第七次嘗試：將List類(lèi)型抽象化　33
2．4　真實(shí)的例子　33
2．4．1　用Comparator來(lái)排序　33
2．4．2　用Runnable執(zhí)行代碼塊　34
2．4．3　通過(guò)Callable返回結(jié)果　35
2．4．4　GUI事件處理　35
2．5　小結(jié)　36
第　3 章 Lambda表達(dá)式　37
3．1　Lambda管中窺豹　37
3．2　在哪里以及如何使用Lambda　40
3．2．1　函數(shù)式接口　40
3．2．2　函數(shù)描述符　42
3．3　把Lambda付諸實(shí)踐：環(huán)繞執(zhí)行模式　44
3．3．1　第 1 步：記得行為參數(shù)化　44
3．3．2　第 2 步：使用函數(shù)式接口來(lái)傳遞行為　45
3．3．3　第 3 步：執(zhí)行一個(gè)行為　45
3．3．4　第 4 步：傳遞Lambda　46
3．4　使用函數(shù)式接口　47
3．4．1　Predicate　47
3．4．2　Consumer　47
3．4．3　Function　48
3．5　類(lèi)型檢查、類(lèi)型推斷以及限制　52
3．5．1　類(lèi)型檢查　52
3．5．2　同樣的Lambda，不同的函數(shù)式接口　53
3．5．3　類(lèi)型推斷　55
3．5．4　使用局部變量　56
3．6　方法引用　57
3．6．1　管中窺豹　57
3．6．2　構(gòu)造函數(shù)引用　60
3．7　Lambda和方法引用實(shí)戰(zhàn)　62
3．7．1　第 1 步：傳遞代碼　62
3．7．2　第 2 步：使用匿名類(lèi)　62
3．7．3　第 3 步：使用Lambda表達(dá)式　62
3．7．4　第 4 步：使用方法引用　63
3．8　復(fù)合Lambda表達(dá)式的有用方法　63
3．8．1　比較器復(fù)合　64
3．8．2　謂詞復(fù)合　64
3．8．3　函數(shù)復(fù)合　65
3．9　數(shù)學(xué)中的類(lèi)似思想　66
3．9．1　積分　66
3．9．2　與Java 8的Lambda聯(lián)系起來(lái)　68
3．10　小結(jié)　68
第二部分　使用流進(jìn)行函數(shù)式數(shù)據(jù)處理
第　4 章 引入流　72
4．1　流是什么　72
4．2　流簡(jiǎn)介　76
4．3　流與集合　78
4．3．1　只能遍歷一次　79
4．3．2　外部迭代與內(nèi)部迭代　80
4．4　流操作　82
4．4．1　中間操作　83
4．4．2　終端操作　84
4．4．3　使用流　84
4．5　路線圖　85
4．6　小結(jié)　85
第　5 章 使用流　86
5．1　篩選　87
5．1．1　用謂詞篩選　87
5．1．2　篩選各異的元素　87
5．2　流的切片　88
5．2．1　使用謂詞對(duì)流進(jìn)行切片　88
5．2．2　截短流　90
5．2．3　跳過(guò)元素　90
5．3　映射　91
5．3．1　對(duì)流中每一個(gè)元素應(yīng)用函數(shù)　91
5．3．2　流的扁平化　92
5．4　查找和匹配　95
5．4．1　檢查謂詞是否至少匹配一個(gè)元素　95
5．4．2　檢查謂詞是否匹配所有元素　96
5．4．3　查找元素　96
5．4．4　查找第 一個(gè)元素　97
5．5　歸約　98
5．5．1　元素求和　98
5．5．2　最大值和最小值　100
5．6　付諸實(shí)踐　103
5．6．1　領(lǐng)域：交易員和交易　103
5．6．2　解答　104
5．7　數(shù)值流　106
5．7．1　原始類(lèi)型流特化　107
5．7．2　數(shù)值范圍　108
5．7．3　數(shù)值流應(yīng)用：勾股數(shù)　108
5．8　構(gòu)建流　111
5．8．1　由值創(chuàng)建流　111
5．8．2　由可空對(duì)象創(chuàng)建流　111
5．8．3　由數(shù)組創(chuàng)建流　112
5．8．4　由文件生成流　112
5．8．5　由函數(shù)生成流：創(chuàng)建無(wú)限流　113
5．9　概述　116
5．10　小結(jié)　116
第　6 章 用流收集數(shù)據(jù)　118
6．1　收集器簡(jiǎn)介　119
6．1．1　收集器用作高級(jí)歸約　119
6．1．2　預(yù)定義收集器　120
6．2　歸約和匯總　121
6．2．1　查找流中的最大值和最小值　121
6．2．2　匯總　122
6．2．3　連接字符串　123
6．2．4　廣義的歸約匯總　124
6．3　分組　127
6．3．1　操作分組的元素　128
6．3．2　多級(jí)分組　130
6．3．3　按子組收集數(shù)據(jù)　131
6．4　分區(qū)　134
6．4．1　分區(qū)的優(yōu)勢(shì)　135
6．4．2　將數(shù)字按質(zhì)數(shù)和非質(zhì)數(shù)分區(qū)　136
6．5　收集器接口　138
6．5．1　理解Collector接口聲明的方法　139
6．5．2　全部融合到一起　143
6．6　開(kāi)發(fā)你自己的收集器以獲得更好的性能　144
6．6．1　僅用質(zhì)數(shù)做除數(shù)　145
6．6．2　比較收集器的性能　148
6．7　小結(jié)　150
第　7 章 并行數(shù)據(jù)處理與性能　151
7．1　并行流　152
7．1．1　將順序流轉(zhuǎn)換為并行流　52
7．1．2　測(cè)量流性能　154
7．1．3　正確使用并行流　158
7．1．4　高效使用并行流　159
7．2　分支/合并框架　161
7．2．1　使用RecursiveTask　161
7．2．2　使用分支/合并框架的最佳做法　164
7．2．3　工作竊取　165
7．3　Spliterator　166
7．3．1　拆分過(guò)程　167
7．3．2　實(shí)現(xiàn)你自己的Spliterator　168
7．4　小結(jié)　173
第三部分　使用流和Lambda進(jìn)行高效編程
第　8 章 Collection API的增強(qiáng)功能　176
8．1　集合工廠　176
8．1．1　List工廠　177
8．1．2　Set工廠　178
8．1．3　Map工廠　179
8．2　使用List和Set　180
8．2．1　removeIf方法　180
8．2．2　replaceAll方法　181
8．3　使用Map　181
8．3．1　forEach方法　182
8．3．2　排序　182
8．3．3　getOrDefault方法　183
8．3．4　計(jì)算模式　183
8．3．5　刪除模式　184
8．3．6　替換模式　185
8．3．7　merge方法　185
8．4　改進(jìn)的ConcurrentHashMap　187
8．4．1　歸約和搜索　187
8．4．2　計(jì)數(shù)　188
8．4．3　Set視圖　188
8．5　小結(jié)　188
第　9 章 重構(gòu)、測(cè)試和調(diào)試　189
9．1　為改善可讀性和靈活性重構(gòu)代碼　189
9．1．1　改善代碼的可讀性　190
9．1．2　從匿名類(lèi)到Lambda表達(dá)式的轉(zhuǎn)換　190
9．1．3　從Lambda表達(dá)式到方法引用的轉(zhuǎn)換　191
9．1．4　從命令式的數(shù)據(jù)處理切換到Stream　193
9．1．5　增加代碼的靈活性　193
9．2　使用Lambda重構(gòu)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式　195
9．2．1　策略模式　196
9．2．2　模板方法　197
9．2．3　觀察者模式　198
9．2．4　責(zé)任鏈模式　201
9．2．5　工廠模式　202
9．3　測(cè)試Lambda表達(dá)式　204
9．3．1　測(cè)試可見(jiàn)Lambda函數(shù)的行為　204
9．3．2　測(cè)試使用Lambda的方法的行為　205
9．3．3　將復(fù)雜的Lambda表達(dá)式分為不同的方法　205
9．3．4　高階函數(shù)的測(cè)試　206
9．4　調(diào)試　206
9．4．1　查看棧跟蹤　206
9．4．2　使用日志調(diào)試　208
9．5　小結(jié)　209
第　10 章 基于Lambda的領(lǐng)域特定語(yǔ)言　210
10．1　領(lǐng)域特定語(yǔ)言　212
10．1．1　DSL的優(yōu)點(diǎn)和弊端　212
10．1．2　JVM中已提供的DSL解決方案　214
10．2　現(xiàn)代Java API中的小型DSL　217
10．2．1　把Stream API當(dāng)成DSL去操作集合　219
10．2．2　將Collectors作為DSL匯總數(shù)據(jù)　220
10．3　使用Java創(chuàng)建DSL的模式與技巧　221
10．3．1　方法鏈接　224
10．3．2　使用嵌套函數(shù)　226
10．3．3　使用Lambda表達(dá)式的函數(shù)序列　228
10．3．4　把它們都放到一起　230
10．3．5　在DSL中使用方法引用　232
10．4　Java 8 DSL的實(shí)際應(yīng)用　234
10．4．1　jOOQ　235
10．4．2　Cucumber　236
10．4．3　Spring Integration　238
10．5　小結(jié)　239
第四部分　無(wú)所不在的Java
第　11 章 用Optional取代null　242
11．1　如何為缺失的值建?！?43
11．1．1　采用防御式檢查減少NullPointerException　243
11．1．2　null帶來(lái)的種種問(wèn)題　245
11．1．3　其他語(yǔ)言中null的替代品　245
11．2　Optional類(lèi)入門(mén)　246
11．3　應(yīng)用Optional的幾種模式　248
11．3．1　創(chuàng)建Optional對(duì)象　248
11．3．2　使用map從Optional對(duì)象中提取和轉(zhuǎn)換值　248
11．3．3　使用flatMap鏈接Optional對(duì)象　249
11．3．4　操縱由Optional對(duì)象構(gòu)成的Stream　253
11．3．5　默認(rèn)行為及解引用Optional對(duì)象　254
11．3．6　兩個(gè)Optional對(duì)象的組合　255
11．3．7　使用filter剔除特定的值　257
11．4　使用Optional的實(shí)戰(zhàn)示例　258
11．4．1　用Optional 封裝可能為null的值　259
11．4．2　異常與Optional的對(duì)比　259
11．4．3　基礎(chǔ)類(lèi)型的Optional對(duì)象，以及為什么應(yīng)該避免使用它們　260
11．4．4　把所有內(nèi)容整合起來(lái)　260
11．5　小結(jié)　262
第　12 章 新的日期和時(shí)間API　263
12．1　LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant、Duration以及Period　264
12．1．1　使用LocalDate和LocalTime　264
12．1．2　合并日期和時(shí)間　265
12．1．3　機(jī)器的日期和時(shí)間格式　266
12．1．4　定義Duration或Period　267
12．2　操縱、解析和格式化日期　268
12．2．1　使用TemporalAdjuster　270
12．2．2　打印輸出及解析日期–時(shí)間對(duì)象　272
12．3　處理不同的時(shí)區(qū)和歷法　274
12．3．1　使用時(shí)區(qū)　274
12．3．2　利用和UTC/格林尼治時(shí)間的固定偏差計(jì)算時(shí)區(qū)　275
12．3．3　使用別的日歷系統(tǒng)　276
12．4　小結(jié)　277
第　13 章 默認(rèn)方法　278
13．1　不斷演進(jìn)的API　280
13．1．1　初始版本的API　281
13．1．2　第二版API　281
13．2　概述默認(rèn)方法　283
13．3　默認(rèn)方法的使用模式　285
13．3．1　可選方法　285
13．3．2　行為的多繼承　286
13．4　解決沖突的規(guī)則　289
13．4．1　解決問(wèn)題的三條規(guī)則　289
13．4．2　選擇提供了最具體實(shí)現(xiàn)的默認(rèn)方法的接口　290
13．4．3　沖突及如何顯式地消除歧義　291
13．4．4　菱形繼承問(wèn)題　293
13．5　小結(jié)　294
第　14 章 Java模塊系統(tǒng)　295
14．1　模塊化的驅(qū)動(dòng)力：軟件的推理　295
14．1．1　關(guān)注點(diǎn)分離　295
14．1．2　信息隱藏　296
14．1．3　Java軟件　296
14．2　為什么要設(shè)計(jì)Java模塊系統(tǒng)　297
14．2．1　模塊化的局限性　297
14．2．2　單體型的JDK　298
14．2．3　與OSGi的比較　299
14．3　Java模塊：全局視圖　300
14．4　使用Java模塊系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用　301
14．4．1　從頭開(kāi)始搭建一個(gè)應(yīng)用　302
14．4．2　細(xì)粒度和粗粒度的模塊化　303
14．4．3　Java模塊系統(tǒng)基礎(chǔ)　303
14．5　使用多個(gè)模塊　304
14．5．1　exports子句　304
14．5．2　requires子句　305
14．5．3　命名　306
14．6　編譯及打包　306
14．7　自動(dòng)模塊　310
14．8　模塊聲明及子句　311
14．8．1　requires　311
14．8．2　exports　311
14．8．3　requires的傳遞　311
14．8．4　exports to　312
14．8．5　open和opens　312
14．8．6　uses和provides　313
14．9　通過(guò)一個(gè)更復(fù)雜的例子了解更多　313
14．10　小結(jié)　314
第五部分　提升Java的并發(fā)性
第　15 章 CompletableFuture及反應(yīng)式編程背后的概念　316
15．1　為支持并發(fā)而不斷演進(jìn)的Java　318
15．1．1　線程以及更高層的抽象　319
15．1．2　執(zhí)行器和線程池　320
15．1．3　其他的線程抽象：非嵌套方法調(diào)用　322
15．1．4　你希望線程為你帶來(lái)什么　324
15．2　同步及異步API　324
15．2．1　Future風(fēng)格的API　326
15．2．2　反應(yīng)式風(fēng)格的API　327
15．2．3　有害的睡眠及其他阻塞式操作　328
15．2．4　實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證　329
15．2．5　如何使用異步API進(jìn)行異常處理　330
15．3　“線框–管道”模型　331
15．4　為并發(fā)而生的CompletableFuture和結(jié)合器　332
15．5　“發(fā)布–訂閱”以及反應(yīng)式編程　335
15．5．1　示例：對(duì)兩個(gè)流求和　337
15．5．2　背壓　341
15．5．3　一種簡(jiǎn)單的真實(shí)背壓　341
15．6　反應(yīng)式系統(tǒng)和反應(yīng)式編程　342
15．7　路線圖　342
15．8　小結(jié)　343
第　16 章 CompletableFuture：組合式異步編程　344
16．1　Future接口　344
16．1．1　Future接口的局限性　346
16．1．2　使用CompletableFuture構(gòu)建異步應(yīng)用　346
16．2　實(shí)現(xiàn)異步API　347
16．2．1　將同步方法轉(zhuǎn)換為異步方法　348
16．2．2　錯(cuò)誤處理　350
16．3　讓你的代碼免受阻塞之苦　352
16．3．1　使用并行流對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行并行操作　353
16．3．2　使用CompletableFuture發(fā)起異步請(qǐng)求　353
16．3．3　尋找更好的方案　355
16．3．4　使用定制的執(zhí)行器　356
16．4　對(duì)多個(gè)異步任務(wù)進(jìn)行流水線操作　358
16．4．1　實(shí)現(xiàn)折扣服務(wù)　358
16．4．2　使用Discount服務(wù)　359
16．4．3　構(gòu)造同步和異步操作　360
16．4．4　將兩個(gè)CompletableFuture對(duì)象整合起來(lái)，無(wú)論它們是否存在依賴(lài)　363
16．4．5　對(duì)Future和Completable-Future 的回顧　364
16．4．6　高效地使用超時(shí)機(jī)制　365
16．5　響應(yīng)CompletableFuture的completion事件　366
16．5．1　對(duì)最佳價(jià)格查詢器應(yīng)用的優(yōu)化　367
16．5．2　付諸實(shí)踐　368
16．6　路線圖　369
16．7　小結(jié)　369
第　17 章 反應(yīng)式編程　370
17．1　反應(yīng)式宣言　371
17．1．1　應(yīng)用層的反應(yīng)式編程　371
17．1．2　反應(yīng)式系統(tǒng)　373
17．2　反應(yīng)式流以及Flow API　373
17．2．1　Flow類(lèi)　374
17．2．2　創(chuàng)建你的第 一個(gè)反應(yīng)式應(yīng)用　377
17．2．3　使用Processor轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)　381
17．2．4　為什么Java并未提供Flow API的實(shí)現(xiàn)　383
17．3　使用反應(yīng)式庫(kù)RxJava　384
17．3．1　創(chuàng)建和使用Observable　385
17．3．2　轉(zhuǎn)換及整合多個(gè)Observable　392
第六部分　函數(shù)式編程以及Java未來(lái)的演進(jìn)
第　18 章 函數(shù)式的思考　396
18．1　實(shí)現(xiàn)和維護(hù)系統(tǒng)　396
18．1．1　共享的可變數(shù)據(jù)　397
18．1．2　聲明式編程　398
18．1．3　為什么要采用函數(shù)式編程　399
18．2　什么是函數(shù)式編程　399
18．2．1　函數(shù)式Java編程　400
18．2．2　引用透明性　402
18．2．3　面向?qū)ο蟮木幊毯秃瘮?shù)式編程的對(duì)比　402
18．2．4　函數(shù)式編程實(shí)戰(zhàn)　403
18．3　遞歸和迭代　405
18．4　小結(jié)　408
第　19 章 函數(shù)式編程的技巧　409
19．1　無(wú)處不在的函數(shù)　409
19．1．1　高階函數(shù)　410
19．1．2　柯里化　411
19．2　持久化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　412
19．2．1　破壞式更新和函數(shù)式更新的比較　413
19．2．2　另一個(gè)使用Tree的例子　415
19．2．3　采用函數(shù)式的方法　416
19．3　Stream的延遲計(jì)算　418
19．3．1　自定義的Stream　418
19．3．2　創(chuàng)建你自己的延遲列表　420
19．4　模式匹配　425
19．4．1　訪問(wèn)者模式　425
19．4．2　用模式匹配力挽狂瀾　426
19．5　雜項(xiàng)　429
19．5．1　緩存或記憶表　429
19．5．2　“返回同樣的對(duì)象”意味著什么　430
19．5．3　結(jié)合器　431
19．6　小結(jié)　432
第　20 章 面向?qū)ο蠛秃瘮?shù)式編程的混合：Java和Scala的比較　433
20．1　Scala簡(jiǎn)介　434
20．1．1　你好，啤酒　434
20．1．2　基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：List、Set、Map、Tuple、Stream以及Option　436
20．2　函數(shù)　440
20．2．1　Scala中的一等函數(shù)　441
20．2．2　匿名函數(shù)和閉包　442
20．2．3　柯里化　443
20．3　類(lèi)和trait　444
20．3．1　更加簡(jiǎn)潔的Scala類(lèi)　445
20．3．2　Scala的trait與Java 8的接口對(duì)比　446
20．4　小結(jié)　447
第　21 章 結(jié)論以及Java的未來(lái)　448
21．1　回顧Java 8的語(yǔ)言特性　448
21．1．1　行為參數(shù)化（Lambda以及方法引用）　449
21．1．2　流　449
21．1．3　CompletableFuture　450
21．1．4　Optional　450
21．1．5　Flow API　451
21．1．6　默認(rèn)方法　451
21．2　Java 9的模塊系統(tǒng)　451
21．3　Java 10的局部變量類(lèi)型推斷　453
21．4　Java的未來(lái)　454
21．4．1　聲明處型變　454
21．4．2　模式匹配　454
21．4．3　更加豐富的泛型形式　455
21．4．4　對(duì)不變性的更深層支持　457
21．4．5　值類(lèi)型　458
21．5　讓Java發(fā)展得更快　461
21．6　寫(xiě)在最后的話　462
附錄A　其他語(yǔ)言特性的更新　463
附錄B　其他類(lèi)庫(kù)的更新　467
附錄C　如何以并發(fā)方式在同一個(gè)流上執(zhí)行多種操作　475
附錄D　Lambda表達(dá)式和JVM字節(jié)碼　483