Java. Uniwersalne techniki programowania (E-book) Aleksandrów Kujawski

Książka przedstawia sposoby i techniki programowania użyteczne we wszelkich zastosowaniach języka Java. W publikacji akcentowany jest kontekst praktyczny: jak i do czego poszczególnych narzędzi językowych używać. Specjalna uwaga zwracana jest na nowe elementy języka, dostępne w wersjach 8 i 9. Rozbudowane rozdziały o kolekcjach, wejściu-wyjściu, programowaniu współbieżnym i dynamicznym stanowią swoiste kompendia, które dają nie tylko orientację co do zestawu dostępnych środków programowania, ale również omawiają ważne szczegóły i niuanse ich zastosowań. Zakłada się, że czytelnik ma orientację w podstawach programowania w języku Java, ale niekoniecznie musi być zaawansowanym programistą. Dlatego ważne bloki tematyczne (takie jak np. programowanie obiektowe i funkcyjne w Javie) omawiane są od podstaw. D o interesujących szczegółowych tematów poruszanych w książce należą: - definiowanie metod w interfejsach (w tym metod prywatnych, poczynając od Javy w wersji 9), - lambda-wyrażenia i przetwarzanie strumieniowe, - obiekty typu Optional jako monady oraz ich użycie, - spliteratory, - zadania typu CountedCompleter jako kontynuacje oraz ich zastosowania, - zadania typu CompletableFuture (dostępne od Javy 8) i ich praktyczne użycie, - wyspecjalizowane synchronizatory, w tym - nowe w Javie 8 - obiekty typu StampedLock, - zastosowanie refleksji oraz uchwytów metod (MethodHandle), - tworzenie dynamicznych klas i obiektów typu proxy, - zastosowania JavaBeans i delegacyjnego modelu obsługi zdarzeń zmian ich właściwości, - definiowanie i przetwarzanie adnotacji (w tym definiowanie procesorów adnotacji), - użycie skryptów z poziomu aplikacji Javy. Spis treści: Wstęp 1. Klasy 1.1. Abstrakcja i hermetyzacja 1.2. Enumeracje 1.3. Definiowanie klas 1.4. Wykorzystanie składowych statycznych 1.5. Przeciążanie metod i konstruktorów 1.6. Klasy i obiekty niezmienne 1.7. Inicjowanie 1.8. Singletony 1.9. Klasy opakowujące typy proste 2. Ponowne wykorzystanie klas 2.1. Dziedziczenie 2.2. Konwersje referencyjne 2.3. Stwierdzanie typu 2.4. Dziedziczenie w Javie 2.5. Przedefiniowanie metod 2.6. Kowariancja typów wyników 2.7. Przedefiniowanie metod w wyliczeniach 2.8. Przedefiniowanie a wyjątki 2.9. Przedefiniowanie a przeciążanie, przesłanianie i pokrywanie 2.10. Adnotacja @override 2.11. Metody wirtualne i polimorfizm 2.12. Kompozycja 2.13. Kompozycja a dziedziczenie 2.14. Reguły ponownego wykorzystania klas 3. Wyjątki 3.1. Obsługa wyjątków 3.2. Zgłaszanie wyjątków 3.3. Ponowne zgłaszanie wyjątków 3.4. Niskopoziomowe przyczyny i łańcuchowanie wyjątków 3.5. Wykorzystanie informacji o śladzie stosu 4. Interfejsy i klasy wewnętrzne 4.1. Metody i klasy abstrakcyjne 4.2. Pojęcie interfejsu 4.3. Problem wielodziedziczenia 4.4. Definiowanie i implementowanie interfejsów 4.5. Interfejsy jako typy danych 4.6. Implementacja metod w interfejsach 4.7. Mixiny 4.8. Właściwości metod domyślnych 4.9. Prywatne metody w interfejsach 4.10. Pojęcie klasy wewnętrznej 4.11. Przykładowe zastosowanie klasy wewnętrznej 4.12. Anonimowe klasy wewnętrzne 4.13. Lokalne klasy wewnętrzne 5. Typy i metody sparametryzowane (generics) 5.1. Definiowanie typów sparametryzowanych. Typy surowe i czyszczenie typów 5.2. Ograniczenia parametrów typu 5.3. Restrykcje 5.4. Metody sparametryzowane 5.5. Uniwersalne argumenty typu 6. Elementy programowania funkcyjnego w Javie 8. Przegląd pragmatyczny 6.1. O programowaniu funkcyjnym 6.2. Interfejsy na pomoc 6.3. Lambda-wyrażenia: pierwsze spotkanie 6.4. O gotowych interfejsach funkcyjnych 6.5. O przetwarzaniu strumieniowym 7. Lambda-wyrażenia 7.1. Interfejsy funkcyjne i lambda-wyrażenia 7.2. Składnia i cechy lambda-wyrażeń 7.3. Referencje do metod i konstruktorów 7.4. Gotowe interfejsy funkcyjne 7.5. Interfejsy z pakietu java.util.function a wyjątki kontrolowane 7.6. Lambda-wyrażenia i obiekty typu Optional 8. Proste narzędzia 8.1. Analiza składniowa tekstów i wyrażenia regularne 8.2. Uproszczenia stosowania wyrażeń regularnych w klasach String i Scanner 8.3. Działania na liczbach 8.4. Daty i czas 8.4.1. Tradycyjna klasa Calendar i operacje na datach 8.4.2. Daty i czas w Javie 8 – elementy nowego API 8.5. Formatowanie liczb i dat 8.6. Metody tablicowe 9. Kolekcje 9.1. Architektura kolekcji (JCF). Interfejsy i implementacje 9.2. Programowanie w kategoriach interfejsów 9.3. Ogólne operacje na kolekcjach 9.4. Operacje opcjonalne oraz wyjątki zgłaszane przez metody kolekcyjne 9.5. Przekształcanie kolekcji. Kolekcje z tablic 9.6. Przykłady ogólnych operacji na kolekcjach 9.7. Iterowanie po kolekcjach 9.7.1. Tradycyjny iterator i rozszerzone for 9.7.2. Iteracje wewnętrzne 9.7.3. Spliteratory 9.7.4. Konkurencyjne modyfikacje 9.8. Listy 9.8.1. Podstawowe implementacje i operacje 9.8.2. Szczególne implementacje list: niuanse metody Arrays.asList(...) 9.8.3. Iteratory listowe 9.8.4. Przykłady operacji na listach 9.9. Kolejki 9.10. Zbiory typu HashSet, metody hashCode() i equals() 9.11. Porównywanie i porządkowanie elementów kolekcji 9.12. Zbiory uporządkowane i nawigowalne 9.13. Mapy 9.13.1. Wprowadzenie 9.13.2. Implementacje i interfejsy. Ogólne operacje na mapach 9.13.3. Iterowanie po mapach 9.13.4. Użycie domyślnych metod interfejsu Map 9.13.5. Sortowanie map 9.14. Algorytmy, widoki, fabrykatory kolekcji 9.15. Własne implementacje kolekcji 10. Przetwarzanie strumieniowe 10.1. Pojęcie strumienia. Rodzaje i cechy operacji strumieniowych 10.2. Uzyskiwanie strumieni 10.3. Przegląd operacji na strumieniach 10.4. Filtrowanie i leniwość strumieni 10.5. Metoda forEach dla strumieni 10.6. Sortowanie strumieni 10.7. Redukcja 10.8. Proste kolektory 10.9. Kolektory budujące mapy 10.10. Generatory 10.11. Strumienie równoległe 10.12. Przykłady innych użytecznych metod 11. Wejście-wyjście 11.1. Programowanie wejścia-wyjścia: obraz ogólny 11.2. Abstrakcyjne strumienie wejścia-wyjścia. Operacje elementarne 11.3. Strumieniowe klasy przedmiotowe 11.4. Instrukcja try-with-resources. Automatyczne zarządzanie zasobami a obsługa tłumionych wyjątków 11.5. Strumieniowe klasy przetwarzające – przegląd 11.6. Buforowanie 11.7. Binarne strumienie wejścia-wyjścia 11.8. Kodowanie-dekodowanie przy użyciu strumieni wejścia-wyjścia 11.9. Serializacja obiektów 11.10. Potoki 11.11. Analiza składniowa strumieni – StreamTokenizer 11.12. Obiekty plikowe i klasa File 11.13. Wygodne metody klasy java.nio.fi le.Files 11.14. Skaner 11.15. Przeglądanie katalogów 11.16. Archiwa 11.17. Pliki o dostępie swobodnym 11.18. Nowe wejście-wyjście (NIO): przegląd 11.19. NIO: bufory 11.20. NIO: kanały i bufory. Kanały plikowe 11.21. Widoki buforów bajtowych 11.22. NIO: bufory – uporządkowanie bajtów (endianess) 11.23. NIO: bufory znakowe. Kodowanie i dekodowanie 11.24. NIO: operacje kanałowe na wielu buforach (scattering i gathering) 11.25. NIO: mapowanie plików 11.26. NIO: bezpośrednie transfery kanałowe 12. Programowanie współbieżne i równoległe 12.1. Procesy i wątki 12.2. Uruchamianie równoległych działań. Tworzenie wątków 12.3. Zadania i wykonawcy 12.4. Zamykanie wykonawców. Oczekiwanie na zakończenie zadań i serwis kompletacji (CompletionService) 12.5. Zadania powtarzalne, opóźnione i okresowe 12.6. Wykonawcy a pule wątków 12.7. ForkJoinPool i zadania rekursywne 12.8. Kompletery typu CountedCompleter 12.9. CountedCompleter jako kontynuacja 12.10. Kiedy i jak używać zadań typu ForkJoinTask? Praktyczny przykład użycia kompleterów 12.11. Zadania kompletowalne (CompletableFuture) 12.12. Przerywanie zadań z zewnątrz i kończenie pracy wątków 12.13. Synchronizacja 12.14. Synchronizacja za pomocą jawnego ryglowania 12.15. Rygle do odczytu i zapisu: ReentrantReadWriteLock i StampedLock 12.16. Synchronizatory wyższego poziomu 12.17. Unikanie synchronizacji: struktura kodu, volatile, atomiki i konkurencyjne kolekcje 12.18. Koordynacja pracy wątków – mechanizm wait-notify 12.19. Koordynacja: warunki 13. Dynamiczna Java 13.1. Mechanizm refleksji 13.2. Uchwyty metod 13.3. Znaczenie refleksji – praktyczne przykłady 13.4. Refleksja a generics 13.5. Dynamiczne klasy proxy 13.6. JavaBeans 13.6.1. Koncepcja JavaBeans 13.6.2. Nasłuch i wetowanie zmian właściwości za pomocą obsługi zdarzeń 13.6.3. Introspekcja 13.7. Adnotacje 13.7.1. Istota adnotacji i sposoby ich definiowana 13.7.2. Przetwarzanie adnotacji w fazie wykonania 13.7.3. Przetwarzanie adnotacji w fazie kompilacji. Transformowanie kodu bajtowego 13.8. Skrypty w Javie 14. Lokalizacja i internacjonalizacja aplikacji 14.1. Lokalizacje 14.2. Jeszcze trochę o formatorach liczbowych 14.3. Waluty 14.4. Strefy czasowe 14.5. Kalendarze i zlokalizowane daty 14.6. Porównywanie i sortowanie napisów 14.7. Internacjonalizacja aplikacji i dodatkowe zasoby (resource bundle) Literatura