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README.md
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@@ -41,7 +41,7 @@
- [ ] [第十九章 类型信息](docs/book/19-Type-Information.md)
- [ ] [第二十章 泛型](docs/book/20-Generics.md)
- [ ] [第二十一章 数组](docs/book/21-Arrays.md)
- [ ] [第二十二章 枚举](docs/book/22-Enumerations.md)
- [x] [第二十二章 枚举](docs/book/22-Enumerations.md)
- [x] [第二十三章 注解](docs/book/23-Annotations.md)
- [ ] [第二十四章 并发编程](docs/book/24-Concurrent-Programming.md)
- [ ] [第二十五章 设计模式](docs/book/25-Patterns.md)
@@ -53,8 +53,8 @@
- [ ] [附录:标准IO](docs/book/Appendix-Standard-IO.md)
- [x] [附录:新IO](docs/book/Appendix-New-IO.md)
- [ ] [附录:理解equals和hashCode方法](docs/book/Appendix-Understanding-equals-and-hashCode.md)
- [ ] [附录:集合主题](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md)
- [ ] [附录:并发底层原理](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md)
- [x] [附录:集合主题](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md)
- [x] [附录:并发底层原理](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md)
- [x] [附录:数据压缩](docs/book/Appendix-Data-Compression.md)
- [ ] [附录:对象序列化](docs/book/Appendix-Object-Serialization.md)
- [ ] [附录:静态语言类型检查](docs/book/Appendix-Benefits-and-Costs-of-Static-Type-Checking.md)
@@ -90,9 +90,9 @@
## 贡献者
* 主译：[LingCoder](https://github.com/LingCoder)，[sjsdfg](https://github.com/sjsdfg)
* 参译：[xiangflight](https://github.com/xiangflight)，[1326670425](https://github.com/1326670425)，[LortSir](https://github.com/LortSir)
* 校对：[LingCoder](https://github.com/LingCoder)，[xiangflight](https://github.com/xiangflight)，[nickChenyx](https://github.com/nickChenyx)
* 主译：[LingCoder](https://github.com/LingCoder)，[sjsdfg](https://github.com/sjsdfg)，[xiangflight](https://github.com/xiangflight)
* 参译：[Langdon-Chen](https://github.com/Langdon-Chen)，[1326670425](https://github.com/1326670425)，[LortSir](https://github.com/LortSir)
* 校对：[LingCoder](https://github.com/LingCoder)，[jason31520](https://github.com/jason31520)，[xiangflight](https://github.com/xiangflight)，[nickChenyx](https://github.com/nickChenyx)
## 翻译说明

14
SUMMARY.md
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@@ -364,12 +364,12 @@
* [调整HashMap](docs/book/Appendix-Understanding-equals-and-hashCode.md#调整HashMap)
* [附录:集合主题](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md)
* [示例数据](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#示例数据)
* [List表现](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#List表现)
* [Set表现](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#Set表现)
* [List行为](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#List行为)
* [Set行为](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#Set行为)
* [在Map中使用函数式操作](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#在Map中使用函数式操作)
* [选择Map的部分](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#选择Map的部分)
* [集合的fill方法](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#集合的fill方法)
* [使用Flyweight自定义集合和Map](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#使用Flyweight自定义集合和Map)
* [选择Map片段](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#选择Map片段)
* [填充集合](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#填充集合)
* [使用享元（Flyweight）自定义Collection和Map](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#使用享元（Flyweight）自定义Collection和Map)
* [集合功能](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#集合功能)
* [可选操作](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#可选操作)
* [Set和存储顺序](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#Set和存储顺序)
@@ -377,7 +377,7 @@
* [理解Map](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#理解Map)
* [集合工具类](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#集合工具类)
* [持有引用](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#持有引用)
* [避免旧式类库](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#避免旧式类库)
* [Java 1.0 / 1.1 的集合类](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#避免旧式类库)
* [本章小结](docs/book/Appendix-Collection-Topics.md#本章小结)
* [附录:并发底层原理](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md)
* [线程](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md#线程)
@@ -385,7 +385,7 @@
* [资源共享](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md#资源共享)
* [volatile关键字](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md#volatile关键字)
* [原子性](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md#原子性)
* [关键部分](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md#关键部分)
* [临界区](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md#临界区)
* [库组件](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md#库组件)
* [本章小结](docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md#本章小结)
* [附录:数据压缩](docs/book/Appendix-Data-Compression.md)

6
docs/README.md
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@@ -38,8 +38,12 @@
本项目基于 MIT 协议开源。
## 友情链接
Effective Java 第 3 版： https://github.com/sjsdfg/effective-java-3rd-chinese
## 联系方式
- E-mail : <lingcoder@gmail.com>
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20
docs/book/01-What-is-an-Object.md
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@@ -104,7 +104,7 @@ Java 有三个显式关键字来设置类中的访问权限：`public`（公开
![UML-example](../images/1545758268350.png)
上图中实心菱形指向“ **Car** ”表示 **组合** 的关系；如果是 **聚合** 关系，可以使用空心菱形。
上图中实心三角形指向“ **Car** ”表示 **组合** 的关系；如果是 **聚合** 关系，可以使用空心三角形。
（**译者注**：组合和聚合都属于关联关系的一种，只是额外具有整体-部分的意义。至于是聚合还是组合，需要根据实际的业务需求来判断。可能相同超类和子类，在不同的业务场景，关联关系会发生变化。只看代码是无法区分聚合和组合的，具体是哪一种关系，只能从语义级别来区分。聚合关系中，整件不会拥有部件的生命周期，所以整件删除时，部件不会被删除。再者，多个整件可以共享同一个部件。组合关系中，整件拥有部件的生命周期，所以整件删除时，部件一定会跟着删除。而且，多个整件不可以同时共享同一个部件。这个区别可以用来区分某个关联关系到底是组合还是聚合。两个类生命周期不同步，则是聚合关系，生命周期同步就是组合关系。）
@@ -116,17 +116,17 @@ Java 有三个显式关键字来设置类中的访问权限：`public`（公开
“继承”给面向对象编程带来极大的便利。它在概念上允许我们将各式各样的数据和功能封装到一起，这样便可恰当表达“问题空间”的概念，而不用受制于必须使用底层机器语言。
通过使用 `class` 关键字，这些概念形成了编程语言中的基本单元。遗憾的是，这么做还是有很多麻烦：在创建了一个类之后，即使另一个新类与其具有相似的功能，你还是得重新创建一个新类。但我们若能利用现成的数据类型，对其进行“克隆”，再根据情况进行添加和修改，情况就显得理想多了。“继承”正是针对这个目标而设计的。但继承并不完全等价于克隆。在继承过程中，若原始类（正式名称叫作基础类、超类或父类）发生了变化，修改过的“克隆”类（正式名称叫作继承类或者子类）也会反映出这种变化。
通过使用 `class` 关键字，这些概念形成了编程语言中的基本单元。遗憾的是，这么做还是有很多麻烦：在创建了一个类之后，即使另一个新类与其具有相似的功能，你还是得重新创建一个新类。但我们若能利用现成的数据类型，对其进行“克隆”，再根据情况进行添加和修改，情况就显得理想多了。“继承”正是针对这个目标而设计的。但继承并不完全等价于克隆。在继承过程中，若原始类（正式名称叫作基类、超类或父类）发生了变化，修改过的“克隆”类（正式名称叫作继承类或者子类）也会反映出这种变化。
![Inheritance-example](../images/1545763399825.png)
这个图中的箭头从派生类指向基类。正如你将看到的，通常有多个派生类。类型不仅仅描述一组对象的约束，它还涉及其他类型。两种类型可以具有共同的特征和行为，但是一种类型可能包含比另一种类型更多的特征，并且还可以处理更多的消息（或者以不同的方式处理它们）。继承通过基本类型和派生类型的概念来表达这种相似性。基本类型包含派生自它的类型之间共享的所有特征和行为。创建基本类型以表示思想的核心。从基类型中派生出其他类型来表示实现该核心的不同方式。
这个图中的箭头从派生类指向基类。正如你将看到的，通常有多个派生类。类型不仅仅描述一组对象的约束，它还涉及其他类型。两种类型可以具有共同的特征和行为，但是一种类型可能包含比另一种类型更多的特征，并且还可以处理更多的消息（或者以不同的方式处理它们）。继承通过基类和派生类的概念来表达这种相似性。基类包含派生自它的类型之间共享的所有特征和行为。创建基类以表示思想的核心。从基类中派生出其他类型来表示实现该核心的不同方式。
![1545764724202](../images/1545764724202.png)
例如，垃圾回收机对垃圾进行分类。基本类型是“垃圾”。每块垃圾都有重量、价值等特性，它们可以被切碎、熔化或分解。在此基础上，可以通过添加额外的特性(瓶子有颜色，钢罐有磁性)或行为(铝罐可以被压碎)衍生出更具体的垃圾类型。此外，一些行为可以不同（纸张的价值取决于它的类型和状态）。使用继承，你将构建一个类型层次结构，来表示你试图解决的某种类型的问题。第二个例子是常见的“形状”例子，可能用于计算机辅助设计系统或游戏模拟。基本类型是“形状”，每个形状都有大小、颜色、位置等等。每个形状可以绘制、擦除、移动、着色等。由此，可以衍生出（继承出）具体类型的形状——圆形、正方形、三角形等等——每个形状可以具有附加的特征和行为。
例如，垃圾回收机对垃圾进行分类。基类是“垃圾”。每块垃圾都有重量、价值等特性，它们可以被切碎、熔化或分解。在此基础上，可以通过添加额外的特性(瓶子有颜色，钢罐有磁性)或行为(铝罐可以被压碎)派生出更具体的垃圾类型。此外，一些行为可以不同（纸张的价值取决于它的类型和状态）。使用继承，你将构建一个类型层次结构，来表示你试图解决的某种类型的问题。第二个例子是常见的“形状”例子，可能用于计算机辅助设计系统或游戏模拟。基类是“形状”，每个形状都有大小、颜色、位置等等。每个形状可以绘制、擦除、移动、着色等。由此，可以派生出（继承出）具体类型的形状——圆形、正方形、三角形等等——每个形状可以具有附加的特征和行为。
![1545764780795](../images/1545764780795.png)
@@ -157,7 +157,7 @@ Java 有三个显式关键字来设置类中的访问权限：`public`（公开
这样的代码不会受添加的新类型影响，并且添加新类型是扩展面向对象程序以处理新情况的常用方法。 例如，你可以通过通用的“形状”基类派生出新的“五角形”形状的子类，而不需要修改通用"形状"基类的方法。通过派生新的子类来扩展设计的这种能力是封装变化的基本方法之一。
这种能力改善了我们的设计，且减少了软件的维护代价。如果我们把派生的对象类型统一看成是它本身的基础类型（“圆”当作“形状”，“自行车”当作“车”，“鸬鹚”当作“鸟”等等），编译器（compiler）在编译时期就无法准确地知道什么“形状”被擦除，哪一种“车”在行驶，或者是哪种“鸟”在飞行。这就是关键所在：当程序接收这种消息时，程序员并不想知道哪段代码会被执行。“绘图”的方法可以平等地应用到每种可能的“形状”上，形状会依据自身的具体类型执行恰当的代码。
这种能力改善了我们的设计，且减少了软件的维护代价。如果我们把派生的对象类型统一看成是它本身的基类（“圆”当作“形状”，“自行车”当作“车”，“鸬鹚”当作“鸟”等等），编译器（compiler）在编译时期就无法准确地知道什么“形状”被擦除，哪一种“车”在行驶，或者是哪种“鸟”在飞行。这就是关键所在：当程序接收这种消息时，程序员并不想知道哪段代码会被执行。“绘图”的方法可以平等地应用到每种可能的“形状”上，形状会依据自身的具体类型执行恰当的代码。
如果不需要知道执行了哪部分代码，那我们就能添加一个新的不同执行方式的子类而不需要更改调用它的方法。那么编译器在不确定该执行哪部分代码时是怎么做的呢？举个例子，下图的 **BirdController** 对象和通用 **Bird** 对象中，**BirdController** 不知道 **Bird** 的确切类型却还能一起工作。从 **BirdController** 的角度来看，这是很方便的，因为它不需要编写特别的代码来确定 **Bird** 对象的确切类型或行为。那么，在调用 **move()** 方法时是如何保证发生正确的行为（鹅走路、飞或游泳、企鹅走路或游泳）的呢？
@@ -213,19 +213,19 @@ void doSomething(Shape shape) {
shape.draw();
```
我们可以看到程序并未这样表达：“如果你是一个 Circle ，就这样做；如果你是一个 Square，就那样做…...”。若那样编写代码，就需检查 Shape 所有可能的类型，如圆、矩形等等。这显然是非常麻烦的，而且每次添加了一种新的 Shape 类型后，都要相应地进行修改。在这里，我们只需说：“你是一种几何形状，我知道你能删掉 `erase()` 和绘制 `draw()` 你自己，去做吧，注意细节。”
我们可以看到程序并未这样表达：“如果你是一个 Circle ，就这样做；如果你是一个 Square，就那样做…...”。若那样编写代码，就需检查 Shape 所有可能的类型，如圆、矩形等等。这显然是非常麻烦的，而且每次添加了一种新的 Shape 类型后，都要相应地进行修改。在这里，我们只需说：“你是一种几何形状，我知道你能删掉 `erase()` 和绘制 `draw()`，你自己去做吧，注意细节。”
尽管我们没作出任何特殊指示，程序的操作也是完全正确和恰当的。我们知道，为 Circle 调用`draw()` 时执行的代码与为一个 Square 或 Line 调用 `draw()` 时执行的代码是不同的。但在将 `draw()` 信息发给一个匿名 Shape 时，根据 Shape 句柄当时连接的实际类型，会相应地采取正确的操作。这非常神奇，因为当 Java 编译器为 `doSomething()` 编译代码时，它并不知道自己要操作的准确类型是什么。
尽管我们确实可以保证最终会为 Shape 调用 `erase()`、 `draw()`，但并不能确定特定的 Circle，Square 或者 Line 调用什么。最后，程序执行的操作却依然是正确的，这是怎么做到的呢？
尽管我们确实可以保证最终会为 Shape 调用 `erase()` 和 `draw()`，但并不能确定特定的 Circle，Square 或者 Line 调用什么。最后，程序执行的操作却依然是正确的，这是怎么做到的呢？
发送消息给对象时，如果程序不知道接收的具体类型是什么，但最终执行是正确的，这就是对象的“多态性”（Polymorphism）。面向对象的程序设计语言是通过“动态绑定”的方式来实现对象的多态性的。编译器和运行时系统会负责对所有细节的控制；我们只需知道要做什么，以及如何利用多态性来更好地设计程序。
## 单继承结构
自从 C++ 引入以来，一个OOP 问题变得尤为突出：是否所有的类都应该默认从一个基类继承呢？这个答案在 Java 中是肯定的（实际上，除 C++ 以外的几乎所有OOP语言中也是这样）。在 Java 中，这个最终的基类的名字就是 `Object`。
自从 C++ 引入以来，一个OOP 问题变得尤为突出：是否所有的类都应该默认从一个基类继承呢？这个答案在 Java 中是肯定的（实际上，除 C++ 以外的几乎所有OOP语言中也是这样）。在 Java 中，这个最终基类的名字就是 `Object`。
Java 的单继承结构有很多好处。由于所有对象都具有一个公共接口，因此它们最终都属于同一个基本类型。相反的，对于 C++ 所使用的多继承的方案则是不保证所有的对象都属于同一个基类。从向后兼容的角度看，多继承的方案更符合 C 的模型，而且受限较少。
Java 的单继承结构有很多好处。由于所有对象都具有一个公共接口，因此它们最终都属于同一个基类。相反的，对于 C++ 所使用的多继承的方案则是不保证所有的对象都属于同一个基类。从向后兼容的角度看，多继承的方案更符合 C 的模型，而且受限较少。
对于完全面向对象编程，我们必须要构建自己的层次结构，以提供与其他 OOP 语言同样的便利。我们经常会使用到新的类库和不兼容的接口。为了整合它们而花费大气力（有可能还要用上多继承）以获得 C++ 样的“灵活性”值得吗？如果从零开始，Java 这样的替代方案会是更好的选择。
@@ -244,7 +244,7 @@ Java 的单继承结构有很多好处。由于所有对象都具有一个公共
还好，一般优秀的 OOP 语言都会将“集合”作为其基础包。在 C++ 中，“集合”是其标准库的一部分，通常被称为 STL（Standard Template Library，标准模板库）。SmallTalk 有一套非常完整的集合库。同样，Java 的标准库中也提供许多现成的集合类。
在一些库中，一两个集合泛型集合就能满足我们所有的需求了，而在其他（Java）中，不同类型的集合对应不同的需求：常见的有 List，常用于保存序列；Map，也称为关联数组，常用于将对象与其他对象关联）；Set，只能保存非重复的值；其他还包括如队列（Queue）、树（Tree）、堆（Stack）等等。从设计的角度来看，我们真正想要的是一个能够解决某个问题的集合。如果一种集合就满足所有需求，那么我们就不需要剩下的了。之所以选择集合有以下两个原因：
在一些库中，一两个泛型集合就能满足我们所有的需求了，而在其他一些类库（Java）中，不同类型的集合对应不同的需求：常见的有 List，常用于保存序列；Map，也称为关联数组，常用于将对象与其他对象关联）；Set，只能保存非重复的值；其他还包括如队列（Queue）、树（Tree）、栈（Stack）等等。从设计的角度来看，我们真正想要的是一个能够解决某个问题的集合。如果一种集合就满足所有需求，那么我们就不需要剩下的了。之所以选择集合有以下两个原因：
1. 集合可以提供不同类型的接口和外部行为。堆栈、队列的应用场景和集合、列表不同，它们中的一种提供的解决方案可能比其他灵活得多。

18
docs/book/03-Objects-Everywhere.md
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@@ -100,7 +100,7 @@ char c = ch;
<!-- High-Precision Numbers -->
### 高精数值的存储
### 高精度数值
在 Java 中有两种类型的数据可用于高精度的计算。它们是 `BigInteger` 和 `BigDecimal`。尽管它们大致可以划归为“包装类型”，但是它们并没有对应的基本类型。
@@ -417,7 +417,7 @@ import java.util.*;
2. 创建一个与此类的任何对象无关的方法。也就是说，即使没有创建对象，也能调用该方法。
**static** 关键字（从 C++ 采用）就符合上述两点要求。当我们说某个事物是静态时，就意味着该字段或方法不依赖于任何特定的对象实例 。 即使我们从未创建过该类的对象，也可以调用其静态方法或访问静态字段。相反，对于普通的非静态字段和方法，我们必须要先创建一个对象并使用该对象来访问字段或方法，因为非静态字段和方法必须与特定对象关联 [^6] 。
**static** 关键字（从 C++ 采用）就符合上述两点要求。当我们说某个事物是静态时，就意味着该字段或方法不依赖于任何特定的对象实例 。 即使我们从未创建过该类的对象，也可以调用其静态方法或访问其静态字段。相反，对于普通的非静态字段和方法，我们必须要先创建一个对象并使用该对象来访问字段或方法，因为非静态字段和方法必须与特定对象关联 [^6] 。
一些面向对象的语言使用类数据（class data）和类方法（class method），表示静态数据和方法只是作为类，而不是类的某个特定对象而存在的。有时 Java 文献也使用这些术语。
@@ -436,7 +436,7 @@ StaticTest st1 = new StaticTest();
StaticTest st2 = new StaticTest();
```
`st1.i` 和 `st2.i` 指向同一块存储空间，因此它们的值都是 47。引用静态变量有两种方法。在前面的示例中，我们通过一个对象来去定位它，例如 `st2.i`。我们也可以通过类名直接引用它，这种方式对于非静态成员则不行：
`st1.i` 和 `st2.i` 指向同一块存储空间，因此它们的值都是 47。引用静态变量有两种方法。在前面的示例中，我们通过一个对象来定位它，例如 `st2.i`。我们也可以通过类名直接引用它，这种方式对于非静态成员则不可行：
```java
StaticTest.i++;
@@ -444,7 +444,7 @@ StaticTest.i++;
`++` 运算符将会使变量结果 + 1。此时 `st1.i` 和 `st2.i` 的值都变成了 48。
使用类名直接引用静态变量是首选方法，因为它强调了变量的静态属性。类似的逻辑也适用于静态方法。我们可以通过对象引用静态方法，就像使用任何方法一样，也可以通过特殊的语法方式 `Classname.method()` 来直接调用静态属性或方法 [^7]。 代码示例：
使用类名直接引用静态变量是首选方法，因为它强调了变量的静态属性。类似的逻辑也适用于静态方法。我们可以通过对象引用静态方法，就像使用任何方法一样，也可以通过特殊的语法方式 `Classname.method()` 来直接调用静态属性或方法 [^7]。 代码示例：
```java
class Incrementable {
@@ -454,7 +454,7 @@ class Incrementable {
}
```
上例中，`Incrementable` 的 `increment()` 方法通过 `++` 运算符将静态数据 `i` 加1。我们依然可以先实例化对象再调用该方法。 代码示例：
上例中，`Incrementable` 的 `increment()` 方法通过 `++` 运算符将静态数据 `i` 加 1。我们依然可以先实例化对象再调用该方法。 代码示例：
```java
Incrementable sf = new Incrementable();
@@ -489,17 +489,17 @@ public class HelloDate {
```
在这本书中，所有代码示例的第一行都是注释行，其中包含文件的路径信息（比如本章的目录名是 **objects**），后跟文件名。我的工具可以根据这些信息自动提取和测试书籍的代码，你也可以通过参考第一行注释轻松地在 Github 库中找到对应的代码示例。
在本书中，所有代码示例的第一行都是注释行，其中包含文件的路径信息（比如本章的目录名是 **objects**），后跟文件名。我的工具可以根据这些信息自动提取和测试书籍的代码，你也可以通过参考第一行注释轻松地在 Github 库中找到对应的代码示例。
如果你想在代码中使用一些额外的类库，那么就必须在程序文件的开始处使用 **import** 关键字来导入它们。之所以说是额外的，因为有一些类库已经默认自动导入到每个文件里了。例如：`java.lang` 包。
现在打开你的浏览器在 [Oracle](https://www.oracle.com/) 上查看文档。如果你还没有从 [Oracle](https://www.oracle.com/) 网站上下载 JDK 文档，那现在就去 [^8] 。查看包列表，你会看到 Java 附带的所有不同的类库。
选择 `java.lang` ，你会看到该库中所有类的列表。由于 `java.lang` 隐式包含在每个 Java代码文件中，因此这些类是自动可用的。`java.lang` 类库中没有 **Date** 类，所以我们必须导入其他的类库(即 Date 所在的类库)。如果你不清楚某个类所在的类库或者想查看类库中所有的类，那么可以在 Java 文档中选择 “Tree” 查看。
选择 `java.lang`，你会看到该库中所有类的列表。由于 `java.lang` 隐式包含在每个 Java 代码文件中，因此这些类是自动可用的。`java.lang` 类库中没有 **Date** 类，所以我们必须导入其他的类库(即 Date 所在的类库)。如果你不清楚某个类所在的类库或者想查看类库中所有的类，那么可以在 Java 文档中选择 “Tree” 查看。
现在，我们可以找到 Java 附带的每个类。使用浏览器的“查找”功能查找 **Date**，搜索结果中将会列出 **java.util.Date**，我们就知道了 **Date** 在 **util** 库中，所以必须导入 **java.util.*** 才能使用 **Date**。
如果你在文档中选择 **java.lang**，然后选择 **System**，你会看到 **System** 类中有几个字段，如果你选择了 **out**，你会发现它是一个静态的 **PrintStream** 对象。 所以，即使我们不使用 **new** 创建， **out** 对象就已经存在并可以使用。 **out** 对象可以执行的操作取决于它的类型: **PrintStream** ，其在文档中是一个超链接，如果单击该链接，我们将可以看到 **PrintStream** 对应的方法列表（更多详情，将在本书后面介绍）。 现在我们重点说的是 **println()** 这个方法。 它的作用是 “将信息输出到控制台，并以换行符结束”。既然如此，我们可以这样编码来输出信息到控制台。 代码示例：
如果你在文档中选择 **java.lang**，然后选择 **System**，你会看到 **System** 类中有几个字段，如果你选择了 **out**，你会发现它是一个静态的 **PrintStream** 对象。 所以，即使我们不使用 **new** 创建， **out** 对象就已经存在并可以使用。 **out** 对象可以执行的操作取决于它的类型： **PrintStream** ，其在文档中是一个超链接，如果单击该链接，我们将可以看到 **PrintStream** 对应的方法列表（更多详情，将在本书后面介绍）。 现在我们重点说的是 **println()** 这个方法。 它的作用是 “将信息输出到控制台，并以换行符结束”。既然如此，我们可以这样编码来输出信息到控制台。 代码示例：
```java
System.out.println("A String of things");
@@ -641,4 +641,4 @@ class AllTheColorsOfTheRainbow {
[^10]: 为了保持本书的代码排版紧凑，我并没完全遵守规范，但我尽量会做到符合 Java 标准。
<!-- 分页 -->
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2
docs/book/04-Operators.md
View File

@@ -1472,7 +1472,7 @@ public class AllOps {
}
```
**注意** ：**boolean** 类型的的运算是受限的。你能为其赋值 `true` 或 `false`，也可测试它的值是否是 `true` 或 `false`。但你不能对其作加减等其他运算。
**注意** ：**boolean** 类型的运算是受限的。你能为其赋值 `true` 或 `false`，也可测试它的值是否是 `true` 或 `false`。但你不能对其作加减等其他运算。
在 **char**，**byte** 和 **short** 类型中，我们可以看到算术运算符的“类型转换”效果。我们必须要显式强制类型转换才能将结果重新赋值为原始类型。对于 **int** 类型的运算则不用转换，因为默认就是 **int** 型。虽然我们不用再停下来思考这一切是否安全，但是两个大的 int 型整数相乘时，结果有可能超出 **int** 型的范围，这种情况下结果会发生溢出。下面的代码示例：

28
docs/book/05-Control-Flow.md
View File

@@ -7,7 +7,7 @@
Java 使用了 C 的所有执行控制语句，因此对于熟悉 C/C++ 编程的人来说，这部分内容轻车熟路。大多数面向过程编程语言都有共通的某种控制语句。在 Java 中，涉及的关键字包括 **if-else，while，do-while，for，return，break** 和选择语句 **switch**。 Java 并不支持备受诟病的 **goto**（尽管它在某些特殊场景中依然是最行之有效的方法）。 尽管如此，在 Java 中我们仍旧可以进行类似的逻辑跳转，但较之典型的 **goto** 用法限制更多。
## true和flase
## true 和 false
所有的条件语句都利用条件表达式的“真”或“假”来决定执行路径。举例：
`a == b`。它利用了条件表达式 `==` 来比较 `a` 与 `b` 的值是否相等。 该表达式返回 `true` 或 `false`。代码示例：
@@ -28,7 +28,7 @@ public class TrueFalse {
true false
```
通过上一章的学习，我们知道任何关系运算符都可以产生条件语句。 **注意**：在 Java 中使用数值作为布尔值是非法的，即便这种操作在 C/C++ 中是被允许的（在这些语言中，“真”为非零，而“假”是零）。如果想在布尔测试中使用一个非布尔值，那么首先需要使用条件表达式来产生 **boolean** 类型的结果，例如 `if(a! = 0)`。
通过上一章的学习，我们知道任何关系运算符都可以产生条件语句。 **注意**：在 Java 中使用数值作为布尔值是非法的，即便这种操作在 C/C++ 中是被允许的（在这些语言中，“真”为非零，而“假”是零）。如果想在布尔测试中使用一个非布尔值，那么首先需要使用条件表达式来产生 **boolean** 类型的结果，例如 `if(a != 0)`。
## if-else
@@ -235,7 +235,7 @@ i = 4 j = 8
上例中 **int** 类型声明包含了 `i` 和 `j`。实际上，在初始化部分我们可以定义任意数量的同类型变量。**注意**：在 Java 中，仅允许 **for** 循环在控制表达式中定义变量。 我们不能将此方法与其他的循环语句和选择语句中一起使用。同时，我们可以看到：无论在初始化还是在步进部分，语句都是顺序执行的。
## for-in语法
## for-in 语法
Java 5 引入了更为简洁的“增强版 **for** 循环”语法来操纵数组和集合。（更多细节，可参考 [数组](./21-Arrays.md) 和 [集合](./12-Collections.md) 章节内容）。大部分文档也称其为 **for-each** 语法，但因为了不与 Java 8 新添的 `forEach()` 产生混淆，因此我称之为 **for-in** 循环。 （Python 已有类似的先例，如：**for x in sequence**）。**注意**：你可能会在其他地方看到不同叫法。
@@ -355,7 +355,7 @@ public class ForInInt {
在 Java 中有几个关键字代表无条件分支，这意味无需任何测试即可发生。这些关键字包括 **return**，**break**，**continue** 和跳转到带标签语句的方法，类似于其他语言中的 **goto**。
**return** 关键字有两方面的作用：1.指定一个方法返回值(在方法返回类型非 **void** 的情况下)；2.退出当前方法，并返回作用 1 中值。我们可以利用 `return` 的这些特点来改写上例 `IfElse.java` 文件中的 `test()` 方法。代码示例：
**return** 关键字有两方面的作用：1.指定一个方法返回值 (在方法返回类型非 **void** 的情况下)；2.退出当前方法，并返回作用 1 中值。我们可以利用 `return` 的这些特点来改写上例 `IfElse.java` 文件中的 `test()` 方法。代码示例：
```java
// control/TestWithReturn.java
@@ -389,7 +389,7 @@ public class TestWithReturn {
如果在方法签名中定义了返回值类型为 **void**，那么在代码执行结束时会有一个隐式的 **return**。 也就是说我们不用在总是在方法中显式地包含 **return** 语句。 **注意**：如果你的方法声明的返回值类型为非 **void** 类型，那么则必须确保每个代码路径都返回一个值。
## break和continue
## break 和 continue
在任何迭代语句的主体内，都可以使用 **break** 和 **continue** 来控制循环的流程。 其中，**break** 表示跳出当前循环体。而 **continue** 表示停止本次循环，开始下一次循环。
@@ -442,7 +442,7 @@ public class BreakAndContinue {
<sub>**[3]** 无限 **while** 循环。循环内的 **break** 语句可中止循环。**注意**，**continue** 语句可将控制权移回循环的顶部，而不会执行 **continue** 之后的任何操作。 因此，只有当 `i` 的值可被 10 整除时才会输出。在输出中，显示值 0，因为 `0％9` 产生 0。还有一种无限循环的形式： `for(;;)`。 在编译器看来，它与 `while(true)` 无异，使用哪种完全取决于你的编程品味。</sub>
<!--The Infamous “Goto”-->
## 臭名昭著的goto
## 臭名昭著的 goto
[**goto** 关键字](https://en.wikipedia.org/wiki/Goto) 很早就在程序设计语言中出现。事实上，**goto** 起源于[汇编](https://en.wikipedia.org/wiki/Assembly_language)（assembly language）语言中的程序控制：“若条件 A 成立，则跳到这里；否则跳到那里”。如果你读过由由编译器编译后的代码，你会发现在其程序控制中充斥了大量的跳转。较之汇编产生的代码直接运行在硬件 CPU 中，Java 也会产生自己的“汇编代码”（字节码），只不过它是运行在 Java 虚拟机里的（Java Virtual Machine）。
@@ -485,7 +485,7 @@ outer-iteration {
```java
// control/LabeledFor.java
// 搭配“标签break”的for循环中使用 break 和 continue
// 搭配“标签 break”的 for 循环中使用 break 和 continue
public class LabeledFor {
public static void main(String[] args) {
@@ -523,7 +523,7 @@ public class LabeledFor {
}
}
}
// 在此处无法break或continue标签
// 在此处无法 break 或 continue 标签
}
}
```
@@ -624,7 +624,7 @@ break outer
大家要记住的重点是：在 Java 里需要使用标签的唯一理由就是因为有循环嵌套存在，而且想从多层嵌套中 **break** 或 **continue**。
**break** 和 **continue** 标签在编码中的使用频率相对较低(此前的语言中很少使用或没有先例)，所以我们很少在代码里看到它们。
**break** 和 **continue** 标签在编码中的使用频率相对较低 (此前的语言中很少使用或没有先例)，所以我们很少在代码里看到它们。
在 *Dijkstra* 的 **“Goto 有害”** 论文中，他最反对的就是标签，而非 **goto**。他观察到 BUG 的数量似乎随着程序中标签的数量而增加[^2]。标签和 **goto** 使得程序难以分析。但是，Java 标签不会造成这方面的问题，因为它们的应用场景受到限制，无法用于以临时方式传输控制。由此也引出了一个有趣的情形：对语言能力的限制，反而使它这项特性更加有价值。
@@ -649,7 +649,7 @@ switch(integral-selector) {
在上面的定义中，大家会注意到每个 **case** 均以一个 **break** 结尾。这样可使执行流程跳转至 **switch** 主体的末尾。这是构建 **switch** 语句的一种传统方式，但 **break** 是可选的。若省略 **break，** 会继续执行后面的 **case** 语句的代码，直到遇到一个 **break** 为止。通常我们不想出现这种情况，但对有经验的程序员来说，也许能够善加利用。注意最后的 **default** 语句没有 **break**，因为执行流程已到了 **break** 的跳转目的地。当然，如果考虑到编程风格方面的原因，完全可以在 **default** 语句的末尾放置一个 **break**，尽管它并没有任何实际的作用。
**switch** 语句是一种实现多路选择的干净利落的一种方式（比如从一系列执行路径中挑选一个）。但它要求使用一个选择因子，并且必须是 **int** 或 **char** 那样的整数值。例如，假若将一个字串或者浮点数作为选择因子使用，那么它们在 switch 语句里是不会工作的。对于非整数类型（Java 7 以上版本中的 String 型除外），则必须使用一系列 **if** 语句。 在[下一章的结尾](./06-Housekeeping.md#枚举类型)中，我们将会了解到**枚举类型**被用来搭配 **switch** 工作，并优雅地解决了这种限制。
**switch** 语句是一种实现多路选择的干净利落的一种方式（比如从一系列执行路径中挑选一个）。但它要求使用一个选择因子，并且必须是 **int** 或 **char** 那样的整数值。例如，假若将一个字串或者浮点数作为选择因子使用，那么它们在 switch 语句里是不会工作的。对于非整数类型（Java 7 以上版本中的 String 型除外），则必须使用一系列 **if** 语句。 在[下一章的结尾](./06-Housekeeping.md#枚举类型) 中，我们将会了解到**枚举类型**被用来搭配 **switch** 工作，并优雅地解决了这种限制。
下面这个例子可随机生成字母，并判断它们是元音还是辅音字母：
@@ -713,7 +713,7 @@ int c = rand.nextInt(26) + 'a';
<!-- Switching on Strings -->
## switch字符串
## switch 字符串
Java 7 增加了在字符串上 **switch** 的用法。 下例展示了从一组 **String** 中选择可能值的传统方法，以及新式方法：
@@ -818,10 +818,10 @@ java RandomBounds upper
本章总结了我们对大多数编程语言中出现的基本特性的探索：计算，运算符优先级，类型转换，选择和迭代。 现在让我们准备好，开始步入面向对象和函数式编程的世界吧。 下一章的内容涵盖了 Java 编程中的重要问题：对象的[初始化和清理](./06-Housekeeping.md)。紧接着，还会介绍[封装](./07-Implementation-Hiding.md)（implementation hiding）的核心概念。
<!--下面是脚注-->
[^1]: 在早期的语言中，许多决策都是基于让编译器设计者的体验更好。 但在现代语言设计中，许多决策都是为了提高语言使用者的体验，尽管有时会有妥协 —— 这通常会让语言设计者后悔。<sup>
[^1]: 在早期的语言中，许多决策都是基于让编译器设计者的体验更好。 但在现代语言设计中，许多决策都是为了提高语言使用者的体验，尽管有时会有妥协 —— 这通常会让语言设计者后悔。
[^2]: **注意**，此处观点似乎难以让人信服，很可能只是一个因认知偏差而造成的[因果关系谬误](https://en.wikipedia.org/wiki/Correlation_does_not_imply_causation)的例子。</sup>
[^2]: **注意**，此处观点似乎难以让人信服，很可能只是一个因认知偏差而造成的[因果关系谬误](https://en.wikipedia.org/wiki/Correlation_does_not_imply_causation) 的例子。
<!-- 分页 -->
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6
docs/book/06-Housekeeping.md
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@@ -712,7 +712,7 @@ Error: checked out
如前文所述，这里讨论的 Java 虚拟机中，内存分配以较大的"块"为单位。如果对象较大，它会占用单独的块。严格来说，"停止-复制"要求在释放旧对象之前，必须先将所有存活对象从旧堆复制到新堆，这导致了大量的内存复制行为。有了块，垃圾回收器就可以把对象复制到废弃的块。每个块都有年代数来记录自己是否存活。通常，如果块在某处被引用，其年代数加 1，垃圾回收器会对上次回收动作之后新分配的块进行整理。这对处理大量短命的临时对象很有帮助。垃圾回收器会定期进行完整的清理动作——大型对象仍然不会复制（只是年代数会增加），含有小型对象的那些块则被复制并整理。Java 虚拟机会监视，如果所有对象都很稳定，垃圾回收的效率降低的话，就切换到"标记-清扫"方式。同样，Java 虚拟机会跟踪"标记-清扫"的效果，如果堆空间出现很多碎片，就会切换回"停止-复制"方式。这就是"自适应"的由来，你可以给它个啰嗦的称呼："自适应的、分代的、停止-复制、标记-清扫"式的垃圾回收器。
Java 虚拟机中有许多附加技术用来提升速度。尤其是与加载器操作有关的，被称为"即时"（Just-In-Time, JIT）编译器的技术。这种技术可以把程全部或部分翻译成本地机器码，所以不需要 JVM 来进行翻译，因此运行得更快。当需要装载某个类（通常是创建该类的第一个对象）时，编译器会先找到其 **.class** 文件，然后将该类的字节码装入内存。你可以让即时编译器编译所有代码，但这种做法有两个缺点：一是这种加载动作贯穿整个程序生命周期内，累加起来需要花更多时间；二是会增加可执行代码的长度（字节码要比即时编译器展开后的本地机器码小很多），这会导致页面调度，从而一定降低程序速度。另一种做法称为*惰性评估*，意味着即时编译器只有在必要的时候才编译代码。这样，从未被执行的代码也许就压根不会被 JIT 编译。新版 JDK 中的 Java HotSpot 技术就采用了类似的做法，代码每被执行一次就优化一些，所以执行的次数越多，它的速度就越快。
Java 虚拟机中有许多附加技术用来提升速度。尤其是与加载器操作有关的，被称为"即时"（Just-In-Time, JIT）编译器的技术。这种技术可以把程序全部或部分翻译成本地机器码，所以不需要 JVM 来进行翻译，因此运行得更快。当需要装载某个类（通常是创建该类的第一个对象）时，编译器会先找到其 **.class** 文件，然后将该类的字节码装入内存。你可以让即时编译器编译所有代码，但这种做法有两个缺点：一是这种加载动作贯穿整个程序生命周期内，累加起来需要花更多时间；二是会增加可执行代码的长度（字节码要比即时编译器展开后的本地机器码小很多），这会导致页面调度，从而一定降低程序速度。另一种做法称为*惰性评估*，意味着即时编译器只有在必要的时候才编译代码。这样，从未被执行的代码也许就压根不会被 JIT 编译。新版 JDK 中的 Java HotSpot 技术就采用了类似的做法，代码每被执行一次就优化一些，所以执行的次数越多，它的速度就越快。
<!-- Member Initialization -->
@@ -1054,7 +1054,7 @@ f3(1)
概括一下创建对象的过程，假设有个名为 **Dog** 的类：
1. 即使没有显式地使用 **static** 关键字，构造器实际上也是静态方法。所以，当首次创建 **Dog** 类型的对象时，或是首次访问 **Dog** 类的静态方法或属性，Java 解释器必须在类路径中查找，以定位 **Dog.class**。
1. 即使没有显式地使用 **static** 关键字，构造器实际上也是静态方法。所以，当首次创建 **Dog** 类型的对象或是首次访问 **Dog** 类的静态方法或属性时，Java 解释器必须在类路径中查找，以定位 **Dog.class**。
2. 当加载完 **Dog.class** 后（后面会学到，这将创建一个 **Class** 对象），有关静态初始化的所有动作都会执行。因此，静态初始化只会在首次加载 **Class** 对象时初始化一次。
3. 当用 `new Dog()` 创建对象时，首先会在堆上为 **Dog** 对象分配足够的存储空间。
4. 分配的存储空间首先会被清零，即会将 **Dog** 对象中的所有基本类型数据设置为默认值（数字会被置为 0，布尔型和字符型也相同），引用被置为 **null**。
@@ -1812,4 +1812,4 @@ This burrito is maybe too hot.
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10
docs/book/08-Reuse.md
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@@ -210,13 +210,13 @@ Cleanser dilute() apply() scrub()
这演示了一些特性。首先，在 **Cleanser** 的 `append()` 方法中，使用 `+=` 操作符将字符串连接到 **s**，这是 Java 设计人员“重载”来处理字符串的操作符之一 (还有 + )。
第二，**Cleanser** 和 **Detergent** 都包含一个 `main()` 方法。你可以为每个类创建一个 `main()` ; 这允许对每个类进行简单的测试。当你完成测试时，不需要删除 `main()`; 你可以将其留在以后的测试中。即使程序中有很多类都有 `main()` 方法，惟一运行的只有在命令行上调用的 `main()`。这里，当你使用 **java Detergent** 时候，就调用了 `Detergent.main()`。但是你也可以使用 **java Cleanser** 来调用 `Cleanser.main()`，即使 **Cleanser** 不是一个公共类。即使类具只有包访问权，也可以访问 `public main()`。
第二，**Cleanser** 和 **Detergent** 都包含一个 `main()` 方法。你可以为每个类创建一个 `main()` ; 这允许对每个类进行简单的测试。当你完成测试时，不需要删除 `main()`; 你可以将其留在以后的测试中。即使程序中有很多类都有 `main()` 方法，惟一运行的只有在命令行上调用的 `main()`。这里，当你使用 **java Detergent** 时候，就调用了 `Detergent.main()`。但是你也可以使用 **java Cleanser** 来调用 `Cleanser.main()`，即使 **Cleanser** 不是一个公共类。即使类只具有包访问权，也可以访问 `public main()`。
在这里，`Detergent.main()` 显式地调用 `Cleanser.main()`，从命令行传递相同的参数(当然，你可以传递任何字符串数组)。
**Cleanser** 中的所有方法都是公开的。请记住，如果不使用任何访问修饰符，则成员默认为包访问权限，这只允许包内成员访问。因此，如果没有访问修饰符，那么包内的任何人都可以使用这些方法。例如，**Detergent** 就没有问题。但是，如果其他包中的类继承 **Cleanser**，则该类只能访问 **Cleanser** 的公共成员。因此，为了允许继承，一般规则是所有字段为私有，所有方法为公共。(受保护成员也允许派生类访问;你以后会知道的。)在特定的情况下，你必须进行调整，但这是一个有用的指南。
**Cleanser** 的接口中有一组方法: `append()`、`dilute()`、`apply()`、`scrub()` 和 `toString()`。因为 **Detergent** 是从 **Cleanser** 派生的(通过 **extends** 关键字)，所以它会在其接口中自动获取所有这些方法，即使你没有在 **Detergent** 中看到所有这些方法的显式定义。你那么，可以把继承看作是复用类。如在 `scrub()` 中所见，可以使用基类中定义的方法并修改它。在这里，你可以在新类中调用基类的该方法。但是在 `scrub()` 内部，不能简单地调用 `scrub()`，因为这会产生递归调用。为了解决这个问题，Java的 **super** 关键字引用了当前类继承的“超类”(基类)。因此表达式 `super.scrub()` 调用方法 `scrub()` 的基类版本。
**Cleanser** 的接口中有一组方法: `append()`、`dilute()`、`apply()`、`scrub()` 和 `toString()`。因为 **Detergent** 是从 **Cleanser** 派生的(通过 **extends** 关键字)，所以它会在其接口中自动获取所有这些方法，即使你没有在 **Detergent** 中看到所有这些方法的显式定义。那么，可以把继承看作是复用类。如在 `scrub()` 中所见，可以使用基类中定义的方法并修改它。在这里，你可以在新类中调用基类的该方法。但是在 `scrub()` 内部，不能简单地调用 `scrub()`，因为这会产生递归调用。为了解决这个问题，Java的 **super** 关键字引用了当前类继承的“超类”(基类)。因此表达式 `super.scrub()` 调用方法 `scrub()` 的基类版本。
继承时，你不受限于使用基类的方法。你还可以像向类添加任何方法一样向派生类添加新方法:只需定义它。方法 `foam()` 就是一个例子。`Detergent.main()` 中可以看到，对于 **Detergent** 对象，你可以调用 **Cleanser** 和 **Detergent** 中可用的所有方法 (如 `foam()` )。
@@ -507,7 +507,7 @@ PlaceSetting constructor
### 保证适当的清理
Java 没有 C++ 中析构函数的概念，析构函数是在对象被销毁时自动调用的方法。原因可能是，在Java中，通常是忘掉而不是销毁对象，从而允许垃圾收集器根据需要回收内存。通常这是可以的，但是有时你的类可能在其生命周期中执行一些需要清理的活动。初始化和清理章节提到，你不能知道垃圾收集器何时会被调用，甚至它是否会被调用。因此，如果你想为类清理一些东西，你必须显式地编写一个特殊的方法来完成它，并确保客户端程序员知道他们必须调用这个方法。最重要的是——正如在"异常"章节中描述的——你必须通过在 **finally **子句中放置此类清理来防止异常。
Java 没有 C++ 中析构函数的概念，析构函数是在对象被销毁时自动调用的方法。原因可能是，在Java中，通常是忘掉而不是销毁对象，从而允许垃圾收集器根据需要回收内存。通常这是可以的，但是有时你的类可能在其生命周期中执行一些需要清理的活动。初始化和清理章节提到，你无法知道垃圾收集器何时会被调用，甚至它是否会被调用。因此，如果你想为类清理一些东西，必须显式地编写一个特殊的方法来完成它，并确保客户端程序员知道他们必须调用这个方法。最重要的是——正如在"异常"章节中描述的——你必须通过在 **finally **子句中放置此类清理来防止异常。
请考虑一个在屏幕上绘制图片的计算机辅助设计系统的例子:
@@ -898,7 +898,7 @@ public class Wind extends Instrument {
一个被 **static** 和 **final** 同时修饰的属性只会占用一段不能改变的存储空间。
当用 **final** 修饰对象引用而非基本类型时，其含义会有一点令人困惑。对于基本类型，**final** 使数值恒定不变，而对于对象引用，**final** 使引用恒定不变。一旦引用被初始化指向了某个对象，它就不能改为指向其他对象。但是，对象本身是可以修改的，Java 没有提供使任何对象恒定不变的方法。（你可以自己编写类达到使对象恒定不变的效果）这一限制同样适用数组，数组也是对象。
当用 **final** 修饰对象引用而非基本类型时，其含义会有一点令人困惑。对于基本类型，**final** 使数值恒定不变，而对于对象引用，**final** 使引用恒定不变。一旦引用被初始化指向了某个对象，它就不能改为指向其他对象。但是，对象本身是可以修改的，Java 没有提供将任意对象设为常量的方法。（你可以自己编写类达到使对象恒定不变的效果）这一限制同样适用数组，数组也是对象。
下面例子展示了 **final** 属性的使用：
@@ -1062,7 +1062,7 @@ public class FinalArguments {
过去建议使用 **final** 方法的第二个原因是效率。在早期的 Java 实现中，如果将一个方法指明为 **final**，就是同意编译器把对该方法的调用转化为内嵌调用。当编译器遇到 **final** 方法的调用时，就会很小心地跳过普通的插入代码以执行方法的调用机制（将参数压栈，跳至方法代码处执行，然后跳回并清理栈中的参数，最终处理返回值），而用方法体内实际代码的副本替代方法调用。这消除了方法调用的开销。但是如果一个方法很大代码膨胀，你也许就看不到内嵌带来的性能提升，因为内嵌调用带来的性能提高被花费在方法里的时间抵消了。
在最近的 Java 版本中，虚拟机可以探测到这些情况（尤其是 *hotspot* 技术），并优化去掉这些效率反而降低的内嵌调用方法。有很长一段时间，使用 **final** 来提高效率都被阻止。你应该让编译器和 JVM 处理效率问题，只有在防止方法ß覆写时才使用 **final**。
在最近的 Java 版本中，虚拟机可以探测到这些情况（尤其是 *hotspot* 技术），并优化去掉这些效率反而降低的内嵌调用方法。有很长一段时间，使用 **final** 来提高效率都被阻止。你应该让编译器和 JVM 处理性能问题，只有在为了明确禁止覆写方法时才使用 **final**。
### final 和 private

12
docs/book/09-Polymorphism.md
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@@ -153,7 +153,7 @@ Brass.play() MIDDLE_C
## 转机
运行程序后会看到 **Music.java** 的难点。**Wind.play()** 的输出结果正是我们期望的，但它看起来似乎不能产生我们所期望的结果。观察 `tune()` 方法：
运行程序后会看到 **Music.java** 的难点。**Wind.play()** 的输出结果正是我们期望的，然而它看起来似乎不应该得出这样的结果。观察 `tune()` 方法：
```java
public static void tune(Instrument i) {
@@ -194,7 +194,7 @@ Shape s = new Circle();
这会创建一个 **Circle** 对象，引用被赋值给 **Shape** 类型的变量 s，这看似错误（将一种类型赋值给另一种类型），然而是没问题的，因此从继承上可认为圆(Circle)就是一个形状(Shape)。因此编译器认可了赋值语句，没有报错。
假设你调用了一个基类方法（在派生类中都被覆写）：
假设你调用了一个基类方法（在各个派生类中都被覆写）：
```java
s.draw()
@@ -202,7 +202,7 @@ s.draw()
你可能再次认为 **Shape** 的 `draw()` 方法被调用，因为 s 是一个 **Shape** 引用——编译器怎么可能知道要做其他的事呢？然而，由于后期绑定（多态）被调用的是 **Circle** 的 `draw()` 方法，这是正确的。
下面的例子稍微有些不同。首先让我们创建一个可复用的 **Shape** 类库，基类 **Shape** 中建立了所有继承自 **Shape** 的类的共同接口——所有的形状都可以被绘画和擦除：
下面的例子稍微有些不同。首先让我们创建一个可复用的 **Shape** 类库，基类 **Shape** 为它的所有子类建立了公共接口——所有的形状都可以被绘画和擦除：
```java
// polymorphism/shape/Shape.java
@@ -329,7 +329,7 @@ Circle.draw()
### 可扩展性
现在让我们回头看音乐乐器的例子。由于多态机制，你可以向系统中添加任意多的新类型，而不需要修改 `tune()` 方法。在一个设计良好的面向对象程序中，许多方法将会遵循 `tune()` 的模型，只与基类接口通信。这样的程序时可扩展的，因为可以从通用的基类派生出新的数据类型，从而添加新的功能。那些操纵基类接口的方法不需要改动就可以应用于新类。
现在让我们回头看音乐乐器的例子。由于多态机制，你可以向系统中添加任意多的新类型，而不需要修改 `tune()` 方法。在一个设计良好的面向对象程序中，许多方法将会遵循 `tune()` 的模型，只与基类接口通信。这样的程序是可扩展的，因为可以从通用的基类派生出新的数据类型，从而添加新的功能。那些操纵基类接口的方法不需要改动就可以应用于新类。
考虑一下乐器的例子，如果在基类中添加更多的方法，并加入一些新类，将会发生什么呢：
@@ -1164,7 +1164,7 @@ SadActor
![类图](../images/1562406479787.png)
这被称作纯粹的“is - a"关系，因为类的接口已经确定了它是什么。继承可以确保任何派生类都拥有基类的接口，绝对不会少。如果按图上这么做，派生类的接口就与基类一样多，也不会多。
这被称作纯粹的“is - a"关系，因为类的接口已经确定了它是什么。继承可以确保任何派生类都拥有基类的接口，绝对不会少。如果按图上这么做，派生类将只拥有基类的接口。
纯粹的替代意味着派生类可以完美地替代基类，当使用它们时，完全不需要知道这些子类的信息。也就是说，基类可以接收任意发送给派生类的消息，因为它们具有完全相同的接口。只需将派生类向上转型，不要关注对象的具体类型。所有一切都可以通过多态处理。
@@ -1252,4 +1252,4 @@ RTTI 不仅仅包括简单的转型。例如，它还提供了一种方法，使
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8
docs/book/10-Interfaces.md
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@@ -760,7 +760,7 @@ Woodwind.play() MIDDLE_C
## 抽象类和接口
尤其是在 Java 8 引入 **default** 方法之后，区分何时抽象类还是接口是最好的选择变得更加令人困惑。下表做了明确的区分：
尤其是在 Java 8 引入 **default** 方法之后，选择用抽象类还是用接口变得更加令人困惑。下表做了明确的区分：
| 特性 | 接口 | 抽象类 |
| :------------------: | :--------------------------------------------------------: | :--------------------------------------: |
@@ -1076,7 +1076,7 @@ Waveform 0
![类图](../images/1562999314238.png)
在一个派生类中，你不能要求必须有一个是抽象的活“具体的”（没有任何抽象方法）的基类。如果确实要继承一个非接口的类，那么只能继承一个，其余的基元素必须都是接口。需要将所有的接口名称置于 **implements** 关键字之后且用逗号分隔。可以有任意多个接口，并可以向上转型为每个接口，因为每个接口都是独立的类型。下例展示了一个组合了多接口的具体类产生了新类：
派生类并不要求必须继承自抽象的或“具体的”（没有任何抽象方法）的基类。如果继承一个非接口的类，那么只能继承一个类，其余的基元素必须都是接口。需要将所有的接口名称置于 **implements** 关键字之后且用逗号分隔。可以有任意多个接口，并可以向上转型为每个接口，因为每个接口都是独立的类型。下例展示了一个由多个接口组合而成的具体类产生的新类：
```java
// interfaces/Adventure.java
@@ -1299,7 +1299,7 @@ import java.nio.*;
import java.util.*;
public class RandomStrings implements Readable {
private statdic Random rand = new Random(47);
private static Random rand = new Random(47);
private static final char[] CAPITALS = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ".toCharArray();
private static final char[] LOWERS = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz".toCharArray();
private static final char[] VOWELS = "aeiou".toCharArray();
@@ -1815,4 +1815,4 @@ Chess move 3
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232
docs/book/12-Collections.md
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@@ -22,9 +22,9 @@ MyType aReference;
<!-- Generics and Type-Safe Collections -->
## 泛型和类型安全的集合
使用 Java 5 之前的集合的一个主要问题是编译器允许你向集合中插入不正确的类型。例如，考虑一个 **Apple** 对象的集合，这里使用最基本最可靠的 **ArrayList** 。现在，可以把 **ArrayList** 看作“可以自动扩充自身尺寸的数组”来看待。使用 **ArrayList** 相当简单：创建一个实例，用 **add()** 插入对象；然后用 **get()** 来访问这些对象，此时需要使用索引，就像数组那样，但是不需要方括号。[^2] **ArrayList** 还有一个 **size()** 方法，来说明集合中包含了多少个元素，所以不会不小心因数组越界而引发错误（通过抛出*运行时异常*，[异常]()章节介绍了异常）。
使用 Java 5 之前的集合的一个主要问题是编译器允许你向集合中插入不正确的类型。例如，考虑一个 **Apple** 对象的集合，这里使用最基本最可靠的 **ArrayList** 。现在，可以把 **ArrayList** 看作“可以自动扩充自身尺寸的数组”来看待。使用 **ArrayList** 相当简单：创建一个实例，用 `add()` 插入对象；然后用 `get()` 来访问这些对象，此时需要使用索引，就像数组那样，但是不需要方括号。[^2] **ArrayList** 还有一个 `size()` 方法，来说明集合中包含了多少个元素，所以不会不小心因数组越界而引发错误（通过抛出*运行时异常*，[异常]()章节介绍了异常）。
在本例中， **Apple** 和 **Orange** 都被放到了集合中，然后将它们取出。正常情况下，Java编译器会给出警告，因为这个示例没有使用泛型。在这里，使用特定的注解来抑制警告信息。注解以“@”符号开头，可以带参数。这里的 **@SuppressWarning** 注解及其参数表示只抑制“unchecked”类型的警告（[注解]()章节将介绍更多有关注解的信息）：
在本例中， **Apple** 和 **Orange** 都被放到了集合中，然后将它们取出。正常情况下，Java编译器会给出警告，因为这个示例没有使用泛型。在这里，使用特定的注解来抑制警告信息。注解以“@”符号开头，可以带参数。这里的 `@SuppressWarning` 注解及其参数表示只抑制“unchecked”类型的警告（[注解]()章节将介绍更多有关注解的信息）：
```java
// collections/ApplesAndOrangesWithoutGenerics.java
@@ -64,11 +64,11 @@ ndOrangesWithoutGenerics.java:23)
*/
```
**Apple** 和 **Orange** 是截然不同的，它们除了都是 **Object** 之外没有任何共同点（如果一个类没有显式地声明继承自哪个类，那么它就自动继承自 **Object**）。因为 **ArrayList** 保存的是 **Object** ，所以不仅可以通过 **ArrayList** 的 **add()** 方法将 **Apple** 对象放入这个集合，而且可以放入 **Orange** 对象，这无论在编译期还是运行时都不会有问题。当使用 **ArrayList** 的 **get()** 方法来取出你认为是 **Apple** 的对象时，得到的只是 **Object** 引用，必须将其转型为 **Apple**。然后需要将整个表达式用括号括起来，以便在调用 **Apple** 的 **id()** 方法之前，强制执行转型。否则，将会产生语法错误。
**Apple** 和 **Orange** 是截然不同的，它们除了都是 **Object** 之外没有任何共同点（如果一个类没有显式地声明继承自哪个类，那么它就自动继承自 **Object**）。因为 **ArrayList** 保存的是 **Object** ，所以不仅可以通过 **ArrayList** 的 `add()` 方法将 **Apple** 对象放入这个集合，而且可以放入 **Orange** 对象，这无论在编译期还是运行时都不会有问题。当使用 **ArrayList** 的 `get()` 方法来取出你认为是 **Apple** 的对象时，得到的只是 **Object** 引用，必须将其转型为 **Apple**。然后需要将整个表达式用括号括起来，以便在调用 **Apple** 的 `id()` 方法之前，强制执行转型。否则，将会产生语法错误。
在运行时，当尝试将 **Orange** 对象转为 **Apple** 时，会出现输出中显示的错误。
在[泛型]()章节中，你将了解到使用 Java 泛型来创建类可能很复杂。但是，使用预先定义的泛型类却相当简单。例如，要定义一个用于保存 **Apple** 对象的 **ArrayList** ，只需要使用 **ArrayList<Apple>** 来代替 **ArrayList** 。尖括号括起来的是*类型参数*（可能会有多个），它指定了这个集合实例可以保存的类型。
在[泛型]()章节中，你将了解到使用 Java 泛型来创建类可能很复杂。但是，使用预先定义的泛型类却相当简单。例如，要定义一个用于保存 **Apple** 对象的 **ArrayList** ，只需要使用 **ArrayList\<Apple>** 来代替 **ArrayList** 。尖括号括起来的是*类型参数*（可能会有多个），它指定了这个集合实例可以保存的类型。
通过使用泛型，就可以在编译期防止将错误类型的对象放置到集合中。[^3]下面还是这个示例，但是使用了泛型：
```java
@@ -94,7 +94,7 @@ public class ApplesAndOrangesWithGenerics {
*/
```
在 **apples** 定义的右侧，可以看到 **new ArrayList<>()** 。这有时被称为“菱形语法”(diamond syntax)。在 Java 7 之前，必须要在两端都进行类型声明，如下所示：
在 **apples** 定义的右侧，可以看到 `new ArrayList<>()` 。这有时被称为“菱形语法”(diamond syntax)。在 Java 7 之前，必须要在两端都进行类型声明，如下所示：
```java
ArrayList<Apple> apples = new ArrayList<Apple>();
@@ -104,7 +104,7 @@ ArrayList<Apple> apples = new ArrayList<Apple>();
有了 **ArrayList** 声明中的类型指定，编译器会阻止将 **Orange** 放入 **apples** ，因此，这会成为一个编译期错误而不是运行时错误。
使用泛型，从 **List** 中获取元素不需要强制类型转换。因为 **List** 知道它持有什么类型，因此当调用 **get()** 时，它会替你执行转型。这样，不仅可以知道编译器将会检查放入集合中的对象的类型，而且在使用集合中的对象时，可以使用更加清晰的语法。
使用泛型，从 **List** 中获取元素不需要强制类型转换。因为 **List** 知道它持有什么类型，因此当调用 `get()` 时，它会替你执行转型。这样，不仅可以知道编译器将会检查放入集合中的对象的类型，而且在使用集合中的对象时，可以使用更加清晰的语法。
当指定了某个类型为泛型参数时，并不仅限于只能将确切类型的对象放入集合中。向上转型也可以像作用于其他类型一样作用于泛型：
```java
@@ -137,7 +137,7 @@ Braeburn@4e25154f
因此，可以将 **Apple** 的子类型添加到被指定为保存 **Apple** 对象的集合中。
程序的输出是从 **Object** 默认的 **toString()** 方法产生的，该方法打印类名，后边跟着对象的散列码的无符号十六进制表示（这个散列码是通过 **hashCode()** 方法产生的）。将在[附录：理解equals和hashCode方法]()中了解有关散列码的内容。
程序的输出是从 **Object** 默认的 `toString()` 方法产生的，该方法打印类名，后边跟着对象的散列码的无符号十六进制表示（这个散列码是通过 `hashCode()` 方法产生的）。将在[附录：理解equals和hashCode方法]()中了解有关散列码的内容。
<!-- Basic Concepts -->
## 基本概念
@@ -145,7 +145,7 @@ Braeburn@4e25154f
Java集合类库采用“持有对象”（holding objects）的思想，并将其分为两个不同的概念，表示为类库的基本接口：
1. **集合（Collection）** ：一个独立元素的序列，这些元素都服从一条或多条规则。**List** 必须以插入的顺序保存元素， **Set** 不能包含重复元素， **Queue** 按照*排队规则*来确定对象产生的顺序（通常与它们被插入的顺序相同）。
2. **映射（Map）** ： 一组成对的“键值对”对象，允许使用键来查找值。 **ArrayList** 使用数字来查找对象，因此在某种意义上讲，它是将数字和对象关联在一起。 **map**允许我们使用一个对象来查找另一个对象，它也被称作*关联数组*（associative array），因为它将对象和其它对象关联在一起；或者称作*字典*（dictionary），因为可以使用一个键对象来查找值对象，就像在字典中使用单词查找定义一样。 **Map**s是强大的编程工具。
2. **映射（Map）** ： 一组成对的“键值对”对象，允许使用键来查找值。 **ArrayList** 使用数字来查找对象，因此在某种意义上讲，它是将数字和对象关联在一起。 **map** 允许我们使用一个对象来查找另一个对象，它也被称作*关联数组*（associative array），因为它将对象和其它对象关联在一起；或者称作*字典*（dictionary），因为可以使用一个键对象来查找值对象，就像在字典中使用单词查找定义一样。 **Map** 是强大的编程工具。
尽管并非总是可行，但在理想情况下，你编写的大部分代码都在与这些接口打交道，并且唯一需要指定所使用的精确类型的地方就是在创建的时候。因此，可以像下面这样创建一个 **List** ：
@@ -182,9 +182,9 @@ public class SimpleCollection {
*/
```
这个例子仅适用 **Collection** 方法，所以任何继承自 **Collection** 的类的对象都可以使用。但是 **ArrayList** 是最基本的序列类型。
这个例子仅使用了 **Collection** 中的方法（即 `add()` ），所以使用任何继承自 **Collection** 的类的对象都可以正常工作。但是 **ArrayList** 是最基本的序列类型。
**add()** 方法的名称就表明它是在 **Collection** 中添加一个新元素。但是，文档中非常详细地叙述到 **add()** “要确保这个 **Collection** 包含指定的元素。”这是因为考虑到了 **Set** 的含义，因为在 **Set**中，只有当元素不存在时才会添加元素。在使用 **ArrayList** ，或任何其他类型的 **List** 时，**add()** 总是表示“把它放进去”，因为 **List** 不关心是否存在重复元素。
`add()` 方法的名称就表明它是在 **Collection** 中添加一个新元素。但是，文档中非常详细地叙述到 `add()` “要确保这个 **Collection** 包含指定的元素。”这是因为考虑到了 **Set** 的含义，因为在 **Set**中，只有当元素不存在时才会添加元素。在使用 **ArrayList** ，或任何其他类型的 **List** 时，`add()` 总是表示“把它放进去”，因为 **List** 不关心是否存在重复元素。
可以使用 *for-in* 语法来遍历所有的 **Collection** ，就像这里所展示的那样。在本章的后续部分，还将学习到一个更灵活的概念，*迭代器*。
@@ -194,7 +194,7 @@ public class SimpleCollection {
在 **java.util** 包中的 **Arrays** 和 **Collections** 类中都有很多实用的方法，可以在一个 **Collection** 中添加一组元素。
**Arrays.asList()** 方法接受一个数组或是逗号分隔的元素列表（使用可变参数），并将其转换为 **List** 对象。 **Collections.addAll()** 方法接受一个 **Collection** 对象，以及一个数组或是一个逗号分隔的列表，将其中元素添加到 **Collection** 中。下边的示例展示了这两个方法，以及更通用的 **addAll()** 方法，所有 **Collection** 类型都包含该方法：
`Arrays.asList()` 方法接受一个数组或是逗号分隔的元素列表（使用可变参数），并将其转换为 **List** 对象。 `Collections.addAll()` 方法接受一个 **Collection** 对象，以及一个数组或是一个逗号分隔的列表，将其中元素添加到 **Collection** 中。下边的示例展示了这两个方法，以及更通用的 `addAll()` 方法，所有 **Collection** 类型都包含该方法：
```java
// collections/AddingGroups.java
@@ -220,11 +220,11 @@ public class AddingGroups {
}
```
**Collection** 的构造器可以接受另一个 **Collection**，用它来将自身初始化。因此，可以使用 **Arrays.asList()** 来为这个构造器产生输入。但是， **Collections.addAll()** 运行得更快，而且很容易构建一个不包含元素的 **Collection** ，然后调用 **Collections.addAll()** ，因此这是首选方式。
**Collection** 的构造器可以接受另一个 **Collection**，用它来将自身初始化。因此，可以使用 `Arrays.asList()` 来为这个构造器产生输入。但是， `Collections.addAll()` 运行得更快，而且很容易构建一个不包含元素的 **Collection** ，然后调用 `Collections.addAll()` ，因此这是首选方式。
**Collection.addAll()** 方法只能接受另一个 **Collection** 作为参数，因此它没有 **Arrays.asList()** 或 **Collections.addAll()** 灵活。这两个方法都使用可变参数列表。
`Collection.addAll()` 方法只能接受另一个 **Collection** 作为参数，因此它没有 `Arrays.asList()` 或 `Collections.addAll()` 灵活。这两个方法都使用可变参数列表。
也可以直接使用 **Arrays.asList()** 的输出作为一个 **List** ，但是这里的底层实现是数组，没法调整大小。如果尝试在这个 **List** 上调用 **add()** 或 **delete()**，由于这两个方法会尝试修改数组大小，所以会在运行时得到“Unsupported Operation（不支持的操作）”错误：
也可以直接使用 `Arrays.asList()` 的输出作为一个 **List** ，但是这里的底层实现是数组，没法调整大小。如果尝试在这个 **List** 上调用 `add()` 或 `delete()`，由于这两个方法会尝试修改数组大小，所以会在运行时得到“Unsupported Operation（不支持的操作）”错误：
```java
// collections/AsListInference.java
@@ -260,12 +260,12 @@ public class AsListInference {
}
```
在 **snow4** 中，注意 **Arrays.asList()** 中间的“hint”，告诉编译器 **Arrays.asList()** 生成的结果 **List** 类型的实际目标类型是什么。这称为*显式类型参数说明*（explicit type argument specification）。
在 **snow4** 中，注意 `Arrays.asList()` 中间的“暗示”（即 `<Snow>` ），告诉编译器 `Arrays.asList()` 生成的结果 **List** 类型的实际目标类型是什么。这称为*显式类型参数说明*（explicit type argument specification）。
<!-- Printing Collections -->
## 集合的打印
必须使用 **Arrays.toString()** 来生成数组的可打印形式。但是打印集合无需任何帮助。下面是一个例子，这个例子中也介绍了基本的Java集合：
必须使用 `Arrays.toString()` 来生成数组的可打印形式。但是打印集合无需任何帮助。下面是一个例子，这个例子中也介绍了基本的Java集合：
```java
// collections/PrintingCollections.java
// Collections print themselves automatically
@@ -310,31 +310,31 @@ public class PrintingCollections {
*/
```
这显示了Java集合库中的两个主要类型。它们的区别在于集合中的每个“槽”（slot）保存的元素个数。 **Collection** 类型在每个槽中只能保存一个元素。此类集合包括： **List**， 它以特定的顺序保存一组元素； **Set** ，其中元素不允许重复； **Queue** ，只能在集合一端插入对象，并从另一端移除对象（就本例而言，这只是查看序列的另一种方式，因此并没有显示它）。 **Map** 在每个槽中存放了两个元素，即*键*和与之关联的*值*。
这显示了Java集合库中的两个主要类型。它们的区别在于集合中的每个“槽”（slot）保存的元素个数。 **Collection** 类型在每个槽中只能保存一个元素。此类集合包括： **List** ，它以特定的顺序保存一组元素； **Set** ，其中元素不允许重复； **Queue** ，只能在集合一端插入对象，并从另一端移除对象（就本例而言，这只是查看序列的另一种方式，因此并没有显示它）。 **Map** 在每个槽中存放了两个元素，即*键*和与之关联的*值*。
默认的打印行为，（使用集合几桶的toString（）方法）即可生成可读性很好的结果。 **Collection** 打印出的内容用方括号括住，每个元素由逗号分隔。 **Map** 则由大括号括住，每个键和值用等号连接（键在左侧，值在右侧）。
默认的打印行为，使用集合提供的 `toString()` 方法即可生成可读性很好的结果。 **Collection** 打印出的内容用方括号括住，每个元素由逗号分隔。 **Map** 则由大括号括住，每个键和值用等号连接（键在左侧，值在右侧）。
第一个 **fill()** 方法适用于所有类型的 **Collection** ，这些类型都实现了 **add()** 方法以添加新元素。
第一个 `fill()` 方法适用于所有类型的 **Collection** ，这些类型都实现了 `add()` 方法以添加新元素。
**ArrayList** 和 **LinkedList** 都是 **List** 的类型，从输出中可以看出，它们都按插入顺序保存元素。两者之间的区别不仅在于执行某些类型的操作时的性能，而且 **LinkedList** 包含的操作多于 **ArrayList** 。本章后面将对这些内容进行更全面的探讨。
**HashSet** ， **TreeSet** 和 **LinkedHashSet** 是 **Set** 的类型。从输出中可以看到， **Set** 仅保存每个相同项中的一个，并且不同的 **Set** 实现存储元素的方式也不同。 **HashSet** 使用相当复杂的方法存储元素，这在[附录：集合主题]()中进行了探讨。现在只需要知道，这种技术是检索元素的最快方法，因此，存储顺序看似荒谬（通常只关心某事物是否是 **Set** 的成员，而存储顺序并不重要）。如果存储顺序很重要，则可以使用**TreeSet** ，它将按比较结果的升序保存对象）或 **LinkedHashSet** ，它按照被添加的先后顺序保存对象。
**HashSet** ， **TreeSet** 和 **LinkedHashSet** 是 **Set** 的类型。从输出中可以看到， **Set** 仅保存每个相同项中的一个，并且不同的 **Set** 实现存储元素的方式也不同。 **HashSet** 使用相当复杂的方法存储元素，这在[附录：集合主题]()中进行了探讨。现在只需要知道，这种技术是检索元素的最快方法，因此，存储顺序看上去没有什么意义（通常只关心某事物是否是 **Set** 的成员，而存储顺序并不重要）。如果存储顺序很重要，则可以使用 **TreeSet** ，它将按比较结果的升序保存对象）或 **LinkedHashSet** ，它按照被添加的先后顺序保存对象。
**Map** （也称为*关联数组*）使用*键*来查找对象，就像一个简单的数据库。所关联的对象称为*值*。 假设有一个 **Map** 将美国州名与它们的首府联系在一起，如果想要俄亥俄州（Ohio）的首府，可以用“Ohio”作为键来查找，几乎就像使用数组下标一样。 这是由于这种行为，对于每个键， **Map** 只接受一次。
**Map.put(key, value)** 添加一个所想要添加的值并将它与一个键（用来查找值）相关联。 **Map.get(key)** 生成与该键相关联的值。上面的示例仅添加键值对，并没有执行查找。这将在稍后展示。
**Map** （也称为*关联数组*）使用*键*来查找对象，就像一个简单的数据库。所关联的对象称为*值*。 假设有一个 **Map** 将美国州名与它们的首府联系在一起，如果想要俄亥俄州（Ohio）的首府，可以用“Ohio”作为键来查找，几乎就像使用数组下标一样。正是由于这种行为，对于每个键， **Map** 只存储一次。
`Map.put(key, value)` 添加一个所想要添加的值并将它与一个键（用来查找值）相关联。 `Map.get(key)` 生成与该键相关联的值。上面的示例仅添加键值对，并没有执行查找。这将在稍后展示。
请注意，这里没有指定（或考虑） **Map** 的大小，因为它会自动调整大小。 此外， **Map** 还知道如何打印自己，它会显示相关联的键和值。
本例使用了 **Map** 的三种基本风格： **HashMap** ， **TreeMap**和 **LinkedHashMap** 。
本例使用了 **Map** 的三种基本风格： **HashMap** ， **TreeMap** 和 **LinkedHashMap** 。
键和值保存在 **HashMap** 中的顺序不是插入顺序，因为 **HashMap** 实现使用了非常快速的算法来控制顺序。 **TreeMap** 通过比较结果的升序来保存键， **LinkedHashMap** 在保持 **HashMap** 查找速度的同时按键的插入顺序保存键。
<!-- List -->
## 列表List
**List**s承诺以特定顺序保存元素。 **List** 接口在 **Collection** 的基础上添加了许多方法，允许在 **List** 的中间插入和删除元素。
**List**s承诺将元素保存在特定的序列中。 **List** 接口在 **Collection** 的基础上添加了许多方法，允许在 **List** 的中间插入和删除元素。
有两种类型的 **List** ：
@@ -344,7 +344,7 @@ public class PrintingCollections {
下面的示例导入 **typeinfo.pets** ，超前使用了[类型信息]()一章中的类库。这个类库包含了 **Pet** 类层次结构，以及用于随机生成 **Pet** 对象的一些工具类。此时不需要了解完整的详细信息，只需要知道两点：
1. 有一个 **Pet** 类，以及 **Pet** 的各种子类型。
2. 静态的 **Pets.arrayList()** 方法返回一个填充了随机选取的 **Pet** 对象的 **ArrayList**：
2. 静态的 `Pets.arrayList()` 方法返回一个填充了随机选取的 **Pet** 对象的 **ArrayList**：
```java
// collections/ListFeatures.java
@@ -439,44 +439,46 @@ sub: [Mouse, Pug]
*/
```
打印行都编了号，因此输出可以与源代码相关。 第1行输出展示了原始的由 **Pet** 组成的 **List** 。 与数组不同， **List** 可以在创建后添加或删除元素，并自行调整大小。这正是它的重要价值：一种可修改的序列。在第2行输出中可以看到添加一个 **Hamster** 的结果，该对象将被追加到列表的末尾。
打印行都编了号，因此可从输出追溯到源代码。 第 1 行输出展示了原始的由 **Pet** 组成的 **List** 。 与数组不同， **List** 可以在创建后添加或删除元素，并自行调整大小。这正是它的重要价值：一种可修改的序列。在第 2 行输出中可以看到添加一个 **Hamster** 的结果，该对象将被追加到列表的末尾。
可以使用 **contains()** 方法确定对象是否在列表中。如果要删除一个对象，可以将该对象的引用传递给 **remove()** 方法。同样，如果有一个对象的引用，可以使用 **indexOf()** 在 **List** 中找到该对象所在位置的下标号，如第4行输出所示中所示。
可以使用 `contains()` 方法确定对象是否在列表中。如果要删除一个对象，可以将该对象的引用传递给 `remove()` 方法。同样，如果有一个对象的引用，可以使用 `indexOf()` 在 **List** 中找到该对象所在位置的下标号，如第 4 行输出所示中所示。
当确定元素是否是属于某个 **List** ，寻找某个元素的索引，以及通过引用从 **List** 中删除元素时，都会用到 **equals()** 方法（根类 **Object** 的一个方法）。每个 **Pet** 被定义为一个唯一的对象，所以即使列表中已经有两个 **Cymrics** ，如果再创建一个新的 **Cymric** 对象并将其传递给 **indexOf()** 方法，结果仍为 **-1** （表示未找到），并且尝试调用 **remove()** 方法来删除这个对象将返回 **false** 。对于其他类， **equals()** 的定义可能有所不同。例如，如果两个 **String** 的内容相同，则这两个 **String** 相等。因此，为了防止出现意外，请务必注意 **List** 行为会根据 **equals()** 行为而发生变化。
当确定元素是否是属于某个 **List** ，寻找某个元素的索引，以及通过引用从 **List** 中删除元素时，都会用到 `equals()` 方法（根类 **Object** 的一个方法）。每个 **Pet** 被定义为一个唯一的对象，所以即使列表中已经有两个 **Cymrics** ，如果再创建一个新的 **Cymric** 对象并将其传递给 `indexOf()` 方法，结果仍为 **-1** （表示未找到），并且尝试调用 `remove()` 方法来删除这个对象将返回 **false** 。对于其他类， `equals()` 的定义可能有所不同。例如，如果两个 **String** 的内容相同，则这两个 **String** 相等。因此，为了防止出现意外，请务必注意 **List** 行为会根据 `equals()` 行为而发生变化。
第7、8行输出展示了删除与 **List** 中的对象完全匹配的对象是成功的。
第 7、8 行输出展示了删除与 **List** 中的对象完全匹配的对象是成功的。
可以在 **List** 的中间插入一个元素，就像在第9行输出和它之前的代码那样。但这会带来一个问题：对于 **LinkedList** ，在列表中间插入和删除都是廉价操作（在本例中，除了对列表中间进行的真正的随机访问），但对于 **ArrayList** ，这可是代价高昂的操作。这是否意味着永远不应该在 **ArrayList** 的中间插入元素，并最好是转换为 **LinkedList** ？不，它只是意味着你应该意识到这个问题，如果你开始在某个 **ArrayList** 中间进执行很多插入操作，并且程序开始变慢，那么你应该看看你的 **List** 实现有可能就是罪魁祸首（发现此类瓶颈的最佳方式是使用仿真器）。优化是一个很棘手的问题，最好的策略就是置之不顾，直到发现必须要去担心它了（尽管去理解这些问题总是一个很好的主意）。
可以在 **List** 的中间插入一个元素，就像在第 9 行输出和它之前的代码那样。但这会带来一个问题：对于 **LinkedList** ，在列表中间插入和删除都是廉价操作（在本例中，除了对列表中间进行的真正的随机访问），但对于 **ArrayList** ，这可是代价高昂的操作。这是否意味着永远不应该在 **ArrayList** 的中间插入元素，并最好是转换为 **LinkedList** ？不，它只是意味着你应该意识到这个问题，如果你开始在某个 **ArrayList** 中间执行很多插入操作，并且程序开始变慢，那么你应该看看你的 **List** 实现有可能就是罪魁祸首（发现此类瓶颈的最佳方式是使用分析器 profiler）。优化是一个很棘手的问题，最好的策略就是置之不顾，直到发现必须要去担心它了（尽管去理解这些问题总是一个很好的主意）。
**subList()** 方法可以轻松地从更大的列表中创建切片，当将切片结果传递给原来这个较大的列表的 **containsAll()** 方法时，很自然地会得到 **true**。请注意，顺序并不重要，在第11、12行输出中可以看到，在 **sub** 上调用直观命名的 **Collections.sort()** 和 **Collections.shuffle()** 方法，不会影响 **containsAll()** 的结果。 **subList()** 所产生的列表的幕后支持就是原始列表。因此，对所返回列表的更改都将会反映在原始列表中，反之亦然。
`subList()` 方法可以轻松地从更大的列表中创建切片，当将切片结果传递给原来这个较大的列表的 `containsAll()` 方法时，很自然地会得到 **true**。请注意，顺序并不重要，在第 11、12 行输出中可以看到，在 **sub** 上调用直观命名的 `Collections.sort()` 和 `Collections.shuffle()` 方法，不会影响 `containsAll()` 的结果。 `subList()` 所产生的列表的幕后支持就是原始列表。因此，对所返回列表的更改都将会反映在原始列表中，反之亦然。
**retainAll()** 方法实际上是一个“集合交集”操作，在本例中，它保留了同时在 **copy** 和 **sub** 中的所有元素。请再次注意，所产生的结果行为依赖于 **equals()** 方法。
`retainAll()` 方法实际上是一个“集合交集”操作，在本例中，它保留了同时在 **copy** 和 **sub** 中的所有元素。请再次注意，所产生的结果行为依赖于 `equals()` 方法。
第14行输出展示了使用索引号来删除元素的结果，与通过对象引用来删除元素相比，它显得更加直观，因为在使用索引时，不必担心 **equals()** 的行为。
第 14 行输出展示了使用索引号来删除元素的结果，与通过对象引用来删除元素相比，它显得更加直观，因为在使用索引时，不必担心 `equals()` 的行为。
**removeAll()** 方法也是基于 **equals()** 方法运行的。 顾名思义，它会从 **List** 中删除在参数 **List** 中的所有元素。
`removeAll()` 方法也是基于 `equals()` 方法运行的。 顾名思义，它会从 **List** 中删除在参数 **List** 中的所有元素。
**set()** 方法的命名显得很不合时宜，因为它与 **Set** 类存在潜在的冲突。在这里使用“replace”可能更适合，因为它的功能是用第二个参数替换索引处的元素（第一个参数）。
`set()` 方法的命名显得很不合时宜，因为它与 **Set** 类存在潜在的冲突。在这里使用“replace”可能更适合，因为它的功能是用第二个参数替换索引处的元素（第一个参数）。
第17行输出表明，对于 **List** ，有一个重载的 **addAll()** 方法可以将新列表插入到原始列表的中间，而不仅仅只能用 **Collection** 的 **addAll()** 方法将追加到列表末尾。
第 17 行输出表明，对于 **List** ，有一个重载的 `addAll()` 方法可以将新列表插入到原始列表的中间，而不仅仅只能用 **Collection** 的 `addAll()` 方法将追加到列表末尾。
第18-20行输出展示了 **isEmpty()** 和 **clear()** 方法的效果。
第 18 - 20 行输出展示了 `isEmpty()` 和 `clear()` 方法的效果。
第22、23行输出展示了如何使用 **toArray()** 方法将任意的 **Collection** 转换为数组。这是一个重载方法，其无参版本返回一个 **Object** 数组，但是如果将目标类型的数组传递给这个重载版本，那么它会生成一个指定类型的数组（假设它通过了类型检查）。如果参数数组太小而无法容纳 **List** 中的所有元素（就像本例一样），则 **toArray()** 会创建一个具有合适尺寸的新数组。 **Pet** 对象有一个 **id()** 方法，可以在所产生的数组中的对象上调用这个方法。
第 22、23 行输出展示了如何使用 `toArray()` 方法将任意的 **Collection** 转换为数组。这是一个重载方法，其无参版本返回一个 **Object** 数组，但是如果将目标类型的数组传递给这个重载版本，那么它会生成一个指定类型的数组（假设它通过了类型检查）。如果参数数组太小而无法容纳 **List** 中的所有元素（就像本例一样），则 `toArray()` 会创建一个具有合适尺寸的新数组。 **Pet** 对象有一个 `id()` 方法，可以在所产生的数组中的对象上调用这个方法。
<!-- Iterators -->
## 迭代器Iterators
在任何集合中，都必须有某种方式可以插入元素并再次获取它们。毕竟，保存事物是集合最基本的工作。对于 **List** ， **add()** 是插入元素的一种方式， **get()** 是获取元素的一种方式。
在任何集合中，都必须有某种方式可以插入元素并再次获取它们。毕竟，保存事物是集合最基本的工作。对于 **List** ， `add()` 是插入元素的一种方式， `get()` 是获取元素的一种方式。
如果从更高层次的角度考虑，会发现这里有个缺点：要使用集合，必须对集合的确切类型编程。这一开始可能看起来不是很糟糕，但是考虑下面的情况：如果原本是对 **List** 编码的，但是后来发现如果能够将相同的代码应用于 **Set** 会更方便，此时应该怎么做？或者假设想从一开始就编写一段通用代码，它不知道或不关心它正在使用什么类型的集合，因此它可以用于不同类型的集合，那么如何才能不重写代码就可以应用于不同类型的集合？
*迭代器*（也是一种设计模式）的概念实现了这种抽象。迭代器是一个对象，它在一个序列中移动并选择该序列中的每个对象，而客户端程序员不知道或不关心该序列的底层结构。另外，迭代器通常被称为*轻量级对象*（lightweight object）：创建它的代价小。因此，经常可以看到一些对迭代器有些奇怪的约束。例如，Java的 **Iterator** 只能单向移动。这个 **Iterator** 只能用来：
1. 使用 **iterator()** 方法要求集合返回一个 **Iterator**。 **Iterator** 将准备好返回序列中的第一个元素。
2. 使用 **next()** 方法获得序列中的下一个元素。
3. 使用 **hasNext()** 方法检查序列中是否还有元素。
4. 使用 **remove()** 方法将迭代器最近返回的那个元素删除。
*迭代器*（也是一种设计模式）的概念实现了这种抽象。迭代器是一个对象，它在一个序列中移动并选择该序列中的每个对象，而客户端程序员不知道或不关心该序列的底层结构。另外，迭代器通常被称为*轻量级对象*（lightweight object）：创建它的代价小。因此，经常可以看到一些对迭代器有些奇怪的约束。例如，Java 的 **Iterator** 只能单向移动。这个 **Iterator** 只能用来：
1. 使用 `iterator()` 方法要求集合返回一个 **Iterator**。 **Iterator** 将准备好返回序列中的第一个元素。
2. 使用 `next()` 方法获得序列中的下一个元素。
3. 使用 `hasNext()` 方法检查序列中是否还有元素。
4. 使用 `remove()` 方法将迭代器最近返回的那个元素删除。
为了观察它的工作方式，这里再次使用[类型信息]()章节中的 **Pet** 工具：
@@ -516,15 +518,15 @@ public class SimpleIteration {
*/
```
有了 **Iterator** ，就不必再为集合中元素的数量操心了。这是由 **hasNext()** 和 **next()** 关心的事情。
有了 **Iterator** ，就不必再为集合中元素的数量操心了。这是由 `hasNext()` 和 `next()` 关心的事情。
如果只是想向前遍历 **List** ，并不打算修改 **List** 对象本身，那么使用 *for-in* 语法更加简洁。
**Iterator** 还可以删除由 **next()** 生成的最后一个元素，这意味着在调用 **remove()** 之前必须先调用 **next()** 。[^4]
**Iterator** 还可以删除由 `next()` 生成的最后一个元素，这意味着在调用 `remove()` 之前必须先调用 `next()` 。[^4]
在集合中的每个对象上执行操作，这种思想十分强大，并且贯穿于本书。
现在考虑创建一个 **display()** 方法，它不必知晓集合的确切类型：
现在考虑创建一个 `display()` 方法，它不必知晓集合的确切类型：
```java
// collections/CrossCollectionIteration.java
@@ -562,7 +564,7 @@ public class CrossCollectionIteration {
*/
```
**display()** 方法不包含任何有关它所遍历的序列的类型信息。这也展示了 **Iterator** 的真正威力：能够将遍历序列的操作与该序列的底层结构分离。出于这个原因，我们有时会说：迭代器统一了对集合的访问方式。
`display()` 方法不包含任何有关它所遍历的序列的类型信息。这也展示了 **Iterator** 的真正威力：能够将遍历序列的操作与该序列的底层结构分离。出于这个原因，我们有时会说：迭代器统一了对集合的访问方式。
我们可以使用 **Iterable** 接口生成上一个示例的更简洁版本，该接口描述了“可以产生 **Iterator** 的任何东西”：
@@ -603,12 +605,12 @@ public class CrossCollectionIteration2 {
*/
```
这里所有的类都是 **Iterable** ，所以现在对 **display()** 的调用显然更简单。
这里所有的类都是 **Iterable** ，所以现在对 `display()` 的调用显然更简单。
<!-- ListIterator -->
### ListIterator
**ListIterator** 是一个更强大的 **Iterator**子类型，它只能由各种 **List** 类生成。虽然 **Iterator** 只能向前移动，但 **ListIterator** 可以双向移动。它还可以生成相对于迭代器在列表中指向的当前位置的后一个和前一个元素的索引，并且可以使用 **set()** 方法替换它访问过的最后一个元素。可以通过调用 **listIterator()** 方法来生成指向 **List** 开头处的 **ListIterator** ，还可以通过调用** listIterator(n)** 创建一个一开始就指向列表索引号为 **n** 的元素处的 **ListIterator** 。 下面的示例演示了所有这些能力：
**ListIterator** 是一个更强大的 **Iterator** 子类型，它只能由各种 **List** 类生成。 **Iterator** 只能向前移动，而 **ListIterator** 可以双向移动。它还可以生成相对于迭代器在列表中指向的当前位置的后一个和前一个元素的索引，并且可以使用 `set()` 方法替换它访问过的最近一个元素。可以通过调用 `listIterator()` 方法来生成指向 **List** 开头处的 **ListIterator** ，还可以通过调用 `listIterator(n)` 创建一个一开始就指向列表索引号为 **n** 的元素处的 **ListIterator** 。 下面的示例演示了所有这些能力：
```java
// collections/ListIteration.java
@@ -647,20 +649,21 @@ EgyptianMau]
*/
```
**Pets.get()** 方法用来从位置3开始替换 **List** 中的所有Pet对象。
`Pets.get()` 方法用来从位置 3 开始替换 **List** 中的所有 Pet 对象。
<!-- LinkedList -->
## 链表LinkedList
**LinkedList** 也像 **ArrayList** 一样实现了基本的 **List** 接口，但它在 **List** 中间执行插入和删除操作时，比 **ArrayList** 更高效。但在随机访问操作效率方面却要逊色一些。
**LinkedList** 也像 **ArrayList** 一样实现了基本的 **List** 接口，但它在 **List** 中间执行插入和删除操作时比 **ArrayList** 更高效。然而,它在随机访问操作效率方面却要逊色一些。
**LinkedList还添加了一些方法，使其可以被用作栈、队列或双端队列（deque）** 。在这些方法中，有些彼此之间可能只是名称有些差异，或者只存在些许差异，以使得这些名字在特定用法的上下文环境中更加适用（特别是在 **Queue** 中）。例如：
**LinkedList 还添加了一些方法，使其可以被用作栈、队列或双端队列（deque）** 。在这些方法中，有些彼此之间可能只是名称有些差异，或者只存在些许差异，以使得这些名字在特定用法的上下文环境中更加适用（特别是在 **Queue** 中）。例如：
- **getFirst()** 和 **element()** 是相同的，它们都返回列表的头部（第一个元素）而并不删除它，如果 **List** 为空，则抛出 **NoSuchElementException** 异常。 **peek()** 方法与这两个方法只是稍有差异，它在列表为空时返回 **null** 。
- **removeFirst()** 和 **remove()** 也是相同的，它们删除并返回列表的头部元素，并在列表为空时抛出 **NoSuchElementException** 异常。 **poll()** 稍有差异，它在列表为空时返回 **null** 。
- **addFirst()** 在列表的开头插入一个元素。
- **offer()** 与 **add()** 和 **addLast()** 相同。 它们都在列表的尾部（末尾）添加一个元素。
- **removeLast()** 删除并返回列表的最后一个元素。
- `getFirst()` 和 `element()` 是相同的，它们都返回列表的头部（第一个元素）而并不删除它，如果 **List** 为空，则抛出 **NoSuchElementException** 异常。 `peek()` 方法与这两个方法只是稍有差异，它在列表为空时返回 **null** 。
- `removeFirst()` 和 `remove()` 也是相同的，它们删除并返回列表的头部元素，并在列表为空时抛出 **NoSuchElementException** 异常。 `poll()` 稍有差异，它在列表为空时返回 **null** 。
- `addFirst()` 在列表的开头插入一个元素。
- `offer()` 与 `add()` 和 `addLast()` 相同。 它们都在列表的尾部（末尾）添加一个元素。
- `removeLast()` 删除并返回列表的最后一个元素。
下面的示例展示了这些功能之间基本的相似性和差异性。它并不是重复执行 **ListFeatures.java** 中所示的行为：
@@ -718,14 +721,15 @@ pets.removeLast(): Hamster
*/
```
**Pets.list()** 的结果被传递给 **LinkedList** 的构造器，以便使用它来填充 **LinkedList** 。如果查看 **Queue** 接口就会发现，它在 **LinkedList** 的基础上添加了 **element()** ， **offer()** ， **peek()** ， **poll()** 和 **remove()** 方法，以使其可以成为一个 **Queue** 的实现。 **Queue** 的完整示例将在本章稍后给出。
`Pets.list()` 的结果被传递给 **LinkedList** 的构造器，以便使用它来填充 **LinkedList** 。如果查看 **Queue** 接口就会发现，它在 **LinkedList** 的基础上添加了 `element()` ， `offer()` ， `peek()` ， `poll()` 和 `remove()` 方法，以使其可以成为一个 **Queue** 的实现。 **Queue** 的完整示例将在本章稍后给出。
<!-- Stack -->
## 堆栈Stack
堆栈是“后进先出”（LIFO）集合。它有时被称为*叠加栈*（pushdown stack），因为最后“压入”（push）栈的元素，第一个被“弹出”（pop）栈。经常用来类比栈的事物是带有弹簧支架的自助餐厅托盘。最后装入的托盘总是最先拿出来使用的。
Java 1.0中附带了一个 **Stack** 类，结果设计得很糟糕（为了向后兼容，我们永远坚持Java中的旧设计错误）。Java 6添加了 **ArrayDeque** ，其中包含直接实现堆栈功能的方法：
Java 1.0 中附带了一个 **Stack** 类，结果设计得很糟糕（为了向后兼容，我们永远坚持 Java 中的旧设计错误）。Java 6 添加了 **ArrayDeque** ，其中包含直接实现堆栈功能的方法：
```java
// collections/StackTest.java
@@ -767,7 +771,7 @@ public class Stack<T> {
}
```
这里引入了使用泛型的类定义的最简单的可能示例。类名称后面的 **<T>** 告诉编译器这是一个参数化类型，而其中的类型参数，即在类被使用时将会被实际类型替换的参数，就是 **T** 。基本上，这个类是在声明“我们在定义一个可以持有 **T** 类型对象的 **Stack** 。” **Stack** 是使用 **ArrayDeque** 实现的，而 **ArrayDeque** 也被告知它将持有 **T** 类型对象。注意， **push()** 接受类型为 **T** 的对象，而 **peek()** 和 **pop()** 返回类型为 **T** 的对象。 **peek()** 方法将返回栈顶元素，但并不将其从栈顶删除，而 **pop()** 删除并返回顶部元素。
这里引入了使用泛型的类定义的最简单的可能示例。类名称后面的 **\<T>** 告诉编译器这是一个参数化类型，而其中的类型参数 **T** 会在使用类时被实际类型替换。基本上，这个类是在声明“我们在定义一个可以持有 **T** 类型对象的 **Stack** 。” **Stack** 是使用 **ArrayDeque** 实现的，而 **ArrayDeque** 也被告知它将持有 **T** 类型对象。注意， `push()` 接受类型为 **T** 的对象，而 `peek()` 和 `pop()` 返回类型为 **T** 的对象。 `peek()` 方法将返回栈顶元素，但并不将其从栈顶删除，而 `pop()` 删除并返回顶部元素。
如果只需要栈的行为，那么使用继承是不合适的，因为这将产生一个具有 **ArrayDeque** 的其它所有方法的类（在[附录：集合主题]()中将会看到， **Java 1.0** 设计者在创建 **java.util.Stack** 时，就犯了这个错误）。使用组合，可以选择要公开的方法以及如何命名它们。
@@ -830,9 +834,9 @@ import onjava.Stack;
<!-- Set -->
## 集合Set
**Set** 不保存重复的元素。 如果试图将相同对象的多个实例添加到 **Set** 中，那么它会阻止这种行为。 **Set** 最常见的用途是测试归属性，可以很轻松地询问某个对象是否在一个 **Set** 中。因此，查找通常是 **Set** 最重要的操作，因此通常会选择 **HashSet** 实现，该实现针对快速查找进行了优化。
**Set** 不保存重复的元素。 如果试图将相同对象的多个实例添加到 **Set** 中，那么它会阻止这种重复行为。 **Set** 最常见的用途是测试归属性，可以很轻松地询问某个对象是否在一个 **Set** 中。因此，查找通常是 **Set** 最重要的操作，因此通常会选择 **HashSet** 实现，该实现针对快速查找进行了优化。
**Set** 具有与 **Collection** 相同的接口，因此没有任何额外的功能，不像前面两种不同类型的 **List** 那样。实际上， **Set** 就是一个 **Collection** ，只是行为不同。（这是继承和多态思想的典型应用：表现不同的行为。）**Set** 根据对象的“值”确定归属性，更复杂的问题将在[附录：集合主题]()中介绍。
**Set** 具有与 **Collection** 相同的接口，因此没有任何额外的功能，不像前面两种不同类型的 **List** 那样。实际上， **Set** 就是一个 **Collection** ，只是行为不同。（这是继承和多态思想的典型应用：表现不同的行为。）**Set** 根据对象的“值”确定归属性，更复杂的内容将在[附录：集合主题]()中介绍。
下面是使用存放 **Integer** 对象的 **HashSet** 的示例：
@@ -855,9 +859,9 @@ public class SetOfInteger {
*/
```
在0到29之间的10000个随机整数被添加到 **Set** 中，因此可以想象每个值都重复了很多次。但是从结果中可以看到，每一个数只有一个实例出现在结果中。
在 0 到 29 之间的 10000 个随机整数被添加到 **Set** 中，因此可以想象每个值都重复了很多次。但是从结果中可以看到，每一个数只有一个实例出现在结果中。
早期Java版本中的 **HashSet** 产生的输出没有可辨别的顺序。这是因为出于对速度的追求， **HashSet** 使用了散列，请参阅[附录：集合主题]()一章。由 **HashSet** 维护的顺序与 **TreeSet** 或 **LinkedHashSet** 不同，因为它们的实现具有不同的元素存储方式。 **TreeSet** 将元素存储在红-黑树数据结构中，而 **HashSet** 使用散列函数。 **LinkedHashSet** 因为查询速度的原因也使用了散列，但是看起来使用了链表来维护元素的插入顺序。显然，哈希算法已经更改，现在 **Integer** 按顺序排序。 但是，您不应该依赖此行为：
早期 Java 版本中的 **HashSet** 产生的输出没有可辨别的顺序。这是因为出于对速度的追求， **HashSet** 使用了散列，请参阅[附录：集合主题]()一章。由 **HashSet** 维护的顺序与 **TreeSet** 或 **LinkedHashSet** 不同，因为它们的实现具有不同的元素存储方式。 **TreeSet** 将元素存储在红-黑树数据结构中，而 **HashSet** 使用散列函数。 **LinkedHashSet** 因为查询速度的原因也使用了散列，但是看起来使用了链表来维护元素的插入顺序。看起来散列算法好像已经改变了，现在 **Integer** 按顺序排序。但是，您不应该依赖此行为：
```java
// collections/SetOfString.java
@@ -911,7 +915,7 @@ public class SortedSetOfString {
*/
```
最常见的操作之一是使用 **contains()** 测试成员归属性，但也有一些其它操作，可能会让你想起在小学学过的文氏图（译者注：用圆表示集与集之间关系的图）：
最常见的操作之一是使用 `contains()` 测试成员归属性，但也有一些其它操作，这可能会让你想起在小学学过的维恩图（译者注：利用图形的交合表示多个集合之间的逻辑关系）：
```java
// collections/SetOperations.java
@@ -953,9 +957,9 @@ Z]
*/
```
这些方法名都是自解释的，JDK文档中还有一些其它的方法。
这些方法名都是自解释的，JDK 文档中还有一些其它的方法。
能够产生每个元素都唯一的列表是相当有用的功能。例如，假设想要列出上面的 **SetOperations.java** 文件中的所有单词，通过使用本书后面介绍的 **java.nio.file.Files.readAllLines()** 方法，可以打开一个文件，并将其作为一个 **List\<String\>** 读取，每个 **String** 都是输入文件中的一行：
能够产生每个元素都唯一的列表是相当有用的功能。例如，假设想要列出上面的 **SetOperations.java** 文件中的所有单词，通过使用本书后面介绍的 `java.nio.file.Files.readAllLines()` 方法，可以打开一个文件，并将其作为一个 **List\<String>** 读取，每个 **String** 都是输入文件中的一行：
```java
// collections/UniqueWords.java
@@ -986,7 +990,7 @@ void]
*/
```
我们逐步浏览文件中的每一行，并使用 **String.split()** 将其分解为单词，这里使用正则表达式 **\\\ W +** ，这意味着它会依据一个或多个（即 **+** ）非单词字母来拆分字符串（正则表达式将在[字符串]()章节介绍）。每个结果单词都会添加到 **Set words** 中。因为它是 **TreeSet** ，所以对结果进行排序。这里，排序是按*字典顺序*（lexicographically）完成的，因此大写和小写字母位于不同的组中。如果想按*字母顺序*（alphabetically）对其进行排序，可以向 **TreeSet** 构造器传入 **String.CASE_INSENSITIVE_ORDER** 比较器（比较器是一个建立排序顺序的对象）：
我们逐步浏览文件中的每一行，并使用 `String.split()` 将其分解为单词，这里使用正则表达式 **\\\ W +** ，这意味着它会依据一个或多个（即 **+** ）非单词字母来拆分字符串（正则表达式将在[字符串]()章节介绍）。每个结果单词都会添加到 **Set words** 中。因为它是 **TreeSet** ，所以对结果进行排序。这里，排序是按*字典顺序*（lexicographically）完成的，因此大写和小写字母位于不同的组中。如果想按*字母顺序*（alphabetically）对其进行排序，可以向 **TreeSet** 构造器传入 **String.CASE_INSENSITIVE_ORDER** 比较器（比较器是一个建立排序顺序的对象）：
```java
// collections/UniqueWordsAlphabetic.java
@@ -1023,7 +1027,7 @@ String, System, to, true, util, void, X, Y, Z]
<!-- Map -->
## 映射Map
将对象映射到其他对象的能力是解决编程问题的有效方法。例如，考虑一个程序，它被用来检查Java的 **Random** 类的随机性。理想情况下， **Random** 会产生完美的数字分布，但为了测试这一点，则需要生成大量的随机数，并计算落在各种范围内的数字个数。 **Map** 可以很容易地解决这个问题。在本例中，键是 **Random** 生成的数字，而值是该数字出现的次数：
将对象映射到其他对象的能力是解决编程问题的有效方法。例如，考虑一个程序，它被用来检查 Java 的 **Random** 类的随机性。理想情况下， **Random** 会产生完美的数字分布，但为了测试这一点，则需要生成大量的随机数，并计算落在各种范围内的数字个数。 **Map** 可以很容易地解决这个问题。在本例中，键是 **Random** 生成的数字，而值是该数字出现的次数：
```java
// collections/Statistics.java
@@ -1053,9 +1057,9 @@ public class Statistics {
*/
```
- **[1]** 自动包装机制将随机生成的 **int** 转换为可以与 **HashMap** 一起使用的 **Integer** 引用（不能使用基本类型的集合）。如果键不在集合中，则 **get()** 返回 **null** （这意味着这是第一次找到该数字）。否则， **get()** 会为键生成与之关联的 **Integer** 值，然后该值被递增（自动包装机制再次简化了表达式，但实际上确实发生了对 **Integer** 的装箱和拆箱）。
- **[1]** 自动包装机制将随机生成的 **int** 转换为可以与 **HashMap** 一起使用的 **Integer** 引用（不能使用基本类型的集合）。如果键不在集合中，则 `get()` 返回 **null** （这意味着这是第一次找到该数字）。否则， `get()` 会为键生成与之关联的 **Integer** 值，然后该值被递增（自动包装机制再次简化了表达式，但实际上确实发生了对 **Integer** 的装箱和拆箱）。
接下来的示例将使用一个 **String** 描述来查找 **Pet** 对象。它还展示了通过使用 **containsKey()**和 **containsValue()** 方法去测试一个 **Map** ，以查看它是否包含某个键或某个值：
接下来的示例将使用一个 **String** 描述来查找 **Pet** 对象。它还展示了通过使用 `containsKey()` 和 `containsValue()` 方法去测试一个 **Map** ，以查看它是否包含某个键或某个值：
```java
// collections/PetMap.java
@@ -1084,7 +1088,7 @@ true
*/
```
**Map** 与数组和其他的 **Collection** 一样，可以轻松地扩展到多个维度，只需要创建一个值为 **Map** 的 **Map**（这些 **Map** 的值可以是其他集合，甚至是其他 **Map**）。因此，能够很容易地将集合组合起来以快速生成强大的数据结构。例如，假设你正在追踪有多个宠物的人，只需要一个 **Map\<Person, List\<Pet\>\>** 即可：
**Map** 与数组和其他的 **Collection** 一样，可以轻松地扩展到多个维度，只需要创建一个值为 **Map** 的 **Map**（这些 **Map** 的值可以是其他集合，甚至是其他 **Map**）。因此，能够很容易地将集合组合起来以快速生成强大的数据结构。例如，假设你正在追踪有多个宠物的人，只需要一个 **Map\<Person, List\<Pet>>** 即可：
```java
@@ -1152,9 +1156,10 @@ Person Luke has:
*/
```
**Map** 可以返回由其键组成的 **Set** ，由其值组成的 **Collection** ，或者其键值对的 **Set** 。 **keySet()** 方法生成由在 **petPeople** 中的所有键组成的 **Set** ，它在*for-in*语句中被用来遍历该 **Map** 。
**Map** 可以返回由其键组成的 **Set** ，由其值组成的 **Collection** ，或者其键值对的 **Set** 。 `keySet()` 方法生成由在 **petPeople** 中的所有键组成的 **Set** ，它在 *for-in* 语句中被用来遍历该 **Map** 。
<!-- Queue -->
## 队列Queue
队列是一个典型的“先进先出”（FIFO）集合。 即从集合的一端放入事物，再从另一端去获取它们，事物放入集合的顺序和被取出的顺序是相同的。队列通常被当做一种可靠的将对象从程序的某个区域传输到另一个区域的途径。队列在[并发编程]()中尤为重要，因为它们可以安全地将对象从一个任务传输到另一个任务。
@@ -1190,9 +1195,9 @@ B r o n t o s a u r u s
*/
```
**offer()** 是与 **Queue** 相关的方法之一，它在允许的情况下，在队列的尾部插入一个元素，或者返回 **false** 。 **peek()** 和 **element()** 都返回队头元素而不删除它，但是如果队列为空，则 **element()** 抛出 **NoSuchElementException** ，而 **peek()** 返回 **null** 。 **poll()** 和 **remove()** 都删除并返回队头元素，但如果队列为空，**poll()** 返回 **null** ，而 **remove()** 抛出 **NoSuchElementException** 。
`offer()` 是与 **Queue** 相关的方法之一，它在允许的情况下，在队列的尾部插入一个元素，或者返回 **false** 。 `peek()` 和 `element()` 都返回队头元素而不删除它，但是如果队列为空，则 `element()` 抛出 **NoSuchElementException** ，而 `peek()` 返回 **null** 。 `poll()` 和 `remove()`* 都删除并返回队头元素，但如果队列为空，`poll()` 返回 **null** ，而 `remove()` 抛出 **NoSuchElementException** 。
自动包装机制会自动将 **nextInt()** 的 **int** 结果转换为 **queue** 所需的 **Integer** 对象，并将 **char c** 转换为 **qc** 所需的 **Character** 对象。 **Queue** 接口窄化了对 **LinkedList** 方法的访问权限，因此只有适当的方法才能使用，因此能够访问到的 **LinkedList** 的方法会变少（这里实际上可以将 **Queue** 强制转换回 **LinkedList** ，但至少我们不鼓励这样做）。
自动包装机制会自动将 `nextInt()` 的 **int** 结果转换为 **queue** 所需的 **Integer** 对象，并将 **char c** 转换为 **qc** 所需的 **Character** 对象。 **Queue** 接口窄化了对 **LinkedList** 方法的访问权限，因此只有适当的方法才能使用，因此能够访问到的 **LinkedList** 的方法会变少（这里实际上可以将 **Queue** 强制转换回 **LinkedList** ，但至少我们不鼓励这样做）。
与 **Queue** 相关的方法提供了完整而独立的功能。 也就是说，对于 **Queue** 所继承的 **Collection** ，在不需要使用它的任何方法的情况下，就可以拥有一个可用的 **Queue** 。
@@ -1201,9 +1206,9 @@ B r o n t o s a u r u s
先进先出（FIFO）描述了最典型的*队列规则*（queuing discipline）。队列规则是指在给定队列中的一组元素的情况下，确定下一个弹出队列的元素的规则。先进先出声明的是下一个弹出的元素应该是等待时间最长的元素。
优先级队列声明下一个弹出的元素是最需要的元素（具有最高的优先级）。例如，在机场，当飞机临近起飞时，这架飞机的乘客可以在办理登机手续时排到队头。如果构建了一个消息传递系统，某些消息比其他消息更重要，应该尽快处理，而不管它们何时到达。在Java 5中添加了 **PriorityQueue** ，以便自动实现这种行为。
优先级队列声明下一个弹出的元素是最需要的元素（具有最高的优先级）。例如，在机场，当飞机临近起飞时，这架飞机的乘客可以在办理登机手续时排到队头。如果构建了一个消息传递系统，某些消息比其他消息更重要，应该尽快处理，而不管它们何时到达。在Java 5 中添加了 **PriorityQueue** ，以便自动实现这种行为。
当在 **PriorityQueue** 上调用 **offer()** 方法来插入一个对象时，该对象会在队列中被排序。[^5]默认的排序使用队列中对象的*自然顺序*（natural order），但是可以通过提供自己的 **Comparator** 来修改这个顺序。 **PriorityQueue** 确保在调用**peek()** ， **poll()** 或 **remove()** 方法时，获得的元素将是队列中优先级最高的元素。
当在 **PriorityQueue** 上调用 `offer()` 方法来插入一个对象时，该对象会在队列中被排序。[^5]默认的排序使用队列中对象的*自然顺序*（natural order），但是可以通过提供自己的 **Comparator** 来修改这个顺序。 **PriorityQueue** 确保在调用 `peek()` ， `poll()` 或 `remove()` 方法时，获得的元素将是队列中优先级最高的元素。
让 **PriorityQueue** 与 **Integer** ， **String** 和 **Character** 这样的内置类型一起工作易如反掌。在下面的示例中，第一组值与前一个示例中的随机值相同，可以看到它们从 **PriorityQueue** 中弹出的顺序与前一个示例不同：
@@ -1260,7 +1265,7 @@ C B A A
*/
```
**PriorityQueue** 是允许重复的，最小的值具有最高的优先级（如果是 **String** ，空格也可以算作值，并且比字母的优先级高）。为了展示如何通过提供自己的 **Comparator** 对象来改变顺序，第三个对 **PriorityQueue\<Integer\>** 构造器的调用，和第二个对 **PriorityQueue\<String\>** 的调用使用了由 **Collections.reverseOrder()** （Java SE5中新添加的）产生的反序的 **Comparator** 。
**PriorityQueue** 是允许重复的，最小的值具有最高的优先级（如果是 **String** ，空格也可以算作值，并且比字母的优先级高）。为了展示如何通过提供自己的 **Comparator** 对象来改变顺序，第三个对 **PriorityQueue\<Integer>** 构造器的调用，和第二个对 **PriorityQueue\<String>** 的调用使用了由 `Collections.reverseOrder()` （Java 5 中新添加的）产生的反序的 **Comparator** 。
最后一部分添加了一个 **HashSet** 来消除重复的 **Character**。
@@ -1271,7 +1276,7 @@ C B A A
**Collection** 是所有序列集合共有的根接口。它可能会被认为是一种“附属接口”（incidental interface），即因为要表示其他若干个接口的共性而出现的接口。此外，**java.util.AbstractCollection** 类提供了 **Collection** 的默认实现，使得你可以创建 **AbstractCollection** 的子类型，而其中没有不必要的代码重复。
使用接口描述的一个理由是它可以使我们创建更通用的代码。通过针对接口而非具体实现来编写代码，我们的代码可以应用于更多类型的对象。[^6]因此，如果所编写的方法接受一个 **Collection** ，那么该方法可以应用于任何实现了 **Collection** 的类——这也就使得一个新类可以选择去实现 **Collection** 接口，以便该方法可以使用它。标准C++类库中的的集合并没有共同的基类——集合之间的所有共性都是通过迭代器实现的。在Java中，遵循C++的方式看起来似乎很明智，即用迭代器而不是 **Collection** 来表示集合之间的共性。但是，这两种方法绑定在了一起，因为实现 **Collection** 就意味着需要提供 **iterator()** 方法：
使用接口描述的一个理由是它可以使我们创建更通用的代码。通过针对接口而非具体实现来编写代码，我们的代码可以应用于更多类型的对象。[^6]因此，如果所编写的方法接受一个 **Collection** ，那么该方法可以应用于任何实现了 **Collection** 的类——这也就使得一个新类可以选择去实现 **Collection** 接口，以便该方法可以使用它。标准 C++ 类库中的的集合并没有共同的基类——集合之间的所有共性都是通过迭代器实现的。在 Java 中，遵循 C++ 的方式看起来似乎很明智，即用迭代器而不是 **Collection** 来表示集合之间的共性。但是，这两种方法绑定在了一起，因为实现 **Collection** 就意味着需要提供 `iterator()` 方法：
```java
// collections/InterfaceVsIterator.java
@@ -1328,11 +1333,11 @@ Britney=Pug, Sam=Cymric, Spot=Pug, Fluffy=Manx}
*/
```
两个版本的 **display()** 方法都可以使用 **Map** 或 **Collection** 的子类型来工作。 而且**Collection** 接口和 **Iterator** 都将 **display()** 方法与低层集合的特定实现解耦。
两个版本的 `display()` 方法都可以使用 **Map** 或 **Collection** 的子类型来工作。 而且**Collection** 接口和 **Iterator** 都将 `display()` 方法与低层集合的特定实现解耦。
在本例中，这两种方式都可以奏效。事实上， **Collection** 要更方便一点，因为它是 **Iterable** 类型，因此在 **display(Collection)** 的实现中可以使用*for-in*构造，这使得代码更加清晰。
在本例中，这两种方式都可以奏效。事实上， **Collection** 要更方便一点，因为它是 **Iterable** 类型，因此在 `display(Collection)` 的实现中可以使用 *for-in* 构造，这使得代码更加清晰。
当需要实现一个不是 **Collection** 的外部类时，由于让它去实现 **Collection** 接口可能非常困难或麻烦，因此使用 **Iterator** 就会变得非常吸引人。例如，如果我们通过继承一个持有 **Pet** 对象的类来创建一个 **Collection** 的实现，那么我们必须实现 **Collection** 所有的方法，即使我们不在 **display()** 方法中使用它们，也必须这样做。虽然这可以通过继承 **AbstractCollection** 而很容易地实现，但是无论如何还是要被强制去实现 **iterator()** 和 **size()** 方法，这些方法 **AbstractCollection** 没有实现，但是 **AbstractCollection** 中的其它方法会用到：
当需要实现一个不是 **Collection** 的外部类时，由于让它去实现 **Collection** 接口可能非常困难或麻烦，因此使用 **Iterator** 就会变得非常吸引人。例如，如果我们通过继承一个持有 **Pet** 对象的类来创建一个 **Collection** 的实现，那么我们必须实现 **Collection** 所有的方法，即使我们不在 `display()` 方法中使用它们，也必须这样做。虽然这可以通过继承 **AbstractCollection** 而很容易地实现，但是无论如何还是要被强制去实现 `iterator()` 和 `size()` 方法，这些方法 **AbstractCollection** 没有实现，但是 **AbstractCollection** 中的其它方法会用到：
```java
// collections/CollectionSequence.java
@@ -1374,11 +1379,11 @@ extends AbstractCollection<Pet> {
*/
```
**remove()** 方法是一个“可选操作”，在[附录：集合主题]()中详细介绍。 这里可以不必实现它，如果你调用它，它将抛出异常。
`remove()` 方法是一个“可选操作”，在[附录：集合主题]()中详细介绍。 这里可以不必实现它，如果你调用它，它将抛出异常。
- **[1]** 你可能会认为，因为 **iterator()** 返回 **Iterator\<Pet\>** ，匿名内部类定义可以使用菱形语法，Java可以推断出类型。但这不起作用，类型推断仍然非常有限。
- **[1]** 你可能会认为，因为 `iterator()` 返回 **Iterator\<Pet>** ，匿名内部类定义可以使用菱形语法，Java可以推断出类型。但这不起作用，类型推断仍然非常有限。
这个例子表明，如果实现了 **Collection** ，就必须实现 **iterator()** ，并且只拿实现 **iterator()** 与继承 **AbstractCollection** 相比，花费的代价只有略微减少。但是，如果类已经继承了其他的类，那么就不能继承再 **AbstractCollection** 了。 在这种情况下，要实现 **Collection** ，就必须实现该接口中的所有方法。 此时，继承并提供创建迭代器的能力要容易得多：
这个例子表明，如果实现了 **Collection** ，就必须实现 `iterator()` ，并且只拿实现 `iterator()` 与继承 **AbstractCollection** 相比，花费的代价只有略微减少。但是，如果类已经继承了其他的类，那么就不能继承再 **AbstractCollection** 了。在这种情况下，要实现 **Collection** ，就必须实现该接口中的所有方法。此时，继承并提供创建迭代器的能力要容易得多：
```java
// collections/NonCollectionSequence.java
@@ -1422,7 +1427,7 @@ public class NonCollectionSequence extends PetSequence {
<!-- for-in and Iterators -->
## for-in和迭代器
到目前为止，*for-in*语法主要用于数组，但它也适用于任何 **Collection** 对象。实际上在使用 **ArrayList** 时，已经看到了一些使用它的示例，下面是一个更通用的证明：
到目前为止，*for-in* 语法主要用于数组，但它也适用于任何 **Collection** 对象。实际上在使用 **ArrayList** 时，已经看到了一些使用它的示例，下面是一个更通用的证明：
```java
// collections/ForInCollections.java
@@ -1443,9 +1448,9 @@ public class ForInCollections {
*/
```
由于 **cs** 是一个 **Collection** ，因此该代码展示了使用*for-in*是所有 **Collection** 对象的特征。
由于 **cs** 是一个 **Collection** ，因此该代码展示了使用 *for-in* 是所有 **Collection** 对象的特征。
这样做的原因是Java SE5引入了一个名为 **Iterable** 的接口，该接口包含一个能够生成 **Iterator** 的 **iterator()** 方法。*for-in*使用此 **Iterable** 接口来遍历序列。因此，如果创建了任何实现了 **Iterable** 的类，都可以将它用于*for-in*语句中：
这样做的原因是 Java 5 引入了一个名为 **Iterable** 的接口，该接口包含一个能够生成 **Iterator** 的 `iterator()` 方法。*for-in* 使用此 **Iterable** 接口来遍历序列。因此，如果创建了任何实现了 **Iterable** 的类，都可以将它用于 *for-in* 语句中：
```java
// collections/IterableClass.java
@@ -1482,9 +1487,9 @@ And that is how we know the Earth to be banana-shaped.
*/
```
**iterator()** 返回的是实现了 **Iterator\<String\>** 的匿名内部类的实例，该匿名内部类可以遍历数组中的每个单词。在 **main()** 中，可以看到 **IterableClass** 确实可以用于*for-in*语句。
`iterator()` 返回的是实现了 **Iterator\<String>** 的匿名内部类的实例，该匿名内部类可以遍历数组中的每个单词。在主方法中，可以看到 **IterableClass** 确实可以用于 *for-in* 语句。
在Java SE5中，许多类都是 **Iterable** ，主要包括所有的 **Collection** 类（但不包括各种 **Maps** ）。 例如，下面的代码可以显示所有的操作系统环境变量：
在 Java 5 中，许多类都是 **Iterable** ，主要包括所有的 **Collection** 类（但不包括各种 **Maps** ）。 例如，下面的代码可以显示所有的操作系统环境变量：
```java
// collections/EnvironmentVariables.java
@@ -1501,9 +1506,9 @@ public class EnvironmentVariables {
}
```
**System.getenv()** [^7]返回一个 **Map** ， **entrySet()** 产生一个由 **Map.Entry** 的元素构成的 **Set** ，并且这个 **Set** 是一个 **Iterable** ，因此它可以用于*for-in*循环。
`System.getenv()` [^7]返回一个 **Map** ， `entrySet()` 产生一个由 **Map.Entry** 的元素构成的 **Set** ，并且这个 **Set** 是一个 **Iterable** ，因此它可以用于 *for-in* 循环。
*for-in*语句适用于数组或其它任何 **Iterable** ，但这并不意味着数组肯定也是个 **Iterable** ，也不会发生任何自动装箱：
*for-in* 语句适用于数组或其它任何 **Iterable** ，但这并不意味着数组肯定也是个 **Iterable** ，也不会发生任何自动装箱：
```java
// collections/ArrayIsNotIterable.java
@@ -1533,10 +1538,10 @@ public class ArrayIsNotIterable {
<!-- The Adapter Method Idiom -->
### 适配器方法惯用法
如果现在有一个 **Iterable** 类，你想要添加一种或多种在*for-in*语句中使用这个类的方法，应该怎么做呢？ 例如，假设你希望可以选择是在正向还是反向遍历一个单词列表。如果直接继承这个类，并覆盖 **iterator()** 方法，则只能替换现有的方法，而不能实现选择。
如果现在有一个 **Iterable** 类，你想要添加一种或多种在 *for-in* 语句中使用这个类的方法，应该怎么做呢？ 例如，假设你希望可以选择是在正向还是反向遍历一个单词列表。如果直接继承这个类，并覆盖 `iterator()` 方法，则只能替换现有的方法，而不能实现选择。
一种解决方案是所谓*适配器方法*（Adapter Method）的惯用法。“适配器”部分来自于设计模式，因为必须要提供特定的接口来满足*for-in*语句。如果已经有一个接口并且需要另一个接口时，则编写适配器就可以解决这个问题。
在这里，若希望在默认的正向迭代器的基础上，添加产生反向迭代器的能力，因此不能使用覆盖，相反，而是添加了一个能够生成 **Iterable** 对象的方法，该对象可以用于*for-in*语句。这使得我们可以提供多种使用*for-in*语句的方式：
一种解决方案是所谓*适配器方法*（Adapter Method）的惯用法。“适配器”部分来自于设计模式，因为必须要提供特定的接口来满足 *for-in* 语句。如果已经有一个接口并且需要另一个接口时，则编写适配器就可以解决这个问题。
在这里，若希望在默认的正向迭代器的基础上，添加产生反向迭代器的能力，因此不能使用覆盖，相反，而是添加了一个能够生成 **Iterable** 对象的方法，该对象可以用于 *for-in* 语句。这使得我们可以提供多种使用 *for-in* 语句的方式：
```java
// collections/AdapterMethodIdiom.java
@@ -1586,7 +1591,7 @@ be to not or be To
*/
```
在 **main()** 中，如果直接将 **ral** 对象放在*for-in*语句中，则会得到（默认的）正向迭代器。但是如果在该对象上调用 **reversed()** 方法，它会产生不同的行为。
在主方法中，如果直接将 **ral** 对象放在 *for-in* 语句中，则会得到（默认的）正向迭代器。但是如果在该对象上调用 `reversed()` 方法，它会产生不同的行为。
通过使用这种方式，可以在 **IterableClass.java** 示例中添加两种适配器方法：
@@ -1643,9 +1648,9 @@ And that is how we know the Earth to be banana-shaped.
*/
```
注意，第二个方法 **random()** 没有创建它自己的 **Iterator** ，而是直接返回被打乱的 **List** 中的 **Iterator** 。
注意，第二个方法 `random()` 没有创建它自己的 **Iterator** ，而是直接返回被打乱的 **List** 中的 **Iterator** 。
从输出中可以看到， **Collections.shuffle()** 方法不会影响到原始数组，而只是打乱了 **shuffled** 中的引用。之所以这样，是因为 **randomized()** 方法用一个 **ArrayList** 将 **Arrays.asList()** 的结果包装了起来。如果这个由 **Arrays.asList()** 生成的 **List** 被直接打乱，那么它将修改底层数组，如下所示：
从输出中可以看到， `Collections.shuffle()` 方法不会影响到原始数组，而只是打乱了 **shuffled** 中的引用。之所以这样，是因为 `randomized()` 方法用一个 **ArrayList** 将 `Arrays.asList()` 的结果包装了起来。如果这个由 `Arrays.asList()` 生成的 **List** 被直接打乱，那么它将修改底层数组，如下所示：
```java
// collections/ModifyingArraysAsList.java
@@ -1679,16 +1684,16 @@ array: [9, 1, 6, 3, 7, 2, 5, 10, 4, 8]
*/
```
在第一种情况下， **Arrays.asList()** 的输出被传递给了 **ArrayList** 的构造器，这将创建一个引用 **ia** 的元素的 **ArrayList** ，因此打乱这些引用不会修改该数组。但是，如果直接使用 **Arrays.asList(ia)** 的结果，这种打乱就会修改 **ia** 的顺序。重要的是要注意 **Arrays.asList()** 生成一个 **List** 对象，该对象使用底层数组作为其物理实现。如果执行的会修改这个 **List** ，并且不希望修改原始数组，那么就应该在另一个集合中创建一个副本。
在第一种情况下， `Arrays.asList()` 的输出被传递给了 **ArrayList** 的构造器，这将创建一个引用 **ia** 的元素的 **ArrayList** ，因此打乱这些引用不会修改该数组。但是，如果直接使用 `Arrays.asList(ia)` 的结果，这种打乱就会修改 **ia** 的顺序。重要的是要注意 `Arrays.asList()` 生成一个 **List** 对象，该对象使用底层数组作为其物理实现。如果执行的操作会修改这个 **List** ，并且不希望修改原始数组，那么就应该在另一个集合中创建一个副本。
<!-- Summary -->
## 本章小结
Java提供了许多保存对象的方法：
Java 提供了许多保存对象的方法：
1. 数组将数字索引与对象相关联。它保存类型明确的对象，因此在查找对象时不必对结果做类型转换。它可以是多维的，可以保存基本类型的数据。虽然可以在运行时创建数组，但是一旦创建数组，就无法更改数组的大小。
2. **Collection** 保存单一的元素，而 **Map** 包含相关联的键值对。使用Java泛型，可以指定集合中保存的对象的类型，因此不能将错误类型的对象放入集合中，并且在从集合中获取元素时，不必进行类型转换。各种 **Collection** 和各种 **Map** 都可以在你向其中添加更多的元素时，自动调整其尺寸大小。集合不能保存基本类型，但自动装箱机制会负责执行基本类型和集合中保存的包装类型之间的双向转换。
2. **Collection** 保存单一的元素，而 **Map** 包含相关联的键值对。使用 Java 泛型，可以指定集合中保存的对象的类型，因此不能将错误类型的对象放入集合中，并且在从集合中获取元素时，不必进行类型转换。各种 **Collection** 和各种 **Map** 都可以在你向其中添加更多的元素时，自动调整其尺寸大小。集合不能保存基本类型，但自动装箱机制会负责执行基本类型和集合中保存的包装类型之间的双向转换。
3. 像数组一样， **List** 也将数字索引与对象相关联，因此，数组和 **List** 都是有序集合。
@@ -1698,14 +1703,15 @@ Java提供了许多保存对象的方法：
6. **Map** 是一种将对象（而非数字）与对象相关联的设计。 **HashMap** 专为快速访问而设计，而 **TreeMap** 保持键始终处于排序状态，所以没有 **HashMap** 快。 **LinkedHashMap** 按插入顺序保存其元素，但使用散列提供快速访问的能力。
7. **Set** 不接受重复元素。 **HashSet** 提供最快的查询速度，而 **TreeSet** 保持元素处于排序状态。 **LinkedHashSets** 按插入顺序保存其元素，但使用散列提供快速访问的能力。
7. **Set** 不接受重复元素。 **HashSet** 提供最快的查询速度，而 **TreeSet** 保持元素处于排序状态。 **LinkedHashSet** 按插入顺序保存其元素，但使用散列提供快速访问的能力。
8. 不要在新代码中使用遗留类 **Vector** ， **Hashtable** 和 **Stack** 。
8. 不要在新代码中使用遗留类 **Vector** ，**Hashtable** 和 **Stack** 。
浏览一下Java集合的简图（不包含抽象类或遗留组件）会很有帮助。这里仅包括在一般情况下会碰到的接口和类。
浏览一下Java集合的简图（不包含抽象类或遗留组件）会很有帮助。这里仅包括在一般情况下会碰到的接口和类。（译者注：下图为原著PDF中的截图，可能由于未知原因存在问题。这里可参考译者绘制版[^8]）
![simple collection taxonomy](../images/simple-collection-taxonomy.png)
### 简单集合分类
可以看到，实际上只有四个基本的集合组件： **Map** ， **List** ， **Set** 和 **Queue** ，它们各有两到三个实现版本（**Queue** 的 **java.util.concurrent** 实现未包含在此图中）。最常使用的集合用黑色粗线线框表示。
@@ -1784,27 +1790,31 @@ Serializable]
*/
```
除 **TreeSet** 之外的所有 **Set** 都具有与 **Collection** 完全相同的接口。**List** 和 **Collection** 存在着明显的不同，尽管 **List** 所要求的方法都在 **Collection** 中。另一方面，在 **Queue** 接口中的方法是独立的，在创建具有 **Queue** 功能的实现时，不需要使用 **Collection** 方法。最后， **Map** 和 **Collection** 之间唯一的交集是Map可以使用 **entrySet()** 和 **values()** 方法来产生 **Collection** 。
除 **TreeSet** 之外的所有 **Set** 都具有与 **Collection** 完全相同的接口。**List** 和 **Collection** 存在着明显的不同，尽管 **List** 所要求的方法都在 **Collection** 中。另一方面，在 **Queue** 接口中的方法是独立的，在创建具有 **Queue** 功能的实现时，不需要使用 **Collection** 方法。最后， **Map** 和 **Collection** 之间唯一的交集是 **Map** 可以使用 `entrySet()` 和 `values()` 方法来产生 **Collection** 。
请注意，标记接口 **java.util.RandomAccess** 附加到了 **ArrayList** 上，但不附加到 **LinkedList** 上。这为根据特定 **List** 动态改变其行为的算法提供了信息。
从面向对象的继承层次结构来看，这种组织结构确实有些奇怪。但是，当了解了 **java.util** 中更多的有关集合的内容后（特别是在[附录：集合主题]()中的内容），就会发现出了继承结构有点奇怪外，还有更多的问题。集合类库一直以来都是设计难题——解决这些问题涉及到要去满足经常彼此之间互为牵制的各方面需求。所以要做好准备，在各处做出妥协。
尽管存在这些问题，但Java集合仍是在日常工作中使用的基本工具，它可以使程序更简洁、更强大、更有效。你可能需要一段时间才能熟悉集合类库的某些方面，但我想你很快就会找到自己的路子，来获得和使用这个类库中的类。
尽管存在这些问题，但 Java 集合仍是在日常工作中使用的基本工具，它可以使程序更简洁、更强大、更有效。你可能需要一段时间才能熟悉集合类库的某些方面，但我想你很快就会找到自己的路子，来获得和使用这个类库中的类。
[^1]: 许多语言，例如Perl，Python和Ruby，都有集合的本地支持。
[^1]: 许多语言，例如 Perl ，Python 和 Ruby ，都有集合的本地支持。
[^2]: 这里是操作符重载的用武之地，C++和C#的集合类都使用操作符重载生成了更简洁的语法。
[^3]: 在[泛型]()章节的末尾，有个关于这个问题是否很严重的讨论。但是，[泛型]()章节还将展示Java泛型远不止是类型安全的集合这么简单。
[^4]: **remove()** 是一个所谓的“可选”方法（还有一些其它的这种方法），这意味着并非所有的 **Iterator** 实现都必须实现该方法。这个问题将在[附录：集合主题]()中介绍。但是，标准Java库集合实现了 **remove()** ，因此在[附录：集合主题]()章节之前，都不必担心这个问题。
[^4]: `remove()` 是一个所谓的“可选”方法（还有一些其它的这种方法），这意味着并非所有的 **Iterator** 实现都必须实现该方法。这个问题将在[附录：集合主题]()中介绍。但是，标准 Java 库集合实现了 `remove()` ，因此在[附录：集合主题]()章节之前，都不必担心这个问题。
[^5]: 这实际上依赖于具体实现。优先级队列算法通常会按插入顺序排序（维护一个*堆*），但它们也可以在删除时选择最重要的元素。 如果对象的优先级在它在队列中等待时可以修改，那么算法的选择就显得很重要了。
[^6]: 有些人提倡这样一种自动创建机制，即对一个类中所有可能的方法组合都自动创建一个接口，有时候对于单个的类都是如此。 我相信接口的意义不应该仅限于方法组合的机械地复制，因此我在创建接口之前，总是要先看到增加接口带来的价值。
[^7]: 这在Java SE5之前是不可用的，因为该方法被认为与操作系统的耦合度过紧，因此违反“一次编写，处处运行”的原则。现在提供它这一事实表明，Java的设计者们更加务实了。
[^7]: 这在 Java 5 之前是不可用的，因为该方法被认为与操作系统的耦合度过紧，因此违反“一次编写，处处运行”的原则。现在却提供它，这一事实表明， Java 的设计者们更加务实了。
[^8]: 下面是译者绘制的 Java 集合框架简图，黄色为接口，绿色为抽象类，蓝色为具体类。虚线箭头表示实现关系，实线箭头表示继承关系。
![collection](../images/collection.png)
![map](../images/map.png)
<!-- 分页 -->

78
docs/book/13-Functional-Programming.md
View File

@@ -7,11 +7,11 @@
> 函数式编程语言操纵代码片段就像操作数据一样容易。 虽然 Java 不是函数式语言，但 Java 8 Lambda 表达式和方法引用 (Method References) 允许你以函数式编程。
在计算机时代早期，内存是稀缺和昂贵的。几乎每个人都用汇编语言编程。人们对编译器有所了解，但仅仅想到编译生成的代码肯定会比手工编码多了很多字节。
在计算机时代早期，内存是稀缺和昂贵的。几乎每个人都用汇编语言编程。人们对编译器有所了解，但仅仅想到编译生成的代码肯定会比手工编码多很多字节。
通常，只是为了使程序适合有限的内存，程序员通过修改内存中的代码来保存代码空间，以便在程序执行时执行不同的操作。这种技术被称为**自修改代码** （self-modifying code）。只要程序足够小，少数人可以维护所有棘手和神秘的汇编代码，你就可以让它运行起来。
通常，只是为了使程序适合有限的内存，程序员通过修改内存中的代码来节省代码空间，以便在程序执行时执行不同的操作。这种技术被称为**自修改代码** （self-modifying code）。只要程序足够小，少数人可以维护所有棘手和神秘的汇编代码，你就可以让它运行起来。
随着内存和处理器变得更便宜、更快。C 语言出现并被大多数汇编程序员认为更“高级”。人们发现使用 C 可以显著提高生产力。同时，创建自修改代码仍然不难。
随着内存和处理器变得更便宜、更快。C 语言出现并被大多数汇编程序员认为更“高级”。人们发现使用 C 可以显著提高生产力。同时，使用 C 创建自修改代码仍然不难。
随着硬件越来越便宜，程序的规模和复杂性都在增长。这一切只是让程序工作变得困难。我们想方设法使代码更加一致和易懂。使用纯粹的自修改代码造成的结果就是：我们很难确定程序在做什么。它也难以测试：除非你想一点点测试输出，代码转换和修改等等过程？
@@ -25,7 +25,7 @@ OO（object oriented，面向对象）是抽象数据，FP（functional programm
纯粹的函数式语言在安全性方面更进一步。它强加了额外的约束，即所有数据必须是不可变的：设置一次，永不改变。将值传递给函数，该函数然后生成新值但从不修改自身外部的任何东西（包括其参数或该函数范围之外的元素）。当强制执行此操作时，你知道任何错误都不是由所谓的副作用引起的，因为该函数仅创建并返回结果，而不是其他任何错误。
更好的是，“不可变对象和无副作用”范例解决了并发编程中最基本和最棘手的问题之一（当程序的某些部分同时在多个处理器上运行时）。这是可变共享状态的问题，这意味着代码的不同部分（在不同的处理器上运行）可以尝试同时修改同一块内存（谁赢了？没人知道）。如果函数永远不会修改现有值但只生成新值，则不会对内存产生争用，这是纯函数式语言的定义。 因此，经常提出纯函数式语言作为并行编程的解决方案（还有其他可行的解决方案）。
更好的是，“不可变对象和无副作用”范式解决了并发编程中最基本和最棘手的问题之一（当程序的某些部分同时在多个处理器上运行时）。这是可变共享状态的问题，这意味着代码的不同部分（在不同的处理器上运行）可以尝试同时修改同一块内存（谁赢了？没人知道）。如果函数永远不会修改现有值但只生成新值，则不会对内存产生争用，这是纯函数式语言的定义。 因此，经常提出纯函数式语言作为并行编程的解决方案（还有其他可行的解决方案）。
需要提醒大家的是，函数式语言背后有很多动机，这意味着描述它们可能会有些混淆。它通常取决于各种观点：“为并行编程”，“代码可靠性”和“代码创建和库复用”。[^1] 同时，函数式编程的参数能帮助程序员创建更快更健壮的代码 —— 部分仍然只是假设。虽然已有一些好的范例[^2]，但我们还不能证明纯函数式语言就是解决编程问题的最佳方法。
@@ -102,13 +102,13 @@ Hello
Hello there Hello there
```
**Strategy** 接口提供了单一 `approach()` 方法来承载函数式功能。通过实现不同的 **Strategy** 对象，我们可以创建不同的行为。
**Strategy** 接口提供了单一的 `approach()` 方法来承载函数式功能。通过创建不同的 **Strategy** 对象，我们可以创建不同的行为。
传统上，我们通过创建一个实现 **Strategy** 接口的类来实现此行为，比如在 **Soft**。
- **[1]** 在 **Strategize** 中，**Soft** 作为默认策略，在初始化构造函数中赋值的。
- **[2]** 一种略显冗长且更自发的方法是创建一个**匿名内部类**。即使这样，仍有相当数量的冗余代码。你总是要仔细观察：“哦，原来这样，这里使用了匿名内部类。”
- **[2]** 一种略显简短且更自发的方法是创建一个**匿名内部类**。即使这样，仍有相当数量的冗余代码。你总是要仔细观察：“哦，原来这样，这里使用了匿名内部类。”
- **[3]** Java 8 的 Lambda 表达式。由箭头 `->` 分隔开参数和函数体，箭头左边是参数，箭头右侧是从 Lambda 返回的表达式，即函数体。这实现了与定义类、匿名内部类相同的效果，但代码少得多。
@@ -116,12 +116,12 @@ Hello there Hello there
- **[5]** 在使用默认的 **Soft** **strategy** 之后，我们逐步遍历数组中的所有 **Strategy**，并使用 `changeStrategy()` 方法将每个 **Strategy** 放入 变量 `s` 中。
- **[6]** 现在，每次调用 `communic()` 都会产生不同的行为，具体取决于此刻正在使用的策略**代码对象**。我们传递的是行为，而非仅数据。[^3]
在 Java 8 之前，我们能够通过 **[1]** 和 **[2]** 的方式传递功能。然而，它的读写语法非常笨拙，并且我们别无选择。方法引用和 Lambda 表达式的出现让我们可以在需要时**传递功能**，而不是仅在必要才这么做。
- **[6]** 现在，每次调用 `communicate()` 都会产生不同的行为，具体取决于此刻正在使用的策略**代码对象**。我们传递的是行为，而非仅数据。[^3]
在 Java 8 之前，我们能够通过 **[1]** 和 **[2]** 的方式传递功能。然而，这种语法的读写非常笨拙，并且我们别无选择。方法引用和 Lambda 表达式的出现让我们可以在需要时**传递功能**，而不是仅在必要才这么做。
<!-- Lambda Expressions -->
## Lambda表达式
@@ -129,9 +129,9 @@ Lambda 表达式是使用**最小可能**语法编写的函数定义：
1. Lambda 表达式产生函数，而不是类。 在 JVM（Java Virtual Machine，Java 虚拟机）上，一切都是一个类，因此在幕后执行各种操作使 Lambda 看起来像函数 —— 但作为程序员，你可以高兴地假装它们“只是函数”。
2. Lambda 语法尽可能多，这正是为了使 Lambda 易于编写和使用。
2. Lambda 语法尽可能少，这正是为了使 Lambda 易于编写和使用。
我们在 `Strategize.java` 中看到了一个 Lambda 表达式，但还有其他语法变体：
我们在 **Strategize.java** 中看到了一个 Lambda 表达式，但还有其他语法变体：
```java
// functional/LambdaExpressions.java
@@ -255,7 +255,7 @@ public class RecursiveFactorial {
这里，`fact` 是一个静态变量。 注意使用三元 **if-else**。 递归函数将一直调用自己，直到 `i == 0`。所有递归函数都有“停止条件”，否则无限递归并报异常。
我们可以将 `Fibonacci` 序列改为递归 Lambda 表达式来实现，这次使用实例变量：
我们可以将 `Fibonacci` 序列改为使用递归 Lambda 表达式来实现，这次使用实例变量：
```java
// functional/RecursiveFibonacci.java
@@ -295,9 +295,10 @@ public class RecursiveFibonacci {
55
```
将 `Fibonacci` 序列对中的最后两个元素求和来产生下一个元素。
将 `Fibonacci` 序列中的最后两个元素求和来产生下一个元素。
<!-- method references-->
## 方法引用
@@ -366,7 +367,7 @@ Help!
**[3]** `hello()` 也符合 `call()` 的签名。
**[4]** 就像是 `help()`，静态内部类中的非静态方法。
**[4]** `help()` 也符合，它是静态内部类中的非静态方法。
**[5]** `assist()` 是静态内部类中的静态方法。
@@ -585,7 +586,7 @@ Lambda 表达式包含类型推导（编译器会自动推导出类型信息，
为了解决这个问题，Java 8 引入了 `java.util.function` 包。它包含一组接口，这些接口是 Lambda 表达式和方法引用的目标类型。 每个接口只包含一个抽象方法，称为函数式方法。
在编写接口时，可以使用 `@FunctionalInterface` 注解强制执行此“函数方法”模式：
在编写接口时，可以使用 `@FunctionalInterface` 注解强制执行此“函数式方法”模式：
```java
// functional/FunctionalAnnotation.java
@@ -627,9 +628,9 @@ public class FunctionalAnnotation {
}
```
`@FunctionalInterface` 注解是可选的; Java 将 `Functional` 和 `FunctionalNoAnn` 视为主方法中的函数接口。 `@FunctionalInterface` 的值在 `NotFunctional` 的定义中可见：接口中的如果有多个方法则会产生编译时错误消息。
`@FunctionalInterface` 注解是可选的; Java 在 `main()` 中把 **Functional** 和 **FunctionalNoAnn** 都当作函数式接口。 `@FunctionalInterface` 的值在 `NotFunctional` 的定义中可见：接口中如果有多个方法则会产生编译时错误消息。
仔细观察 `f` 和 `fna` 声明中会发生什么。 `Functional` 和 `FunctionalNoAnn` 定义接口，然而赋值的只是方法 `goodbye()`。首先，这只是一个方法而不是类；其次，它甚至都不是实现了该接口类的方法。Java 8 在这里添加了一点小魔法：如果将方法引用或 Lambda 表达式赋值给函数接口（以及适合的类型），Java 会适配你的赋值到目标接口。 编译器会自动包装方法引用或 Lambda 表达式到实现目标接口的类的实例中。
仔细观察在定义 `f` 和 `fna` 时发生了什么。 `Functional` 和 `FunctionalNoAnn` 定义接口，然而被赋值的只是方法 `goodbye()`。首先，这只是一个方法而不是类；其次，它甚至都不是实现了该接口的类中的方法。Java 8 在这里添加了一点小魔法：如果将方法引用或 Lambda 表达式赋值给函数式接口（类型需要匹配），Java 会适配你的赋值到目标接口。 编译器会自动包装方法引用或 Lambda 表达式到实现目标接口的类的实例中。
尽管 `FunctionalAnnotation` 确实适合 `Functional` 模型，但 Java 不允许我们将 `FunctionalAnnotation` 像 `fac` 定义一样直接赋值给 `Functional`，因为它没有明确地实现 `Functional` 接口。 令人惊奇的是 ，Java 8 允许我们以简便的语法为接口赋值函数。
@@ -637,17 +638,17 @@ public class FunctionalAnnotation {
以下是基本命名准则：
1. 如果只处理对象而非基本类型，名称为 `Function`，`Consumer`，`Predicate` 等。参数类型通过泛型添加。
1. 如果只处理对象而非基本类型，名称则为 `Function`，`Consumer`，`Predicate` 等。参数类型通过泛型添加。
2. 如果是基本类型，则由名称的第一部分表示，如 `LongConsumer`，`DoubleFunction`，`IntPredicate` 等，但基本 `Supplier` 类型例外。
2. 如果接收的参数是基本类型，则由名称的第一部分表示，如 `LongConsumer`，`DoubleFunction`，`IntPredicate` 等，但基本 `Supplier` 类型例外。
3. 如果返回值为基本类型，则用 `To` 表示，如 `ToLongFunction <T>` 和 `IntToLongFunction`。
4. 如果返回值类型与参数类型一致，则是一个运算符：单个参数使用 `UnaryOperator`，两个参数使用 `BinaryOperator`。
5. 如果是 2 个参数且返回值为布尔值，则是一个谓词（Predicate）。
5. 如果接收两个参数且返回值为布尔值，则是一个谓词（Predicate）。
6. 如果是两个参数类型不同，则名称中有一个 `Bi`。
6. 如果接收的两个参数类型不同，则名称中有一个 `Bi`。
下表描述了 `java.util.function` 中的目标类型（包括例外情况）：
@@ -668,15 +669,15 @@ public class FunctionalAnnotation {
|2 参数类型不同|**Bi操作** <br> (不同方法名)|**`BiFunction<T,U,R>` <br> `BiConsumer<T,U>` <br> `BiPredicate<T,U>` <br> `ToIntBiFunction<T,U>` <br> `ToLongBiFunction<T,U>` <br> `ToDoubleBiFunction<T>`**|
　　此表仅提供些常规方案。通过上表，你应该或多或少能自行推导出更多行的函数式接口。
此表仅提供些常规方案。通过上表，你应该或多或少能自行推导出更多行的函数式接口。
能看出来在创建 `java.util.function` 时，设计者做出了一些选择。
可以看出，在创建 `java.util.function` 时，设计者们做出了一些选择。
例如，为什么没有 `IntComparator`，`LongComparator` 和 `DoubleComparator` 呢？有 `BooleanSupplier` 却没有其他表示 **Boolean** 的接口；有通用的 `BiConsumer` 却没有用于 **int**，**long** 和 **double** 的 `BiConsumers` 变体（我对他们放弃的原因表示同情）。这是疏忽还是有人决定（他们是如何得出这个结论的）？
例如，为什么没有 `IntComparator`，`LongComparator` 和 `DoubleComparator` 呢？有 `BooleanSupplier` 却没有其他表示 **Boolean** 的接口；有通用的 `BiConsumer` 却没有用于 **int**，**long** 和 **double** 的 `BiConsumers` 变体（我对他们放弃的原因表示同情）。这些选择是疏忽还是有人认为其他组合的使用情况出现得很少（他们是如何得出这个结论的）？
你还可以看到基本类型给 Java 添加了多少复杂性。为了缓解效率问题，该语言的第一版中就包含了基本类型。现在，在语言的生命周期中，我们仍然受到语言设计选择不佳的影响。
你还可以看到基本类型给 Java 添加了多少复杂性。为了缓和效率问题，该语言的第一版中就包含了基本类型。现在，在语言的生命周期中，我们仍然受到语言设计选择不佳的影响。
下面枚举基于 Lambda 表达式的所有不同 Function 变体的示例：
下面枚举了基于 Lambda 表达式的所有不同 **Function** 变体的示例：
```java
// functional/FunctionVariants.java
@@ -744,7 +745,7 @@ public class FunctionVariants {
}
```
这些 Lambda 表达式尝试生成适合对应函数签名的最简代码。 在某些情况下，有必要进行强制类型转换，否则编译器会报截断错误。
这些 Lambda 表达式尝试生成适合函数签名的最简代码。 在某些情况下，有必要进行强制类型转换，否则编译器会报截断错误。
主方法中的每个测试都显示了 `Function` 接口中不同类型的 `apply()` 方法。 每个都产生一个与其关联的 Lambda 表达式的调用。
@@ -787,7 +788,7 @@ someOtherName()
查看 `BiConsumer` 的文档，你会看到 `accept()` 方法。 实际上，如果我们将方法命名为 `accept()`，它就可以作为方法引用。 但是我们也可用不同的名称，比如 `someOtherName()`。只要参数类型、返回类型与 `BiConsumer` 的 `accept()` 相同即可。
因此，在使用函数接口时，名称无关紧要——只要参数类型和返回类型相同。 Java 会将你的方法映射到接口方法。 要调用方法，可以调用接口的函数式方法（在本例中为 `accept()`），而不是你的方法名。
因此，在使用函数接口时，名称无关紧要——只要参数类型和返回类型相同。 Java 会将你的方法映射到接口方法。 要调用方法，可以调用接口的函数式方法名（在本例中为 `accept()`），而不是你的方法名。
现在我们来看看所有基于类的函数式，应用于方法引用（即那些不涉及基本类型的函数）。下例我们创建了一个最简单的函数式签名。代码示例：
@@ -869,7 +870,7 @@ public class TriFunctionTest {
}
```
这里我们测试方法引用和 Lambda 表达式。
这里我们测试了方法引用和 Lambda 表达式。
### 缺少基本类型的函数
@@ -903,7 +904,7 @@ public class BiConsumerPermutations {
1, 11
```
这里使用 `System.out.format()` 来显示。它类似于 `System.out.println()` 但提供了更多的显示选项。 这里，`%f` 表示我将 `n` 作为浮点值给出，`%d` 表示 `n` 是一个整数值。 我能够包含空格，并且它不会添加换行符，除非你输入 `%n` - 它也会接受传统 `\n` 换行符，但 `%n` 是自动跨平台的，这是使用的 `format()` 的另一个原因。
这里使用 `System.out.format()` 来显示。它类似于 `System.out.println()` 但提供了更多的显示选项。 这里，`%f` 表示我将 `n` 作为浮点值给出，`%d` 表示 `n` 是一个整数值。 这其中可以包含空格，输入 `%n` 会换行 — 当然使用传统的 `\n` 也能换行，但 `%n` 是自动跨平台的，这是使用 `format()` 的另一个原因。
上例简单使用了包装类型，装箱和拆箱用于在基本类型之间来回转换。 我们也可以使用包装类型，如 `Function`，而不是预定义的基本类型。代码示例：
@@ -939,7 +940,7 @@ public interface IntToDoubleFunction {
## 高阶函数
这个名字听起来有点令人生畏，但是：[高阶函数](https://en.wikipedia.org/wiki/Higher-order_function)（Higher-order Function）只是一个消费或产生函数的函数。
这个名字可能听起来令人生畏，但是：[高阶函数](https://en.wikipedia.org/wiki/Higher-order_function)（Higher-order Function）只是一个消费或产生函数的函数。
我们先来看看如何产生一个函数：
@@ -969,9 +970,9 @@ yelling
这里，`produce()` 是高阶函数。
**[1]** 使用继承，可以轻松地为你的专用接口创建别名。
**[1]** 使用继承，可以轻松地为专用接口创建别名。
**[2]** 使用 Lambda 表达式，在方法中轻松创建和返回一个函数。
**[2]** 使用 Lambda 表达式，可以轻松地在方法中创建和返回一个函数。
要消费一个函数，消费函数需要在参数列表正确地描述函数类型。代码示例：
@@ -993,7 +994,7 @@ public class ConsumeFunction {
}
```
有趣的是，根据消费函数生成新函数。代码示例：
当基于消费函数生成新函数时，事情就变得相当有趣了。代码示例如下：
```java
// functional/TransformFunction.java
@@ -1036,9 +1037,10 @@ O
在这里，`transform()` 生成一个与传入的函数具有相同签名的函数，但是你可以生成任何你想要的类型。
这在 `Function` 接口中使用名为 `andThen()` 的默认方法，该方法专门用于操作函数。 顾名思义，在调用 `in` 函数之后调用 `toThen()`（还有 `compose()`，它在 `in` 函数之前应用新函数）。 要附加一个 `andThen()` 函数，我们只需将该函数作为参数传递。 `transform()` 产生的是一个新函数，它将 `in` 的动作与 `andThen()` 参数的动作结合起来。
这里使用到了 `Function` 接口中名为 `andThen()` 的默认方法，该方法专门用于操作函数。 顾名思义，在调用 `in` 函数之后调用 `toThen()`（还有个 `compose()` 方法，它在 `in` 函数之前应用新函数）。 要附加一个 `andThen()` 函数，我们只需将该函数作为参数传递。 `transform()` 产生的是一个新函数，它将 `in` 的动作与 `andThen()` 参数的动作结合起来。
<!-- Closures -->
## 闭包
@@ -1046,9 +1048,7 @@ O
**闭包**（Closure）一词总结了这些问题。 它非常重要，利用闭包可以轻松生成函数。
考虑一个更复杂的 Lambda，它使用函数作用域之外的变量。 返回该函数会发生什么？ 也就是说，当你调用函数时，它对那些 “外部 ”变量引用了什么? 如果语言不能自动解决这个问题，那将变得非常具有挑战性。 能够解决这个问题的语言被称为**支持闭包**，或者在词法上限定范围( 也使用术语变量捕获 )。Java 8 提供了有限但合理的闭包支持，
我们将用一些简单的例子来研究它。
考虑一个更复杂的 Lambda，它使用函数作用域之外的变量。 返回该函数会发生什么？ 也就是说，当你调用函数时，它对那些 “外部 ”变量引用了什么? 如果语言不能自动解决这个问题，那将变得非常具有挑战性。 能够解决这个问题的语言被称为**支持闭包**，或者叫作在词法上限定范围( 也使用术语变量捕获 )。Java 8 提供了有限但合理的闭包支持，我们将用一些简单的例子来研究它。
首先，下例函数中，方法返回访问对象字段和方法参数。代码示例：
@@ -1065,7 +1065,7 @@ public class Closure1 {
}
```
但是，仔细考虑一下，`i` 的这种用法并非是个大难题，因为对象很可能在你调用 `makeFun()` 之后就存在了——实际上，垃圾收集器几乎肯定会保留一个对象，并将现有的函数以这种方式绑定到该对象上[^5]。当然，如果你对同一个对象多次调用 `makeFun()` ，你最终会得到多个函数，它们都为 `i` 共享相同的存储空间:
但是，仔细考虑一下，`i` 的这种用法并非是个大难题，因为对象很可能在你调用 `makeFun()` 之后就存在了——实际上，垃圾收集器几乎肯定会保留一个对象，并将现有的函数以这种方式绑定到该对象上[^5]。当然，如果你对同一个对象多次调用 `makeFun()` ，你最终会得到多个函数，它们共享 `i` 的存储空间：
```java
// functional/SharedStorage.java

291
docs/book/21-Arrays.md
View File

@@ -4,13 +4,304 @@
# 第二十一章 数组
> 在[初始化和清理](/book/06-Housekeeping.md)一章的最后，你已经学过如何定义和初始化一个数组。
简单来看，数组需要你去创建和初始化，你可以通过下标对数组元素进行访问，数组的大小不会改变。大多数时候你只需要知道这些，但有时候你必须在数组上进行更复杂的操作，你也可能需要在数组和更加灵活的 **集合** (Collection)之间做出评估。因此本章我们将对数组进行更加深入的分析。
**注意：** 随着Java Collection 和 Stream 类中高级功能的不断增加，日常编程中使用数组的需求也在变少，所以你暂且可以放心的略读甚至跳过这一章。但是，即使你自己避免使用数组，也总会有需要阅读别人数组代码的那一天。那时候，本章依然在这里等着你来翻阅。
<!-- Why Arrays are Special -->
## 数组特性
明明还有很多其他的办法来保存对象，那么是什么令数组如此特别？
将数组和其他类型的集合区分开来的原因有三：效率，类型，保存基本数据的能力。在Java中，使用数组存储和随机访问对象引用序列是非常高效的。数组是简单的线性序列，这使得对元素的访问变得非常快。然而这种高速也是有代价的，代价就是数组对象的大小是固定的，且在该数组的生存期内不能更改。
速度通常并不是问题，如果有问题，你保存和检索对象的方式也很少是罪魁祸首。你应该总是从 **ArrayList** (来自 [集合]( ))开始，它将数组封装起来。必要时，它会自动分配更多的数组空间，创建新数组，并将旧数组中的引用移动到新数组。这种灵活性需要开销，所以一个**ArrayList**的效率不如数组。在极少的情况下效率会成为问题，所以这种时候你可以直接使用数组。
数组和集合(Collections)都不能滥用。不管你使用数组还是集合，如果你越界，你都会得到一个 **RuntimeException** 的异常提醒，这表明你的程序中存在错误。
在泛型前，其他的集合类以一种宽泛的方式处理对象（就好像它们没有特定类型一样）。事实上，这些集合类把保存对象的类型默认为 **Object** ，也就Java中所有类的基类。而数组是优于 **预泛型** (pre-generic)集合类的，因为你创建一个数组就可以保存特定类型的数据。这意味着你获得了一个编译时的类型检查，而这可以防止你插入错误的数据类型，或者搞错你正在提取的数据类型。
当然，不管在编译时还是运行时，Java都会阻止你犯向对象发送不正确消息的错误。然而不管怎样，使用数组都不会有更大的风险。比较好的地方在于，如果编译器报错，最终的用户更容易理解抛出异常的含义。
一个数组可以保存基本数据类型，而一个预泛型的集合不可以。然而对于泛型而言，集合可以指定和检查他们保存对象的类型，而通过 **自动装箱** (autoboxing)机制，集合表现地就像它们可以保存基本数据类型一样，因为这种转换是自动的。
下面给出一例用于比较数组和泛型集合：
```java
// arrays/CollectionComparison.java
// (c)2017 MindView LLC: see Copyright.txt
// We make no guarantees that this code is fit for any purpose.
// Visit http://OnJava8.com for more book information.
import java.util.*;
import onjava.*;
import static onjava.ArrayShow.*;
class BerylliumSphere {
private static long counter;
private final long id = counter++;
@Override
public String toString() {
return "Sphere " + id;
}
}
public class CollectionComparison {
public static void main(String[] args) {
BerylliumSphere[] spheres =
new BerylliumSphere[10];
for(int i = 0; i < 5; i++)
spheres[i] = new BerylliumSphere();
show(spheres);
System.out.println(spheres[4]);
List<BerylliumSphere> sphereList = Suppliers.create(
ArrayList::new, BerylliumSphere::new, 5);
System.out.println(sphereList);
System.out.println(sphereList.get(4));
int[] integers = { 0, 1, 2, 3, 4, 5 };
show(integers);
System.out.println(integers[4]);
List<Integer> intList = new ArrayList<>(
Arrays.asList(0, 1, 2, 3, 4, 5));
intList.add(97);
System.out.println(intList);
System.out.println(intList.get(4));
}
}
/* Output:
[Sphere 0, Sphere 1, Sphere 2, Sphere 3, Sphere 4,
null, null, null, null, null]
Sphere 4
[Sphere 5, Sphere 6, Sphere 7, Sphere 8, Sphere 9]
Sphere 9
[0, 1, 2, 3, 4, 5]
4
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 97]
4
*/
```
**Suppliers.create()** 方法在[泛型](/book/20-Generics.md)中被定义。上面两种保存对象的方式都是有类型检查的，唯一比较明显的区别就是数组使用[ ] 来随机存取元素，而一个List 使用诸如add()和get()等方法。数组和ArrayList之间的相似是设计者有意为之，所以在概念上，两者很容易切换。但是就像你在[集合](book/12-Collections.md)中看到的，集合的功能明显多于数组。随着Java自动装箱技术的出现，通过集合使用基本数据类型几乎和通过数组一样简单。数组唯一剩下的优势就是效率。然而，当你解决一个更加普遍的问题时，数组可能限制太多，这种情形下，您可以使用集合类。
### 用于显示数组的实用程序
在本章中，我们处处都要显示数组。Java提供了 **array.toString()** 来将数组转换为可读字符串，然后可以在控制台上显示。然而这种方式视觉上噪音太大，所以我们创建一个小的库来完成这项工作。
```java
// onjava/ArrayShow.java
// (c)2017 MindView LLC: see Copyright.txt
// We make no guarantees that this code is fit for any purpose.
// Visit http://OnJava8.com for more book information.
package onjava;
import java.util.*;
public interface ArrayShow {
static void show(Object[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
static void show(boolean[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
static void show(byte[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
static void show(char[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
static void show(short[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
static void show(int[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
static void show(long[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
static void show(float[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
static void show(double[] a) {
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
// Start with a description:
static void show(String info, Object[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
static void show(String info, boolean[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
static void show(String info, byte[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
static void show(String info, char[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
static void show(String info, short[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
static void show(String info, int[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
static void show(String info, long[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
static void show(String info, float[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
static void show(String info, double[] a) {
System.out.print(info + ": ");
show(a);
}
}
```
第一个方法适用于对象数组，包括那些包装基本数据类型的数组。所有的方法重载对于不同的数据类型是必要的。
第二组重载方法可以让你显示带有信息 **字符串** 前缀的数组。
为了简单起见，你通常可以静态的导入它们。
<!-- Arrays are First-Class Objects -->
## 一等对象
不管你使用的什么类型的数组，数组中的数据集实际上都是对堆中真正对象的引用。数组是保存指向其他对象的引用的对象，数组可以隐式地地创建，作为数组初始化语法的一部分，也可以显式地创建，比如使用一个 **new** 关键字。数组对象的一部分（事实上，你唯一可以使用的方法）就是只读的 **length** 成员函数，它能告诉你数组对象中可以存储多少元素。**[ ]** 语法是你访问数组对象的唯一方式。
下面的例子总结了初始化数组的多种方式，并且展示了如何给不同的数组对象分配数组引用。同时也可以看出对象数组和基元数组在使用上是完全相同的。唯一的不同之处就是对象数组存储的是对象的引用，而基元数组则直接存储基本数据类型的值。
```java
// arrays/ArrayOptions.java
// Initialization & re-assignment of arrays
import java.util.*;
import static onjava.ArrayShow.*;
public class ArrayOptions {
public static void main(String[] args) {
// Arrays of objects:
BerylliumSphere[] a; // Uninitialized local
BerylliumSphere[] b = new BerylliumSphere[5];
// The references inside the array are
// automatically initialized to null:
show("b", b);
BerylliumSphere[] c = new BerylliumSphere[4];
for(int i = 0; i < c.length; i++)
if(c[i] == null) // Can test for null reference
c[i] = new BerylliumSphere();
// Aggregate initialization:
BerylliumSphere[] d = {
new BerylliumSphere(),
new BerylliumSphere(),
new BerylliumSphere()
};
// Dynamic aggregate initialization:
a = new BerylliumSphere[]{
new BerylliumSphere(), new BerylliumSphere(),
};
// (Trailing comma is optional)
System.out.println("a.length = " + a.length);
System.out.println("b.length = " + b.length);
System.out.println("c.length = " + c.length);
System.out.println("d.length = " + d.length);
a = d;
System.out.println("a.length = " + a.length);
// Arrays of primitives:
int[] e; // Null reference
int[] f = new int[5];
// The primitives inside the array are
// automatically initialized to zero:
show("f", f);
int[] g = new int[4];
for(int i = 0; i < g.length; i++)
g[i] = i*i;
int[] h = { 11, 47, 93 };
// Compile error: variable e not initialized:
//- System.out.println("e.length = " + e.length);
System.out.println("f.length = " + f.length);
System.out.println("g.length = " + g.length);
System.out.println("h.length = " + h.length);
e = h;
System.out.println("e.length = " + e.length);
e = new int[]{ 1, 2 };
System.out.println("e.length = " + e.length);
}
}
/* Output:
b: [null, null, null, null, null]
a.length = 2
b.length = 5
c.length = 4
d.length = 3
a.length = 3
f: [0, 0, 0, 0, 0]
f.length = 5
g.length = 4
h.length = 3
e.length = 3
e.length = 2
*/
```
数组 **a** 是一个未初始化的本地变量，编译器不会允许你使用这个引用直到你正确地对其进行初始化。数组 **b** 被初始化成一系列指向 **BerylliumSphere** 对象的引用，但是并没有真正的 **BerylliumSphere** 对象被存储在数组中。尽管你仍然可以获得这个数组的大小，因为 **b** 指向合法对象。这带来了一个小问题：你无法找出到底有多少元素存储在数组中，因为 **length** 只能告诉你数组可以存储多少元素；这就是说，数组对象的大小并不是真正存储在数组中对象的个数。然而，当你创建一个对象数组，其引用将自动初始化为 **null** ，因此你可以通过检查特定数组元素中的引用是否为 **null** 来判断其中是否有对象。基元数组也有类似的机制，比如自动将数值类型初始化为 **0** ，char型初始化为 **(char)0** ，布尔类型初始化为 **false** 。
在给数组中各元素分配 **BerylliumSphere** 对象后，数组 **c** 展示数组对象的创建。数组 **d** 展示了创建数组对象的聚合初始化语法（隐式地使用new在堆中创建对象，就像 **c** 一样）并且初始化成 **BeryliumSphere** 对象，这一切都在一条语句中完成。
下一个数组初始化可以被看做是一个“动态聚合初始化”。 **d** 使用的聚合初始化必须在 **d** 定义的点使用，但是使用第二种语法，你可以在任何地方创建和初始化数组对象。例如，假设 **hide()** 是一个需要使用一系列的 **BeryliumSphere**对象。你可以这样调用它：
```Java
hide(d);
```
你也可以动态的创建你用作参数传递的数组：
```Java
hide(new BerylliumSphere[]{
new BerlliumSphere(),
new BerlliumSphere()
});
```
很多情况下这种语法写代码更加方便。
表达式：
```Java
a = d;
```
显示了你如何获取指向一个数组对象的引用并将其分配给另一个数组对象。就像你可以处理其他类型的对象引用。现在 **a** 和 **d** 都指向了堆中的同一个数组对象。
**ArrayOptions.java** 的第二部分展示了基元数组的语法就像对象数组一样，除了基元数组直接保存基本数据类型的值。
<!-- Returning an Array -->
## 返回数组

2067
docs/book/22-Enumerations.md
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94
docs/book/25-Patterns.md
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@@ -6,10 +6,102 @@
<!-- The Pattern Concept -->
## 概念
最初，你可以将模式视为解决特定类问题的一种特别巧妙且有深刻见解的方法。这就像前辈已经从所有角度去解决问题，并提出了最通用，最灵活的解决方案。问题可能是你之前看到并解决过的问题，但你的解决方案可能没有你在模式中体现的那种完整性。
虽然它们被称为“设计模式”，但它们实际上并不与设计领域相关联。模式似乎与传统的分析、设计和实现的思维方式不同。相反，模式在程序中体现了一个完整的思想，因此它有时会出现在分析阶段或高级设计阶段。因为模式在代码中有一个直接的实现，所以你可能不会期望模式在低级设计或实现之前出现(而且通常在到达这些阶段之前，你不会意识到需要一个特定的模式)。
模式的基本概念也可以看作是程序设计的基本概念:添加抽象层。当你抽象一些东西的时候，就像在剥离特定的细节，而这背后最重要的动机之一是:
> **将易变的事物与不变的事物分开**
另一种方法是，一旦你发现程序的某些部分可能因某种原因而发生变化，你要保持这些变化不会引起整个代码中其他变化。 如果代码更容易理解，那么维护起来会更容易。
通常，开发一个优雅且易维护设计中最困难的部分是发现我称之为变化的载体（也就是最易改变的地方）。这意味着找到系统中最重要的变化，换而言之，找到变化会导致最严重后果的地方。一旦发现变化载体，就可以围绕构建设计的焦点。
因此，设计模式的目标是隔离代码中的更改。 如果以这种方式去看，你已经在本书中看到了设计模式。 例如，继承可以被认为是一种设计模式（虽然是由编译器实现的）。它允许你表达所有具有相同接口的对象（即保持相同的行为）中的行为差异（这就是变化的部分）。组合也可以被视为一种模式，因为它允许你动态或静态地更改实现类的对象，从而改变类的工作方式。
你还看到了设计模式中出现的另一种模式：迭代器（Java 1.0和1.1随意地将其称为枚举; Java 2 集合才使用Iterator）。当你逐个选择元素时并逐步处理，这会隐藏集合的特定实现。迭代器允许你编写通用代码，该代码对序列中的所有元素执行操作，而不考虑序列的构建方式。因此，你的通用代码可以与任何可以生成迭代器的集合一起使用。
即使模式是非常有用的，但有些人断言：
> **设计模式代表语言的失败。**
这是一个非常重要的见解，因为一个模式在 C++ 有意义，可能在JAVA或者其他语言中就没有意义。出于这个原因，所以一个模式可能出现在设计模式书上，不意味着应用于你的编程语言是有用的。
我认为“语言失败”这个观点是有道理的，但是我也认为这个观点过于简单化。如果你试图解决一个特定的问题，而你使用的语言没有直接提供支持你使用的技巧，你可以说这个是语言的失败。但是，你使用特定的技巧的频率的是多少呢？也许平衡是对的：当你使用特定的技巧的时候，你必须付出更多的努力，但是你又没有足够的理由去使得语言支持这个技术。另一方面，没有语言的支持，使用这种技术常常会很混乱，但是在语言支持下，你可能会改变编程方式（例如，Java 8流实现此目的）。
### 单例模式
也许单例模式是最简单的设计模式，它是一种提供一个且只有一个对象实例的方法。这在java库中使用，但是这有个更直接的示例：
```java
// patterns/SingletonPattern.java
interface Resource {
int getValue();
void setValue(int x);
}
/*
* 由于这不是从Cloneable基类继承而且没有添加可克隆性，
* 因此将其设置为final可防止通过继承添加可克隆性。
* 这也实现了线程安全的延迟初始化：
*/
final class Singleton {
private static final class ResourceImpl implements Resource {
private int i;
private ResourceImpl(int i) {
this.i = i;
}
public synchronized int getValue() {
return i;
}
public synchronized void setValue(int x) {
i = x;
}
}
private static class ResourceHolder {
private static Resource resource = new ResourceImpl(47);
}
public static Resource getResource() {
return ResourceHolder.resource;
}
}
public class SingletonPattern {
public static void main(String[] args) {
Resource r = Singleton.getResource();
System.out.println(r.getValue());
Resource s2 = Singleton.getResource();
s2.setValue(9);
System.out.println(r.getValue());
try {
// 不能这么做，会发生：compile-time error（编译时错误）.
// Singleton s3 = (Singleton)s2.clone();
} catch(Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
} /* Output: 47 9 */
```
创建单例的关键是防止客户端程序员直接创建对象。 在这里，这是通过在Singleton类中将Resource的实现作为私有类来实现的。
此时，你将决定如何创建对象。在这里，它是按需创建的，在第一次访问的时候创建。 该对象是私有的，只能通过public getResource（）方法访问。
懒惰地创建对象的原因是它嵌套的私有类resourceHolder在首次引用之前不会加载（在getResource（）中）。当Resource对象加载的时候，静态初始化块将被调用。由于JVM的工作方式，这种静态初始化是线程安全的。为保证线程安全，Resource中的getter和setter是同步的。
### 模式分类
“设计模式”一书讨论了23种不同的模式，分为以下三种类别（所有这些模式都围绕着可能变化的特定方面）。
1. **创建型**：如何创建对象。 这通常涉及隔离对象创建的细节，这样你的代码就不依赖于具体的对象的类型，因此在添加新类型的对象时不会更改。单例模式（Singleton）被归类为创作模式，本章稍后你将看到Factory Method的示例。
2. **构造型**：设计对象以满足特定的项目约束。它们处理对象与其他对象连接的方式，以确保系统中的更改不需要更改这些连接。
3. **行为型**：处理程序中特定类型的操作的对象。这些封装要执行的过程，例如解释语言、实现请求、遍历序列(如在迭代器中)或实现算法。本章包含观察者和访问者模式的例子。
《设计模式》一书中每个设计模式都有单独的一个章节，每个章节都有一个或者多个例子，通常使用C++，但有时也使用SmallTalk。 本章不重复设计模式中显示的所有模式，因为该书独立存在，应单独研究。 相反，你会看到一些示例，可以为你提供关于模式的理解以及它们如此重要的原因。
<!-- Building Application Frameworks -->
## 构建型
## 构建应用程序框架
<!-- Fronting for an Implementation -->

2825
docs/book/Appendix-Collection-Topics.md
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docs/book/Appendix-Low-Level-Concurrency.md
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