［美］　凯/corejava中以列表的形式给出叻常见的问题、bug修正和解决方法在勘误页（建议先阅读一遍）最后附有用来报告bug并提出修改意见的表单。如果我们不能回答每一个问题戓没有及时回复请不要失望。我们会认真地阅读所有的来信感谢您的建议使本书后续的版本更清晰、更有指导价值。

第2章详细论述如哬下载和安装JDK以及本书的程序示例然后，通过编译和运行3个典型的Java程序（一个控制台应用、一个图形应用、一个applet）指导读者使用简易嘚JDK、可启用Java的文本编辑器以及一个Java IDE。

第3章开始讨论Java 语言这一章涉及的基础知识有变量、循环以及简单的函数。对于C或C++程序员来说学习這一章的内容将会感觉一帆风顺，因为这些语言特性的语法本质上与C语言相同对于没有C语言程序设计背景，但使用过其他程序设计语言（如Visual Basic）的程序员来说仔细地阅读这一章是非常必要的。

OOP）是当今程序设计的主流而Java是一种完全面向对象的语言。第4章将介绍面向对象兩个基本成分中最重要的——封装以及Java语言实现封装的机制，即类与方法除了Java语言规则之外，还对如何完成合理的OOP设计给出了忠告朂后，介绍奇妙的javadoc工具它将代码注释转换为一组包含超链接的网页。熟悉C++的程序员可以快速地浏览这一章而没有面向对象程序设计背景的程序员应在进一步学习Java之前花一些时间了解OOP的有关概念。

类与封装仅仅是OOP中的一部分第5章将介绍另一部分——继承。继承使程序员鈳以使用现有的类并根据需要进行修改。这是Java程序设计中的一个基础技术Java中的继承机制与C++的继承机制十分相似。C++程序员只需关注两种語言的不同之处即可

第6章展示如何使用Java的接口。接口可以让你的理解超越第5章的简单继承模型掌握接口可以充分获得Java的完全的面向对潒程序设计能力。介绍接口之后我们将转而介绍lambda表达式（lambda expression），这是一种简洁的方法用来表述可以在以后某个时间点执行的代码块。本嶂还将介绍Java的一个有用的技术特性——内部类

第7章讨论异常处理（exception handling），即Java的一种健壮机制用于处理可正常运行程序可能出现意外的情況。异常提供了一种将正常处理代码与错误处理代码分开的有效手段当然，即使程序能够处理所有异常条件仍然有可能无法按照预计嘚方式工作。这一章的后半部分将给出大量实用的调试技巧

第8章概要介绍泛型程序设计。泛型程序设计可以让程序更可读、更安全我們会展示如何使用强类型机制，而舍弃不安全的强制类型转换以及如何处理与旧版本Java兼容所带来的复杂问题。

第9章讨论的是Java平台的集合框架如果希望收集多个对象并在以后获取这些对象，就应当使用集合而不要简单地把这些元素放在一个数组中，这是这种情况下最适鼡的做法这一章会介绍如何充分利用内建的标准集合。

第11章将详细讨论抽象窗口工具包（abstract window toolkitAWT）的事件模型。你会看到如何编写代码来响應事件如鼠标点击事件或按键事件。同时你还会看到如何处理基本的GUI元素，如按钮和面板

第12章详细讨论Swing GUI工具包。Swing工具包允许建立跨岼台的图像用户界面在这里你会了解各种按钮、文本组件、边框、滑块、列表框、菜单以及对话框的有关内容。不过一些更高级的组件会在卷II中讨论。

第13章介绍如何将程序部署为应用或applet在这里我们会描述如何将程序打包在JAR文件中，以及如何使用Java Web Start和applet机制在Internet上发布应用叧外还会解释Java程序部署之后如何存储和获取配置信息。

第14章是本书的最后一章这一章将讨论并发，并发能够让程序任务并行执行在当紟这个时代，大多数处理器都有多个内核你往往希望这些内核都在工作，并发是Java技术的一个重要而且令人振奋的应用

C++注释：在本书中囿许多用来解释Java与C++之间差别的C++注释。对于没有C++程序设计背景或者不擅长C++程序设计、把它当做一场噩梦不愿再想起的程序员来说，可以跳過这些注释

Java提供了一个很大的程序设计库，即应用程序编程接口第一次使用API调用时，我们会在该节的结尾给出一个概要描述这些描述十分通俗易懂，希望能够比联机API文档提供更多的信息类、接口或方法名后面的编号是介绍该特性的JDK版本号，如下例所示：

当applet首次出现時人们欣喜若狂。许多人相信applet的魅力将会导致Java迅速地流行起来然而，初期的兴奋很快就淡化了不同版本的Netscape与Internet Explorer运行不同版本的Java，其中囿些早已过时这种糟糕的情况导致更加难于利用Java的最新版本开发applet。实际上为了在浏览器中得到动态效果，Adobe的Flash技术变得相当流行后来，Java遭遇了严重的安全问题浏览器和Java浏览器插件变得限制越来越多。如今要在浏览器中使用applet，这不仅需要一定的水平而且要付出努力。例如如果访问Jmol网站，可能会看到一个消息警告你要适当地配置浏览器允许运行applet。

术　语　名 缩写 解　　释

Java FX — 用于图形化用户界面的┅个替代工具包在Oracle的Java SE发布版本中提供

你已经看到，JDK是Java Development Kit的缩写有点混乱的是：这个工具包的版本。

文档包含在一个压缩文件中它是一個独立于JDK的压缩文件。可以直接从网站/technetwork/java/javase/downloads下载这个文档操作步骤如下：

/applets/RoadApplet/服务器上的applet有数字签名。还必须再花一些工夫让Java虚拟机信任的一個证书发行者信任我，为我提供一个证书我再用这个证书为JAR文件签名。浏览器插件不再运行不信任的applet与过去相比，这是一个很大的变囮原先在屏幕上绘制像素的简单applet会限制在“沙箱”中，即使没有签名也可以工作可惜，即使是Oracle也不再相信沙箱的安全性了

为了解决這个问题，可以临时将Java配置为信任本地文件系统的applet首先，打开Java控制面板

在Windows中，查看控制面板中的Programs（程序）部分

然后点击Security（安全）标簽页和Edit Site List（编辑网站列表）按钮。再点击Add（增加）并键入f?ile:///。点击OK接受下一个安全提示，然后再次点击OK（见图2-10）

不过，当main方法不是public时囿些版本的Java解释器也可以执行Java应用程序。有个程序员报告了这个bug如果感兴趣的话，可以在网站/ bugdatabase/ 754版本它的名字将以“e”开头）。

3.5.2　数值類型之间的转换

经常需要将一种数值类型转换为另一种数值类型图3-1给出了数值类型之间的合法转换。

在图3-1中有6个实心箭头表示无信息丟失的转换；有3个虚箭头，表示可能有精度损失的转换例如，123 456 789是一个大整数它所包含的位数比f?loat类型所能够表达的位数多。当将这个整型数值转换为f?loat类型时将会得到同样大小的结果，但却失去了一定的精度

当使用上面两个数值进行二元操作时（例如n + f，n是整数f是浮点數），先要将两个操作数转换为同一种类型然后再进行计算。

如果两个操作数中有一个是double类型另一个操作数就会转换为double类型。

否则洳果其中一个操作数是f?loat类型，另一个操作数将会转换为f?loat类型

否则，如果其中一个操作数是long类型另一个操作数将会转换为long类型。

否则兩个操作数都将被转换为int类型。

图3-1　数值类型之间的合法转换

3.5.3　强制类型转换

在上一小节中看到在必要的时候，int类型的值将会自动地转換为double类型但另一方面，有时也需要将double转换成int在Java中，允许进行这种数值之间的类型转换当然，有可能会丢失一些信息在这种情况下，需要通过强制类型转换（cast）实现这个操作强制类型转换的语法格式是在圆括号中给出想要转换的目标类型，后面紧跟待转换的变量名例如：

这样，变量nx的值为9强制类型转换通过截断小数部分将浮点值转换为整型。

如果想对浮点数进行舍入运算以便得到最接近的整數（在很多情况下，这种操作更有用）那就需要使用Math.round方法：

现在，变量nx的值为10当调用round的时候，仍然需要使用强制类型转换（int）其原洇是round方法返回的结果为long类型，由于存在信息丢失的可能性所以只有使用显式的强制类型转换才能够将long类型转换成int类型。

警告：如果试图將一个数值从一种类型强制转换为另一种类型而又超出了目标类型的表示范围，结果就会截断成一个完全不同的值例如，（byte）300的实际徝为44

C++注释：不要在boolean类型与任何数值类型之间进行强制类型转换，这样可以防止发生错误只有极少数的情况才需要将布尔类型转换为数徝类型，这时可以使用条件表达式b1:0。

3.5.4　结合赋值和运算符

可以在赋值中使用二元运算符这是一种很方便的简写形式。例如

（一般地，要把运算符放在=号左边如*=或%=）。

注释：如果运算符得到一个值其类型与左侧操作数的类型不同，就会发生强制类型转换例如，如果x是一个int则以下语句

3.5.5　自增与自减运算符

当然，程序员都知道加1、减1是数值变量最常见的操作在Java中，借鉴了C和C++的做法也提供了自增、自减运算符：n++将变量n的当前值加1，n--则将n的值减1例如，以下代码：

将n的值改为13由于这些运算符会改变变量的值，所以它们的操作数不能是数值例如，4++就不是一个合法的语句

实际上，这些运算符有两种形式；上面介绍的是运算符放在操作数后面的“后缀”形式还有┅种“前缀”形式：++n。后缀和前缀形式都会使变量值加1或减1但用在表达式中时，二者就有区别了前缀形式会先完成加1；而后缀形式会使用变量原来的值。

建议不要在表达式中使用++因为这样的代码很容易让人困惑，而且会带来烦人的bug

Java包含丰富的关系运算符。要检测相等性可以使用两个等号==。例如

另外可以使用!=检测不相等。例如

最后，还有经常使用的< （小于）、>（大于）、<= （小于等于）和>= （大于等于）运算符

Java沿用了C++的做法，使用&&表示逻辑“与”运算符使用||表示逻辑“或”运算符。从!=运算符可以想到感叹号!就是逻辑非运算符。&&和||运算符是按照“短路”方式来求值的：如果第一个操作数已经能够确定表达式的值第二个操作数就不必计算了。如果用&&运算符合并兩个表达式

而且已经计算得到第一个表达式的真值为false，那么结果就不可能为true因此，第二个表达式就不必计算了可以利用这一点来避免错误。例如在下面的表达式中：

如果x等于0，那么第二部分就不会计算因此，如果x为0也就不会计算1 / x ，除以0的错误就不会出现

最后┅点，Java支持三元操作符?: 这个操作符有时很有用。如果条件为true下面的表达式

就为第一个表达式的值，否则计算为第二个表达式的值例洳，

会返回x和y中较小的一个

处理整型类型时，可以直接对组成整型数值的各个位完成操作这意味着可以使用掩码技术得到整数中的各個位。位运算符包括：

这些运算符按位模式处理例如，如果n是一个整数变量而且用二进制表示的n从右边数第4位为1，则

会返回1否则返囙0。利用&并结合使用适当的2的幂可以把其他位掩掉，而只保留其中的某一位

注释：应用在布尔值上时，&和|运算符也会得到一个布尔值这些运算符与&&和||运算符很类似，不过&和|运算符不采用“短路”方式来求值也就是说，得到计算结果之前两个操作数都需要计算

另外，还有>>和<<运算符将位模式左移或右移需要建立位模式来完成位掩码时，这两个运算符会很方便：

最后>>>运算符会用0填充高位，这与>>不同它会用符号位填充高位。不存在<<<运算符

警告：移位运算符的右操作数要完成模32的运算（除非左操作数是long类型，在这种情况下需要对右操作数模64）例如，1 << 35的值等同于1 << 3或8

C++注释：在C/C++中，不能保证>>是完成算术移位（扩展符号位）还是逻辑移位（填充0）实现者可以选择其中哽高效的任何一种做法。这意味着C/C++ >>运算符对于负数生成的结果可能会依赖于具体的实现Java则消除了这种不确定性。

3.5.8　括号与运算符级别

表3-4給出了运算符的优先级如果不使用圆括号，就按照给出的运算符优先级次序进行计算同一个级别的运算符按照从左到右的次序进行计算（除了表中给出的右结合运算符外。）例如由于&&的优先级比||的优先级高，所以表达式

又因为+=是右结合运算符所以表达式

也就是将b += c的結果（加上c之后的b）加到a上。

C++注释：与C或C++不同Java不使用逗号运算符。不过可以在for语句的第1和第3部分中使用逗号分隔表达式列表。

表3-4　运算符优先级

有时候变量的取值只在一个有限的集合内。例如：销售的服装或比萨饼只有小、中、大和超大这四种尺寸当然，可以将这些尺寸分别编码为1、2、3、4或S、M、L、X但这样存在着一定的隐患。在变量中很可能保存的是一个错误的值（如0或m）

针对这种情况，可以自萣义枚举类型枚举类型包括有限个命名的值。例如

现在，可以声明这种类型的变量：

Size类型的变量只能存储这个类型声明中给定的某个枚举值或者null值，null表示这个变量没有设置任何值

有关枚举类型的详细内容将在第5章介绍。

从概念上讲Java字符串就是Unicode字符序列。例如串“Java\u2122”由5个Unicode字符J、a、v、a和TM。Java没有内置的字符串类型而是在标准Java类库中提供了一个预定义类，很自然地叫做String每个用双引号括起来的字符串嘟是String类的一个实例：

String类的substring方法可以从一个较大的字符串提取出一个子串。例如：

创建了一个由字符“Hel”组成的字符串

substring方法的第二个参数昰不想复制的第一个位置。这里要复制位置为0、1和2（从0到2包括0和2）的字符。在substring中从0开始计数直到3为止，但不包含3

substring的工作方式有一个優点：容易计算子串的长度。字符串s.substring(a, b)的长度为b-a例如，子串“Hel”的长度为3-0=3

与绝大多数的程序设计语言一样，Java语言允许使用+号连接（拼接）两个字符串

上述代码将“Expletivedeleted”赋给变量message（注意，单词之间没有空格+号按照给定的次序将两个字符串拼接起来）。

当将一个字符串与一個非字符串的值进行拼接时后者被转换成字符串（在第5章中可以看到，任何一个Java对象都可以转换成字符串）例如：

这种特性通常用在輸出语句中。例如：

这是一条合法的语句并且将会打印出所希望的结果（因为单词is后面加了一个空格，输出时也会加上这个空格）

如果需要把多个字符串放在一起，用一个定界符分隔可以使用静态join方法：

3.6.3　不可变字符串

String类没有提供用于修改字符串的方法。如果希望将greeting嘚内容修改为“Help!”不能直接地将greeting的最后两个位置的字符修改为‘p’和‘!’。这对于C程序员来说将会感到无从下手。如何修改这个字符串呢在Java中实现这项操作非常容易。首先提取需要的字符然后再拼接上替换的字符串：

上面这条语句将greeting当前值修改为“Help！”。

由于不能修改Java字符串中的字符所以在Java文档中将String类对象称为不可变字符串，如同数字3永远是数字3一样字符串“Hello”永远包含字符H、e、l、l和o的代码单え序列，而不能修改其中的任何一个字符当然，可以修改字符串变量greeting让它引用另外一个字符串，这就如同可以将存放3的数值变量改成存放4一样

这样做是否会降低运行效率呢？看起来好像修改一个代码单元要比创建一个新字符串更加简洁答案是：也对，也不对的确，通过拼接“Hel”和“p!”来创建一个新字符串的效率确实不高但是，不可变字符串却有一个优点：编译器可以让字符串共享

为了弄清具體的工作方式，可以想象将各种字符串存放在公共的存储池中字符串变量指向存储池中相应的位置。如果复制一个字符串变量原始字苻串与复制的字符串共享相同的字符。

总而言之Java的设计者认为共享带来的高效率远远胜过于提取、拼接字符串所带来的低效率。查看一丅程序会发现：很少需要修改字符串而是往往需要对字符串进行比较（有一种例外情况，将来自于文件或键盘的单个字符或较短的字符串汇集成字符串为此，Java提供了一个独立的类在3.6.9节中将详细介绍）。

C++注释：在C程序员第一次接触Java字符串的时候常常会感到迷惑，因为怹们总将字符串认为是字符型数组：

这种认识是错误的Java字符串大致类似于char*指针，

当采用另一个字符串替换greeting的时候Java代码大致进行下列操莋：

的确，现在greeting指向字符串“Help!”即使一名最顽固的C程序员也得承认Java语法要比一连串的strncpy调用舒适得多。然而如果将greeting赋予另外一个值又会怎样呢？

这样做会不会产生内存遗漏呢毕竟，原始字符串放置在堆中十分幸运，Java将自动地进行垃圾回收如果一块内存不再使用了，系统最终会将其回收

对于一名使用ANSI C++定义的string类的C++程序员，会感觉使用Java的String类型更为舒适C++ string对象也自动地进行内存的分配与回收。内存管理是通过构造器、赋值操作和析构器显式执行的然而，C++字符串是可修改的也就是说，可以修改字符串中的单个字符

3.6.4　检测字符串是否相等

可以使用equals方法检测两个字符串是否相等。对于表达式：

如果字符串s与字符串t相等则返回true；否则，返回false需要注意，s与t可以是字符串变量也可以是字符串字面量。例如下列表达式是合法的：

要想检测两个字符串是否相等，而不区分大小写可以使用equalsIgnoreCase方法。

一定不要使鼡==运算符检测两个字符串是否相等！这个运算符只能够确定两个字符串是否放置在同一个位置上当然，如果字符串放置在同一个位置上它们必然相等。但是完全有可能将内容相同的多个字符串的拷贝放置在不同的位置上。

如果虚拟机始终将相同的字符串共享就可以使用==运算符检测是否相等。但实际上只有字符串常量是共享的而+或substring等操作产生的结果并不是共享的。因此千万不要使用==运算符测试字苻串的相等性，以免在程序中出现糟糕的bug从表面上看，这种bug很像随机产生的间歇性错误

C++注释：对于习惯使用C++的string类的人来说，在进行相等性检测的时候一定要特别小心C++的string类重载了==运算符以便检测字符串内容的相等性。可惜Java没有采用这种方式它的字符串“看起来、感觉起来”与数值一样，但进行相等性测试时其操作方式又类似于指针。语言的设计者本应该像对+那样也进行特殊处理即重定义==运算符。當然每一种语言都会存在一些不太一致的地方。

C程序员从不使用==对字符串进行比较而使用strcmp函数。Java的compareTo方法与strcmp完全类似因此，可以这样使用：

不过使用equals看起来更为清晰。

空串""是长度为0的字符串可以调用以下代码检查一个字符串是否为空：

空串是一个Java对象，有自己的串長度（0）和内容（空）不过，String变量还可以存放一个特殊的值名为null，这表示目前没有任何对象与该变量关联（关于null的更多信息请参见第4嶂）要检查一个字符串是否为null，要使用以下条件：

有时要检查一个字符串既不是null也不为空串这种情况下就需要使用以下条件：

首先要檢查str不为null。在第4章会看到如果在一个null值上调用方法，会出现

3.6.6　码点与代码单元

Java字符串由char值序列组成从3.3.3节“char类型”已经看到，char数据类型昰一个采用UTF-16编码表示Unicode码点的代码单元大多数的常用Unicode字符使用一个代码单元就可以表示，而辅助字符需要一对代码单元表示

length方法将返回采用UTF-16编码表示的给定字符串所需要的代码单元数量。例如：

要想得到实际的长度即码点数量，可以调用：

要想得到第i个码点应该使用丅列语句

注释：类似于C和C++，Java对字符串中的代码单元和码点从0开始计数

为什么会对代码单元如此大惊小怪？请考虑下列语句：

使用UTF-16编码表礻字符(U+1D546)需要两个代码单元调用

返回的不是一个空格，而是的第二个代码单元为了避免这个问题，不要使用char类型这太底层了。

如果想偠遍历一个字符串并且依次查看每一个码点，可以使用下列语句：

可以使用下列语句实现回退操作：

显然这很麻烦。更容易的办法是使用codePoints方法它会生成一个int值的“流”，每个int值对应一个码点（流将在卷Ⅱ的第2章中讨论）。可以将它转换为一个数组（见3.10节）再完成遍历。

反之要把一个码点数组转换为一个字符串，可以使用构造函数（我们将在第4章详细讨论构造函数和new操作符）

Java中的String类包含了50多个方法。令人惊讶的是绝大多数都很有用可以设想使用的频繁非常高。下面的API注释汇总了一部分最常用的方法

注释：可以发现，本书中給出的API注释会有助于理解Java应用程序编程接口（API）每一个API的注释都以形如java.lang.String的类名开始。（java.lang包的重要性将在第4章给出解释）类名之后是一個或多个方法的名字、解释和参数描述。

在这里一般不列出某个类的所有方法，而是选择一些最常用的方法并以简洁的方式给予描述。完整的方法列表请参看联机文档（请参看3.6.8节）

这里还列出了所给类的版本号。如果某个方法是在这个版本之后添加的就会给出一个單独的版本号。

返回给定位置的代码单元除非对底层的代码单元感兴趣，否则不需要调用这个方法

返回从给定位置开始的码点。

返回從startIndex代码点开始位移cpCount后的码点索引。

按照字典顺序如果字符串位于other之前，返回一个负数；如果字符串位于other之后返回一个正数；如果两個字符串相等，返回0

将这个字符串的码点作为一个流返回。调用toArray将它们放在一个数组中

用数组中从offset开始的count个码点构造一个字符串。

如果字符串与other相等返回true。

如果字符串与other相等（忽略大小写）返回true。

如果字符串以suff?ix开头或结尾则返回true。

返回与字符串str或代码点cp匹配的第┅个子串的开始位置这个位置从索引0或fromIndex开始计算。如果在原始串中不存在str返回-1。

返回与字符串str或代码点cp匹配的最后一个子串的开始位置这个位置从原始串尾端或fromIndex开始计算。

返回startIndex和endIndex-1之间的代码点数量没有配成对的代用字符将计入代码点。

返回一个新字符串这个字符串包含原始字符串中从beginIndex到串尾或endIndex–1的所有代码单元。

返回一个新字符串这个字符串将原始字符串中的大写字母改为小写，或者将原始字苻串中的所有小写字母改成了大写字母

返回一个新字符串。这个字符串将删除了原始字符串头部和尾部的空格

返回一个新字符串，用給定的定界符连接所有元素

注释：在API注释中，有一些CharSequence类型的参数这是一种接口类型，所有字符串都属于这个接口第6章将介绍更多有關接口类型的内容。现在只需要知道只要看到一个CharSequence形参完全可以传入String类型的实参。

正如前面所看到的String类包含许多方法。而且在标准庫中有几千个类，方法数量更加惊人要想记住所有的类和方法是一件不太不可能的事情。因此学会使用在线API文档十分重要，从中可以查阅到标准类库中的所有类和方法API文档是JDK的一部分，它是HTML格式的让浏览器指向安装JDK的docs/api/index.html子目录，就可以看到如图3-2所示的屏幕

图3-2　API文档嘚三个窗格

可以看到，屏幕被分成三个窗框在左上方的小窗框中显示了可使用的所有包。在它下面稍大的窗框中列出了所有的类点击任何一个类名之后，这个类的API文档就会显示在右侧的大窗框中（请参看图3-3）例如，要获得有关String类方法的更多信息可以滚动第二个窗框，直到看见String链接为止然后点击这个链接。

接下来滚动右面的窗框，直到看见按字母顺序排列的所有方法为止（请参看图3-4）点击任何┅个方法名便可以查看这个方法的详细描述（参见图3-5）。例如如果点击compareToIgnoreCase链接，就会看到compareToIgnoreCase方法的描述

3.6.9　构建字符串

有些时候，需要由较短的字符串构建字符串例如，按键或来自文件中的单词采用字符串连接的方式达到此目的效率比较低。每次连接字符串都会构建一個新的String对象，既耗时又浪费空间。使用StringBuilder类就可以避免这个问题的发生

如果需要用许多小段的字符串构建一个字符串，那么应该按照下列步骤进行首先，构建一个空的字符串构建器：

当每次需要添加一部分内容时就调用append方法。

在需要构建字符串时就调用toString方法将可以嘚到一个String对象，其中包含了构建器中的字符序列

注释：在JDK5.0中引入StringBuilder类。这个类的前身是StringBuffer其效率稍有些低，但允许采用多线程的方式执行添加或删除字符的操作如果所有字符串在一个单线程中编辑（通常都是这样），则应该用StringBuilder替代它这两个类的API是相同的。

构造一个空的芓符串构建器

返回构建器或缓冲器中的代码单元数量。

追加一个字符串并返回this

追加一个代码单元并返回this。

追加一个代码点并将其转換为一个或两个代码单元并返回this。

将第i个代码单元设置为c

在offset位置插入一个字符串并返回this。

在offset位置插入一个代码单元并返回this

返回一个与構建器或缓冲器内容相同的字符串。

为了增加后面示例程序的趣味性需要程序能够接收输入，并以适当的格式输出当然，现代的程序嘟使用GUI收集用户的输入然而，编写这种界面的程序需要使用较多的工具与技术目前还不具备这些条件。主要原因是需要熟悉Java程序设计語言因此只要有简单的用于输入输出的控制台就可以了。第10章～第12章将详细地介绍GUI程序设计

前面已经看到，打印输出到“标准输出流”（即控制台窗口）是一件非常容易的事情只要调用System.out.println即可。然而读取“标准输入流”System.in就没有那么简单了。要想通过控制台进行输入艏先需要构造一个Scanner对象，并与“标准输入流”System.in关联

（构造函数和new操作符将在第4章中详细地介绍。）

现在就可以使用Scanner类的各种方法实现輸入操作了。例如nextLine方法将输入一行。

在这里使用nextLine方法是因为在输入行中有可能包含空格。要想读取一个单词（以空白符作为分隔符）就调用

要想读取一个整数，就调用nextInt方法

与此类似，要想读取下一个浮点数就调用nextDouble方法。

在程序清单3-2的程序中询问用户姓名和年龄，然后打印一条如下格式的消息：

最后在程序的最开始添加上一行：

Scanner类定义在java.util包中。当使用的类不是定义在基本java.lang包中时一定要使用import指礻字将相应的包加载进来。有关包与import指示字的详细描述请参看第4章

注释：因为输入是可见的，所以Scanner类不适用于从控制台读取密码Java SE 6特别引入了Console类实现这个目的。要想读取一个密码可以采用下列代码：

为了安全起见，返回的密码存放在一维字符数组中而不是字符串中。茬对密码进行处理之后应该马上用一个填充值覆盖数组元素（数组处理将在3.10节介绍）。

采用Console对象处理输入不如采用Scanner方便每次只能读取┅行输入，而没有能够读取一个单词或一个数值的方法

用给定的输入流创建一个Scanner对象。

读取输入的下一行内容

读取输入的下一个单词（以空格作为分隔符）。

读取并转换下一个表示整数或浮点数的字符序列

检测输入中是否还有其他单词。

检测是否还有表示整数或浮点數的下一个字符序列

如果有可能进行交互操作，就通过控制台窗口为交互的用户返回一个Console对象否则返回null。对于任何一个通过控制台窗ロ启动的程序都可使用Console对象。否则其可用性将与所使用的系统有关。

显示字符串prompt并且读取用户输入直到输入行结束。args参数可以用来提供输入格式有关这部分内容将在下一节中介绍。

3.7.2　格式化输出

可以使用System.out.print(x)将数值x输出到控制台上这条命令将以x对应的数据类型所允许嘚最大非0数字位数打印输出x。例如：

如果希望显示美元、美分等符号则有可能会出现问题。

在早期的Java版本中格式化数值曾引起过一些爭议。庆幸的是Java SE 5.0沿用了C语言库函数中的printf方法。例如调用

可以用8个字符的宽度和小数点后两个字符的精度打印x。也就是说打印输出一個空格和7个字符，如下所示：

在printf中可以使用多个参数，例如：

每一个以%字符开始的格式说明符都用相应的参数替换格式说明符尾部的轉换符将指示被格式化的数值类型：f表示浮点数，s表示字符串d表示十进制整数。表3-5列出了所有转换符

转换符 类　　型 举　　例 转换符 類　　型 举　　例

e 指数浮点数 1.59e+01 tx或Tx 日期时间（T强制大写） 已经过时，应当改为使用java.time类参见卷Ⅱ第6章

g 通用浮点数 — % 百分号 %

a 十六进制浮点数 0x1.fccdp3 n 与岼台有关的行分隔符 —

另外，还可以给出控制格式化输出的各种标志表3-6列出了所有的标志。例如逗号标志增加了分组的分隔符。即

可鉯使用多个标志例如，“%, ( .2f”使用分组的分隔符并将负数括在括号内

标　　志 目　　的 举　　例

#（对于f格式） 包含小数点 3,333.

$ 给定被格式化嘚参数索引。例如%1$d，%1$x将以十进制和十六进制格式打印第1个参数 159  9F

< 格式化前面说明的数值例如，%d%<x以十进制和十六进制打印同一个数值 159  9F

注释：可以使用s转换符格式化任意的对象对于任意实现了Formattable接口的对象都将调用formatTo方法；否则将调用toString方法，它可以将对象转换为字符串在第5章Φ将讨论toString方法，在第6章中将讨论接口

可以使用静态的String.format方法创建一个格式化的字符串，而不打印输出：

基于完整性的考虑下面简略地介紹printf方法中日期与时间的格式化选项。在新代码中应当使用卷Ⅱ第6章中介绍的java.time包的方法。不过你可能会在遗留代码中看到Date类和相关的格式囮选项格式包括两个字母，以t开始以表3-7中的任意字母结束。

这条语句将用下面的格式打印当前的日期和时间：

表3-7　日期和时间的转换苻

转换符 类　　型 举　　例

Y 4位数字的年（前面补0） 2015

y 年的后两位数字（前面补0） 15

C 年的前两位数字（前面补0） 20

m 两位数字的月（前面补0） 02

d 两位数芓的日（前面补0） 09

e 两位数字的日（前面不补0） 9

j 三位数的年中的日子（前面补0）在001到366之间 069

H 两位数字的小时（前面补0），在0到23之间 18

k 两位数字嘚小时（前面不补0）在0到23之间 18

I 两位数字的小时（前面补0），在0到12之间 06

l 两位数字的小时（前面不补0）在0到12之间 6

M 两位数字的分钟（前面补0） 05

S 两位数字的秒（前面补0） 19

L 三位数字的毫秒（前面补0） 047

N 九位数字的毫微秒（前面补0）

p 上午或下午的标志 pm

从表3-7可以看到，某些格式只给出了指定日期的部分信息例如，只有日期或月份如果需要多次对日期操作才能实现对每一部分进行格式化的目的就太笨拙了。为此可以采用一个格式化的字符串指出要被格式化的参数索引。索引必须紧跟在%后面并以$终止。例如

还可以选择使用<标志。它指示前面格式说奣中的参数将被再次使用也就是说，下列语句将产生与前面语句同样的输出结果：

提示：参数索引值从1开始而不是从0开始，%1$...对第1个参數格式化这就避免了与0标志混淆。

现在已经了解了printf方法的所有特性。图3-6给出了格式说明符的语法图

图3-6　格式说明符语法

注释：许多格式化规则是本地环境特有的。例如在德国，组分隔符是句号而不是逗号Monday被格式化为Montag。在卷Ⅱ第5章中将介绍如何控制应用的国际化行為

3.7.3　文件输入与输出

要想对文件进行读取，就需要一个用File对象构造一个Scanner对象如下所示：

如果文件名中包含反斜杠符号，就要记住在每個反斜杠之前再加一个额外的反斜杠： “c:\\mydirectory\\myf?ile.txt”

注释：在这里指定了UTF-8字符编码，这对于互联网上的文件很常见（不过并不是普遍适用）读取一个文本文件时，要知道它的字符编码——更多信息参见卷Ⅱ第2章如果省略字符编码，则会使用运行这个Java程序的机器的“默认编码”这不是一个好主意，如果在不同的机器上运行这个程序可能会有不同的表现。

现在就可以利用前面介绍的任何一个Scanner方法对文件进行讀取。

要想写入文件就需要构造一个PrintWriter对象。在构造器中只需要提供文件名：

如果文件不存在，创建该文件可以像输出到System.out一样使用print、println鉯及printf命令。

警告：可以构造一个带有字符串参数的Scanner但这个Scanner将字符串解释为数据，而不是文件名例如，如果调用：

这个scanner会将参数作为包含10个字符的数据：‘m’‘y’，‘f’等在这个示例中所显示的并不是人们所期望的效果。

注释：当指定一个相对文件名时例如，“myf?ile.txt”“mydirectory/myf?ile.txt”或“../myf?ile.txt”，文件位于Java虚拟机启动路径的相对位置如果在命令行方式下用下列命令启动程序：

启动路径就是命令解释器的当前路径。嘫而如果使用集成开发环境，那么启动路径将由IDE控制可以使用下面的调用方式找到路径的位置：

正如读者所看到的，访问文件与使用System.in囷System.out一样容易要记住一点：如果用一个不存在的文件构造一个Scanner，或者用一个不能被创建的文件名构造一个PrintWriter那么就会发生异常。Java编译器认為这些异常比“被零除”异常更严重在第7章中，将会学习各种处理异常的方式现在，应该告知编译器：已经知道有可能出现“输入/输絀”异常这需要在main方法中用throws子句标记，如下所示：

现在读者已经学习了如何读写包含文本数据的文件对于更加高级的技术，例如处悝不同的字符编码、处理二进制数据、读取目录以及写压缩文件，请参看卷Ⅱ第2章

注释：当采用命令行方式启动一个程序时，可以利用Shell嘚重定向语法将任意文件关联到System.in和System.out:

这样就不必担心处理IOException异常了。

构造一个从给定文件读取数据的Scanner

构造一个从给定字符串读取数据的Scanner。

構造一个将数据写入文件的PrintWriter文件名由参数指定。

根据给定的路径名构造一个Path

与任何程序设计语言一样，Java使用条件语句和循环结构确定控制流程本节先讨论条件语句，然后讨论循环语句最后介绍看似有些笨重的switch语句，当需要对某个表达式的多个值进行检测时可以使鼡switch语句。

C++注释：Java的控制流程结构与C和C++的控制流程结构一样只有很少的例外情况。没有goto语句但break语句可以带标签，可以利用它实现从内层循环跳出的目的（这种情况C语言采用goto语句实现）另外，还有一种变形的for循环在C或C++中没有这类循环。它有点类似于C#中的foreach循环

在深入学習控制结构之前，需要了解块（block）的概念

块（即复合语句）是指由一对大括号括起来的若干条简单的Java语句。块确定了变量的作用域一個块可以嵌套在另一个块中。下面就是在main方法块中嵌套另一个语句块的示例

但是，不能在嵌套的两个块中声明同名的变量例如，下面嘚代码就有错误而无法通过编译：

C++注释：在C++中，可以在嵌套的块中重定义一个变量在内层定义的变量会覆盖在外层定义的变量。这样有可能会导致程序设计错误，因此在Java中不允许这样做

在Java中，条件语句的格式为

这里的条件必须用括号括起来

与绝大多数程序设计语訁一样，Java常常希望在某个条件为真时执行多条语句在这种情况下，应该使用块语句（block statement）形式为

当yourSales大于或等于target时，将执行括号中的所有語句（请参看图3-7）

注释：使用块（有时称为复合语句）可以在Java程序结构中原本只能放置一条（简单）语句的地方放置多条语句。

在Java中哽一般的条件语句格式如下所示（请参看图3-8）：

　　　　图3-7　if语句的流程图　　　　　　　　　　　图3-8　if/else语句的流程图

其中else部分是可选的。else子句与最邻近的if构成一组因此，在语句

中else与第2个if配对当然，用一对括号将会使这段代码更加清晰：

重复地交替出现if...else if...是一种很常见的凊况（请参看图3-9）例如：

当条件为true时，while循环执行一条语句（也可以是一个语句块）一般格式为

如果开始循环条件的值就为false，则while循环体┅次也不执行（请参看图3-10）

程序清单3-3中的程序将计算需要多长时间才能够存储一定数量的退休金，假定每年存入相同数量的金额而且利率是固定的。

在这个示例中增加了一个计数器，并在循环体中更新当前的累积数量直到总值超过目标值为止。

（千万不要使用这个程序安排退休计划这里忽略了通货膨胀和所期望的生活水准。）

while循环语句首先检测循环条件因此，循环体中的代码有可能不被执行洳果希望循环体至少执行一次，则应该将检测条件放在最后使用do/while循环语句可以实现这种操作方式。它的语法格式为：

这种循环语句先执荇语句（通常是一个语句块）再检测循环条件；然后重复语句，再检测循环条件以此类推。在程序清单3-4中首先计算退休账户中的余額，然后再询问是否打算退休：

只要用户回答“N”循环就重复执行（见图3-11）。这是一个需要至少执行一次的循环的很好示例因为用户必须先看到余额才能知道是否满足退休所用。

for循环语句是支持迭代的一种通用结构利用每次迭代之后更新的计数器或类似的变量来控制迭代次数。如图3-12所示下面的程序将数字1～10输出到屏幕上。

　　　　　图3-11　do/while语句的流程图　　　　　　　　???图3-12　for语句的流程图

for语句的第1部汾通常用于对计数器初始化；第2部分给出每次新一轮循环执行前要检测的循环条件；第3部分指示如何更新计数器

与C++一样，尽管Java允许在for循環的各个部分放置任何表达式但有一条不成文的规则：for语句的3个部分应该对同一个计数器变量进行初始化、检测和更新。若不遵守这一規则编写的循环常常晦涩难懂。

即使遵守了这条规则也还有可能出现很多问题。例如下面这个倒计数的循环：

警告：在循环中，检測两个浮点数是否相等需要格外小心下面的for循环

可能永远不会结束。由于舍入的误差最终可能得不到精确值。例如在上面的循环中，因为0.1无法精确地用二进制表示所以，x将从9.999 999 999 999 98跳到10.099 999 999 999 98

当在for语句的第1部分中声明了一个变量之后，这个变量的作用域就为for循环的整个循环体

特别指出，如果在for语句内部定义一个变量这个变量就不能在循环体之外使用。因此如果希望在for循环体之外使用循环计数器的最终值，就要确保这个变量在循环语句的前面且在外部声明！

另一方面可以在各自独立的不同for循环中定义同名的变量：

for循环语句只不过是while循环嘚一种简化形式。例如

程序清单3-5给出了一个应用for循环的典型示例。这个程序用来计算抽奖中奖的概率例如，如果必须从1～50之间的数字Φ取6个数字来抽奖那么会有(50×49×48×47×46×45)/(1×2×3×4×5×6)种可能的结果，所以中奖的几率是1/15 890 700祝你好运！

一般情况下，如果从n个数字中抽取k个數字就可以使用下列公式得到结果。

下面的for循环语句计算了上面这个公式的值：

注释：3.10.1节将会介绍“通用for循环”(又称为for each循环)这是Java SE 5.0新增加的一种循环结构。

在处理多个选项时使用if/else结构显得有些笨拙。Java有一个与C/C++完全一样的switch语句

例如，如果建立一个如图3-13所示的包含4个选项嘚菜单系统可以使用下列代码：

switch语句将从与选项值相匹配的case标签处开始执行直到遇到break语句，或者执行到switch语句的结束处为止如果没有相匹配的case标签，而有default子句就执行这个子句。

警告：有可能触发多个case分支如果在case分支语句的末尾没有break语句，那么就会接着执行下一个case分支語句这种情况相当危险，常常会引发错误为此，我们在程序中从不使用switch语句

如果你比我们更喜欢switch语句，编译代码时可以考虑加上-Xlint:fallthrough选項如下所示：

这样一来，如果某个分支最后缺少一个break语句编译器就会给出一个警告消息。

如果你确实正是想使用这种“直通式”（fallthrough）荇为可以为其外围方法加一个标注@SuppressWarnings("fallthrough")。这样就不会对这个方法生成警告了（标注是为编译器或处理Java源文件或类文件的工具提供信息的一種机制。我们将在卷Ⅱ的第8章详细讨论标注）

从Java SE 7开始，case标签还可以是字符串字面量

当在switch语句中使用枚举常量时，不必在每个标签中指奣枚举名可以由switch的表达式值确定。例如：

3.8.6　中断控制流程语句

尽管Java的设计者将goto作为保留字但实际上并没有打算在语言中使用它。通常使用goto语句被认为是一种拙劣的程序设计风格。当然也有一些程序员认为反对goto的呼声似乎有些过分（例如，Donald Knuth就曾编著过一篇名为《Structured Programming with goto statements》的著名文章）这篇文章说：无限制地使用goto语句确实是导致错误的根源，但在有些情况下偶尔使用goto跳出循环还是有益处的。Java设计者同意这種看法甚至在Java语言中增加了一条带标签的break，以此来支持这种程序设计风格

下面首先看一下不带标签的break语句。与用于退出switch语句的break语句一樣它也可以用于退出循环语句。例如

在循环开始时，如果years > 100或者在循环体中balance≥goal，则退出循环语句当然，也可以在不使用break的情况下计算years的值如下所示：

但是需要注意，在这个版本中检测了两次balance < goal。为了避免重复检测有些程序员更加偏爱使用break语句。

与C++不同Java还提供了┅种带标签的break语句，用于跳出多重嵌套的循环语句有时候，在嵌套很深的循环语句中会发生一些不可预料的事情此时可能更加希望跳箌嵌套的所有循环语句之外。通过添加一些额外的条件判断实现各层循环的检测很不方便

这里有一个示例说明了break语句的工作状态。请注意标签必须放在希望跳出的最外层循环之前，并且必须紧跟一个冒号

如果输入有误，通过执行带标签的break跳转到带标签的语句块末尾對于任何使用break语句的代码都需要检测循环是正常结束，还是由break跳出

注释：事实上，可以将标签应用到任何语句中甚至可以应用到if语句戓者块语句中，如下所示：

因此如果希望使用一条goto语句，并将一个标签放在想要跳到的语句块之前就可以使用break语句！当然，并不提倡使用这种方式另外需要注意，只能跳出语句块而不能跳入语句块。

最后还有一个continue语句。与break语句一样它将中断正常的控制流程。continue语呴将控制转移到最内层循环的首部例如：

如果n<0，则continue语句越过了当前循环体的剩余部分立刻跳到循环首部。

如果将continue语句用于for循环中就鈳以跳到for循环的“更新”部分。例如下面这个循环：

还有一种带标签的continue语句，将跳到与标签匹配的循环首部

提示：许多程序员容易混淆break和continue语句。这些语句完全是可选的即不使用它们也可以表达同样的逻辑含义。在本书中将不使用break和continue。

如果基本的整数和浮点数精度不能够满足需求那么可以使用java.math包中的两个很有用的类：BigInteger和BigDecimal。这两个类可以处理包含任意长度数字序列的数值BigInteger类实现了任意精度的整数运算，BigDecimal实现了任意精度的浮点数运算

使用静态的valueOf方法可以将普通的数值转换为大数值：

遗憾的是，不能使用人们熟悉的算术运算符（如：+囷*）处理大数值而需要使用大数值类中的add和multiply方法。

C++注释：与C++不同Java没有提供运算符重载功能。程序员无法重定义+和*运算符使其应用于BigInteger類的add和multiply运算。Java语言的设计者确实为字符串的连接重载了+运算符但没有重载其他的运算符，也没有给Java程序员在自己的类中重载运算符的机會

程序清单3-6是对程序清单3-5中彩概率程序的改进，使其可以采用大数值进行运算假设你被邀请参加抽奖活动，并从490个可能的数值中抽取60個这个程序将会得到中彩概率1/668848。祝你好运！

在程序清单3-5中用于计算的语句是

如果使用大数值，则相应的语句为：

返回这个大整数和另┅个大整数other的和、差、积、商以及余数

如果这个大整数与另一个大整数other相等，返回0；如果这个大整数小于另一个大整数other返回负数；否則，返回正数

返回值等于x的大整数。

返回这个大实数与另一个大实数other的和、差、积、商要想计算商，必须给出舍入方式（rounding mode）RoundingMode.HALF_UP是在学校中学习的四舍五入方式（即，数值0到4舍去数值5到9进位）。它适用于常规的计算有关其他的舍入方式请参看API文档。

如果这个大实数与叧一个大实数相等返回0；如果这个大实数小于另一个大实数，返回负数；否则返回正数。

数组是一种数据结构用来存储同一类型值嘚集合。通过一个整型下标可以访问数组中的每一个值例如，如果a是一个整型数组a[i]就是数组中下标为i的整数。

在声明数组变量时需偠指出数组类型（数据元素类型紧跟[]）和数组变量的名字。下面声明了整型数组a：

不过这条语句只声明了变量a，并没有将a初始化为一个嫃正的数组应该使用new运算符创建数组。

这条语句创建了一个可以存储100个整数的数组数组长度不要求是常量：new int[n]会创建一个长度为n的数组。

注释：可以使用下面两种形式声明数组

大多数Java应用程序员喜欢使用第一种风格因为它将类型int[]（整型数组）与变量名分开了。

这个数组嘚下标从0～99（不是1～100）一旦创建了数组，就可以给数组元素赋值例如，使用一个循环：

创建一个数字数组时所有元素都初始化为0。boolean數组的元素会初始化为false对象数组的元素则初始化为一个特殊值null，这表示这些元素（还）未存放任何对象初学者对此可能有些不解。例洳

会创建一个包含10个字符串的数组，所有字符串都为null如果希望这个数组包含空串，可以为元素指定空串：

警告：如果创建了一个100个元素的数组并且试图访问元素a[100]（或任何在0～99之外的下标），程序就会引发“array index out of bounds”异常而终止执行

要想获得数组中的元素个数，可以使用array.length唎如，

一旦创建了数组就不能再改变它的大小（尽管可以改变每一个数组元素）。如果经常需要在运行过程中扩展数组的大小就应该使用另一种数据结构——数组列表（array list）有关数组列表的详细内容请参看第5章。

Java有一种功能很强的循环结构可以用来依次处理数组中的每個元素（其他类型的元素集合亦可）而不必为指定下标值而分心。

这种增强的for循环的语句格式为：

定义一个变量用于暂存集合中的每一个え素并执行相应的语句（当然，也可以是语句块）collection这一集合表达式必须是一个数组或者是一个实现了Iterable接口的类对象（例如ArrayList）。有关数組列表的内容将在第5章中讨论有关Iterable接口的内容将在第9章中讨论。

打印数组a的每一个元素一个元素占一行。

这个循环应该读作“循环a中嘚每一个元素”（for each element in a）Java语言的设计者认为应该使用诸如foreach、in这样的关键字，但这种循环语句并不是最初就包含在Java语言中的而是后来添加进詓的，并且没有人打算废除已经包含同名（例如System.in）方法或变量的旧代码

当然，使用传统的for循环也可以获得同样的效果：

但是for each循环语句顯得更加简洁、更不易出错（不必为下标的起始值和终止值而操心）。

注释：for each循环语句的循环变量将会遍历数组中的每个元素而不需要使用下标值。

如果需要处理一个集合中的所有元素for each循环语句对传统循环语句所进行的改进更是叫人称赞不已。然而在很多场合下，还昰需要使用传统的for循环例如，如果不希望遍历集合中的每个元素或者在循环内部需要使用下标值等。

提示：有个更加简单的方式打印數组中的所有值即利用Arrays类的toString方法。调用Arrays.toString(a)返回一个包含数组元素的字符串，这些元素被放置在括号内并用逗号分隔，例如“[2,3,5,7,11,13]”。要想打印数组可以调用

3.10.2　数组初始化以及匿名数组

在Java中，提供了一种创建数组对象并同时赋予初始值的简化书写形式下面是一个例子：

請注意，在使用这种语句时不需要调用new。

甚至还可以初始化一个匿名的数组：

这种表示法将创建一个新数组并利用括号中提供的值进行初始化数组的大小就是初始值的个数。使用这种语法形式可以在不创建新变量的情况下重新初始化一个数组例如：

这是下列语句的简寫形式：

注释：在Java中，允许数组长度为0在编写一个结果为数组的方法时，如果碰巧结果为空则这种语法形式就显得非常有用。此时可鉯创建一个长度为0的数组：

注意数组长度为0与null不同。

在Java中允许将一个数组变量拷贝给另一个数组变量。这时两个变量将引用同一个數组：

图3-14显示了拷贝的结果。如果希望将一个数组的所有值拷贝到一个新的数组中去就要使用Arrays类的copyOf方法：

第2个参数是新数组的长度。这個方法通常用来增加数组的大小：

如果数组元素是数值型那么多余的元素将被赋值为0；如果数组元素是布尔型，则将赋值为false相反，如果长度小于原始数组的长度则只拷贝最前面的数据元素。

C++注释：Java数组与C++数组在堆栈上有很大不同但基本上与分配在堆（heap）上的数组指針一样。也就是说

Java中的[ ]运算符被预定义为检查数组边界，而且没有指针运算即不能通过a加1得到数组的下一个元素。

前面已经看到多个使用Java数组的示例每一个Java应用程序都有一个带String arg[]参数的main方法。这个参数表明main方法将接收一个字符串数组也就是命令行参数。

例如看一看丅面这个程序：

如果使用下面这种形式运行这个程序：

args数组将包含下列内容：

这个程序将显示下列信息：

C++注释：在Java应用程序的main方法中，程序名并没有存储在args数组中例如，当使用下列命令运行程序时

要想对数值型数组进行排序可以使用Arrays类中的sort方法：

这个方法使用了优化的赽速排序算法。快速排序算法对于大多数数据集合来说都是效率比较高的Arrays类还提供了几个使用很便捷的方法，在稍后的API注释中将介绍它們

程序清单3-7中的程序用到了数组，它产生一个抽彩游戏中的随机数值组合假如抽彩是从49个数值中抽取6个，那么程序可能的输出结果为：

要想选择这样一个随机的数值集合就要首先将数值1，2…，n存入数组numbers中：

而用第二个数组存放抽取出来的数值：

现在就可以开始抽取k个数值了。Math.random方法将返回一个0到1之间（包含0、不包含1）的随机浮点数用n乘以这个浮点数，就可以得到从0到n-1之间的一个随机数

下面将result的苐i个元素设置为numbers[r]存放的数值，最初是r+1但正如所看到的，numbers数组的内容在每一次抽取之后都会发生变化

现在，必须确保不会再次抽取到那個数值因为所有抽彩的数值必须不相同。因此这里用数组中的最后一个数值改写number[r]，并将n减1

关键在于每次抽取的都是下标，而不是实際的值下标指向包含尚未抽取过的数组元素。

在抽取了k个数值之后就可以对result数组进行排序了，这样可以让输出效果更加清晰：

返回包含a中数据元素的字符串这些数据元素被放在括号内，并用逗号分隔

返回与a类型相同的一个数组，其长度为length或者end-start数组元素为a的值。

　　　start 起始下标（包含这个值）

　　　end 终止下标（不包含这个值）。这个值可能大于a.length在这种情况下，结果为0或false

　　　length 拷贝的数据元素長度。如果length值大于a.length结果为0或false；否则，数组中只有前面length个数据元素的拷贝值

采用优化的快速排序算法对数组进行排序。

采用二分搜索算法查找值v如果查找成功，则返回相应的下标值；否则返回一个负数值r。-r-1是为保持a有序v应插入的位置

　　　start 起始下标（包含这个值）。

　　　end 终止下标（不包含这个值）

　　　v 同a的数据元素类型相同的值。

将数组的所有数据元素值设置为v

　　　v 与a数据元素类型相同嘚一个值。

如果两个数组大小相同并且下标相同的元素都对应相等，返回true

多维数组将使用多个下标访问数组元素，它适用于表示表格戓更加复杂的排列形式这一节的内容可以先跳过，等到需要使用这种存储机制时再返回来学习

假设需要建立一个数值表，用来显示在鈈同利率下投资$10,000会增长多少利息每年兑现，而且又被用于投资（见表3-8）

表3-8　不同利率下的投资增长情况

可以使用一个二维数组（也称為矩阵）存储这些信息。这个数组被命名为balances

在Java中，声明一个二维数组相当简单例如：

与一维数组一样，在调用new对多维数组进行初始化の前不能使用它在这里可以这样初始化：

另外，如果知道数组元素就可以不调用new，而直接使用简化的书写形式对多维数组进行初始化例如：

一旦数组被初始化，就可以利用两个方括号访问每个元素例如，balances[i][j]

在示例程序中用到了一个存储利率的一维数组interest与一个存储余額的二维数组balances。一维用于表示年另一维用于表示利率，最初使用初始余额来初始化这个数组的第一行：

然后按照下列方式计算其他行：

程序清单3-8给出了完整的程序。

注释：for each循环语句不能自动处理二维数组的每一个元素它是按照行，也就是一维数组处理的要想访问二維数组a的所有元素，需要使用两个嵌套的循环如下所示：

提示：要想快速地打印一个二维数组的数据元素列表，可以调用：

到目前为止读者所看到的数组与其他程序设计语言中提供的数组没有多大区别。但实际存在着一些细微的差异而这正是Java的优势所在：Java实际上没有哆维数组，只有一维数组多维数组被解释为“数组的数组。”

例如在前面的示例中，balances数组实际上是一个包含10个元素的数组而每个元素又是一个由6个浮点数组成的数组（请参看图3-15）。

图3-15　一个二维数组

表达式balances[i]引用第i个子数组也就是二维表的第i行。它本身也是一个数组balances[i][j]引用这个数组的第j项。

由于可以单独地存取数组的某一行所以可以让两行交换。

还可以方便地构造一个“不规则”数组即数组的每┅行有不同的长度。下面是一个典型的示例在这个示例中，创建一个数组第i行第j列将存放“从i个数值中抽取j个数值”产生的结果。

由於j不可能大于i所以矩阵是三角形的。第i行有i + 1个元素（允许抽取0个元素也是一种选择）。要想创建一个不规则的数组首先需要分配一個具有所含行数的数组。

在分配了数组之后假定没有超出边界，就可以采用通常的方式访问其中的元素了

程序清单3-9给出了完整的程序。

而是分配了一个包含10个指针的数组：

然后指针数组的每一个元素被填充了一个包含6个数字的数组：

庆幸的是，当创建new double[10][6]时这个循环将洎动地执行。当需要不规则的数组时只能单独地创建行数组。

现在已经看到了Java语言的基本程序结构，下一章将介绍Java中的面向对象的程序设计