像计算机科学家一样思考Java（第二版）_[美]艾伦,[美]克里斯·梅菲尔德_9787519856724

每次揭示一个概念：通过带有范例的一系列小步骤，来逐渐解决某个复杂的问题。
告诉你如何描述问题、如何构思解决方案，如何开发、测试并调试程序。
学习输入与输出、决策与循环、类与方法、字符串与数组，以及递归与多态。
告诉你怎样选出合适的程序开发方法，以及如何运用重要的调试技能来排除程序故障。

前言
本书想要给没有经验或经验较少的读者介绍计算机科学与编程。我们会从基本的概念开始讲起，每遇到新的术语，笔者都会详细给出定义。这样，大家就能够循序渐进地了解书里的每个新想法。比较大的话题，例如控制流语句及面向对象编程，会分为多个小的范例，并用好几章来讲解。
笔者特意把这本书写得很精简。每章只有10 ～ 12 页，这样，如果当作大学课程的教材，那么刚好能用一星期讲完一章。当然了，这本书肯定不会把Java 的所有内容全都讲到，它只会把初学者必须掌握的编程结构与技巧展示出来。我们先从小问题与基础算法开始讲，逐渐过渡到面向对象的设计上面。以计算机科学领域的教学术语来说，这本书用的是先讲过程，后讲对象的教学法（也就是objects late 方法）。
本书的写作理念
本书遵循这样几条原则：
每次只讲一个概念
笔者把新手理解起来比较困难的话题，拆分成许多个小的步骤，每个步骤都对应一个新的概念，我们先理解当前讲的这个概念，然后再开始谈下一个概念。在Java 语言的特性与计算机科学的通用概念之间寻求平衡
这本书并不是专讲Java 的，而是想用Java 语言来编写范例代码，以演示计算机科学之中的概念。许多章节刚开始都会从Java 语言的某项特性讲起，但后还是会归结到计算机科学领域的概念上面。
力求简洁
笔者撰写本书时，有一项重要的目标，就是想写得尽量简短，让学生可以在一个学期的大学课程或AP 课程里面读完，并理解其中的内容。
谨慎处理专有名词
笔者尽可能在书中的少用术语，如果必须要用，那么一定会在使用之前先仔细给出定义。另外，笔者还会把每章所引入的新术语，在该章后的词汇表里面总结一遍。
涵盖各种程序开发策略
编写程序有许多种策略，可以从下往上写（bottom-up，自底向上），也可以从上往下写（top-down，自顶向下），还可以采用其他写法。笔者会演示许多种程序开发技巧，让大家选出合适的办法。
顾及不同程度的读者
编写程序的时候，我们必须知道这个程序要使用什么算法，必须确定我们要拿什么语言来写这个程序，还必须懂得如何调试其中的错误。即使你不懂这些内容，也还是可以从头开始慢慢学，因为笔者会在书里把这些知识以及相关的其他一些内容，逐步讲给大家听，而且会在附录D 里总结。
面向对象编程
有的Java 书开篇就谈类和对象，还有一些则是先讲过程式的（procedural）编程，然后逐渐过渡到面向对象的编程方式。
其实，Java 里面有许多面向对象的特性，都是为了解决以前那些编程语言的缺点而引入的，这些特性的实现方式，也受到这个因素影响。所以，如果不先讨论从前那些编程语言有什么样的缺点和问题，那么笔者就很难把Java 的某些特性解释给大家听。
当然我们会尽快（也就是从第9 章开始）讲解面向对象编程。然而笔者前面说过，这本书每次只介绍一个概念，只有把当前这个概念讲清，我们才会继续讲解下一个概念，因此，大家需要一定的时间，才会接触到面向对象的那一部分。
在Java 语言里，如果彻底不使用面向对象的特性，那么我们连一个程序都写不出来，即便是简单的Hello World 程序，也要用到对象。所以，在某些情况下，笔者会把当前必须用到的新知识点简要介绍一下，等到以后正式讨论该知识点时再详加解释。
读完全书之后，你几乎能把Java SE Programmer I 认证所要求的每个知识点都了解到，还有一些补充课程，参见Java 官网的教程页面：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/。
这本书也适合参加AP Computer Science A（AP 计算机科学A）考试的中学生阅读，这项考试的内容包含面向对象的设计与实现[AP 是College Board（美国大学理事会）的注册商标]。AP 课程的知识点与本书相关章节之间的对应关系，参见https://thinkjava.org。
第二版与版的区别
新版是经过许多年才写成的，笔者在编写过程中，听取了几十位教师与几百名学生的意见。完整的修改情况参见本书的GitHub 网页。下面列出其中比较重要的地方：
第2 ～ 4 章
笔者重新编排了第1 章的内容，把理论部分与实践部分调整得更合理一些。新版的第2 章与第3 章，也比旧版更加清晰。另外，笔者这次会把与方法（method）有关的知识，合起来安排到一章（也就是第4 章）中，并且会给出有深度的范例。
第5 ～ 8 章
这几章也做了大幅调整，笔者添加了许多新的范例与图表，并删除了一些没有必要的内容。这次我们提前讲解字符串（把它放在数组的前面），这样就可以在循环问题里面使用字符串了。与递归有关的内容，单独设立一章，而且这次我们拿用其中的两节，来分别介绍二进制数与CodingBat。
第9 ～ 12 章
笔者修订这几章的时候，主要想把图表与解说讲得比原来更详细。现在的第9 章与第10 章，更加明确地突出了不可变对象与可变对象之间的区别，另外我们还添加了两节，分别讲解BigInteger 与StringBuilder。其余内容大致不变，但这次理解起来应该会容易一些。
第13 ～ 17 章
笔者调整了第13 ～ 14 章的内容，将ArrayList 提前讲解，而且把相关的范例，统合到一款名叫War 的卡牌游戏下面。第15 ～ 17 章是本次全新增加的内容，用来讲解更为高级的话题，例如二维数组、图形、异常、抽象类、接口与事件。
附录
笔者增加了附录B，用来更为详细地讲解文档与Javadoc。另外三个附录是版本来就有的，但这次的文字与排版更加清晰。
附录简介
本书正文里面的各章应该按照顺序阅读，因为后一章要讲的内容构建在前一章的基础之上。书后的四个附录则不用在意阅读顺序：
附录A：工具
这个附录描述怎样下载并安装Java，只有装好Java，你才能在电脑上编译Java 程序。另外，它简单介绍了DrJava 的用法，这是一套集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE），主要给学生使用。这份附录还会提到检查代码质量所用的Checkstyle 工具，以及编写测试所用的JUnit 工具。
附录B：Javadoc
一定要给自己写的类和方法添加文档，这样才能让其他开发者（也包括你自己）将来能够明白，这些类跟方法应该如何使用。这份附录讲的就是怎样阅读并编写文档，以及如何使用Javadoc 工具。
附录C：图形
Java 提供了处理图形与动画的程序库，这是两个能够激发学习兴趣的话题。虽然这些库所用到的面向对象知识，大家要到学完第10 章之后才能完全理解，但我们不必等到那个时候，而是可以很早就开始使用。
附录D：调试
虽然整本书里面会提到各种调试建议，但是这份附录之中的建议更多，它会详细告诉你怎样调试程序。阅读正文的过程中，应该经常参考这个附录。
范例代码
书中的范例代码，几乎都可以从https://github.com/ChrisMayfield/ThinkJavaCode2访问。Git 是一种版本控制系统（version control system），能够记录并管理项目之中的文件，这些受到Git 控制的文件，可以放在同一个repository（仓库）里面（网址中的ThinkJavaCode2，就是这样一个repository）。
GitHub 是一个托管服务平台，可以存放Git 仓库，让用户通过网页方便地访问这些仓库。大家可以用下面几种方式，使用本书的范例代码：
种办法是点击网页中的Fork 按钮，这样就可以给GitHub 仓库创建复本。如果你还没有GitHub 账号，那么必须提前注册。做了Fork 之后，你就有了自己的GitHub 仓库，你可以用这个仓库管理自己所写的代码。另外，你还可以对这个仓库执行clone 操作，把其中的文件复制到自己的电脑里面。
还有一种办法是不对原仓库做fork，而是直接把那个仓库clone 下来，这样做不需要使用GitHub 账号，但同时你也无法通过GitHub 来管理自己对代码所做的修改。
如果你根本就不想使用Git 功能，那么可以直接点击原仓库页面里的Download ZIP 按钮，或访问https://thinkjava.org/code2zip，把所有代码当成一份ZIP 压缩文件下载。
把原仓库clone 下来，或者把ZIP 文件解压缩之后，应该就会看到ThinkJavaCode2 目录了，其中的各个子目录，分别对应于本书的各章。
书中的范例代码都是用OpenJDK 11 开发并测试的。如果你的JDK版本比这个新，那么这些代码都能够正常运行，如果比这个旧，那么其中有一些代码可能无法运行。
书里印刷的代码，可以用在你自己的程序或文档之中。只要不是大量使用，就无需提前征求我们同意。比方说，拿书中的几段代码编写你自己的程序，不需要提前获得授权，但是销售或传播OReilly 书籍里面的范例，则需征求我们同意。引用书中的内容与范例代码回答问题，不需要提前获得授权，但是把大量范例代码纳入你的产品文档，则需征求我们同意。
我们乐意看到你在引用本书内容时标注资料来源，但这不是强制要求。如果要标注，那么通常应该按照标题、作者、出版社与ISBN 的顺序来写，例如Think Java by Allen B. Downey and Chris Mayfield. (OReilly). Copyright 2020 Allen B.
Downey and Chris Mayfield, 978-1-492-07250-8。
若不确定自己对范例代码的用法是否属于合理使用，或不确定这种用法是否需要征得我们同意，请联系permissions@oreilly.com 询问。
排版约定
本书采用下述排版约定。
斜体（Italic）
表示新术语、网址、电子邮件地址、文件名、文件扩展名。
粗体（Bold）
如果正文中的某个词会出现在每章后的词汇表里面，那么这个词在正文之中，就印成粗体。
等宽字体（Constant Width）
表示整段的程序代码，以及正文里面提到的程序内容，例如变量、函数、数据库、数据类型、环境变量、语句、关键字等。
等宽粗体（Constant Width Bold）
表示用户所输入的命令或其他文本。
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这本书还有一个专门的网页，其中包含勘误表、范例代码，以及其他一些附加信息。这个版本的网址是：https://oreil.ly/think-java-2e。
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致谢
这些年来，有许多人给本书提出了建议与修改意见，笔者对此深表感激。下面列出从开源4.0 版以来给本书提供帮助的人士，早前版本的贡献者没有写在这里：
Ellen Hildreth 使用本书在Wellesley College（维斯理学院）讲授数据结构，并且提供了一整套建议与修改意见。
Tania Passfield 发现了词汇表里面的多余术语，那些术语当时已经不再出现于正文之中。
Elizabeth Wiethoff 指出exp(x2) 的级数展开式有误。另外，她还创作了本书的Ruby 版。
Matt Crawford 提出了一整套修正意见。
Chi-Yu Li 指出了书中一段范例代码里面的拼写问题及程序错误。
Doan Thanh Nam 修正了书中的一个例子。
Muhammad Saied 把本书翻译成阿拉伯文，并在翻译过程中发现了一些错误。
Marius Margowski 发现了范例代码里面的一个矛盾之处。
Leslie Klein 发现了exp(x2) 的级数展开式之中的另一个问题，并在卡牌数组的示意图里发现了一处拼写错误，此外还帮助笔者把某些练习题设计得更加清晰。
Micah Lindstrom 找到了好几个拼写错误，并发来了修改意见。
James Riely 把LaTeX 格式的书稿移植到http://fpl.cs.depaul.edu/jriely/thinkapjava。
Peter Knaggs 把本书移植到https://www.rigwit.co.uk/think/sharp。
Heidi Gentry-Kolen 根据本书内容制作了一些视频（https://www.youtube.com/user/digipipeline）。
Waldo Ribeiro 提交了一份pull request，其中指出了十几个拼写错误。
Michael Stewart 对本书前半部分内容提出了建议。
Steven Richardson 把本书改编为在线课程，并提出了许多条建议，以提升本书的质量。
Fazl Rahman 逐章提供了详细的反馈信息，并针对本书的质量提出了许多建议。
尤其感谢给本书OReilly Media 版做技术评审的Blythe Samuels、David Wisneski 与Stephen Rose。他们发现了很多错误，并提出了许多有效的建议，帮助笔者把这本书做得更好。笔者同样要特别感谢Marc Loy，他详细评审了本书的OReilly Media 第二版，并给出许多想法与修正建议，还指出了一些有待澄清的地方。
许多同学提供了很好的反馈意见，包括：Ian Staton、Tanner Wernecke、Jacob Green、Rasha Abuhantash、Nick Duncan、Kylie Davidson、Shirley Jiang、Elena Trafton、Jennifer Gregorio 与 Azeem Mufti。
还有一些读者指出了一个或多个拼写错误，他们是：Stijn Debrouwere、GuyDriesen、Andai Velican、Chris Kuszmaul、Daniel Kurikesu、Josh Donath、Rens Findhammer、Elisa Abedrapo、Yousef BaAfif、Bruce Hill、Matt Underwood、Isaac Sultan、Dan Rice、Robert Beard、Daniel Pierce、Michael Giftthaler、Chris Fox、Min Zeng、Markus Geuss、Mauricio Gonzalez、Enrico Sartirana、Kasem Satitwiwat 与Jason Miller。
如果对本书内容有意见或想法，请发送至feedback@greenteapress.com。
Allen B. Downey 和Chris Mayfield

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