放码过来！作个Java实战派

基础中的基础，我们了解如何定义一个变量以及八种基本数据类型。

定义变量之后，我们可以对其进行各种运算。五花八门的运算符以及优先级高低，我们无需死记硬背，通过JShell进行快速测试得到反馈，进而自然而然了解和记忆。

分支跳转、循环控制，有了这两种流程控制，并加以自由组合，我们已经可以编写相当复杂、强大的代码。

最简单、也经常用到的Java数据结构：数组。我们介绍如何初始化数组、如何访问数组元素、如何遍历等等常规操作。与此同时，我们也介绍多维数组。特别地，我们再次回到Hello World，重温那被遗忘的String[] args——一个字符串数组。

重温Java关键词、三种注释。演示通过javadoc注释生成API文档，并说明编写简明扼要注释的必要性。

了解了Java基本语法之后，接下来我们要做的就是：编写程序，编写程序，编写更多的程序。大量练习的同时，浑然不觉之中，我们就会对这些基本语法使用耳熟能详。MOOC是一款在欧美非常流行的Java编程练习题库，累计有159个练习，从易到难，支持在线提交、打分。与之配套的Test My Code插件，支持Intellij IDEA和NetBeans两种IDE，从实际经验来看，Part I适合使用NetBeans，Part II适合使用Intellij IDEA。

TMC NetBeans下载地址：http://update.testmycode.net/installers/tmc-netbeans_org_mooc/tmc-netbeans_org_mooc_tmcbeans-windows.exe

演示如何通过IDEA提交MOOC练习，并说明为何Part I使用NetBeans更佳，Part II使用IDEA更好。需要注意的是，TMC Plugin在IDEA 2019.1.3上面可能无法正常运行，建议使用2018.3.5或2018.1.8这个经测试可以比较稳定运行TMC插件的版本：https://download.jetbrains.com/idea/ideaIU-2018.3.5.exe、https://download.jetbrains.com/idea/ideaIU-2018.1.8.exe

USACO是一个面向编程竞赛的训练网站，但其中部分练习也非常适合Java初学者，比如“Friday the Thirteenth”。如果您希望尝试在线提交评测，那么请您通过https://train.usaco.org/usacogate注册一个账号先。

文件读写您可以暂时直接复制如下代码：

Scanner scanner = new Scanner(new File("friday.in"));

int n = scanner.nextInt();

PrintWriter writer = new PrintWriter(new File("friday.out"));

writer.print(counts[6]);

在介绍面向对象编程思想之前，为了避免您一下子被诸多名词概念弄得云里雾里，我们首先要演示、观察一个小游戏：坦克大战，进而引入面向对象的基本概念。

您可以免费下载此项目源代码：https://github.com/ny83427/tankwar/tree/cowlist。如果您没有使用过git，那么建议您直接下载打包文件，然后解压使用。

以坦克大战中的坦克为例，我们介绍面向对象编程中的四个基本概念：对象、类、状态与行为。

我们通过代码编写来了解在Java中，对象、类、状态与行为上述概念的实现。

打印、比较基本数据类型变量非常简单，但是如果是一个对象，该如何处理呢？我们介绍toString方法，可用于打印、显示一个对象，我们介绍equals/hashCode两个方法，用于比较两个对象是否等同。

为何equals与hashCode需要成双成对出现？调用equals方法有需要特别注意的地方吗？IDEA生成的代码里面又凝聚了哪些最佳实践经验总结？我们再谈equals与hashCode这两个方法。

我们介绍基本数据类型的对应包装类型，并通过Byte、Short、Integer、Long、Float以及Double这六个类的继承关系，来初步了解继承父类和实现接口的概念。

我们结合坦克大战游戏中出现的各类物体，深入说明继承相关细节。

“少用继承，多用组合”是一个经验总结，通过接口，我们可以规避单向继承的问题，同时也通过组合方式，让代码可维护性更好。

访问控制的引入，让代码可以更好地内部封装。我们也一并介绍static、final两个关键词，并对构造方法进行再次跟进。

现在，是时候把这些概念通过代码整合在一起了。我们要编写一个简单的文字版本足球游戏，这个游戏可以与用户进行交互，对用户的输入进行不同阶段处理。

我们来思考这么一个问题：狄更斯的双城记中累计有多少个单词？不重复的单词有多少个？每个单词出现多少次？出现次数最多的12个单词又是哪一些？如果这些单词是意义不大的介词、代词、冠词等，我们如何快速过滤掉？

我们先通过最简单的数据结构——数组——来解决单词数量统计及排序问题。由于数组长度固定，我们需要自行处理扩容或是压缩的问题。

我们引入ArrayList，并介绍其内部实现机制。我们也同时了解List接口的另外一种实现：LinkedList。我们能够用更少的代码，做到同样的事情。

不重复的单词统计，我们通过HashSet来搞定。当我们对排序有要求时，我们不妨使用TreeSet。

单词与出现次数，Key与Value，我们介绍键值对数据结构中最常用的HashMap，以及可以保持键排序的TreeMap。

仅仅为了取出出现频率最高的12个单词，我们就一定要对一万多个词频信息进行全盘排序吗？最小堆的出现，让我们可以有更好的解决方案。

如法炮制，我们通过最大堆来定位出现频率最低的12个单词。

我们通过最大堆来解决一道较为简单的LeetCode算法练习题：https://leetcode.com/problems/last-stone-weight。LeetCode是目前最流行的数据结构与算法训练在线题库之一，也是您搞定面试的必备工具之一。

我们讨论一种“后进先出”的数据结构：Stack。并应用于表达式的校验、括号开始下标的定位。我们也挑战大家去解决一个中等难度的LeetCode练习题：https://leetcode.com/problems/decode-string/

我们要挑战一个LeetCode中等难度的编程练习，我们也会介绍在面试中遇到此类练习的处理思路。放码过来的时候，我们采用递归与迭代两种思路搞定。在这一讲中，我们优先介绍思考难度更简单、实现更容易的递归处理。

我们使用迭代的处理方式，通过两个栈维护重复次数和要重复的字符串内容来解决这一问题。

我们通过JDK 12的部分集合包代码生成类图，一览几个重要接口的主要方法，也对集合的读写操作注意事项作出说明，比如ArrayList和LinkedList，同样调用get(int index)方法，耗时可能会有相当差异。

我们从USACO上面“礼尚往来”的问题开始，切入要讲解的输入输出内容。您不妨先自行思考如何处理这个问题：https://train.usaco.org/usacoprob2?a=l9EEmuGaQT8&S=gift1

我们介绍三种初阶、简单的文件读取方法：将整个文件读取为字符串、字符串集合以及通过Scanner API去逐行读取。我们也介绍一个巨大文件的读取处理场景，来引入后面要讲解的流化处理机制。

通过”礼尚往来“问题的处理，我们介绍三种初阶、简单的文件写入方法。除了Files，我们也介绍PrintWriter这个常用类。

不及时、正确关闭资源的后果在特定场合下会特别严重，不过JDK7开始引入的try-with-resources让我们的生活变得相对容易。同时，我们也思考一个新的问题：一个巨大的文本文件，其中存在一些不符合预期格式的行内容，我们需要剔除他们，将符合格式的所有行，写入一个新的文本文件。又或者我们尝试从中定位一些特征行，再写入新的文件。如何处理会比较合适呢？

基于流的处理方式，代码编写虽然相对繁琐，却提供了更加灵活、高效的处理方法。现在，我们有一个54.3GB的JSON文件，我们尝试从中提取符合要求的行记录，并写入另外一个文件。

有了面向对象的概念之后，我们再一次——第三次来审视一下Hello World，看看其中还有哪些有待发现的秘密。

将一个字符串重复若干次，看似非常简单，然而当我们阅读JDK的实现时，却不能不感叹：标准的编程范式，理应如此！JDK的源码是一块极为丰富的宝藏，劝君多采撷，此物高价值！

当我们了解了JAVA面向对象中注入toString、equals、hashCode等等方法之后，却发现编写这些代码费时费力。Lombok的出现，让手工编写这些代码成为往事。

介绍Lombok的使用方法之后，我们要对其实现机制一探究竟，我们发现，有时Bug也挺好，JSR269的规范中存在的少许漏洞，反而成了Lombok的机会。我们演示定义注解、编写Processor 、编写语法树Visitor以及注册Processor四个步骤，并对Lombok项目源码做一个简单的概述。

JSR269与JSR199一并在JDK6（代号Mustang，野马）中野马奔驰，我们介绍一下Java Compiler API及其应用场景。