Indice generale. Introduzione...xiii. Concetti e costrutti fondamentali...1. Introduzione al linguaggio...3

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1 Indice generale Introduzione...xiii Organizzazione del libro...xiv Struttura del libro e convenzioni...xv Codice sorgente e progetti...xvi Compilare ed eseguire direttamente i listati e gli snippet di codice...xvi Compilare ed eseguire con gli IDE i listati e gli snippet di codice...xvi Il nuovo sistema di rilasci della piattaforma Java...xvi Parte I Capitolo 1 Concetti e costrutti fondamentali...1 Introduzione al linguaggio...3 Cenni sull architettura di un elaboratore... 7 Il modello di von Neumann... 8 La CPU... 8 La memoria centrale...10 Paradigmi di programmazione...13 Il paradigma procedurale...13 Il paradigma a oggetti...14 Concetti introduttivi allo sviluppo in Java...16 Fasi di sviluppo di un programma in Java...16 Elementi di un ambiente Java...18 Il primo programma in Java...20 Un assaggio dei metodi printf, println e print...26 Elementi strutturali di un programma in Java...28 Compilazione ed esecuzione del codice...32 La Java Virtual Machine: un breve dettaglio...35

2 iv Java 11 Capitolo 2 Capitolo 3 Capitolo 4 Variabili, costanti, letterali e tipi...39 Variabili...39 Dichiarazione...40 Inizializzazione...44 Costanti...47 Tipi di dato fondamentali o primitivi...49 Tipi interi...49 Tipi in virgola mobile...54 Tipi carattere...57 Tipi booleani...63 Categorizzazione completa dei tipi...65 Wrapper class...66 Autoboxing e auto-unboxing...67 Caratteristiche fondamentali dei tipi primitivi...70 Tipi riferimento...70 Che cosa sono esattamente i riferimenti?...71 Tipo nullo...75 Dimensione dei tipi di dato...76 Conversioni di tipo...77 Conversioni implicite...78 Promozioni numeriche...79 Conversioni esplicite...81 Variabili locali, globali e scope...84 Categorizzazione delle variabili...87 Valori di default delle variabili...89 L identificatore var...89 Array...97 Array monodimensionali...98 Dichiarazione...98 Inizializzazione Subscripting Array multidimensionali Array bidimensionali Array tridimensionali Costanti di tipo array Operatori Operatore di assegnamento semplice Operatori aritmetici Operatore di addizione Operatore di sottrazione Operatore di moltiplicazione Operatore di divisione Operatore modulo Operatori unari più e meno...137

3 Indice generale v Operatori unari di incremento e decremento Operatore postfisso di incremento e decremento Operatore prefisso di incremento e decremento Operatori relazionali Operatore maggiore di Operatore maggiore di o uguale a Operatore minore di Operatore minore di o uguale a Operatori di uguaglianza Operatore uguale a Operatore non uguale a Operatori logici Operatore AND logico condizionale Operatore OR logico condizionale Operatore NOT logico Operatore condizionale Operatori bit per bit e operatori logici booleani Operatore di complemento bit per bit Operatore AND bit per bit Operatore OR bit per bit inclusivo Operatore OR bit per bit esclusivo Operatore di scorrimento a sinistra bit per bit Operatore di scorrimento a destra bit per bit con segno Operatore di scorrimento a destra bit per bit senza segno Comuni casi di utilizzo Operatori di assegnamento composti Tabella di precedenza degli operatori Capitolo 5 Istruzioni e strutture di controllo Istruzioni di selezione Istruzione di selezione singola if Istruzione di selezione doppia if/else Istruzione di selezione multipla switch Istruzioni di iterazione Istruzione di iterazione while Istruzione di iterazione do/while Istruzione di iterazione for Istruzioni di salto Istruzione break Istruzione continue Istruzione return Istruzione throw Ulteriori istruzioni Istruzione assert Istruzione synchronized Istruzione try...199

4 vi Java 11 Capitolo 6 Parte II Capitolo 7 Capitolo 8 Metodi Dichiarazione di un metodo Utilizzo di un metodo Parametri di un metodo: dettaglio Argomenti di lunghezza variabile Conversione, promozione e ordine di valutazione degli argomenti Parametri di tipo array Parametri come array monodimensionali Parametri come array multidimensionali L istruzione return: dettaglio Ricorsione La funzione main: nozioni conclusive Elaborare gli argomenti dalla riga di comando Elaborare il codice di terminazione di un programma Overloading dei metodi Paradigmi, stili di programmazione e gestione degli errori Programmazione basata sugli oggetti Classi Costruttori di istanza Finalizzatori di istanza La keyword this Visibilità e controllo di accesso Metodi get e set Membri statici Inizializzatori statici Membri costanti Oggetti come elementi di array Oggetti come membri di una classe Oggetti come parametri Classi interne Enumerazioni Costanti di enumerazione Il body di un enumerazione Esempi pratici Il tipo Enum<E> Programmazione orientata agli oggetti Gerarchie di classi ed ereditarietà Polimorfismo e binding dinamico Come definire un sistema polimorfo Risoluzione del metodo da invocare...307

5 Indice generale vii L operatore instanceof Eccezioni all ereditarietà La classe Object Classi astratte Interfacce Ereditarietà multipla con le interfacce Classi anonime Utilizzo dell identificatore var Capitolo 9 Capitolo 10 Programmazione generica Terminologia essenziale Metodi generici Classi generiche Diamond operator e classi anonime Metodi statici Interfacce generiche Ereditarietà e generici Vincoli sui parametri di tipo Covarianza, controvarianza e invarianza Annotazioni di varianza e wildcard Covarianza degli array Tipi raw Caso Caso Caso Rappresentazione low-level dei generici Limiti e restrizioni dei generici I Restrizione: utilizzo degli array II Restrizione: utilizzo nei contesti static III Restrizione: utilizzo delle variabili di tipo IV Restrizione: utilizzo di cast e instanceof V Restrizione: utilizzo dei tipi primitivi VI Restrizione: utilizzo con le eccezioni VII Restrizione: utilizzo dell overloading Utilizzo dell identificatore var I tipi intersezione I tipi wildcard Programmazione funzionale Concetti propedeutici Lo stile dichiarativo: un esempio Immutabilità dello stato: un esempio First-class values e closure: un esempio La programmazione funzionale con Java Estensione delle interfacce Interfacce funzionali...409

6 viii Java 11 Metodi di default Metodi statici Metodi privati Ereditarietà e problemi di ambiguità Lambda expression Regole di scope rivisitate Le keyword this e super Riferimenti a metodi Riferimenti ai costruttori this e i riferimenti a metodi super e i riferimenti a metodi Target typing Il package java.util.function Capitolo 11 Parte III Capitolo 12 Eccezioni e asserzioni Eccezioni Sintassi di base Rilancio delle eccezioni Eccezioni controllate e non controllate Eccezioni a catena Eccezioni nei costruttori e nei finalizzatori di istanza La clausola finally Classi eccezione della libreria standard Asserzioni Abilitazione delle asserzioni Disabilitazione delle asserzioni Comuni casi di utilizzo Rappresentazione low-level delle asserzioni Concetti e costrutti supplementari e avanzati Package Una panoramica concettuale Dichiarazione dei package Package senza nome Dichiarazioni di importazione Importazione di tipo singolo Importazione su richiesta Importazione statica Importazione statica su richiesta Visibilità e disponibilità dei package L opzione --class-path (o -cp o -classpath) La variabile di ambiente CLASSPATH Archiviazione dei package Accesso di tipo package Riepilogo delle modalità di accesso ai tipi e ai membri...487

7 Indice generale ix Capitolo 13 Capitolo 14 Moduli Senza un sistema a moduli: prima di Java Con un sistema a moduli: a partire da Java Moduli Dichiarazione Dipendenza Esportazione Apertura Accessibilità Descrittori Packaging Path Risoluzione Osservabilità Compatibilità Servizi Moduli: un esempio pratico Interazione tra i moduli: un esempio pratico Creazione e utilizzo dei servizi: un esempio pratico Compatibilità e migrazione: un esempio pratico File DOT Immagini di runtime custom: un esempio pratico Annotazioni Il tipo annotazione Membri di un tipo annotazione Annotazioni Annotazioni normali Annotazioni a singolo elemento Annotazioni marcatore Applicabilità delle annotazioni Tipi @Target Elaborazione delle annotazioni Elaborazione a livello di codice sorgente Elaborazione a livello di file.class Elaborazione a runtime...570

8 x Java 11 Capitolo 15 Parte IV Capitolo 16 Capitolo 17 Capitolo 18 Documentazione del codice sorgente Documentare una classe Altri tag Generare la documentazione Introduzione ai tipi e alle librerie essenziali Caratteri e stringhe La classe Character Alcuni metodi del tipo Character La classe String Alcuni metodi del tipo String La classe StringBuilder Alcuni metodi del tipo StringBuilder La classe StringTokenizer Alcuni metodi del tipo StringTokenizer Espressioni regolari Concetti propedeutici Corrispondenza precisa con il carattere indicato Corrispondenza con una classe di caratteri non predefinita Corrispondenza con una classe di caratteri predefinita Corrispondenze di limite Corrispondenze con quantificatori greedy Corrispondenze con gli operatori logici Corrispondenze con costrutti speciali Espressioni regolari con la classe String Le classi Pattern e Matcher Alcuni metodi del tipo Pattern Alcuni metodi del tipo Matcher Collezioni Il framework di Java per le collezioni L interfaccia Collection L interfaccia Set L interfaccia SortedSet L interfaccia NavigableSet L interfaccia List L interfaccia Queue L interfaccia Deque L interfaccia Map L interfaccia SortedMap L interfaccia NavigableMap Implementazioni dell interfaccia Set Implementazioni dell interfaccia List...641

9 Indice generale xi Implementazioni delle interfacce Queue e Deque Implementazioni dell interfaccia Map Le interfacce Comparable e Comparator Le interfacce Iterator, ListIterator e Iterable Algoritmi polimorfici sulle collezioni Collezioni concorrenti Stream Il package java.util.stream Concetti preliminari Tipologie di iterazioni Operazioni sugli stream Parallelismo Ordinamento Riduzione Alcuni metodi del tipo Stream Alcuni metodi del tipo Collectors Capitolo 19 Capitolo 20 Programmazione concorrente Processi e thread Stati di un thread Priorità dei thread La classe Thread e l interfaccia Runnable Alcuni metodi del tipo Thread Sincronizzazione fra i thread Un esempio di mutex Un esempio di cooperazione Liveness dei thread Un esempio di deadlock Un esempio di starvation Un esempio di livelock Concorrenza con le API ad alto livello Il package java.util.concurrent Il package java.util.concurrent.locks Il package java.util.concurrent.atomic Input/Output: stream e file Utilizzo degli stream Alcuni metodi del tipo BufferedReader Alcuni metodi del tipo BufferedWriter Scansione e formattazione del testo Le nuove API per l input e l output (NIO.2) L interfaccia Path La classe Files L interfaccia PathMatcher L interfaccia FileVisitor L interfaccia WatchService...733

10 xii Java 11 Capitolo 21 Parte V Programmazione di rete Teoria di base Classificazione delle reti Livelli e protocolli di rete Il modello OSI e la suite TCP/IP Trasmissione dei dati e mezzi trasmissivi Indirizzi IP Il protocollo TCP Il protocollo UDP DNS La posta elettronica Il World Wide Web Le API per l accesso alle interfacce di rete Alcuni metodi del tipo NetworkInterface Alcuni metodi del tipo InetAddress Utilizzo degli URL Alcuni metodi del tipo URL Alcuni metodi del tipo UrlConnection Utilizzo dei socket Alcuni metodi del tipo ServerSocket Alcuni metodi del tipo Socket Utilizzo dei datagrammi Alcuni metodi del tipo DatagramSocket Alcuni metodi del tipo DatagramPacket Appendici Appendice A Installazione e configurazione della piattaforma Java SE Appendice B Installazione e utilizzo di NetBeans Sviluppare applicazioni Java SE con l IDE Creazione di un progetto che fa uso dei moduli Appendice C Sistemi numerici: cenni Indice analitico...799