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本书通过探讨Java开发工作中常会遇到的问题及相关解决方案，介绍了涉及字符串、数字、数组、集合、数据结构、日期和时间、对象、不可变性、Switch表达式、类型推断、Java I/O、Java反射、函数式编程、并发、HTTP Client API和Websocket等方面的核心知识与实用技巧。
这些简单或复杂的问题，将帮助你提升解决现实问题的编程能力，使你了解相关问题基于Java 8～12的最佳实践，同时还可以检测你对相关技术的掌握程度。
本书可供初级和中级Java开发人员参考，同样也适合正为相关技术面试做准备的求职者阅读。

第1章　字符串、数字和数学 1
问题 1
解决方案 2
1.统计重复字符的数量 3
2.寻找第一个非重复字符 5
3.反转字母和单词 7
4.检查字符串是否仅包含数字 7
5.统计元音和辅音的数量 8
6.统计某个特定字符的出现次数 10
7.将String转换为int、long、float或double类型 11
8.去除字符串中的空格 12
9.用分隔符连接多个字符串 12
10.生成全部排列组合 13
11.检查字符串是否为回文 15
12.删除重复的字符 16
13.删除给定的字符 17
14.找到出现次数最多的字符 19
15.按长度对字符串数组排序 20
16.检查字符串是否包含子串 22
17.计算字符串中子串的出现次数 22
18.判断两个字符串是否互为变位词 23
19.声明多行字符串（文本块） 24
20.重复拼接同一个字符串n次 25
21.删除首尾空格 27
22.寻找最长公共前缀 27
23.应用缩进 28
24.字符串转换 30
25.求最小值与最大值 30
26.求两个大数之和（int/long）并处理运算溢出的情况 31
27.解析特定进制下的无符号数 32
28.通过无符号转换转变数字 33
29.比较两个无符号数 33
30.无符号数的除法和取模 34
31.判断float/double是否为有限浮点数 34
32.对两个布尔表达式执行逻辑AND / OR / XOR运算 35
33.将BigInteger转换为基本类型 36
34.将long类型转换为int类型 37
35.计算取整除和模数 37
36.相邻浮点数 38
37.求两个大数的乘积（int/long）并处理运算溢出的情况 39
38.融合乘加（FMA） 40
39.紧凑数字格式化 41
小结 44

第2章　对象、不可变性和Switch表达式 45
问题 45
解决方案 46
40.用函数式和命令式风格的代码检查空引用 46
41.检查空引用并抛出自定义的NullPointerException异常 48
42.检查空引用并抛出指定的异常 50
43.检查空引用并返回非空默认引用 51
44.检查索引是否在[0, length)范围内 52
45.检查子区间是否在[0, length)范围内 54
46. equals()和hashCode() 55
47.简述不可变对象 59
48.不可变字符串 59
49.编写一个不可变类 62
50.在不可变类中传递/返回可变对象 63
51.使用建造者模式编写不可变类 65
52.避免在不可变对象中出现错误数据 68
53.克隆对象 69
54.重写toString() 73
55.新版Switch表达式 75
56.多个case标签 77
57.语句块 77
小结 78

第3章　处理日期和时间 79
问题 79
解决方案 80
58.字符串与日期时间的转换 80
59.格式化日期和时间 83
60.获取当前日期/时间（不含时间/日期） 86
61.基于LocalDate和LocalTime构建LocalDateTime 86
62.通过Instant类获取机器时间 86
63.使用基于日期的值（Period）定义时间段；使用基于时间的值（Duration）表示一小段时间 89
64.提取日期和时间单位 93
65.加减日期时间 94
66.获取所有时区的UTC和GMT 95
67.获取所有可用时区的本地日期时间 96
68.显示有关航班的日期时间信息 97
69.将Unix时间戳转换为日期时间 99
70.查找某月的第一天/最后一天 99
71.定义/提取时区偏移 102
72.在Date和Temporal之间转换 103
73.遍历一段日期范围 106
74.计算年龄 108
75.获得一天的起始和结束时间 108
76.两个日期之间的差异 111
77.实现一个国际象棋计时器 113
小结 116

第4章　类型推断 117
问题 117
解决方案 118
78.简单的var示例 118
79.使用var与基本类型 120
80.使用var和隐式类型转换来提高代码的可维护性 121
81.显式向下转型（downcast）应避免使用var 122
82.在变量名没有足够的类型信息保障可读性时应避免使用var 123
83.结合LVTI和面向接口编程技术 124
84.结合LVTI和钻石操作符 124
85.将数组赋值给var 125
86.在多变量声明中使用LVTI 126
87. LVTI和变量作用域 127
88. LVTI和三元操作符 128
89. LVTI和for循环 129
90. LVTI和流 130
91.使用LVTI拆分嵌套/大型表达式链 130
92. LVTI和方法返回值及参数类型 131
93. LVTI和匿名类 132
94. LVTI可以是final变量或effectively final变量 132
95. LVTI和Lambda表达式 134
96. LVTI和空初始化器、实例变量以及catch块变量 134
97. LVTI和泛型类型 135
98. LVTI、通配符、协变和逆变 136
小结 138

第5章　数组、集合和数据结构 139
问题 139
解决方案 140
99.对数组进行排序 140
100.查找数组元素 149
101.检查两个数组是否相等或不匹配 153
102.按字典序比较两个数组 156
103.用数组创建流 158
104.计算数组的最小值、最大值和平均值 159
105.反转数组 162
106.填充和设置数组 164
107.下一个更大的元素（NGE） 165
108.改变数组大小 166
109.创建不可修改/不可变的集合 167
110.映射默认值 172
111.判断Map中键是否存在或缺失 173
112.从Map中移除元素 177
113.替换Map条目 178
114.比较两个Map 179
115.对Map进行排序 180
116.复制HashMap 182
117.合并两个Map 183
118.移除集合中所有符合谓词条件的元素 184
119.将集合转换为数组 186
120.使用列表筛选集合 187
121.替换列表元素 188
122.线程安全的集合、栈和队列 189
123.广度优先搜索（BFS） 193
124.前缀树（Trie） 195
125.元组（Tuple） 198
126.并查集 200
127.芬威克树或二进制索引树 203
128.布隆过滤器 206
小结 209

第6章　Java I/O路径、文件、缓存、扫描和格式化 210
问题 210
解决方案 211
129.创建文件路径 211
130.变换文件路径 214
131.拼接文件路径 215
132.通过两个路径创建相对路径 216
133.比较文件路径 217
134.轮询路径 218
135.监听路径 225
136.流式获取文件文本内容 228
137.在文件树中搜索文件或文件夹 228
138.高效读写文本文件 230
139.高效读写二进制文件 235
140.大文件搜索 239
141.将一个JSON/CSV文件作为一个对象读取 241
142.处理临时文件和文件夹 245
143.过滤文件 249
144.判断两个文件是否不匹配 252
145.循环字节缓冲区 254
146.标记解析文件 259
147.将格式化输出直接写入文件 263
148.使用Scanner 265
小结 268

第7章　Java反射类、接口、构造函数、方法和字段 269
问题 269
解决方案 270
149.检查包 270
150.检查类和超类 273
151.通过反射构造函数实例化 279
152.获取参数上的注解 282
153.获取合成构造函数 283
154.检查可变参数 284
155.检查默认方法 285
156.通过反射实现基于嵌套的访问控制 285
157.面向getter和setter使用反射 288
158.反射与注解 294
159.调用实例方法 299
160.获取静态方法 300
161.获取方法、字段和异常的泛型 301
162.获取公共字段和私有字段 304
163.处理数组 305
164.检查模块 306
165.动态代理 307
小结 310

第8章　函数式编程：基础与设计模式 311
问题 311
解决方案 311
166.编写函数式接口 312
167. Lambda简介 317
168.实现环绕执行模式 318
169.实现工厂模式 320
170.实现策略模式 322
171.实现模板方法模式 323
172.实现观察者模式 325
173.实现贷出模式 327
174.实现装饰器模式 329
175.实现级联建造者模式 332
176.实现命令模式 333
小结 335

第9章　函数式编程：进阶 336
问题 336
解决方案 337
177.测试高阶函数 337
178.测试使用Lambda表达式的方法 338
179.调试Lambda表达式 340
180.过滤流中的非0元素 342
181.无限流、takeWhile()和dropWhile() 344
182.映射流中的元素 351
183.找出流中的元素 356
184.匹配流中元素 357
185.流中的sum、max和min操作 359
186.收集流的返回结果 362
187.连接流的返回结果 364
188.聚合收集器 365
189.分组（grouping） 369
190.分区（partitioning） 376
191. filtering、flattening和mapping收集器 379
192. teeing 382
193.编写自定义收集器 385
194.方法引用 389
195.并行处理流 391
196. null-safe流 395
197.组合方法、谓词和比较器 397
198.默认方法 402
小结 403

第10章　并发：线程池、Callable接口以及同步器 404
问题 404
解决方案 405
199.线程生命周期状态 405
200.对象级锁与类级锁的对比 410
201. Java中的线程池 413
202.单线程的线程池 417
203.拥有固定线程数量的线程池 423
204.带缓存和调度的线程池 424
205.工作窃取（work-stealing）线程池 430
206. Callable和Future 435
207.调用多个Callable任务 440
208.锁存器（latch） 442
209.屏障（barrier） 445
210.交换器（exchanger） 448
211.信号量（semaphore） 451
212.移相器（phaser） 453
小结 458

第11章　并发：深入探讨 459
问题 459
解决方案 460
213.可中断方法 460
214. fork/join框架 463
215. fork/join框架和compareAndSetForkJoinTaskTag() 469
216. CompletableFuture 472
217.组合多个CompletableFuture实例 486
218.优化忙等待 490
219.任务的取消 491
220.线程局部存储（ThreadLocal） 492
221.原子变量 496
222.可重入锁（ReentrantLock） 500
223.可重入读写锁（ReentrantReadWriteLock） 503
224.邮戳锁（StampedLock） 505
225.死锁（哲学家就餐问题） 508
小结 511

第12章　Optional 512
问题 512
解决方案 513
226.初始化Optional 513
227. Optional.get()和值丢失 514
228.返回一个预先构造的默认值 514
229.返回一个不存在的默认值 515
230.抛出NoSuchElementException异常 516
231. Optional和null引用 517
232.消费一个存在内容的Optional类 518
233.根据情况返回一个给定的Optional类（或另一个Optional类） 519
234.通过orElseFoo()链接多个Lambda表达式 519
235.不要只是为了获取一个值而使用Optional 521
236.不要将Optional用于字段 521
237.不要将Optional用于构造函数的参数 522
238.不要将Optional用于setter类方法的参数 523
239.不要将Optional用于方法的参数 524
240.不要将Optional用于返回空的或者null的集合或数组 526
241.避免在集合中使用Optional 527
242.将of()和ofNullable()搞混淆 528
243. Optional与OptionalInt 529
244.确定Optional的相等性 529
245.通过map()和flatMap()转换值 530
246.通过Optional.filter()过滤值 532
247.链接Optional和Stream API 532
248. Optional和识别敏感类操作 534
249.在Optional的内容为空时返回布尔值 535
小结 535

第13章　HTTP Client和WebSocket API 536
问题 536
解决方案 537
250. HTTP/2 537
251.触发一次异步GET请求 538
252.设置一个代理 540
253.设置/获取请求头 540
254.指定HTTP方式 542
255.设置请求体 543
256.设置连接身份认证 545
257.设置请求超时 546
258.设置重定向策略 546
259.发送同步和异步请求 547
260.处理cookie 549
261.获取响应信息 550
262.处理响应的请求体类型 550
263.获取、更新和保存JSON 552
264.压缩 555
265.处理表单数据 556
266.下载资源 557
267.使用multipart上传 558
268. HTTP/2的服务器端推送 561
269. WebSocket 564
小结 566