第一卷：编程之基

这一卷建立程序的基本词汇：类型、控制流、方法、对象、集合、并发与 I/O。每个概念都配运行结果和失败边界，让语法从记忆题变成可验证的行为。

先修知识

• 先完成第零卷的环境准备，确认终端中的 java 和 javac 来自可用 JDK。本卷以 Java 17 语言与 API 为基线。
• 能创建源码文件、进入对应目录并执行命令即可开始。每个独立实验使用自己的目录，避免同名示例类互相覆盖。

覆盖内容

全卷有 15 章、62 篇课文。从短程序开始，逐步处理共享对象、线程和文件；实验页把成功输出与预期失败放在一起验证。

第 1 章：Java 程序的入口与错误

• 1.1 Hello World，你的第一个程序
• 1.2 逐行理解 Java 代码
• 1.3 Java 的基本语法规则
• 1.4 常见编译与运行错误
• 1.5 修错、改输出、验证入口

第 2 章：变量、类型与转换

• 2.1 变量、赋值与作用域
• 2.2 基本类型的范围与边界
• 2.3 数值转换、提升与精度
• 2.4 实验：变量、类型与转换

第 3 章：表达式与操作符

• 3.1 表达式、赋值与求值顺序
• 3.2 算术、除法与余数
• 3.3 比较、相等与短路逻辑
• 3.4 实验：表达式与操作符

第 4 章：分支与循环

• 4.1 if、else 与条件边界
• 4.2 switch 语句与表达式
• 4.3 while、for 与遍历
• 4.4 break、continue、return 与标签
• 4.5 实验：分支、循环与边界

第 5 章：方法与递归

• 5.1 为什么要有方法
• 5.2 方法声明与调用
• 5.3 参数、返回值与值传递
• 5.4 重载解析与 API 设计
• 5.5 调用栈、栈帧与栈轨迹
• 5.6 递归入门
• 5.7 递归的栈、重复计算与尾调用
• 5.8 实验：方法、值传递与重载

第 6 章：数组与复制

• 6.1 数组变量、对象与元素
• 6.2 数组索引与遍历
• 6.3 数组复制、工具与可变参数
• 6.4 多维数组与矩形校验
• 6.5 实验：数组操作与排障

第 7 章：对象、封装与类级状态

• 7.1 从平行数组到对象
• 7.2 字段、方法与 this
• 7.3 构造方法与对象不变量
• 7.4 封装与访问边界
• 7.5 静态成员与类级状态
• 7.6 实验：对象不变量与常见陷阱

第 8 章：继承、多态、Lambda 与 Stream

• 8.1 继承与可替换关系
• 8.2 多态与动态分派
• 8.3 方法重写、@Override 与 super
• 8.4 抽象类、接口与 Object
• 8.5 实验：继承、接口与多态
• 8.6 Lambda 表达式与函数式接口
• 8.7 Stream API 与集合流水线
• 8.8 实验：Lambda 与 Stream

第 9 章：字符串与编码

• 9.1 字符串基础
• 9.2 字符串操作与构造

第 10 章：集合的成本与契约

• 10.1 集合框架入门
• 10.2 List 详解
• 10.3 Map 与 Set 详解

第 11 章：异常与资源关闭

• 11.1 异常机制
• 11.2 异常处理实战

第 12 章：泛型与类型擦除

• 12.1 类型参数与泛型方法
• 12.2 不变性、通配符与 PECS
• 12.3 类型擦除与运行时边界

第 13 章：注解与反射

• 13.1 注解，给代码贴标签
• 13.2 反射：查找、访问与调用

第 14 章：并发、同步与线程池

• 14.1 线程创建与生命周期
• 14.2 同步、通信与死锁
• 14.3 线程池与任务结果

第 15 章：I/O 与文件系统

• 15.1 I/O 流与持久化边界
• 15.2 文件、目录与路径

学完能做什么

• 读懂 Java 程序的求值顺序、类型转换和方法分派，解释一次结果为何成立。
• 为对象和集合写清不变量，用可运行的正反例检查边界。
• 处理异常、取消线程并关闭 I/O 资源，区分进程内正确性与持久化保证。

怎样使用这份目录

第一次学习时按课次顺序阅读；第 8 章先观察动态分派，再展开重写规则。复习时从具体症状进入：精度丢失看第 2、3 章，集合行为看第 10 章，程序不退出看第 14 章，文件半写看第 15 章。先运行示例并核对结果，再修改一个边界条件观察差异。