前言
本書想要給沒有經驗或經驗較少的讀者介紹計算機科學與編程。我們會從基本的概念開始講起，每遇到新的術語，筆者都會詳細給出定義。這樣，大家就能夠循序漸進地了解書裡的每個新想法。比較大的話題，例如控制流語句及面向對像編程，會分為多個小的範例，並用好幾章來講解。
筆者特意把這本書寫得很精簡。每章隻有10 ～ 12 頁，這樣，如果當作大學課程的教材，那麼剛好能用一星期講完一章。當然了，這本書肯定不會把Java 的所有內容全都講到，它隻會把初學者必須掌握的編程結構與技巧展示出來。我們先從小問題與基礎算法開始講，逐漸過渡到面向對像的設計上面。以計算機科學領域的教學術語來說，這本書用的是“先講過程，後講對像”的教學法（也就是objects late 方法）。
本書的寫作理念
本書遵循這樣幾條原則：
每次隻講一個概念
筆者把新手理解起來比較困難的話題，拆分成許多個小的步驟，每個步驟都對應一個新的概念，我們先理解當前講的這個概念，然後再開始談下一個概念。在Java 語言的特性與計算機科學的通用概念之間尋求平衡
這本書並不是專講Java 的，而是想用Java 語言來編寫範例代碼，以演示計算機科學之中的概念。許多章節剛開始都會從Java 語言的某項特性講起，但後還是會歸結到計算機科學領域的概念上面。
力求簡潔
筆者撰寫本書時，有一項重要的目標，就是想寫得盡量簡短，讓學生可以在一個學期的大學課程或AP 課程裡面讀完，並理解其中的內容。
謹慎處理專有名詞
筆者盡可能在書中的少用術語，如果必須要用，那麼一定會在使用之前先仔細給出定義。另外，筆者還會把每章所引入的新術語，在該章後的詞彙表裡面總結一遍。
涵蓋各種程序開發策略
編寫程序有許多種策略，可以從下往上寫（bottom-up，自底向上），也可以從上往下寫（top-down，自頂向下），還可以采用其他寫法。筆者會演示許多種程序開發技巧，讓大家選出合適的辦法。
顧及不同程度的讀者
編寫程序的時候，我們必須知道這個程序要使用什麼算法，必須確定我們要拿什麼語言來寫這個程序，還必須懂得如何調試其中的錯誤。即使你不懂這些內容，也還是可以從頭開始慢慢學，因為筆者會在書裡把這些知識以及相關的其他一些內容，逐步講給大家聽，而且會在附錄D 裡總結。
面向對像編程
有的Java 書開篇就談類和對像，還有一些則是先講過程式的（procedural）編程，然後逐漸過渡到面向對像的編程方式。
其實，Java 裡面有許多面向對像的特性，都是為了解決以前那些編程語言的缺點而引入的，這些特性的實現方式，也受到這個因素影響。所以，如果不先討論從前那些編程語言有什麼樣的缺點和問題，那麼筆者就很難把Java 的某些特性解釋給大家聽。
當然我們會盡快（也就是從第9 章開始）講解面向對像編程。然而筆者前面說過，這本書每次隻介紹一個概念，隻有把當前這個概念講清，我們纔會繼續講解下一個概念，因此，大家需要一定的時間，纔會接觸到面向對像的那一部分。
在Java 語言裡，如果徹底不使用面向對像的特性，那麼我們連一個程序都寫不出來，即便是簡單的Hello World 程序，也要用到對像。所以，在某些情況下，筆者會把當前必須用到的新知識點簡要介紹一下，等到以後正式討論該知識點時再詳加解釋。
讀完全書之後，你幾乎能把Java SE Programmer I 認證所要求的每個知識點都了解到，還有一些補充課程，參見Java 官網的教程頁面：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/。
這本書也適合參加AP Computer Science A（AP 計算機科學A）考試的中學生閱讀，這項考試的內容包含面向對像的設計與實現[AP 是College Board（美國大學理事會）的注冊商標]。AP 課程的知識點與本書相關章節之間的對應關繫，參見https://thinkjava.org。
第二版與版的區別
新版是經過許多年纔寫成的，筆者在編寫過程中，聽取了幾十位教師與幾百名學生的意見。完整的修改情況參見本書的GitHub 網頁。下面列出其中比較重要的地方：
第2 ～ 4 章
筆者重新編排了第1 章的內容，把理論部分與實踐部分調整得更合理一些。新版的第2 章與第3 章，也比舊版更加清晰。另外，筆者這次會把與方法（method）有關的知識，合起來安排到一章（也就是第4 章）中，並且會給出有深度的範例。
第5 ～ 8 章
這幾章也做了大幅調整，筆者添加了許多新的範例與圖表，並刪除了一些沒有必要的內容。這次我們提前講解字符串（把它放在數組的前面），這樣就可以在循環問題裡面使用字符串了。與遞歸有關的內容，單獨設立一章，而且這次我們拿用其中的兩節，來分別介紹二進制數與CodingBat。
第9 ～ 12 章
筆者修訂這幾章的時候，主要想把圖表與解說講得比原來更詳細。現在的第9 章與第10 章，更加明確地突出了不可變對像與可變對像之間的區別，另外我們還添加了兩節，分別講解BigInteger 與StringBuilder。其餘內容大致不變，但這次理解起來應該會容易一些。
第13 ～ 17 章
筆者調整了第13 ～ 14 章的內容，將ArrayList 提前講解，而且把相關的範例，統合到一款名叫War 的卡牌遊戲下面。第15 ～ 17 章是本次全新增加的內容，用來講解更為高級的話題，例如二維數組、圖形、異常、抽像類、接口與事件。
附錄
筆者增加了附錄B，用來更為詳細地講解文檔與Javadoc。另外三個附錄是版本來就有的，但這次的文字與排版更加清晰。
附錄簡介
本書正文裡面的各章應該按照順序閱讀，因為後一章要講的內容構建在前一章的基礎之上。書後的四個附錄則不用在意閱讀順序：
附錄A：工具
這個附錄描述怎樣下載並安裝Java，隻有裝好Java，你纔能在電腦上編譯Java 程序。另外，它簡單介紹了DrJava 的用法，這是一套集成開發環境（Integrated Development Environment，IDE），主要給學生使用。這份附錄還會提到檢查代碼質量所用的Checkstyle 工具，以及編寫測試所用的JUnit 工具。
附錄B：Javadoc
一定要給自己寫的類和方法添加文檔，這樣纔能讓其他開發者（也包括你自己）將來能夠明白，這些類跟方法應該如何使用。這份附錄講的就是怎樣閱讀並編寫文檔，以及如何使用Javadoc 工具。
附錄C：圖形
Java 提供了處理圖形與動畫的程序庫，這是兩個能夠激發學習興趣的話題。雖然這些庫所用到的面向對像知識，大家要到學完第10 章之後纔能完全理解，但我們不必等到那個時候，而是可以很早就開始使用。
附錄D：調試
雖然整本書裡面會提到各種調試建議，但是這份附錄之中的建議更多，它會詳細告訴你怎樣調試程序。閱讀正文的過程中，應該經常參考這個附錄。
範例代碼
書中的範例代碼，幾乎都可以從https://github.com/ChrisMayfield/ThinkJavaCode2訪問。Git 是一種版本控制繫統（version control system），能夠記錄並管理項目之中的文件，這些受到Git 控制的文件，可以放在同一個repository（倉庫）裡面（網址中的ThinkJavaCode2，就是這樣一個repository）。
GitHub 是一個托管服務平臺，可以存放Git 倉庫，讓用戶通過網頁方便地訪問這些倉庫。大家可以用下面幾種方式，使用本書的範例代碼：
• 種辦法是點擊網頁中的Fork 按鈕，這樣就可以給GitHub 倉庫創建復本。如果你還沒有GitHub 賬號，那麼必須提前注冊。做了Fork 之後，你就有了自己的GitHub 倉庫，你可以用這個倉庫管理自己所寫的代碼。另外，你還可以對這個倉庫執行clone 操作，把其中的文件復制到自己的電腦裡面。
• 還有一種辦法是不對原倉庫做fork，而是直接把那個倉庫clone 下來，這樣做不需要使用GitHub 賬號，但同時你也無法通過GitHub 來管理自己對代碼所做的修改。
• 如果你根本就不想使用Git 功能， 那麼可以直接點擊原倉庫頁面裡的Download ZIP 按鈕，或訪問https://thinkjava.org/code2zip，把所有代碼當成一份ZIP 壓縮文件下載。
把原倉庫clone 下來， 或者把ZIP 文件解壓縮之後， 應該就會看到ThinkJavaCode2 目錄了，其中的各個子目錄，分別對應於本書的各章。
書中的範例代碼都是用OpenJDK 11 開發並測試的。如果你的JDK版本比這個新，那麼這些代碼都能夠正常運行，如果比這個舊，那麼其中有一些代碼可能無法運行。
書裡印刷的代碼，可以用在你自己的程序或文檔之中。隻要不是大量使用，就無需提前征求我們同意。比方說，拿書中的幾段代碼編寫你自己的程序，不需要提前獲得授權，但是銷售或傳播O’Reilly 書籍裡面的範例，則需征求我們同意。引用書中的內容與範例代碼回答問題，不需要提前獲得授權，但是把大量範例代碼納入你的產品文檔，則需征求我們同意。
我們樂意看到你在引用本書內容時標注資料來源，但這不是強制要求。如果要標注，那麼通常應該按照標題、作者、出版社與ISBN 的順序來寫，例如“Think Java by Allen B. Downey and Chris Mayfield. (O’Reilly). Copyright 2020 Allen B.
Downey and Chris Mayfield, 978-1-492-07250-8”。
若不確定自己對範例代碼的用法是否屬於合理使用，或不確定這種用法是否需要征得我們同意，請聯繫permissions@oreilly.com 詢問。
排版約定
本書采用下述排版約定。
斜體（Italic）
表示新術語、網址、電子郵件地址、文件名、文件擴展名。
粗體（Bold）
如果正文中的某個詞會出現在每章後的詞彙表裡面，那麼這個詞在正文之中，就印成粗體。
等寬字體（Constant Width）
表示整段的程序代碼，以及正文裡面提到的程序內容，例如變量、函數、數據庫、數據類型、環境變量、語句、關鍵字等。
等寬粗體（Constant Width Bold）
表示用戶所輸入的命令或其他文本。
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這本書還有一個專門的網頁，其中包含勘誤表、範例代碼，以及其他一些附加信息。這個版本的網址是：https://oreil.ly/think-java-2e。
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致謝
這些年來，有許多人給本書提出了建議與修改意見，筆者對此深表感激。下面列出從開源4.0 版以來給本書提供幫助的人士，早前版本的貢獻者沒有寫在這裡：
• Ellen Hildreth 使用本書在Wellesley College（維斯理學院）講授數據結構，並且提供了一整套建議與修改意見。
• Tania Passfield 發現了詞彙表裡面的多餘術語，那些術語當時已經不再出現於正文之中。
• Elizabeth Wiethoff 指出exp(–x2) 的級數展開式有誤。另外，她還創作了本書的Ruby 版。
• Matt Crawford 提出了一整套修正意見。
• Chi-Yu Li 指出了書中一段範例代碼裡面的拼寫問題及程序錯誤。
• Doan Thanh Nam 修正了書中的一個例子。
• Muhammad Saied 把本書翻譯成阿拉伯文，並在翻譯過程中發現了一些錯誤。
• Marius Margowski 發現了範例代碼裡面的一個矛盾之處。
• Leslie Klein 發現了exp(–x2) 的級數展開式之中的另一個問題，並在卡牌數組的示意圖裡發現了一處拼寫錯誤，此外還幫助筆者把某些練習題設計得更加清晰。
• Micah Lindstrom 找到了好幾個拼寫錯誤，並發來了修改意見。
• James Riely 把LaTeX 格式的書稿移植到http://fpl.cs.depaul.edu/jriely/thinkapjava。
• Peter Knaggs 把本書移植到https://www.rigwit.co.uk/think/sharp。
• Heidi Gentry-Kolen 根據本書內容制作了一些視頻（https://www.youtube.com/user/digipipeline）。
• Waldo Ribeiro 提交了一份pull request，其中指出了十幾個拼寫錯誤。
• Michael Stewart 對本書前半部分內容提出了建議。
• Steven Richardson 把本書改編為在線課程，並提出了許多條建議，以提升本書的質量。
• Fazl Rahman 逐章提供了詳細的反饋信息，並針對本書的質量提出了許多建議。
尤其感謝給本書O’Reilly Media 版做技術評審的Blythe Samuels、David Wisneski 與Stephen Rose。他們發現了很多錯誤，並提出了許多有效的建議，幫助筆者把這本書做得更好。筆者同樣要特別感謝Marc Loy，他詳細評審了本書的O’Reilly Media 第二版，並給出許多想法與修正建議，還指出了一些有待澄清的地方。
許多同學提供了很好的反饋意見，包括：Ian Staton、Tanner Wernecke、Jacob Green、Rasha Abuhantash、Nick Duncan、Kylie Davidson、Shirley Jiang、Elena Trafton、Jennifer Gregorio 與 Azeem Mufti。
還有一些讀者指出了一個或多個拼寫錯誤，他們是：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 與Jason Miller。
如果對本書內容有意見或想法，請發送至feedback@greenteapress.com。
—— Allen B. Downey 和Chris Mayfield