J2SE 5.0 語言新特性深度解析：Generics、Enum、Annotation 與更多

版本命名小知識

• 代號：**Tiger** (J2SE 5.0)
• 內部版本號：1.5.0
• 官方說法：版本號躍升至 5.0 體現成熟度、穩定性、擴展性與安全性。
• 後續代號：Mustang (6.0)、Dolphin (7.0)。

八大核心新特性總覽

1. 泛型
2. 增強 for 迴圈
3. 自動裝箱/拆箱
4. 類型安全的枚舉
5. 可變長度參數
6. 靜態匯入
7. 元數據/註解
8. C 風格格式化輸出 (printf, Formatter)

深度聚焦：泛型

基本用法：類型安全集合

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(new Integer(1));
// list.add("str"); // 編譯錯誤！
Integer i = list.get(0); // 無需強制轉型

核心價值：編譯期阻擋 ClassCastException，API 文檔化，消除散佈的轉型碼。

定義泛型類別

public class Box<E> {
    private E element;
    public void set(E e) { element = e; }
    public E get() { return element; }
}

慣例：單一大寫字母 E (Element), T (Type), K (Key), V (Value)。

泛型與繼承的反直覺規則

Integer 是 Number 子類，但 List<Integer> 不是 List<Number> 子類。

若允許，可將 Double 放入 List<Integer> 破壞類型安全。解決方案見下「通配符」。

通配符與邊界

// PECS 原則：Producer Extends, Consumer Super
void printAll(List<? extends Number> list) { // 讀
    for (Number n : list) System.out.println(n);
}
void addIntegers(List<? super Integer> list) { // 寫
    list.add(1);
}

類型擦除

Java 泛型為編譯期特性，執行期資訊被擦除。List<Integer> 執行期只是 List。影響：

• 無法 new T(), instanceof List<String>, new T[10]
• 橋接方法自動生成保持多態

其他特性速覽

增強 for 迴圈

for (String s : list) { ... } // 適用 Iterable 與陣列

自動裝箱/拆箱

Integer i = 10;      // 自動裝箱: Integer.valueOf(10)
int n = i;           // 自動拆箱: i.intValue()
// 注意：null 自動拆箱拋 NPE；頻繁裝箱產生物件影響效能

類型安全枚舉

enum Season { SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER }
// 可攜帶欄位、方法、實作介面，每個常數為單例

可變長度參數

void printAll(String... args) { for (String s : args) ... }
printAll("a", "b", "c"); // 內部為 String[] 

靜態匯入

import static java.lang.Math.*;
import static java.util.Collections.*;
double r = sqrt(PI); // 直接用方法/常數名

註解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface Test { String value() default ""; }
// 執行期透過反射讀取，驅動測試框架、ORM 映射等

格式化輸出

System.out.printf("Hello %s, age %d%n", name, age);
String msg = String.format("%,.2f", 12345.678); // "12,345.68"

總結

J2SE 5.0 是 Java 語言演進的里程碑。泛型 雖有擦除限制，但極大提升了類型安全與 API 表達力；註解 開啟了宣告式程式設計新紀元；其餘特性皆旨在減少樣板碼、提升可讀性。建議配合 IDE (Eclipse 3.1+, NetBeans 4.0) 體驗完整支援。