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JDK 5.0 Collection框架新特性實戰總結：泛型、For-Each、通配符與類型令牌

編輯：Java 相關知識

JDK 5.0 Collection 最大變革：泛型化。本文實戰總結核心新特性與最佳實踐。

語法糖：Enhanced For Loop (For-Each)

// 舊寫法
for (Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); ) {
    String s = (String) it.next();
}
// 新寫法：適用所有實作 Iterable 介面的類型
for (String s : c) { ... }

注意：需存取索引或 Iterator 本身 (如刪除、判斷首項) 時仍需傳統寫法。

泛型方法與類型推論

// Collections.singletonList(T o) → 推論 T
List list = Collections.singletonList("hello"); // T=String

// 無參泛型方法：從賦值目標推論
List empty = Collections.emptyList(); // T=Integer

// 條件運算子中無法推論 → 顯式指定
List list = flag ? Collections.emptyList() : null;

核心集合特性速查

類型	特性	適用場景
ArrayList	動態陣列、隨機存取 O(1)、中間刪除 O(n)、非執行緒安全	單執行緒、頻繁隨機存取
LinkedList	雙向鏈表、首尾增刪 O(1)、循序存取、get(n) 實為 O(n)	佇列/棧、頻繁首尾操作
HashSet	Hash 索引、拒重複、無序	快速存在性檢查
TreeSet	紅黑樹、有序、O(log n)	需排序的無重複集合
LinkedHashSet	維持插入順序	需插入順序的去重
PriorityQueue	最小元素優先出佇列	任務調度、演算法
HashMap	Key-Value、非執行緒安全、效能優於 Hashtable	一般對映需求
TreeMap	Key 有序	需排序對映
LinkedHashMap	維持插入/存取順序	LRU 快取實作

通配符精要：PECS 原則

上限 ``：唯讀 (Producer) — 可取出 T，不可放入 (除 null)
下限 ``：唯寫 (Consumer) — 可放入 T，取出只能是 Object
無界 `` ≈ ``：唯讀 Object

// 讀取：用上限
void readList(List list) { Number n = list.get(0); }

// 寫入：用下限
void writeList(List list) { list.add(5); }

// API 設計：盡量用通配符擴大適用範圍
void removeNegatives(List list); // 接受 List, List...

類型令牌實現泛型陣列

泛型擦除導致無法 `new T[]`。解法：建構式傳入 `Class`，利用 `Array.newInstance(clazz, size)` 建立正確類型陣列。

public class ArrayExample {
    private final Class clazz;
    public ArrayExample(Class clazz) { this.clazz = clazz; }
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public T[] getArray(int size) {
        return (T[]) Array.newInstance(clazz, size);
    }
}
// 使用：new ArrayExample(String.class).getArray(10)