輕鬆掌握 Java 泛型（二）：型別擦除帶來的五大限制深度解析

J2SE 1.5（Tiger）將納入泛型類型（JSR-14 原型已可下載）。第一部分介紹基礎與重要性，本文詳細說明 Tiger/JSR-14 禁止的五大使用限制，並揭示其根源：型別擦除實現策略的必然結果。

五大限制

1. 靜態成員中不可引用封閉類型參數
2. 不可用基本型別實例化泛型參數
3. 不可在型別轉換或 instanceof 中使用「外露」類型參數
4. 不可在 new 操作中使用「外露」類型參數
5. 不可在 implements/extends 子句中使用「外露」類型參數

JVM 不支援泛型，編譯器「耍花招」：用泛型資訊檢查代碼，隨即擦除所有泛型生成僅含普通型別的類別檔。List<T> 擦除為 List，「外露」參數（單獨出現的參數）擦除為其界限（T → Object）。此技術兼容性極強（新舊代碼無縫協作），但引入型別系統缺陷，限制泛型使用安全性。

前三大限制詳析

1. 靜態成員中的封閉類型參數

編譯器完全禁止靜態方法/靜態內部類引用封閉類型參數。靜態欄位更隱蔽：JSR-14 1.0/1.2 允許引用但共享單一靜態欄位，導致運行時 ClassCastException 甚至無轉型代碼：

class C<T> { static T member; C(T t){ member=t; } T getMember(){return member;} }
C<String> c = new C<String>("test");
new C<Integer>(new Integer(1)); // 覆寫共享 member
c.getMember().toString(); // 拋出 ClassCastException！編譯器插入隱含轉型失敗

此破壞型別系統健全性。JSR-14 1.3 已修正為非法，Tiger 應同步禁止。

2. 泛型參數與基本型別

型別參數擦除為界限，界限不能是基本型別，故基本型別實例化擦除後無意義。例：Hashtable<String, int> 不合法，必須用 Hashtable<String, Integer> 並手動裝箱。自動裝箱/拆箱未納入 Tiger（期待 1.6）。

3. 型別轉換與 instanceof 中的「外露」參數

對外露參數轉型或 instanceof 產生 unchecked 警告。因擦除為界限，轉型實為向界限轉型，instanceof 檢查亦為界限檢查。例：

class C<T> implements Registry {
  Hashtable<Integer, T> values;
  public void register(Object o) { values.put(new Integer(counter), (T)o); } // 警告
}

若對 C<JFrame> 呼叫 register("test")，轉型表面成功，實則污染資料，後續計算錯誤或無聲失敗。嚴肅對待警告，該代碼區域型別檢查失效，靠自律。

雙面刃

泛型是健壯代碼利器，誤用則反害健壯性且難診斷修正。下期將介紹後兩大限制及納入泛型系統必面臨的問題。