Java 5 (Tiger) 新特性實戰速成：泛型、列舉、可變參數、格式化輸出

Java 5 (代號 Tiger) 引入革命性語言特性，徹底改變 Java 開發體驗。本文透過完整可執行範例，帶您快速掌握四大核心新特性：泛型、列舉、可變長度參數、格式化輸出。

1. 泛型：類型安全的容器

基本語法

class GenericBox<T> {
  private T value;
  public void set(T value) { this.value = value; }
  public T get() { return value; }
}

// 使用
GenericBox<String> boxStr = new GenericBox<>();
boxStr.set("Hello");
String s = boxStr.get();  // 編譯期類型檢查，無需強制轉型

關鍵優勢

• 編譯期類型檢查，消除 ClassCastException 風險
• 消除強制轉型，程式碼更乾淨
• 支援型別參數化介面/類別/方法

進階：有界泛型與繼承

// 型別參數限定為 Exception 子類
interface Action<E extends Exception> {
  void execute() throws E;
}

class ActionRunner {
  public static <E extends Exception> void run(Action<E> action) throws E {
    action.execute();
  }
}

// 使用：匿名類別實作不同例外類型
ActionRunner.run(new Action<IOException>() {
  public void execute() throws IOException { /* ... */ }
});

2. 格式化輸出：類 C printf 風格

Formatter / String.format / System.out.printf

// 三種等效寫法
StringBuilder sb = new StringBuilder();
new Formatter(sb).format("PI = %12.10f%n", Math.PI);
System.out.print(sb);

System.out.printf("PI = %12.10f%n", Math.PI);

String formatted = String.format("PI = %12.10f", Math.PI);

常用格式化符號

3. 可變長度參數：靈活的方法簽名

public static void printFriends(String... names) {
  for (String name : names) {
    System.out.print(name + " ");
  }
  System.out.println();
}

// 呼叫方式多樣
printFriends("Alice", "Bob", "Carol");  // 多個參數
printFriends(new String[]{"Dave", "Eve"});  // 陣列
printFriends();  // 零參數

注意事項

• 可變參數在方法內視為陣列
• 每個方法最多一個可變參數，且必須是最後一個參數
• 避免重載模糊：foo(int...) vs foo(int, int...)

4. 增強 for 迴圈：簡潔遍歷

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
for (String s : list) { System.out.println(s); }

// 等同於迭代器模式，但語法更簡潔
// 適用於實作 Iterable 的所有集合與陣列

5. 列舉類型：類型安全的常數集合

基本定義與使用

enum Season { SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER }

public class EnumDemo {
  public static void main(String[] args) {
    Season now = Season.AUTUMN;
    System.out.println(now);  // 輸出: AUTUMN
    
    // 遍歷所有值
    for (Season s : Season.values()) {
      System.out.print(s + " ");
    }
    
    // switch 完美支援
    switch (now) {
      case SPRING:  System.out.println("花開"); break;
      case SUMMER:  System.out.println("酷熱"); break;
      case AUTUMN:  System.out.println("豐收"); break;
      case WINTER:  System.out.println("寒冬"); break;
    }
  }
}

進階：列舉即類別，可攜帶資料與行為

enum Size {
  SMALL(0.8), MEDIUM(1.0), LARGE(1.2), XL(1.2);
  
  private final double factor;
  Size(double factor) { this.factor = factor; }
  public double getFactor() { return factor; }
  
  // 常數特定類別主體：個別覆寫方法
  EXTRA_LARGE(1.5) {
    @Override public String toString() { return "XL (Special)"; }
  };
}

// 使用
System.out.println(Size.LARGE.getFactor());  // 1.2
System.out.println(Size.EXTRA_LARGE);  // XL (Special)

專用集合：EnumMap / EnumSet

// EnumMap: 鍵為列舉，極致效能
Map<Size, String> desc = new EnumMap<>(Size.class);
desc.put(Size.SMALL, "S");
desc.put(Size.LARGE, "L");

// EnumSet: 列舉集合，位元向量實現，極快
EnumSet<Size> all = EnumSet.allOf(Size.class);
EnumSet<Size> smallMedium = EnumSet.range(Size.SMALL, Size.MEDIUM);
EnumSet<Size> nonStandard = EnumSet.complementOf(EnumSet.of(Size.SMALL, Size.MEDIUM, Size.LARGE));

編譯執行提示

# 編譯
javac -d out src/tigers/*.java

# 執行 (注意未檢查警告為正常，泛型擦除導致)
java -cp out tigers.GenericIdentify

總結

Java 5 的四大特性相輔相成：

• 泛型 提供編譯期類型安全，API 更具表達力
• 格式化輸出 簡化字串組裝，支援區域化
• 可變參數 減少陣列包裝樣板代碼
• 列舉 替代 int 常數，提供類型安全、命名空間、豐富行為

配合增強 for 迴圈、靜態導入、自動裝箱/拆箱、Annotation 等特性，Java 5 讓開發者能寫出更安全、更簡潔、更具表達力的代碼。建議在真實專案中逐步遷移採用，體驗現代 Java 開發樂趣。