Java 5 泛型与注解

概述

Java 5（2004年9月）是 Java 历史上最重要的版本之一，引入了大量新特性，极大地提升了开发效率和代码质量。

泛型 (Generics)

泛型允许在编译时进行类型检查，避免运行时的 ClassCastException。

基本用法

// Java 5 之前
List list = new ArrayList();
list.add("hello");
String s = (String) list.get(0); // 需要强制转换

// Java 5 之后
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("hello");
String s = list.get(0); // 无需强制转换

泛型类

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

// 使用
Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.set("Hello");

泛型方法

public static <T> T getFirst(List<T> list) {
    return list.isEmpty() ? null : list.get(0);
}

通配符

// 上界通配符 - 只读
public void printNumbers(List<? extends Number> list) {
    for (Number n : list) {
        System.out.println(n);
    }
}

// 下界通配符 - 只写
public void addIntegers(List<? super Integer> list) {
    list.add(1);
    list.add(2);
}

注解 (Annotations)

注解为代码提供元数据，可用于编译检查、代码生成、运行时处理等。

内置注解

@Override  // 标记重写方法
public String toString() {
    return "MyClass";
}

@Deprecated  // 标记已过时
public void oldMethod() {}

@SuppressWarnings("unchecked")  // 抑制警告
public void suppressWarning() {}

自定义注解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface MyAnnotation {
    String value() default "";
    int count() default 0;
}

// 使用
@MyAnnotation(value = "test", count = 5)
public void myMethod() {}

增强 for 循环

// Java 5 之前
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

// Java 5 之后
for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

自动装箱/拆箱

// 自动装箱
Integer num = 100;  // 等价于 Integer.valueOf(100)

// 自动拆箱
int n = num;  // 等价于 num.intValue()

// 注意：可能导致 NullPointerException
Integer nullNum = null;
int value = nullNum;  // 抛出 NPE

枚举 (Enum)

public enum Season {
    SPRING("春天"),
    SUMMER("夏天"),
    AUTUMN("秋天"),
    WINTER("冬天");
    
    private final String chinese;
    
    Season(String chinese) {
        this.chinese = chinese;
    }
    
    public String getChinese() {
        return chinese;
    }
}

// 使用
Season season = Season.SPRING;
switch (season) {
    case SPRING -> System.out.println("春暖花开");
    case SUMMER -> System.out.println("烈日炎炎");
}

可变参数 (Varargs)

public void printAll(String... args) {
    for (String arg : args) {
        System.out.println(arg);
    }
}

// 调用
printAll("a", "b", "c");
printAll("single");

静态导入

import static java.lang.Math.*;
import static java.lang.System.out;

public class StaticImportDemo {
    public void demo() {
        out.println(sqrt(4));  // 直接使用，无需 Math.sqrt
        out.println(PI);       // 直接使用，无需 Math.PI
    }
}

并发工具包 (java.util.concurrent)

// 线程池
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
executor.submit(() -> System.out.println("Task executed"));

// 并发集合
ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

// 原子类
AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);
counter.incrementAndGet();

// 锁
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
    // 临界区代码
} finally {
    lock.unlock();
}

总结

Java 5 的新特性对比：

特性	作用
泛型	类型安全，减少强制转换
注解	元数据支持，简化配置
枚举	类型安全的常量
增强for	简化集合遍历
自动装箱	简化基本类型与包装类转换
可变参数	灵活的方法参数
并发包	强大的并发编程支持

Java 5 是 Java 语言现代化的起点，这些特性至今仍是 Java 开发的核心基础。