Effective Java Item 59：善用標準函式庫，別自己重造輪子

整理 Effective Java 書中 Item 59: Know and use the libraries 心得筆記

主旨

身為 Java 工程師，我們常會遇到「這個功能應該很常見」的需求。這時，不要急著自己寫，先去查 Java 標準函式庫有沒有現成的。
多數情況下，它們不只功能完整，還考慮了邊界條件、效能、可移植性與可讀性，遠遠優於臨時寫出的版本。

點出問題

假設想產生 0 到 n 之間的隨機整數，有人會這樣寫：

static Random rnd = new Random();
static int random(int n) {
    return Math.abs(rnd.nextInt()) % n;
}

乍看沒問題，但這段程式碼潛藏三大錯誤：

1. 分佈偏斜問題：若 n 不是 2 的次方，模運算結果不是均勻分佈。
2. 重複週期短：當 n 是 2 的次方，生成數可能很快重複。
3. 可能產生負數：Math.abs(Integer.MIN_VALUE) 仍是負數，導致 % n 變成負值，破壞正整數假設。

// 你以為會接近 50 萬，實際上可能印出 66 萬
int low = 0;
for (int i = 0; i < 1_000_000; i++) {
    if (random(n) < n / 2) low++;
}
System.out.println(low);

這些問題都會影響程式行為，而且有些錯誤非常難偵測。

劃重點：用對的函式庫

Java 標準函式庫早就幫你寫好了正確又高效的實作：

ThreadLocalRandom.current().nextInt(n);  // 推薦用法

或：

new Random().nextInt(n);  // 還是比自己寫好

從 Java 7 開始，ThreadLocalRandom 是大多數場景下的首選，它效能更高，執行緒安全。

✅ 結論：用 Random.nextInt(n) 或 ThreadLocalRandom.current().nextInt(n)，不要自己亂寫

函式庫的五大優勢

1. 正確性更高
   寫函式庫的是演算法專家，經過多輪審查與實戰測試，使用他們寫的東西比你自己從頭寫更可靠。

2. 省時間、省力氣
   可以把心力集中在解決業務問題，而不是處理底層細節。

3. 效能持續優化
   標準函式庫會不斷被 JVM 團隊優化，免費享有更快的效能。

4. 功能日益增加
   Java 每一版都新增實用 API，例如 Java 9 開始 InputStream.transferTo() 可直接輸出串流內容：

   try (InputStream in = new URL(args[0]).openStream()) {
       in.transferTo(System.out);
   }
   

   Copy

5. 提升可讀性與可維護性
   主流寫法大家都看得懂，也更容易交接、維護或整合。

真實世界案例：重新造輪子的反面教材

寫一個方法顯示網址內容，以前可能得這樣寫：

InputStream in = new URL(url).openStream();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
    System.out.println(line);
}

但自從 Java 9，有了 transferTo()，整個寫法變成一行搞定，簡潔又不容易錯：

in.transferTo(System.out);

這就是「追蹤新功能、善用函式庫」的價值所在。

小結

用函式庫，不是不會寫，而是選擇聰明寫。

實用提醒：

• 每次 Java 釋出新版本，記得去看「新功能網頁」
• 熟悉 java.lang, java.util, java.io 是基本功
• 集合框架、streams、java.util.concurrent 是日常寫作的工具箱
• 有特殊需求？考慮 Guava 等高品質第三方函式庫
• 找不到才自己寫，但寫前請三思