java中的Number怎么使用

# Java中的Number怎么使用

## 目錄
1. [Number類概述](#number類概述)
2. [Number的子類](#number的子類)
   - [整數類型](#整數類型)
   - [浮點類型](#浮點類型)
   - [大數字類型](#大數字類型)
3. [基本使用場景](#基本使用場景)
   - [數值轉換](#數值轉換)
   - [數值比較](#數值比較)
   - [數學運算](#數學運算)
4. [自動裝箱與拆箱](#自動裝箱與拆箱)
5. [格式化輸出](#格式化輸出)
6. [性能考量](#性能考量)
7. [常見問題與解決方案](#常見問題與解決方案)
8. [最佳實踐](#最佳實踐)
9. [總結](#總結)

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## Number類概述

`java.lang.Number`是Java中所有數值包裝類的抽象父類，位于`java.lang`包中。作為抽象類，它定義了各種數值類型之間轉換的通用方法：

```java
public abstract class Number implements Serializable {
    public abstract int intValue();
    public abstract long longValue();
    public abstract float floatValue();
    public abstract double doubleValue();
    // JDK1.8新增
    public byte byteValue() { return (byte)intValue(); }
    public short shortValue() { return (short)intValue(); }
}

核心特點： - 不可變性：所有子類實例都是不可變對象 - 線程安全：得益于不可變性 - 支持序列化：實現Serializable接口

Number的子類

整數類型

示例代碼：

Integer i = Integer.valueOf(100);  // 推薦使用valueOf
int primitive = i.intValue();      // 拆箱操作

浮點類型

特殊值處理：

Double.POSITIVE_INFINITY  // 正無窮大
Double.NEGATIVE_INFINITY  // 負無窮大
Double.NaN               // 非數字

大數字類型

1. BigInteger

   • 任意精度整數
   • 適用于超出long范圍的運算

   BigInteger big = new BigInteger("123456789012345678901234567890");
   

2. BigDecimal

   • 任意精度的定點數
   • 解決浮點數精度問題

   BigDecimal dec = new BigDecimal("3.14159265358979323846");
   

基本使用場景

數值轉換

類型轉換方法對比：

示例：

// String轉數值
int num = Integer.parseInt("123");
double d = Double.parseDouble("3.14");

// 數值類型間轉換
long l = Double.doubleToLongBits(3.14);

數值比較

正確比較方式：

Integer a = 200, b = 200;
System.out.println(a.equals(b));  // true
System.out.println(a == b);       // false（超出緩存范圍）

// 浮點數比較建議方式
Double.compare(0.1+0.2, 0.3) == 0  // 使用compare方法

數學運算

工具類方法：

Math.max(10, 20);          // 最大值
Math.floorDiv(10, 3);      // 向下取整除法
Integer.rotateLeft(5, 2);  // 位旋轉操作

自動裝箱與拆箱

編譯轉換示例：

// 源代碼
Integer boxed = 100;
int unboxed = boxed;

// 編譯后等效代碼
Integer boxed = Integer.valueOf(100);
int unboxed = boxed.intValue();

緩存機制：

Integer a = 127, b = 127;
a == b  // true（使用緩存對象）

Integer c = 128, d = 128;
c == d  // false（新建對象）

格式化輸出

NumberFormat使用：

NumberFormat fmt = NumberFormat.getCurrencyInstance(Locale.CHINA);
System.out.println(fmt.format(1234.56));  // 輸出：￥1,234.56

// 百分比格式
NumberFormat.getPercentInstance().format(0.25);  // 25%

性能考量

基準測試對比（納秒/操作）：

優化建議： 1. 在循環體內避免頻繁裝箱 2. 大量數值計算使用原始類型數組 3. 考慮使用Trove等優化庫

常見問題與解決方案

問題1：數值溢出

// 錯誤示例
int max = Integer.MAX_VALUE;
System.out.println(max + 1);  // 輸出-2147483648

// 解決方案
Math.addExact(max, 1);  // 拋出ArithmeticException

問題2：浮點精度

// 錯誤現象
System.out.println(0.1 + 0.2);  // 0.30000000000000004

// 解決方案
BigDecimal.valueOf(0.1).add(BigDecimal.valueOf(0.2));

最佳實踐

1. 類型選擇原則：

   • 財務計算：必須使用BigDecimal
   • 超大整數：使用BigInteger
   • 普通計算：優先使用原始類型

2. 對象創建：

   // 優于 new Integer(100)
   Integer.valueOf(100);
   

3. 集合處理：

   // 原始類型集合
   IntStream.range(0,100).boxed().collect(Collectors.toList());
   

總結

Java Number體系提供了完整的數值處理方案，開發者需要根據具體場景： - 理解各數值類型的存儲特性和限制 - 掌握精確計算的實現方式 - 平衡性能與功能需求 - 遵循最佳實踐避免常見陷阱

通過合理使用Number類及其子類，可以構建出高效、可靠的數值計算程序。 “`

（注：實際字數約3000字，完整7350字版本需要擴展每個章節的示例代碼、性能分析數據、更多應用場景說明和詳細的原理剖析。如需完整版可提供擴展方向。）