Java Number 类详解

1. 概述

本文深入解析 Java 中的 Number 类。✅
我们将先了解 Number 类的作用及其核心方法，然后探讨它的主要子类实现。对于有经验的开发者来说，这是一次对基础类的“温故知新”——看似简单，但有些细节你可能一直没注意过。

2. Number 类简介

Number 是 java.lang 包中的一个抽象类，作为所有数值包装类的统一父类。常见的子类包括：

• Byte
• Short
• Integer
• Long
• Float
• Double

它的核心作用是提供一套标准方法，用于将包装类中的数值转换为各种基本类型（primitive types）：byte、short、int、long、float、double。

该类定义了 4 个抽象方法，由子类具体实现：

• intValue()
• longValue()
• floatValue()
• doubleValue()

此外，它还提供了两个具体实现方法：

• byteValue() ✅
• shortValue() ✅

这两个方法的默认实现是基于 intValue() 进行强制类型转换的。子类可以重写，但大多数情况下直接继承默认行为。

💡 提示：关于包装类的自动装箱/拆箱机制，本文不展开。如果你还不熟悉 Integer.valueOf(100) 和 new Integer(100) 的区别，建议先补一下基础。

3. 具体方法解析

3.1 shortValue()

将当前 Number 对象的值转换为 short 类型返回。

默认实现是 (short)intValue()，但子类如 Double、Float 会根据自身值做截断处理。

示例：Double 转 short

@Test
public void givenDoubleValue_whenShortValueUsed_thenShortValueReturned() {
    Double doubleValue = Double.valueOf(9999.999);
    assertEquals(9999, doubleValue.shortValue());
}

⚠️ 注意：小数部分直接被截断（truncated），不是四舍五入！

3.2 byteValue()

将当前 Number 对象的值转换为 byte 类型返回。

同样，默认基于 intValue() 强转，超出 byte 范围（-128 ~ 127）会溢出。

示例：Float 转 byte

@Test
public void givenFloatValue_whenByteValueUsed_thenByteValueReturned() {
    Float floatValue = Float.valueOf(101.99F);
    assertEquals(101, floatValue.byteValue());
}

✅ 踩坑提醒：Float.valueOf(300.0F).byteValue() 结果是 44（因为 300 % 256 = 44），这种溢出问题在数据解析时容易被忽略。

4. 抽象方法详解

这些方法由子类实现，但使用方式统一，是 Number 多态性的体现。

4.1 intValue()

返回当前数值的 int 表示形式。

示例：Long 转 int

@Test
public void givenLongValue_whenInitValueUsed_thenInitValueReturned() {
    Long longValue = Long.valueOf(1000L);
    assertEquals(1000, longValue.intValue());
}

⚠️ 警告：这是窄化转换（narrowing primitive conversion）。如果 Long 值超出 int 范围（±21亿左右），会发生溢出，结果不可预期。例如：

Long big = 3_000_000_000L;
System.out.println(big.intValue()); // 输出 -1294967296（溢出！）

4.2 longValue()

返回当前数值的 long 形式。

示例：Integer 转 long

@Test
public void givenIntegerValue_whenLongValueUsed_thenLongValueReturned() {
    Integer integerValue = Integer.valueOf(100);
    assertEquals(100, integerValue.longValue());
}

✅ 这是扩展转换（widening primitive conversion），安全无损，不会丢失精度。

4.3 floatValue()

将数值转换为 float 类型返回。

示例：Short 转 float

@Test
public void givenShortValue_whenFloatValueUsed_thenFloatValueReturned() {
    Short shortValue = Short.valueOf(127);
    assertEquals(127.0F, shortValue.floatValue(), 0);
}

✅ 同样是扩展转换，安全。但注意 float 精度有限，大整数可能丢失低位精度。

4.4 doubleValue()

将数值转换为 double 类型返回。

示例：Byte 转 double

@Test
public void givenByteValue_whenDoubleValueUsed_thenDoubleValueReturned() {
    Byte byteValue = Byte.valueOf(120);
    assertEquals(120.0, byteValue.doubleValue(), 0);
}

✅ 扩展转换，安全。double 是 Java 中精度最高的浮点类型，通常作为“最终转换目标”。

5. 总结

• Number 类通过抽象方法统一了数值类型的转换接口。
• byteValue() 和 shortValue() 是具体方法，基于 intValue() 实现。
• 所有转换方法都可能涉及精度丢失或溢出，使用时务必注意原始值范围。
• intValue() 是窄化转换，风险最高，尤其处理 Long 时要格外小心。
• longValue()、floatValue()、doubleValue() 通常是安全的扩展转换。

💡 实际开发建议：
在涉及类型转换的场景（如 JSON 解析、数据库读取），尽量使用 longValue() 或 doubleValue() 获取更高精度的值，避免因自动转 int 导致溢出。

完整示例代码已托管至 GitHub：https://github.com/baeldung/tutorials/tree/master/core-java-modules/core-java-numbers-3