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Number 类及各子类所占字节数源码分析

2022-08-02 15:29:00 【51CTO】

这是《水煮 JDK 源码》系列的第6篇文章，计划撰写100篇关于JDK源码相关的文章

基本的数据类型是在开发过程中经常使用的，而且它们都有着与之对应的包装类，基本的数据类型和包装类之间会自动转换，即所谓的自动装箱和拆箱，但是在使用的时候，我们可能并不会过多的去关注这些包装类的父类，下面结合具体的源码来分析一下它们的父类 Number 类。

1、Number 类

Number 类位于 java.lang 下，实现了 java.io.Serializable 接口，它是一个抽象类，是所有可以转换为数值的类的父类，比如 byte、short、int、float 、double这些基本的数据类型，类定义如下：

public abstract class Number implements java.io.Serializable {
    /** 以 int 形式返回指定数字的值，可能涉及到四舍五入或者截断 */
    public abstract int intValue();

    /** 以 long 形式返回指定数字的值，可能涉及到四舍五入或者截断 */
    public abstract long longValue();

    /** 以 float 形式返回指定数字的值，可能涉及到四舍五入 */
    public abstract float floatValue();

    /** 以 double 形式返回指定数字的值，可能涉及到四舍五入 */
    public abstract double doubleValue();

    /** 以 byte 形式返回指定数字的值，可能涉及到四舍五入或者截断 */
    public byte byteValue() {
        return (byte)intValue();
    }

    /** 以 short 形式返回指定数字的值，可能涉及到四舍五入或者截断 */
    public short shortValue() {
        return (short)intValue();
    }

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -8742448824652078965L;
}

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该类定义了 4个抽象方法，分别用于获取 int、long、float、double 类型的值，其中 byte 和 short 类型的值可以通过 int 值进行强制类型转换获取（这种由范围大的类型转换为范围小的类型，实际过程中可能会存在精度丢失）。

在平时开发的过程中，我们可能很少直接使用到 Number 类，更多是使用它的子类，比如基本的数据类型 byte、short、int、long、float 、double这些，或者是它们各自对应的包装类型 Byte、Short、Int、Long、Float 、Double，下面来分别看看这些基本数据类型的包装类的定义。

（1）Byte 类定义

（2）Short 类定义

（3）Integer 类定义

（4）Long 类定义

（5）Float 类定义

（6）Double 类定义

这些基本的数据类型，其类的定义其实都是一样的，都继承于 Number 抽象类，并且实现了 Comparable 比较接口，UML 类图如下：

Number 类及各子类所占字节数源码分析_JDK

Number 类除了是基本数据类型的父类，同时也是 java.util.concurrent.atomic 包下 Atomic 原子类的父类，相关 UML 类图如下：

Number 类及各子类所占字节数源码分析_源码分析_02

2、Number 子类所占字节数

Number 类拥有众多的子类，比如常见的 Byte、Short、Int、Long、Float 、Double，这些基本数据类型所占用的字节数又是多少呢？

在每一个子类中，都会存在两个静态常量 SIZE 和 BYTES，分别代表着该类型数值所占的 bit 位数和字节数，其中 SIZE 常量是从 JDK 1.5 版本新增的，而 BYTES 常量是从 JDK 1.8 新增的，下面结合各个子类的源码来分析一下。

2.1 Byte 类

/** byte 类型所占的 bit 位数为 8，也就是 1 byte = 8 bits */
public static final int SIZE = 8;

/** byte 类型所占的字节数，等于 1 */
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

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2.2 Short 类

/** short 类型所占的 bit 位数为16，也就是 1 short = 16 bits */
public static final int SIZE = 16;

/** short 类型所占的字节数，等于 2 */
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

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2.3 Integer 类

/** int 类型所占的 bit 位数为32，也就是 1 int = 32 bits */
@Native public static final int SIZE = 32;

/** int 类型所占的字节数，等于 4 */
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

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2.4 Long 类

/** long 类型所占的 bit 位数为64，也就是 1 long = 64 bits */
@Native public static final int SIZE = 64;

/** long 类型所占的字节数，等于 8 */
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

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2.5 Float 类

/** float 类型所占的 bit 位数为32，也就是 1 float = 32 bits */
public static final int SIZE = 32;

/** float 类型所占的字节数，等于 4 */
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

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2.6 Double 类

/** double 类型所占的 bit 位数为64，也就是 1 double = 64 bits */
public static final int SIZE = 64;

/** double 类型所占的字节数，等于 8 */
public static final int BYTES = SIZE / Byte.SIZE;

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