1. Java Number和Math类

本文是主要介绍Java中的Number类和Math类。在前面的教程中，我们学习了Java的基本语法、运算符、分支结构和循环结构，这些都是编写简单程序所必需的基础知识。而了解和使用Java中的Number类和Math类，将帮助我们更好地处理数字和进行数学运算。

1.1 自动拆箱装箱

Java 自动拆箱装箱是指在基本类型和对应的包装类之间的自动转换。Java 的基本类型有 byte、short、int、long、float、double、char 和 boolean，对应的包装类分别是 Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character 和 Boolean。

自动装箱是指将基本类型转换为对应的包装类对象。例如，将 int 类型的数字赋值给 Integer 对象：

int num = 10;
Integer integer = num; // 自动装箱

自动拆箱是指将包装类对象转换为对应的基本类型。例如，将 Integer 对象赋值给 int 类型的变量：

Integer integer = 10;
int num = integer; // 自动拆箱

在需要基本类型的地方，可以直接使用对应的包装类对象。例如，可以将 Integer 对象传递给接受 int 类型参数的方法：

public void printNumber(int num) {
    System.out.println(num);
}

Integer integer = 10;
printNumber(integer); // 自动拆箱

Java 的自动拆箱装箱功是非常重要的，因为基本类型是没有方法的，比如int就是一个单纯数字，下面我们学习一下Number类就清楚为什么要使用包装类了。

1.2 Java中的Number类

在Java中，Number是一个抽象类，是Java数字类的超类。Java中的数字类包括：Byte、Short、Integer、Long、Float和Double。这些类都继承了Number类，并提供了一些常用的方法，方便我们对数字进行操作和转换。

1.2.1 数字类型的转换

在实际编程中，我们经常需要对不同类型的数字进行转换。Number类提供了一些方法来实现类型的转换。

• byteValue()：将数字转换为byte类型。
• shortValue()：将数字转换为short类型。
• intValue()：将数字转换为int类型。
• longValue()：将数字转换为long类型。
• floatValue()：将数字转换为float类型。
• doubleValue()：将数字转换为double类型。

下面是一个示例代码，演示了如何使用Number类进行类型转换：

int num = 100;
Double d = new Double(num);
System.out.println(d.doubleValue());

在上面的代码中，我们将一个int类型的数字转换为了Double类型，并通过doubleValue()方法获取其double值。

1.2.2 数字的比较

Number类还提供了一些比较数字大小的方法。

• equals()：判断两个数字是否相等。
• compareTo()：比较两个数字的大小。

下面是一个示例代码，演示了如何使用Number类进行数字的比较：

Integer x = 5;
Integer y = 10;
System.out.println(x.equals(y)); // 输出：false
System.out.println(x.compareTo(y)); // 输出：-1

在上面的代码中，我们创建了两个Integer类型的对象x和y，通过调用equals()方法比较它们是否相等，调用compareTo()方法比较它们的大小。

1.3 Java中的Math类

Java中的Math类提供了一些常用的数学方法，比如求绝对值、求平方根、求幂等等。下面我们来介绍一些常用的方法。

1.3.1 常用数学方法

• abs()：返回一个数的绝对值。
• sqrt()：返回一个数的平方根。
• pow()：返回一个数的指定次幂。
• random()：返回一个随机数。

下面是一个示例代码，演示了如何使用Math类的常用方法：

System.out.println(Math.abs(-5)); // 输出：5
System.out.println(Math.sqrt(16)); // 输出：4
System.out.println(Math.pow(2, 3)); // 输出：8
System.out.println(Math.random()); // 输出：0.123456789

在上面的代码中，我们通过调用Math类的方法，实现了对数字的绝对值、平方根、幂和随机数的操作。

1.3.2 数学常量

Math类还提供了一些常用的数学常量。

• PI：圆周率π的近似值。
• E：自然对数的底数e的近似值。

下面是一个示例代码，演示了如何使用Math类的数学常量：

System.out.println(Math.PI); // 输出：3.141592653589793
System.out.println(Math.E); // 输出：2.718281828459045

在上面的代码中，我们通过访问Math类的静态成员变量，获取了圆周率π和自然对数的底数e的值。

总结

方法	描述	返回类型
数值比较和取整
Math.abs(x)	返回x的绝对值	int, long, float, double
Math.max(x, y)	返回 x 和 y 中的最大值	int, long, float, double
Math.min(x, y)	返回 x 和 y 中的最小值	int, long, float, double
Math.ceil(x)	返回大于或等于x的最小整数	double
Math.floor(x)	返回小于或等于x的最大整数	double
Math.round(x)	返回四舍五入后最接近x的整数	int, long
随机数生成
Math.random()	返回介于0.0（包含）和1.0（不包含）之间的随机浮点数	double
指数和对数
Math.exp(x)	返回e的x次幂	double
Math.pow(x, y)	返回x的y次幂	double
Math.log(x)	返回以e为底的自然对数 lnx	double
三角函数
Math.sin(x)	返回x（以弧度表示）的正弦值	double
Math.cos(x)	返回x（以弧度表示）的余弦值	double
Math.tan(x)	返回x（以弧度表示）的正切值	double
Math.asin(x)	返回x的反正弦	double
Math.acos(x)	返回x的反余弦	double
Math.atan(x)	返回x的反正切	double
其他常用方法
Math.sqrt(x)	返回x的平方根	double
Math.cbrt(x)	返回x的立方根	double
Math.exp(x)	返回e的x次幂	double
Math.log(x)	返回以e为底的自然对数 lnx	double
Math.log10(x)	返回以10为底的对数 log10x	double
Math.toDegrees(x)	将角度x从弧度转换为度数	double
Math.toRadians(x)	将角度x从度数转换为弧度	double

本文介绍了Java中的Number类和Math类，分别用于处理数字和进行数学运算,以及自动拆箱装箱。我们学习了Number类的类型转换和数字比较的方法，以及Math类的常用数学方法和数学常量。掌握这些知识，将帮助我们更好地处理数字和进行数学计算。