JavaNumberFormatformat方法详解

本篇文章向大家介绍《Java NumberFormat format 方法：多态与抽象类解析》，主要包括，具有一定的参考价值，需要的朋友可以参考一下。

理解 NumberFormat 与 DecimalFormat 的关系

在Java中，java.text.NumberFormat 是一个抽象类，它提供了一系列用于格式化和解析数字的抽象方法。由于它是抽象的，我们不能直接创建 NumberFormat 的实例。相反，我们通常通过其静态工厂方法来获取具体的实现类实例，例如 NumberFormat.getCurrencyInstance()。这个方法会根据当前的默认语言环境返回一个 NumberFormat 的具体子类实例，最常见的就是 java.text.DecimalFormat。

这意味着，当你编写如下代码时：

totalSalaries = 14000;
NumberFormat currencyInstance = NumberFormat.getCurrencyInstance();
System.out.printf("The total payout should be %s%n", currencyInstance.format(totalSalaries));

尽管 currencyInstance 变量的类型是 NumberFormat，但它实际指向的运行时对象是一个 DecimalFormat 的实例。这是Java多态性（Polymorphism）的一个经典体现。

format 方法的调用链解析

当我们在 currencyInstance 对象上调用 format(long number) 方法时，调试器可能会显示一个看似矛盾的调用路径，即从 NumberFormat 类的方法跳到 DecimalFormat 类的方法。这正是Java中抽象类、final 方法和动态方法分派协同工作的结果。

让我们分解这个调用过程：

1. 初始调用: 你的代码调用的是 currencyInstance.format(totalSalaries)。由于 currencyInstance 实际是一个 DecimalFormat 实例，所以最终会执行 DecimalFormat 中的方法。

2. NumberFormat 中的 final 方法: NumberFormat 类中定义了一个 public final String format(long number) 方法。这个方法是 final 的，意味着子类不能重写它。它的实现如下：

   public final String format(long number) {
       return format(number, new StringBuffer(),
                     DontCareFieldPosition.INSTANCE).toString();
   }

   这个 final 方法的内部，它又调用了 format(long number, StringBuffer toAppendTo, FieldPosition pos) 方法。

3. NumberFormat 中的抽象方法: 在 NumberFormat 类中，format(long number, StringBuffer toAppendTo, FieldPosition pos) 方法被声明为 public abstract：

   public abstract StringBuffer format(long number,
                                       StringBuffer toAppendTo,
                                       FieldPosition pos);

   作为一个抽象方法，它没有具体的实现，必须由 NumberFormat 的具体子类来提供。

4. DecimalFormat 中的实现: 由于 DecimalFormat 是 NumberFormat 的一个具体子类，它必须实现所有继承的抽象方法。因此，DecimalFormat 中提供了 format(long number, StringBuffer result, FieldPosition fieldPosition) 方法的具体实现：

   @Override
   public StringBuffer format(long number, StringBuffer result,
                              FieldPosition fieldPosition) {
       fieldPosition.setBeginIndex(0);
       fieldPosition.setEndIndex(0);
   
       return format(number, result, fieldPosition.getFieldDelegate());
   }

   请注意，这个 DecimalFormat 中的 format 方法又进一步调用了其内部的另一个 format 方法，这通常是其核心格式化逻辑所在。

核心原理：动态方法分派（Dynamic Method Dispatch）

当你通过 currencyInstance.format(totalSalaries) 调用方法时，Java虚拟机（JVM）会执行以下步骤：

• 编译时: 编译器看到 currencyInstance 是 NumberFormat 类型，它会检查 NumberFormat 类中是否存在 format(long) 方法。由于存在，编译通过。
• 运行时: 当程序运行时，JVM会根据 currencyInstance 实际指向的对象的类型（即 DecimalFormat）来决定调用哪个 format 方法。
  • 首先，它会进入 NumberFormat 中 public final String format(long number) 方法的实现。
  • 在这个 final 方法内部，当它尝试调用 format(long number, StringBuffer toAppendTo, FieldPosition pos) 时，由于这个方法在 NumberFormat 中是抽象的，JVM会查找 currencyInstance 对象的实际类型 (DecimalFormat) 中对该抽象方法的具体实现。
  • 因此，它会“跳入” DecimalFormat 类中 format(long number, StringBuffer result, FieldPosition fieldPosition) 的具体实现。

这就是为什么你在调试时会看到方法从父类 NumberFormat 跳转到子类 DecimalFormat 的现象。NumberFormat 中的 final 方法提供了一个统一的入口和一些公共逻辑，而将具体、可变的核心格式化逻辑委托给了其抽象方法，由子类实现。这种设计模式允许 NumberFormat 定义通用的行为框架，同时让子类提供特定于其实现的细节。

总结

通过对 NumberFormat 和 DecimalFormat 中 format 方法调用链的分析，我们深入理解了Java中几个关键的面向对象概念：

• 抽象类与抽象方法: NumberFormat 作为抽象类，通过定义抽象方法来强制其子类提供特定的实现。
• 多态性: NumberFormat 类型的引用变量 currencyInstance 能够指向其子类 DecimalFormat 的实例，并在运行时调用子类的方法。
• 方法重写: DecimalFormat 重写了 NumberFormat 中的抽象 format 方法，提供了具体的格式化逻辑。
• 动态方法分派: JVM在运行时根据对象的实际类型来决定调用哪个方法实现，即使该方法在父类中被声明为抽象或被其他 final 方法间接调用。

这种设计使得Java的数字格式化API既灵活又强大，能够适应各种复杂的格式化需求，同时保持了清晰的类层次结构。

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