判断数字字符——Character.isDigit(char ch)实现源码详解

最新推荐文章于 2024-02-07 10:03:05 发布
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分类专栏： Java基础知识 文章标签： java
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目录

函数的使用

☀♫♪ 使用场景
举例：返回字符串s中的所有数字之和。易知s中的数字分别为{3,2,3,5,3,5,2,0},其和为23
s = " f3@$23%5Q3Zh52=0"
源码如下： 
    private static int NumbSum(String s){
        int sum = 0;
        char [] data = s.toCharArray();
        for(int i = 0;i < data.length;i++){
            if(Character.isDigit(data[i])){
                sum += data[i] - '0';//将char数字转换为int
            }
        }
        return sum;
    }
☀♫♪ 实现结果

在这里插入图片描述

源码解析

挨个判断已转化为字符数组中的数据是否为数字是解题的关键，即必须理解的Character.isDigit(data[i])的实现过程。在解析源码之前需要掌握字符与数字之间的对应关系，在ASCII编码中，字符与数字的对应关系如下表所示：

在这里插入图片描述

☀♬☾ Character.isDigit(char ch)源码解析
在Java.lang包中Character类中找到isDigit(char ch)方法。isDigit(char ch)方法根据ascii码表将字符类型ch转换为int类型并传给Character类中的isDigit，通过查阅ascii码表知道 ‘0’-‘9’字符对应整数区间为48~57. 
    /**
     * General category "Nd" in the Unicode specification.
     * @since   1.1
     */
	public static final byte DECIMAL_DIGIT_NUMBER        = 9;
	
  	public static boolean isDigit(char ch) {
        return isDigit((int)ch);
    }


    public static boolean isDigit(int codePoint) {
        return getType(codePoint) == Character.DECIMAL_DIGIT_NUMBER;
    }

通过源码可以分析出，函数的实现过程为：首先将传入的字符转换为对应的ASCII码值，然后将ASCII码值传入getType方法，看是否返回的值为9，若为9，则标识传入的字符为数字字符，否则反之。那么。getType方法到底如何实现判断字符类型，为什么返回的值要与9进行对比呢？

☀♬☾ Character.getType(int codePoint)源码解析
    public static int getType(int codePoint) {
        return CharacterData.of(codePoint).getType(codePoint);//注：此getType方法为CharacterData.of返回实例的getType方法。
    }

getType方法调用了同在java.lang包中CharacterData的静态方法of(int ch)。

    static final CharacterData of(int ch) {
        if (ch >>> 8 == 0) {     // fast-path
            return CharacterDataLatin1.instance;
        }else{
        		……
      	}

of方法返回了CharacterData的子类CharacterDataLatin1的实例

static final CharacterDataLatin1 instance = new CharacterDataLatin1();

通过源码可以分析出，Character.getType(int codePoint)方法的实现结果为，返回一个CharacterDataLatin1的实例，然后调用CharacterDataLatin1的getType方法。返回CharacterDataLatin1实例instance时，会自动执行CharacterDataLatin1类中的静态代码块中的代码给int类型数组A赋值。

	static final int A[] = new int[256];
	
    static {
                { // THIS CODE WAS AUTOMATICALLY CREATED BY GenerateCharacter:
            char[] data = A_DATA.toCharArray();
            assert (data.length == (256 * 2));
            int i = 0, j = 0;
            while (i < (256 * 2)) {
                int entry = data[i++] << 16;
                A[j++] = entry | data[i++];
            }
        }

    }

其中，A_DATA为类中定义的字符串（注：下面不是乱码为512个16进制表示的数）。静态代码将A_DATA字符串转换为字符数组，然后通过循环，将相邻两个4个字节表示的数字拼接为8个字节表示的数并存储在数组A中。

static final String A_DATA =
“\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800”+
“\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u5800\u400F\u5000\u400F\u5800\u400F\u6000\u400F”+
“\u5000\u400F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800”+
“\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F”+
“\u4800\u100F\u4800\u100F\u5000\u400F\u5000\u400F\u5000\u400F\u5800\u400F\u6000”+
“\u400C\u6800\030\u6800\030\u2800\030\u2800\u601A\u2800\030\u6800\030\u6800”+
“\030\uE800\025\uE800\026\u6800\030\u2000\031\u3800\030\u2000\024\u3800\030”+
“\u3800\030\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800”+
“\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u3800\030\u6800\030”+
“\uE800\031\u6800\031\uE800\031\u6800\030\u6800\030\202\u7FE1\202\u7FE1\202”+
“\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1”+
“\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202”+
“\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1\202\u7FE1”+
“\202\u7FE1\uE800\025\u6800\030\uE800\026\u6800\033\u6800\u5017\u6800\033\201”+
“\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2”+
“\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201”+
“\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2”+
“\201\u7FE2\201\u7FE2\201\u7FE2\uE800\025\u6800\031\uE800\026\u6800\031\u4800”+
“\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u5000\u100F”+
“\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800”+
“\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F”+
“\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800”+
“\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F\u4800\u100F”+
“\u3800\014\u6800\030\u2800\u601A\u2800\u601A\u2800\u601A\u2800\u601A\u6800”+
“\034\u6800\030\u6800\033\u6800\034\000\u7005\uE800\035\u6800\031\u4800\u1010”+
“\u6800\034\u6800\033\u2800\034\u2800\031\u1800\u060B\u1800\u060B\u6800\033”+
“\u07FD\u7002\u6800\030\u6800\030\u6800\033\u1800\u050B\000\u7005\uE800\036”+
“\u6800\u080B\u6800\u080B\u6800\u080B\u6800\030\202\u7001\202\u7001\202\u7001”+
“\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202”+
“\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001”+
“\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\u6800\031\202\u7001\202”+
“\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\202\u7001\u07FD\u7002\201\u7002”+
“\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201”+
“\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002”+
“\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\u6800”+
“\031\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002\201\u7002”+
“\u061D\u7002”;

☀♬☾ CharacterDataLatin1.getType(int codePoint)源码解析
    int getType(int ch) {
        int props = getProperties(ch);
        return (props & 0x1F);
    }

    int getProperties(int ch) {
        char offset = (char)ch;
        int props = A[offset];
        return props;
    }

根据ACCII编码规则，‘0’-‘9’数字字符对应整数为48-57，将其作为数组偏移量，对应A_DATA字符串的

\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800”+
“\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609\u1800\u3609

其对应A数组中的值为
A[48]:18003609
A[49]:18003609
………………
因此，若ch为数字字符，则getProperties(ch)会返回props = 0x18003609,则

props & ox1F = 9

总结

判断字符是否为数字字符，是根据其ASCII码值在CharacterDataLatin1()中返回值是否为9实现的。CharacterDataLatin1()中存在数组A,以数字字符对应ACII码为数组偏移量返回的值最后两个字节与0x1F结果为9.
妙乌
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