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Java 資料類型轉換完全指南：基本類型、包裝類、String 與 Date 互轉詳解

編輯：Java 程式設計入門

前言

資料類型轉換是 Java 程式設計中最基礎也最頻繁的操作之一。從基本類型之間的擴大/縮小轉換，到包裝類的拆箱裝箱，再到 String、Date 與數值類型的複雜互轉，掌握完整的轉換體系對於撰寫健壯、高效的代碼至關重要。本文將系統梳理 Java 類型轉換的核心規則、API 與最佳實踐。

一、基本類型轉換：擴大與縮小

Java 將基本類型按「容量」分級：

(byte, short, char) → int → long → float → double

擴大轉換 (Widening)：低容量 → 高容量，**隱式自動完成**，無資料遺失風險。
例：int i = 100; long l = i; // 自動
縮小轉換 (Narrowing)：高容量 → 低容量，**必須強制轉型**，可能導致溢位或精度遺失。
例：double d = 3.14; int i = (int) d; // i=3，精度遺失

特殊規則：char 可視為無號整數參與運算，但轉 byte/short 需強制轉型；boolean 不參與任何數值轉換。

二、包裝類：基本類型的物件化外衣

每種基本類型對應一個包裝類：Byte, Short, Integer, Long, Float, Double, Character, Boolean。它們是不可變類別，提供豐富的工具方法。

2.1 裝箱與拆箱

手動裝箱：Integer i = Integer.valueOf(100);（推薦，利用快取）
手動拆箱：int val = i.intValue();
自動裝箱/拆箱 (Java 5+)：編譯器自動插入 valueOf()/xxxValue()。
例：Integer i = 100; int val = i;

效能提示：Integer.valueOf() 預設快取 -128~127 範圍內的實例，頻繁創建大整數物件時考慮使用 new Integer() 或基本類型陣列。

2.2 包裝類間的數值轉換

所有數值包裝類繼承自 Number，提供統一的 xxxValue() 方法：

Double d = 3.14;
int i = d.intValue();     // 3
long l = d.longValue();   // 3
float f = d.floatValue(); // 3.14f

三、String 與其他類型互轉

3.1 String → 基本類型/包裝類

解析靜態方法（拋出 NumberFormatException）：

Integer.parseInt("123") → int
Integer.valueOf("123") → Integer
Double.parseDouble("3.14"), Boolean.parseBoolean("true") 等

進制轉換：Integer.parseInt("FF", 16) (十六進位) → 255。

3.2 基本類型/包裝類 → String

String.valueOf(123) / String.valueOf(true)（通用、null 安全）
Integer.toString(123) / Double.toString(3.14)
進制格式化：Integer.toBinaryString(10) → "1010", toHexString(255) → "ff", toOctalString(8) → "10"
obj.toString()（需確保物件非 null）

3.3 String 與 char/char[] 互轉

str.charAt(index) → 單一 char
str.toCharArray() → char[]
new String(charArray) / String.valueOf(charArray) → String

四、字元的數值轉換：ASCII vs 字面值

關鍵區別：

字元碼值：'1' → (int)'1' = 49 (ASCII/Unicode 碼點)
字面數值：Character.getNumericValue('1') = 1，支援 Unicode 數字字元（如羅馬數字、中文數字）。

五、Date 與其他類型互轉 (舊版 java.util.Date)

注意：現代開發強烈建議使用 java.time 套件。以下為舊版 API 快速參考：

5.1 建構 Date

年月日：new Date(year-1900, month-1, day) (@Deprecated)
完整時間：new Date(year-1900, month-1, day, hrs, min, sec) (@Deprecated)
毫秒時間戳：new Date(System.currentTimeMillis()) 或 new Date(long ms)
字串解析：new Date(String)（格式依賴實現，極不推薦）

5.2 Date → 數值/字串

getTime() → long 毫秒時間戳 (核心)
getYear()+1900, getMonth(), getDate(), getHours()... (@Deprecated)
toString() → "Dow Mon DD HH:MM:SS ZZZ YYYY"

5.3 現代替代方案：java.time (Java 8+)

// 當前時間
Instant now = Instant.now();           // 時間戳
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); // 本地日期時間
ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.now(); // 帶時區

// 互轉
long ms = now.toEpochMilli();           // → long
Instant ins = Instant.ofEpochMilli(ms); // long → Instant

// 格式化/解析
DateTimeFormatter fmt = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String str = ldt.format(fmt);
LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse(str, fmt);

六、總結與最佳實踐清單

**優先使用基本類型**，避免不必要的裝箱拆箱開銷。
**字串解析數值**務必捕獲 NumberFormatException，並考慮輸入驗證。
**財務/精密計算**嚴禁使用 float/double，改用 BigDecimal。
**日期時間處理**全面遷移至 java.time，棄用 java.util.Date、Calendar、SimpleDateFormat（非執行緒安全）。
**進制轉換**使用 Integer.toXxxString 系列方法，清晰可讀。