检查给定字符串是否为有效数字 | Baeldung

1. 引言

本文将探讨在 Java 中验证字符串是否为有效数字的多种方法。我们将覆盖内置解析方法、正则表达式以及第三方库等不同技术方案。

2. 使用字符遍历法

一种简单粗暴的验证方法是遍历字符串中的每个字符，检查是否为数字：

boolean isNumeric(String str) {
    if (str == null || str.isEmpty()){
        return false;
    }

    int decimalCount = 0;
    boolean hasDigits = false;
    for (char c : str.toCharArray()) {
        if (c == '.') {
            decimalCount++;
            if (decimalCount > 1) {
                return false;
            }
        } else if (Character.isDigit(c)) {
            hasDigits = true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    return hasDigits && decimalCount <= 1;
}

这段代码通过逐个字符检查来验证数字字符串：

• 遇到数字字符继续检查
• 遇到小数点时计数，超过一个直接返回 false
• 任何非数字或非小数点字符都会导致验证失败

测试用例验证：

assertTrue(isNumeric("123"));
assertTrue(isNumeric("123.45"));
assertFalse(isNumeric("123a"));
assertFalse(isNumeric("123.45.67"));
assertFalse(isNumeric(""));
assertFalse(isNumeric("."));
assertFalse(isNumeric(null));

⚠️ 这种方法仅能处理基础十进制数（如 123.45），无法识别科学计数法（如 1.23E3）或负数（如 -123）。

3. 使用 Integer.parseInt() 和 Double.parseDouble()

利用 Integer.parseInt() 或 Double.parseDouble() 进行数字转换验证是常见方案：

boolean isInteger(String str) {
    if (str == null) {
        return false;
    }
    try {
        Integer.parseInt(str);
        return true;
    } catch (NumberFormatException e) {
        return false;
    }
}

boolean isDouble(String str) {
    if (str == null){
        return false;
    }
    try {
        Double.parseDouble(str);
        return true;
    } catch (NumberFormatException e) {
        return false;
    }
}

测试用例验证：

assertTrue(isInteger("123"));
assertFalse(isInteger("123.45"));
assertFalse(isInteger("abc"));

assertTrue(isDouble("123.45"));
assertTrue(isDouble("123"));
assertFalse(isDouble("12a"));

✅ 优点：实现简单
❌ 缺点：仅能处理特定数值类型（int/double）且受数值范围限制

4. 使用 BigDecimal

BigDecimal 能处理更大范围的数字格式，是精确数字验证的理想选择：

boolean isBigDecimal(String str) {
    if (str == null) {
        return false;
    }
    try {
        new BigDecimal(str);
        return true;
    } catch (NumberFormatException e) {
        return false;
    }
}

测试用例验证：

assertTrue(isBigDecimal("123.45"));
assertTrue(isBigDecimal("123"));
assertTrue(isBigDecimal("1.23E3"));
assertFalse(isBigDecimal("123abc"));
assertFalse(isBigDecimal(null));

✅ 优势：支持整数、小数和科学计数法
💡 特别适合金融应用等需要高精度计算的场景

5. 使用正则表达式

正则表达式提供灵活的数字格式验证能力：

static final Pattern NUMBER_PATTERN = 
    Pattern.compile("^[-+]?[0-9]*\\.?[0-9]+([eE][-+]?[0-9]+)?$");

boolean isValidNumberRegex(String str) {
    return str != null && NUMBER_PATTERN.matcher(str).matches();
}

正则表达式解析：

• ^[-+]?：可选正负号
• [0-9]*：零个或多个数字
• \\.?：可选小数点
• [0-9]+：一个或多个数字
• ([eE][-+]?[0-9]+)?：可选科学计数法部分

测试用例验证：

assertTrue(isValidNumberRegex("123"));
assertTrue(isValidNumberRegex("-123.45"));
assertTrue(isValidNumberRegex("+123.45"));
assertTrue(isValidNumberRegex("1.23E3"));
assertFalse(isValidNumberRegex("123a"));
assertFalse(isValidNumberRegex("123..45"));

✅ 优点：可自定义精确的数字格式
❌ 缺点：复杂模式（如货币格式）会增加维护难度

6. 使用 Apache Commons NumberUtils

Apache Commons Lang 库的 NumberUtils 提供强大的数字验证能力：

首先添加依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.17.0</version>
</dependency>

使用 NumberUtils.isCreatable() 方法：

assertTrue(NumberUtils.isCreatable("123"));
assertTrue(NumberUtils.isCreatable("123.45"));
assertTrue(NumberUtils.isCreatable("-123.45"));
assertTrue(NumberUtils.isCreatable("1.23E3"));
assertFalse(NumberUtils.isCreatable("123a"));
assertFalse(NumberUtils.isCreatable("12.3.45"));

✅ 优势：一站式支持整数、小数、科学计数法等多种格式
🚀 生产环境推荐方案

7. 总结

本文系统性地探讨了 Java 中验证字符串是否为数字的多种方法：

• 字符遍历法：基础但功能有限
• 原生解析方法：简单但类型受限
• BigDecimal：高精度场景首选
• 正则表达式：灵活但需维护复杂模式
• Apache Commons：功能全面的生产级方案

根据具体需求选择合适方案，避免重复造轮子。所有示例代码可在 GitHub 获取。