Java字符串常用方法(下)：进阶方法与实践

前言

在上一篇文章中，我们已经介绍了 Java 字符串的基础操作方法。本文将继续深入探讨 Java 字符串的进阶方法，包括比较、格式化、正则表达式应用等，帮助你更全面地掌握字符串处理技巧。

一、字符串比较进阶

1.1 字典序比较：compareTo()与compareToIgnoreCase()

compareTo()方法用于按字典序比较两个字符串的大小，返回值为整数：

若当前字符串小于参数字符串，返回负整数

若相等，返回 0

若当前字符串大于参数字符串，返回正整数

compareToIgnoreCase()则在比较时忽略大小写。

String str1 = "apple";
String str2 = "banana";
String str3 = "Apple";

System.out.println(str1.compareTo(str2)); // 输出负数（-1）
System.out.println(str1.compareToIgnoreCase(str3)); // 输出0（忽略大小写后相等）

1.2 区域匹配：regionMatches()

该方法用于比较两个字符串的指定区域是否相等，支持忽略大小写：

String str = "HelloWorld";
String anotherStr = "JavaWorld";

// 比较str从索引5开始的5个字符与anotherStr从索引4开始的5个字符
boolean isMatch = str.regionMatches(5, anotherStr, 4, 5);
System.out.println(isMatch); // 输出true

二、字符串格式化

2.1 静态格式化方法：format()

String.format()方法用于创建格式化的字符串，支持类似 C 语言的printf风格格式说明符：

String name = "Alice";
int age = 25;
double score = 95.5;

// 使用%d（整数）、%s（字符串）、%f（浮点数）占位符
String formattedStr = String.format("姓名：%s，年龄：%d，分数：%.1f", name, age, score);
System.out.println(formattedStr); // 输出：姓名：Alice，年龄：25，分数：95.5

2.2 动态格式化：Formatter类

对于复杂的格式化需求，可以使用Formatter类：

import java.util.Formatter;

public class StringFormatExample {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        try (Formatter formatter = new Formatter(sb)) {
            formatter.format("时间：%tF %, System.currentTimeMillis());
        }
        System.out.println(sb.toString()); // 输出当前时间，如：时间：2023-10-15 14:30:45
    }
}

三、正则表达式应用

3.1 匹配验证：matches()

matches()方法用于判断字符串是否匹配指定的正则表达式：

String email = "[email protected]";
boolean isValidEmail = email.matches("^[a-zA-Z0-9]+@[a-zA-Z0-9]+\\.[a-zA-Z]{2,}$");
System.out.println(isValidEmail); // 输出true

3.2 分割增强：split()结合正则

split()方法可以接受正则表达式作为分隔符：

String str = "Java123Python456C++";
String[] parts = str.split("\\d+"); // 按数字分割
for (String part : parts) {
    System.out.println(part); // 输出Java、Python、C++
}

3.3 替换增强：replaceFirst()与replaceAll()

这两个方法支持使用正则表达式进行替换：

String html = "
Hello World
";
String plainText = html.replaceAll("<[^>]+>", ""); // 移除所有HTML标签
System.out.println(plainText); // 输出：Hello World

四、字符串构建与转换

4.1 高效字符串拼接：StringBuilder与StringBuffer

StringBuilder（非线程安全）和StringBuffer（线程安全）用于动态构建字符串：

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello")
  .append(" ")
  .append("World");
String result = sb.toString(); // 输出：Hello World

4.2 基本类型转字符串：valueOf()

String.valueOf()方法可以将各种基本类型转换为字符串：

int num = 123;
String strNum = String.valueOf(num); // 等价于Integer.toString(num)

4.3 字符数组与字符串转换

// 字符数组转字符串
char[] chars = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
String str = new String(chars);

// 字符串转字符数组
String s = "World";
char[] charArray = s.toCharArray();

五、字符串编码转换

5.1 字符串与字节数组转换

String str = "你好";
try {
    // 字符串转字节数组（指定编码）[] bytes
    byte = str.getBytes("UTF-8");
    
    // 字节数组转字符串
    String newStr = new String(bytes, "UTF-8");
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
    e.printStackTrace();
}

六、字符串性能优化

6.1 避免循环中使用+拼接

// 低效方式
String result = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    result += i; // 每次循环都会创建新的String对象
}

// 高效方式
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(i); // 只操作一个StringBuilder对象
}

6.2 使用intern()方法节省内存

intern()方法可以将字符串添加到字符串常量池中：

String s1 = new String("hello").intern();
String s2 = "hello";
System.out.println(s1 == s2); // 输出true

七、字符串工具类

Apache Commons Lang

第三方库还提供了更丰富的字符串处理工具：

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

public class StringUtilsExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "  Hello World  ";
        
        // 去除空格（包括中间的空格）
        String trimmed = StringUtils.deleteWhitespace(str);
        
        // 判断是否为空
        boolean isEmpty = StringUtils.isEmpty(str);
        
        // 反转字符串
        String reversed = StringUtils.reverse(str);
    }
}

八、总结

本文深入介绍了 Java 字符串的进阶方法，包括比较、格式化、正则表达式应用等。掌握这些方法可以帮助你更高效地处理复杂的字符串操作。在实际开发中，建议根据具体场景选择合适的方法，并注意性能优化，避免常见的字符串操作陷阱。通过不断实践和积累，你将能够更加熟练地运用 Java 字符串处理技术解决各种实际问题。

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