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7. JDK拍了拍你:字串拼接一定記得用MessageFormat#format

[TOC] ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20201226172156506.png#pic_center) > 分享、成長,拒絕淺藏輒止。關注公號【**BAT的烏托邦**】,回覆`專欄`獲取原創專欄:重學Spring、重學MyBatis、中介軟體、雲端計算...本文已被 [https://www.yourbatman.cn](https://www.yourbatman.cn) 收錄。 # ✍前言 你好,我是A哥(YourBatman)。本文所屬專欄:**Spring型別轉換**,公號後臺回覆專欄名即可獲取全部內容。 在日常開發中,我們經常會有**格式化**的需求,如日期格式化、數字格式化、錢幣格式化等等。 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20201221061443288.png#pic_center) 格式化器的作用似乎跟轉換器的作用類似,但是它們的關注點卻不一樣: - 轉換器:將型別S轉換為型別T,關注的是型別而非格式 - 格式化器: String `<->` Java型別。這麼一看它似乎和`PropertyEditor`類似,但是它的關注點是字串的**格式** Spring有自己的格式化器抽象`org.springframework.format.Formatter`,但是談到格式化器,必然就會聯想起來JDK自己的`java.text.Format`體系。為後文做好鋪墊,本文就先介紹下JDK為我們提供了哪些格式化能力。 ## 版本約定 - JDK:8 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/2020122617255122.png#pic_center) # ✍正文 Java裡從來都缺少不了字串拼接的活,JDK也提供了多種“工具”供我們使用,如:StringBuffer、StringBuilder以及最直接的`+`號,相信這些大家都有用過。但這都不是本文的內容,本文將講解格式化器,給你提供一個新的思路來拼接字串,並且是推薦方案。 JDK內建有格式化器,便是`java.text.Format`體系。它是個抽象類,提供了兩個抽象方法: ```java public abstract class Format implements Serializable, Cloneable { public abstract StringBuffer format(Object obj, StringBuffer toAppendTo, FieldPosition pos); public abstract Object parseObject (String source, ParsePosition pos); } ``` - **format**:將Object格式化為String,並將此String放到toAppendTo裡面 - **parseObject**:講String轉換為Object,是format方法的逆向操作 Java SE針對於Format抽象類對於常見的應用場景分別提供了三個子類實現: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20201225063338484.png#pic_center) ## DateFormat:日期時間格式化 抽象類。用於用於格式化日期/時間型別`java.util.Date`。雖然是抽象類,但它提供了幾個靜態方法用於獲取它的例項: ```java // 格式化日期 + 時間 public final static DateFormat getInstance() { return getDateTimeInstance(SHORT, SHORT); } public final static DateFormat getDateTimeInstance(int dateStyle, int timeStyle, Locale aLocale){ return get(timeStyle, dateStyle, 3, aLocale); } // 格式化日期 public final static DateFormat getDateInstance(int style, Locale aLocale) { return get(0, style, 2, aLocale); } // 格式化時間 public final static DateFormat getTimeInstance(int style, Locale aLocale){ return get(style, 0, 1, aLocale); } ``` ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20201225063820907.png#pic_center) 有了這些靜態方法,你可在**不必關心**具體實現的情況下直接使用: ```java /** * {@link DateFormat} */ @Test public void test1() { Date curr = new Date(); // 格式化日期 + 時間 System.out.println(DateFormat.getInstance().getClass() + "-->" + DateFormat.getInstance().format(curr)); System.out.println(DateFormat.getDateTimeInstance().getClass() + "-->" + DateFormat.getDateTimeInstance().format(curr)); // 格式化日期 System.out.println(DateFormat.getDateInstance().getClass() + "-->" + DateFormat.getDateInstance().format(curr)); // 格式化時間 System.out.println(DateFormat.getTimeInstance().getClass() + "-->" + DateFormat.getTimeInstance().format(curr)); } ``` 執行程式,輸出: ```java class java.text.SimpleDateFormat-->20-12-25 上午7:19 class java.text.SimpleDateFormat-->2020-12-25 7:19:30 class java.text.SimpleDateFormat-->2020-12-25 class java.text.SimpleDateFormat-->7:19:30 ``` 嗯,可以看到底層實現其實是咱們熟悉的`SimpleDateFormat`。實話說,這種做法不常用,狠一點:基本不會用(框架開發者可能會用做兜底實現)。 ### SimpleDateFormat 一般來說,我們會直接使用`SimpleDateFormat`來對Date進行格式化,它可以自己指定Pattern,個性化十足。如: ```java @Test public void test2() { DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); // yyyy-MM-dd HH:mm:ss System.out.println(dateFormat.format(new Date())); } ``` 執行程式,輸出: ```java 2020-12-25 ``` 關於`SimpleDateFormat`的使用方式不再囉嗦,不會的就可走自行勸退手續了。此處只提醒一點:**SimpleDateFormat執行緒不安全**。 > 說明:JDK 8以後不再建議使用Date型別,也就不會再使用到DateFormat。同時我個人建議:在專案中可**強制**嚴令禁用 ## NumberFormat:數字格式化 抽象類。用於格式化數字,它可以對數字進行任意格式化,如小數、百分數、十進位制數等等。它有兩個實現類: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20201226104107361.png#pic_center) 類結構和DateFormat類似,也提供了`getXXXInstance`靜態方法給你直接使用,無需關心底層實現: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20201225072829183.png#pic_center) ```java @Test public void test41() { double myNum = 1220.0455; System.out.println(NumberFormat.getInstance().getClass() + "-->" + NumberFormat.getInstance().format(myNum)); System.out.println(NumberFormat.getCurrencyInstance().getClass() + "-->" + NumberFormat.getCurrencyInstance().format(myNum)); System.out.println(NumberFormat.getIntegerInstance().getClass() + "-->" + NumberFormat.getIntegerInstance().format(myNum)); System.out.println(NumberFormat.getNumberInstance().getClass() + "-->" + NumberFormat.getNumberInstance().format(myNum)); System.out.println(NumberFormat.getPercentInstance().getClass() + "-->" + NumberFormat.getPercentInstance().format(myNum)); } ``` 執行程式,輸出: ```java class java.text.DecimalFormat-->1,220.045 class java.text.DecimalFormat-->¥1,220.05 class java.text.DecimalFormat-->1,220 class java.text.DecimalFormat-->1,220.045 class java.text.DecimalFormat-->122,005% ``` 這一看就知道DecimalFormat是NumberFormat的主力了。 ### DecimalFormat Decimal:小數,小數的,十進位的。 用於格式化**十進位制數字**。它具有各種特性,可以解析和格式化數字,包括:西方數字、**阿拉伯數字**和印度數字。它還支援不同種類的數字,包括:整數(123)、小數(123.4)、科學記數法(1.23E4)、百分數(12%)和**貨幣**金額($123)。所有這些都可以進行本地化。 下面是它的構造器: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20201226104953453.png#pic_center) 其中最為重要的就是這個pattern(不帶引數的構造器一般不會用),它表示格式化的模式/模版。一般來說我們對DateFormat的pattern比較熟悉,但對數字格式化的模版符號瞭解甚少。這裡我就幫你整理出這個表格(資訊源自JDK官網),記得蒐藏哦: 符號 | Localtion | 是否本地化 | 釋義 -------- | ----- | ----- | ----- `0` | Number | 是 | Digit `#` | Number | 是 | Digit。若是0就顯示為空 `.` | Number | 是 | 小數/貨幣分隔符 `-` | Number | 是 | 就代表減號 `,` | Number | 是 | 分組分隔符 `E` | Number | 是 | 科學計數法分隔符(位數和指數) `%` | 前/字尾 | 是 | 乘以100並顯示為百分數 `¤` | 前/字尾 | 否 | 貨幣記號。若連續出現兩次就用國際貨幣符號代替 `'` | 前後綴 | 否 | 用於引用特殊字元。作用類似於轉義字元 > 說明:Number和Digit的區別: > - Number是個抽象概念,其表達形式可以是數字、手勢、聲音等等。如1024就是個number > - Digit是用來表達的**單獨符號**。如0-9這是個digit就可以用來表示number,如1024就是由1、0、2、4這四個digit組成的 看了這個表格的符號規則,估計很多同學還是一臉懵逼。不囉嗦了,上乾貨 #### 一、0和#的使用(最常見使用場景) 這是**最經典、最常見**的使用場景,甚至來說你有可能職業生涯**只**會用到此場景。 ```java /** * {@link DecimalFormat} */ @Test public void test4() { double myNum = 1220.0455; System.out.println("===============0的使用==============="); System.out.println("只保留整數部分:" + new DecimalFormat("0").format(myNum)); System.out.println("保留3位小數:" + new DecimalFormat("0.000").format(myNum)); System.out.println("整數部分、小數部分都5位。不夠的都用0補位(整數高位部,小數低位補):" + new DecimalFormat("00000.00000").format(myNum)); System.out.println("===============#的使用==============="); System.out.println("只保留整數部分:" + new DecimalFormat("#").format(myNum)); System.out.println("保留2為小數並以百分比輸出:" + new DecimalFormat("#.##%").format(myNum)); // 非標準數字(不建議這麼用) System.out.println("===============非標準數字的使用==============="); System.out.println(new DecimalFormat("666").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat(".6666").format(myNum)); } ``` 執行程式,輸出: ```java ===============0的使用=============== 只保留整數部分:1220 保留3位小數:1220.045 整數部分、小數部分都5位。不夠的都用0補位(整數高位部,小數低位補):01220.04550 ===============#的使用=============== 只保留整數部分:1220 保留2為小數並以百分比輸出:122004.55% ===============非標準數字的使用=============== 661220 1220.666 ``` 通過此案例,大致可得出如下結論: - 整數部分: - 0和#都可用於取出全部整數部分 - 0的個數決定整數部分長度,不夠高位補0;#則無此約束,N多個#是一樣的效果 - 小數部分: - 可保留小數點後N位(0和#效果一樣) - 若小數點後位數不夠,若使用的0那就低位補0,若使用#就不補(該是幾位就是幾位) - 數字(1-9):並不建議模版裡直接寫1-9這樣的數字,瞭解下即可 #### 二、科學計數法E 如果你不是在證券/銀行行業,這個大概率是用不著的(即使在,你估計也不會用它)。來幾個例子感受一把就成: ```java @Test public void test5() { double myNum = 1220.0455; System.out.println(new DecimalFormat("0E0").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat("0E00").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat("00000E00000").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat("#E0").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat("#E00").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat("#####E00000").format(myNum)); } ``` 執行程式,輸出: ```java 1E3 1E03 12200E-00001 .1E4 .1E04 1220E00000 ``` #### 三、分組分隔符, 分組分隔符比較常用,它就是我們常看到的逗號`,` ```java @Test public void test6() { double myNum = 1220.0455; System.out.println(new DecimalFormat(",###").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat(",##").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat(",##").format(123456789)); // 分隔符,左邊是無效的 System.out.println(new DecimalFormat("###,##").format(myNum)); } ``` 執行程式,輸出: ```java 1,220 12,20 1,23,45,67,89 12,20 ``` #### 四、百分號% 在展示層面也比較常用,用於把一個數字用%形式表示出來。 ```java @Test public void test42() { double myNum = 1220.0455; System.out.println("百分位表示:" + new DecimalFormat("#.##%").format(myNum)); System.out.println("千分位表示:" + new DecimalFormat("#.##\u2030").format(myNum)); } ``` 執行程式,輸出: ```java 百分位表示:122004.55% 千分位表示:1220045.5‰ ``` #### 五、本地貨幣符號¤ 嗯,這個符號`¤`,鍵盤竟無法直接輸出,得使用軟鍵盤(建議使用copy大法)。 ```java @Test public void test7() { double myNum = 1220.0455; System.out.println(new DecimalFormat(",000.00¤").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat(",000.¤00").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat("¤,000.00").format(myNum)); System.out.println(new DecimalFormat("¤,000.¤00").format(myNum)); // 世界貨幣表達形式 System.out.println(new DecimalFormat(",000.00¤¤").format(myNum)); } ``` 執行程式,輸出: ```java 1,220.05¥ 1,220.05¥ ¥1,220.05 1,220.05¥¥ ¥1,220.05¥ 1,220.05CNY ``` 注意最後一條結果:如果連續出現兩次,代表貨幣符號的國際代號。 > 說明:結果預設都做了Locale本地化處理的,若你在其它國家就不會再是¥人名幣符號嘍 DecimalFormat就先介紹到這了,其實掌握了它就基本等於掌握了NumberFormat。接下來再簡要看看它另外一個“兒子”:ChoiceFormat。 ### ChoiceFormat Choice:精選的,仔細推敲的。 這個格式化器非常有意思:**相當於以數字為鍵,字串為值的鍵值對**。使用一組double型別的陣列作為鍵,一組String型別的陣列作為值,兩陣列相同(不一定必須是相同,見示例)索引值的元素作為一對。 ```java @Test public void test8() { double[] limits = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; String[] formats = {"週一", "週二", "週三", "週四", "週五", "週六", "周天"}; NumberFormat numberFormat = new ChoiceFormat(limits, formats); System.out.println(numberFormat.format(1)); System.out.println(numberFormat.format(4.3)); System.out.println(numberFormat.format(5.8)); System.out.println(numberFormat.format(9.1)); System.out.println(numberFormat.format(11)); } ``` 執行程式,輸出: ```java 週一 週四 週五 周天 周天 ``` 結果解釋: 1. 4.3位於4和5之間,取值4;5.8位於5和6之間,取值5 2. 9.1和11均超過了陣列最大值(或者說找不到匹配的),則取值**最後一對鍵值對**。 可能你會想這有什麼使用場景???是的,不得不承認它的使用場景較少,本文下面會介紹下它和`MessageFormat`的一個使用場景。 如果說`DateFormat`和`NumberFormat`都用沒什麼花樣,主要記住它的pattern語法格式就成,那麼就下來這個格式化器就是本文的主菜了,使用場景非常的廣泛,它就是`MessageFormat`。 ## MessageFormat:字串格式化 MessageFormat提供了一種**與語言無關**(不管你在中國還是其它國家,效果一樣)的方式生成**拼接訊息/拼接字串**的方法。使用它來構造顯示給終端使用者的訊息。MessageFormat接受一組物件,對它們進行格式化,然後在模式的適當位置**插入**格式化的字串。 先來個最簡單的使用示例體驗一把: ```java /** * {@link MessageFormat} */ @Test public void test9() { String sourceStrPattern = "Hello {0},my name is {1}"; Object[] args = new Object[]{"girl", "YourBatman"}; String formatedStr = MessageFormat.format(sourceStrPattern, args); System.out.println(formatedStr); } ``` 執行程式,輸出: ```java Hello girl,my name is YourBatman ``` 有沒有中似曾相似的感覺,是不是和`String.format()`的作用特別像?是的,它倆的用法區別,到底使用稅文下也會討論。 要熟悉MessageFormat的使用,主要是要熟悉它的引數模式(你也可以理解為pattern)。 ### 引數模式 MessageFormat採用`{}`來標記需要被**替換/插入**的部分,其中`{}`裡面的引數結構具有一定模式: ```java ArgumentIndex[,FormatType[,FormatStyle]] ``` - `ArgumentIndex`:**非必須**。從`0`開始的索引值 - `FormatType`:**非必須**。使用不同的`java.text.Format`實現類對入參進行格式化處理。它能有如下值: - number:呼叫NumberFormat進行格式化 - date:呼叫DateFormat進行格式化 - time:呼叫DateFormat進行格式化 - **choice**:呼叫ChoiceFormat進行格式化 - `FormatStyle`:**非必須**。設定FormatType使用的樣式。它能有如下值: - short、medium、long、full、integer、currency、percent、**SubformPattern(如日期格式、數字格式#.##等)** > 說明:FormatType和FormatStyle只有在傳入值為日期時間、數字、百分比等型別時才有可能需要設定,使用得並不多。畢竟:我在外部格式化好後再放進去不香嗎? ```java @Test public void test10() { MessageFormat messageFormat = new MessageFormat("Hello, my name is {0}. I’am {1,number,#.##} years old. Today is {2,date,yyyy-MM-dd HH:mm:ss}"); // 亦可通過程式設計式 顯示指定某個位置要使用的格式化器 // messageFormat.setFormatByArgumentIndex(1, new DecimalFormat("#.###")); System.out.println(messageFormat.format(new Object[]{"YourBatman", 24.123456, new Date()})); } ``` 執行程式,輸出: ```java Hello, my name is YourBatman. I’am 24.12 years old. Today is 2020-12-26 15:24:28 ``` 它既可以直接在模版裡指定格式化模式型別,也可以通過API方法set指定格式化器,當然你也可以再外部格式化好後再放進去,三種方式均可,任君選擇。 ### 注意事項 下面基於此示例,對MessageFormat的使用注意事項作出幾點強調。 ```java @Test public void test11() { System.out.println(MessageFormat.format("{1} - {1}", new Object[]{1})); // {1} - {1} System.out.println(MessageFormat.format("{0} - {1}", new Object[]{1})); // 輸出:1 - {1} System.out.println(MessageFormat.format("{0} - {1}", new Object[]{1, 2, 3})); // 輸出:1 - 2 System.out.println("---------------------------------"); System.out.println(MessageFormat.format("'{0} - {1}", new Object[]{1, 2})); // 輸出:{0} - {1} System.out.println(MessageFormat.format("''{0} - {1}", new Object[]{1, 2})); // 輸出:'1 - 2 System.out.println(MessageFormat.format("'{0}' - {1}", new Object[]{1, 2})); // {0} - 2 // 若你資料庫值兩邊都需要''包起來,請你這麼寫 System.out.println(MessageFormat.format("''{0}'' - {1}", new Object[]{1, 2})); // '1' - 2 System.out.println("---------------------------------"); System.out.println(MessageFormat.format("0} - {1}", new Object[]{1, 2})); // 0} - 2 System.out.println(MessageFormat.format("{0 - {1}", new Object[]{1, 2})); // java.lang.IllegalArgumentException: Unmatched braces in the pattern. } ``` 1. 引數模式的索引值**必須**從0開始,否則所有索引值無效 2. 實際傳入的引數個數可以和索引個數不匹配,不報錯(能匹配上幾個算幾個) 3. 兩個單引號`''`才算作一個`'`,若只寫一個將被忽略甚至影響整個表示式 1. 謹慎使用單引號`'` 2. 關注`'`的匹配關係 5. `{}`只寫左邊報錯,只寫右邊正常輸出(注意引數的對應關係) ### static方法的效能問題 我們知道`MessageFormat`提供有一個static靜態方法,非常方便的的使用: ```java public static String format(String pattern, Object ... arguments) { MessageFormat temp = new MessageFormat(pattern); return temp.format(arguments); } ``` 可以清晰看到,該靜態方法**本質上**還是構造了一個`MessageFormat`例項去做格式化的。因此:若你要多次(如高併發場景)格式化**同一個模版**(引數可不一樣)的話,那麼提前建立好一個**全域性的**(非static) MessageFormat例項再執行格式化是最好的,而非一直呼叫其靜態方法。 > 說明:若你的系統非高併發場景,此效能損耗基本無需考慮哈,怎麼方便怎麼來。畢竟**朝生夕死**的物件對JVM來說沒啥壓力 ### 和String.format選誰? 二者都能用於字串拼接(格式化)上,撇開MessageFormat支援各種模式不說,我們只需要考慮它倆的效能上差異。 - **MeesageFormat**:先分析(模版可提前分析,且可以只分析一次),再在指定位置上插入相應的值 - 分析:遍歷字串,維護一個`{}`陣列並記錄位置 - 填值 - **String.format**:該靜態方法是採用執行時用**正則表示式** 匹配到佔位符,然後執行替換的 - 正則表示式為`"%(\\d+\\$)?([-#+ 0,(\\<]*)?(\\d+)?(\\.\\d+)?([tT])?([a-zA-Z%])"` - 根據正則匹配到佔位符列表和位置,然後填值 一說到正則表示式,我心裡就發觸,因為它對效能是**不友好**的,所以孰優孰劣,高下立判。 > 說明:還是那句話,沒有絕對的誰好誰壞,如果你的系統對效能不敏感,那就是方便第一 ### 經典使用場景 這個就很多啦,最常見的有:HTML拼接、SQL拼接、異常資訊拼接等等。 比如下面這個SQL拼接: ```java StringBuilder sb =new StringBuilder(); sb.append("insert into user ("); sb.append(" name,"); sb.append(" accountId,"); sb.append(" zhName,"); sb.append(" enname,"); sb.append(" status"); sb.append(") values ("); sb.append(" ''{0}'',"); sb.append(" {1},"); sb.append(" ''{2}'',"); sb.append(" ''{3}'',"); sb.append(" {4},"); sb.append(")"); Object[] args = {name, accountId, zhName, enname, status}; // 最終SQL String sql = MessageFormat.format(sb.toString(), arr); ``` 你看,多工整。 > 說明:如果值是字串需要`'`包起來,那麼請使用兩邊各兩個包起來 # ✍總結 本文內容介紹了JDK原生的格式化器知識點,主要作用在這三個方面: - **DateFormat**:日期時間格式化 - **NumberFormat**:數字格式化 - **MessageFormat**:字串格式化 Spring是直接面向使用者的框架產品,很顯然這些是不夠用的,並且JDK的格式化器在設計上存在一些弊端。比如經常被吐槽的:日期/時間型別格式化器`SimpleDateFormat`為毛在java.text包裡,而它格式化的型別Date卻在java.util包內,這實為不合適。 有了JDK格式化器作為基礎,下篇我們就可以浩浩蕩蕩的走進Spring格式化器的大門了,看看它是如何優於JDK進行設計和抽象的。 --- ### ✔✔✔推薦閱讀✔✔✔ 【Spring型別轉換】系列: - [1. 揭祕Spring型別轉換 - 框架設計的基石](https://mp.weixin.qq.com/s/5daOOdhIFqrGbpgtnuQMNw) - [2. 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