Java String.format

本文详细介绍了Java中String类的format方法,包括基本语法、各参数含义及其应用场景,如整数、浮点数、字符等数据类型的格式化。

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在JDK1.5中,String类增加了一个非常有用的静态函数format(String format, Objece... argues),可以将各类数据格式化为字符串并输出。其中format参数指定了输出的格式,是最复杂也是最难掌握的一点,而argues则是一系列等待被格式化的对象。该函数对c语言中printf函数的用法进行了一定的模仿,因此有c语言基础的人学起来会轻松许多。下面我们着重讨论一下format 参数的格式及含义。
format参数中可以包含不需要转化的字符串,这些字符串是你写什么,最终就输出什么。同时还包含一些特殊格式的内容,来指定将哪个对象来转换,以及转换成什么形式。这种特殊的格式以%index$开头,index从1开始取值,表示将第index个参数拿进来进行格式化。这一点比c语言要强一点, c语言只能按照参数的顺序依次格式化,而java可以选择第n个参数来格式化(比如三个格式符号,后面只跟一个参数,三个都对后面的1号参数进行格式化)。由于该函数可以对任意一个对象进行格式化,不同的对象适用的参数也不同,因此我们下面分类来讨论。
1.对整数进行格式化:%[index$][标识][最小宽度]转换方式
我们可以看到,格式化字符串由4部分组成,其中%[index$]的含义我们上面已经讲过,[最小宽度]的含义也很好理解,就是最终该整数转化的字符串最少包含多少位数字。我们来看看剩下2个部分的含义吧:

标识:
'-' 在最小宽度内左对齐,不可以与“用0填充”同时使用
'#' 只适用于8进制和16进制,8进制时在结果前面增加一个0,16进制时在结果前面增加0x
'+' 结果总是包括一个符号(一般情况下只适用于10进制,若对象为BigInteger才可以用于8进制和16进制)
' ' 正值前加空格,负值前加负号(一般情况下只适用于10进制,若对象为BigInteger才可以用于8进制和16进制)
'0' 结果将用零来填充
',' 只适用于10进制,每3位数字之间用“,”分隔
'(' 若参数是负数,则结果中不添加负号而是用圆括号把数字括起来(同‘+’具有同样的限制)

转换方式:
d-十进制 o-八进制 x或X-十六进制

上面的说明过于枯燥,我们来看几个具体的例子。需要特别注意的一点是:大部分标识字符可以同时使用。

System.out.println(String.format("%1$,09d", -3123));
System.out.println(String.format("%1$9d", -31));
System.out.println(String.format("%1$-9d", -31));
System.out.println(String.format("%1$(9d", -31));
System.out.println(String.format("%1$#9x", 5689));

//结果为:
//-0003,123
// -31
//-31
// (31)
// 0x1639

2.对浮点数进行格式化:%[index$][标识][最少宽度][.精度]转换方式
我们可以看到,浮点数的转换多了一个“精度”选项,可以控制小数点后面的位数。

标识:
'-' 在最小宽度内左对齐,不可以与“用0填充”同时使用
'+' 结果总是包括一个符号
' ' 正值前加空格,负值前加负号
'0' 结果将用零来填充
',' 每3位数字之间用“,”分隔(只适用于fgG的转换)
'(' 若参数是负数,则结果中不添加负号而是用圆括号把数字括起来(只适用于eEfgG的转换)

转换方式:
'e', 'E' -- 结果被格式化为用计算机科学记数法表示的十进制数
'f' -- 结果被格式化为十进制普通表示方式
'g', 'G' -- 根据具体情况,自动选择用普通表示方式还是科学计数法方式
'a', 'A' -- 结果被格式化为带有效位数和指数的十六进制浮点数

3.对字符进行格式化:
对字符进行格式化是非常简单的,c表示字符,标识中'-'表示左对齐,其他就没什么了。
4.对百分比符号进行格式化:
看了上面的说明,大家会发现百分比符号“%”是特殊格式的一个前缀。那么我们要输入一个百分比符号该怎么办呢?肯定是需要转义字符的,但是要注意的是,在这里转义字符不是“/”,而是“%”。换句话说,下面这条语句可以输出一个“12%”:
System.out.println(String.format("%1$d%%", 12));
5.取得平台独立的行分隔符:
System.getProperty("line.separator")可以取得平台独立的行分隔符,但是用在format中间未免显得过于烦琐了。于是format函数自带了一个平台独立的行分隔符那就是String.format("%n")。
6.对日期类型进行格式化:
以下日期和时间转换的后缀字符是为 't' 和 'T' 转换定义的。这些类型相似于但不完全等同于那些由 GNU date 和 POSIX strftime(3c) 定义的类型。提供其他转换类型是为了访问特定于 Java 的功能(如将 'L' 用作秒中的毫秒)。
以下转换字符用来格式化时间:
'H' 24 小时制的小时,被格式化为必要时带前导零的两位数,即 00 - 23。
'I' 12 小时制的小时,被格式化为必要时带前导零的两位数,即 01 - 12。
'k' 24 小时制的小时,即 0 - 23。
'l' 12 小时制的小时,即 1 - 12。
'M' 小时中的分钟,被格式化为必要时带前导零的两位数,即 00 - 59。
'S' 分钟中的秒,被格式化为必要时带前导零的两位数,即 00 - 60 ("60" 是支持闰秒所需的一个特殊值)。
'L' 秒中的毫秒,被格式化为必要时带前导零的三位数,即 000 - 999。
'N' 秒中的毫微秒,被格式化为必要时带前导零的九位数,即 000000000 - 999999999。
'p' 特定于语言环境的 上午或下午 标记以小写形式表示,例如 "am" 或 "pm"。使用转换前缀 'T' 可以强行将此输出转换为大写形式。
'z' 相对于 GMT 的 RFC 822 格式的数字时区偏移量,例如 -0800。
'Z' 表示时区缩写形式的字符串。Formatter 的语言环境将取代参数的语言环境(如果有)。
's' 自协调世界时 (UTC) 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 至现在所经过的秒数,即 Long.MIN_VALUE/1000 与 Long.MAX_VALUE/1000 之间的差值。
'Q' 自协调世界时 (UTC) 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 至现在所经过的毫秒数,即 Long.MIN_VALUE 与 Long.MAX_VALUE 之间的差值。
以下转换字符用来格式化日期:
'B' 特定于语言环境的月份全称,例如 "January" 和 "February"。
'b' 特定于语言环境的月份简称,例如 "Jan" 和 "Feb"。
'h' 与 'b' 相同。
'A' 特定于语言环境的星期几全称,例如 "Sunday" 和 "Monday"
'a' 特定于语言环境的星期几简称,例如 "Sun" 和 "Mon"
'C' 除以 100 的四位数表示的年份,被格式化为必要时带前导零的两位数,即 00 - 99
'Y' 年份,被格式化为必要时带前导零的四位数(至少),例如,0092 等于格里高利历的 92 CE。
'y' 年份的最后两位数,被格式化为必要时带前导零的两位数,即 00 - 99。
'j' 一年中的天数,被格式化为必要时带前导零的三位数,例如,对于格里高利历是 001 - 366。
'm' 月份,被格式化为必要时带前导零的两位数,即 01 - 13。
'd' 一个月中的天数,被格式化为必要时带前导零两位数,即 01 - 31
'e' 一个月中的天数,被格式化为两位数,即 1 - 31。
以下转换字符用于格式化常见的日期/时间组合。
'R' 24 小时制的时间,被格式化为 "%tH:%tM"
'T' 24 小时制的时间,被格式化为 "%tH:%tM:%tS"。
'r' 12 小时制的时间,被格式化为 "%tI:%tM:%tS %Tp"。上午或下午标记 ('%Tp') 的位置可能与语言环境有关。
'D' 日期,被格式化为 "%tm/%td/%ty"。
'F' ISO 8601 格式的完整日期,被格式化为 "%tY-%tm-%td"。
'c' 日期和时间,被格式化为 "%ta %tb %td %tT %tZ %tY",例如 "Sun Jul 20 16:17:00 EDT 1969"

### Java 中 `String.format` 方法的用法 在 Java 中,`String.format` 是一种用于创建格式化字符串的强大工具。它允许通过指定占位符及其对应的参数来构建复杂的字符串结构。其基本语法如下: ```java String formattedString = String.format(formatSpecifier, arguments); ``` #### 占位符解析 占位符遵循 `{argumentIndex[,alignment][:formatString]}` 的模式[^1]。以下是各部分的具体含义: - **`argumentIndex`**: 表示参数的位置索引(从零开始)。例如,`{0}` 对应第一个参数。 - **`alignment`**: 可选字段,定义文本对齐方式以及填充宽度。正数表示右对齐并左填充;负数则相反。 - **`formatString`**: 定义数据类型的特定格式。 #### 基本示例 下面是一些常见的使用场景和例子: ##### 1. 整数格式化 可以通过指定不同的格式说明符来控制整数显示形式。例如: ```java int number = 42; System.out.println(String.format("Decimal: %d", number)); // 输出十进制 System.out.println(String.format("Hexadecimal: %x", number)); // 输出十六进制 System.out.println(String.format("Octal: %o", number)); // 输出八进制 ``` 上述代码分别展示了如何以十进制、十六进制和八进制的形式打印数值。 ##### 2. 浮点数格式化 对于浮点数,可以精确到小数点后的若干位数: ```java double pi = Math.PI; System.out.println(String.format("Pi rounded to two decimals: %.2f", pi)); System.out.println(String.format("Scientific notation: %.2e", pi)); ``` 这里 `%f` 控制固定精度的小数输出,而 `%e` 则采用科学计数法。 ##### 3. 字符串对齐 利用对齐功能调整输出布局: ```java String name = "Alice"; System.out.println(String.format("|%20s|", name)); // 右对齐,默认空格填充 System.out.println(String.format("|%-20s|", name)); // 左对齐 System.out.println(String.format("|%20s|", "*".repeat(5))); // 自定义字符填充需额外处理 ``` 注意,在标准实现中无法直接设置自定义填充字符。 ##### 4. 处理异常情况 如果尝试加载不存在的类或者资源文件时可能会抛出 `ClassNotFoundException` 错误,则可通过捕获该异常加以解决[^3]。虽然这并非直接涉及 `String.format`,但在实际开发过程中经常遇到类似的错误排查需求。 --- #### 综合实例 假设我们需要生成一份带有日期的时间戳日志消息: ```java import java.time.LocalDateTime; public class Main { public static void main(String[] args) { LocalDateTime now = LocalDateTime.now(); System.out.printf( "[%tF %<T] [%thread] INFO - Application started%n", now, Thread.currentThread().getName() ); } } ``` 此程序片段演示了时间戳 (`%t`) 和线程名称 (%thread) 的嵌套应用技巧。 ---
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