Java如何格式化输出？

　　在JavaSe5中，推出了C语言中printf()风格的格式化输出。这不仅使得控制输出的代码更加简单，同时也给与Java开发者对于输出格式与排列更大的控制能力。今天，我们开始学习Java中的格式化输出。

System.out.format()

        由于内容比较简单，我们通过实例来加以说明。项目结构如下：

​

        Java Se5引入的format方法可用于PrintStream或PrintWriter对象，其中也包括System.out对象。

package com.tomhu.format;

public class FormatTest1 {

    public static void main(String[] args) {
        int x = 5;
        double y = 3.141592;

        // 一般方式
        System.out.println("x = " + x + ", y = " + y);
        // printf()方式
        System.out.printf("x = %d, y = %f\n", x, y);
        // format()方式
        System.out.format("x = %d, y = %f\n", x, y);
    }
}

        输出的结果如下：

x = 5, y = 3.141592
x = 5, y = 3.141592
x = 5, y = 3.141592

        可以看到，format与printf是等价的，它们只需要一个简单的格式化字符串，加上一串参数即可，每个参数对应一个格式修饰符。

public PrintStream printf(String format, Object ... args) {
    return format(format, args);
}

        在format的具体代码中，其实就是调用Formatter的format方法：formatter.format(Locale.getDefault(), format, args);

public PrintStream format(String format, Object ... args) {
    try {
        synchronized (this) {
            ensureOpen();
            if ((formatter == null)
                || (formatter.locale() != Locale.getDefault()))
                formatter = new Formatter((Appendable) this);
            formatter.format(Locale.getDefault(), format, args);
        }
    } catch (InterruptedIOException x) {
        Thread.currentThread().interrupt();
    } catch (IOException x) {
        trouble = true;
    }
    return this;
}

Formatter类

        在Java中，所有新的格式化功能都由Formatter类处理，上述的printf与format也是。可以将Formatter看作是一个翻译器，它将你的格式化字符串与数据翻译成需要的结果。当你创建一个Formatter对象的时候 ，需要向其构造器传递一些信息，告诉它最终的结果将向哪里输出

package com.tomhu.format;

import java.util.Formatter;

public class FormatTest2 {

    public static void main(String[] args) {
        String name = "huhx";
        int age = 22;
        
        Formatter formatter = new Formatter(System.out);
        formatter.format("My name is %s, and my age is %d ", name, age);
        formatter.close();
    }
}

        它的输出结果如下：

My name is huhx, and my age is 22 

格式化说明符

        在插入数据时，如果想要控制空格与对齐，就需要精细复杂的格式修饰符，以下是其抽象的语法：

%[argument_index$][flags][width][.precision]conversion

The optional argument_index is a decimal integer indicating the position of the argument in the argument list. The first argument is referenced by "1$", the second by "2$", etc.

The optional flags is a set of characters that modify the output format. The set of valid flags depends on the conversion.

The optional width is a non-negative decimal integer indicating the minimum number of characters to be written to the output.

The optional precision is a non-negative decimal integer usually used to restrict the number of characters. The specific behavior depends on the conversion.


The required conversion is a character indicating how the argument should be formatted. The set of valid conversions for a given argument depends on the argument's data type.

        最常见的应用是控制一个域的最小尺寸，这可以通过指定width来实现。Formatter对象通过在必要时添加空格，来确保一个域至少达到某个长度。在默认的情况下，数据是右对齐的，通过"-"标志可以改变对齐的方向。

        与width相对的是precision(精确度)，它用来指明最大尺寸。width可以应用各种类型的数据转换，并且其行为方式都一样。precision则不一样，不是所有类型的数据都能使用precision，而且，应用于不同的类型的数据转换时，precision的意义也不同。

• precision应用于String时，它表示打印String时输出字符的最大数量

• precision应用于浮点数时，它表示小数点要显示出来的位数。默认是6位小数，如果小数位数过多则舍入，过少则在尾部补零。

• 由于整数没有小数部分，所以precision不能应用于整数。如果你对整数应用precision，则会触发异常

package com.tomhu.format;

import java.util.Formatter;

public class FormatTest3 {
    static Formatter formatter = new Formatter(System.out);

    public static void printTitle() {
        formatter.format("%-15s %-5s %-10s\n", "huhx", "linux", "liuli");
        formatter.format("%-15s %-5s %-10s\n", "zhangkun", "yanzi", "zhangcong");
        formatter.format("%-15s %-5s %-10s\n", "zhangkun", "yanzhou", "zhangcong");
    }

    public static void print() {
        formatter.format("%-15s %5d %10.2f\n", "My name is huhx", 5, 4.2);
        formatter.format("%-15.4s %5d %10.2f\n", "My name is huhx", 5, 4.1);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        printTitle();
        System.out.println("----------------------------");
        print();
        formatter.close();
    }
}

        它的输出结果如下：

huhx            linux liuli     
zhangkun        yanzi zhangcong 
zhangkun        yanzhou zhangcong 
----------------------------
My name is huhx     5       4.20
My n                5       4.10

Formatter转换

下图包含了最常用的类型转换：

        String.format()是一个static方法，它接受与Formatter.format()方法一样的参数，但返回一个String对象。当你只需要用format方法一次的时候，String.format()还是很方便的。

package com.tomhu.format;

public class FormatTest4 {

    public static void main(String[] args) {
        int age = 22;
        String name = "huhx";

        String info = String.format("My name is %s and my age is %d", name, age);
        System.out.println(info);
    }
}

        它的输出结果如下：

My name is huhx and my age is 22

        其实String.format方法的实质还是Formatter.format()，只不过是做了简单封装而已：

public static String format(String format, Object... args) {
    return new Formatter().format(format, args).toString();
}

简单的十六进制转换工具

package com.tomhu.format;

public class FormatTest5 {
    
    public static String format(byte[] data) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        int n = 0;
        for(byte b: data) {
            if (n %16 == 0) {
                builder.append(String.format("%05x: ", n));
            }
            builder.append(String.format("%02x ", b));
            n ++;
            if (n % 16 == 0) {
                builder.append("\n");
            }
        }
        builder.append("\n");
        return builder.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String string = "my name is huhx, welcome to my blog";
        System.out.println(format(string.getBytes()));
    }
}

输出结果如下：

00000: 6d 79 20 6e 61 6d 65 20 69 73 20 68 75 68 78 2c 
00010: 20 77 65 6c 63 6f 6d 65 20 74 6f 20 6d 79 20 62 
00020: 6c 6f 67 

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