Java List 模糊查詢實現方案：正則表達式與 Stream API 實戰

前言

在內存中對 List 集合進行模糊查詢是常見需求。本文介紹兩種主流方案：基於正則表達式的傳統循環過濾，以及 Java 8+ Stream API 的函數式寫法，並對比性能與適用場景。

一、場景定義

class Employee {
    private String name; private int age;
    // getter/setter/toString 省略
}

List list = Arrays.asList(
    new Employee("wangqiang", 30),
    new Employee("lisi", 25),
    new Employee("zhangsan", 28)
);
// 需求：查詢名字包含 "wang" 的員工

二、方案一：正則表達式 + 循環過濾

1. 基礎版（區分大小寫，精確匹配）

public List search(String name, List list) {
    List result = new ArrayList<>();
    Pattern pattern = Pattern.compile(name); // 編譯正則
    for (Employee emp : list) {
        Matcher matcher = pattern.matcher(emp.getName());
        if (matcher.matches()) { // 整串匹配
            result.add(emp);
        }
    }
    return result;
}

2. 忽略大小寫

Pattern pattern = Pattern.compile(name, Pattern.CASE_INSENSITIVE);

3. 模糊匹配（關鍵：使用 find() 而非 matches()）

if (matcher.find()) { // 子串匹配
    result.add(emp);
}

關鍵區別：matches() 要求整個字符串符合正則；find() 只要字符串中包含匹配子串即可。模糊查詢必須用 find()。

4. 通配符支持

若用戶輸入 wa*g 期望匹配 wang，需將 * 轉為正則 .*：

String regex = name.replace("*", ".*").replace("?", ".");
Pattern pattern = Pattern.compile(regex, Pattern.CASE_INSENSITIVE);

三、方案二：Stream API 函數式風格（推薦 Java 8+）

1. 基礎模糊查詢

public List searchStream(String keyword, List list) {
    return list.stream()
        .filter(emp -> emp.getName().toLowerCase().contains(keyword.toLowerCase()))
        .collect(Collectors.toList());
}

2. 正則模糊查詢

public List searchRegex(String regex, List list) {
    Pattern pattern = Pattern.compile(regex, Pattern.CASE_INSENSITIVE);
    return list.stream()
        .filter(emp -> pattern.matcher(emp.getName()).find())
        .collect(Collectors.toList());
}

3. 並行流處理大數據量

return list.parallelStream() // 并行流
    .filter(emp -> emp.getName().contains(keyword))
    .collect(Collectors.toList());

四、方案三：第三方庫（Apache Commons Collections / Guava）

// Guava
List result = list.stream()
    .filter(Predicates.containsPattern(Pattern.compile(keyword, Pattern.CASE_INSENSITIVE)))
    .collect(Collectors.toList());

// Apache Commons Collections 4
Collection result = CollectionUtils.select(list, 
    emp -> emp.getName().toLowerCase().contains(keyword.toLowerCase()));

五、性能對比與選型建議

六、最佳實踐總結

• 預編譯 Pattern：正則對象不可變，可靜態緩存或作為方法參數傳入，避免重複編譯。
• 優先使用 String.contains：簡單子串查詢無需正則，性能提升 10 倍以上。
• 大數據量考慮索引：若頻繁查詢同一字段，考慮構建 Map> 索引或使用內存數據庫（H2、SQLite）。
• 並行流閾值：parallelStream 適合數萬條以上數據，小集合開銷反而更大。
• 空值防護：emp.getName() 可能為 null，建議 Objects.toString(emp.getName(), "")。

選擇合適的工具，寫出既優雅又高效的查詢代碼。