Java String.format 格式化完全指南：佔位符、日期時間、進制轉換與實戰技巧

核心 API 概覽

String.format() 是 Java 5 引入的靜態工廠方法，提供類 C 語言 sprintf 風格的格式化能力，支援本地化、多參數、複雜類型轉換。兩種重載形式：

• format(String format, Object... args) — 使用默認 Locale
• format(Locale locale, String format, Object... args) — 指定 Locale，適用於國際化場景

底層委託 java.util.Formatter 實現，線程安全，性能優於手動拼接。

通用轉換符速查表

日期/時間轉換符（%t / %T）

語法：%tX 或 %TX，X 為具體子格式：

技巧：同一參數可被多次引用，使用 %<tF 復用前一個日期參數，避免重複傳遞。

精度、寬度、標誌符進階控制

// 格式語法：%[參數索引$][標誌][寬度][.精度]轉換符
String.format("%1$05d", 42);        // "00042"  索引1、前導補0、寬度5
String.format("%,d", 1234567);      // "1,234,567"  分組分隔符
String.format("%+d", 42);           // "+42"  強制顯示正負號
String.format("% d", 42);           // " 42"  正數前留空格
String.format("%.2f", 3.14159);     // "3.14"  保留2位小數
String.format("%-10s", "Hi");       // "Hi        "  左對齊
String.format("%(d", -42);          // "(42)"  負數用括號包裹
String.format("%#x", 255);          // "0xff"  顯示前綴
String.format("%,.2f", 1234.5);     // "1,234.50"  組合使用

實戰代碼範例

public class FormatDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 基礎字符串插值
        System.out.println(String.format("Hi, %s", "王力"));                    // Hi, 王力
        System.out.println(String.format("Hi, %s:%s.%s", "王南","王力","王張")); // Hi, 王南:王力.王張

        // printf 直接輸出到控制台
        System.out.printf("字母a的大寫是：%c %n", 'A');
        System.out.printf("3>7的結果是：%b %n", 3>7);
        System.out.printf("100的一半是：%d %n", 100/2);
        System.out.printf("100的16進制數是：%x %n", 100);
        System.out.printf("100的8進制數是：%o %n", 100);

        // 浮點數多種表現
        double price = 50 * 0.85;  // 42.5
        System.out.printf("50元的書打8.5折扣是：%f 元%n", price);       // 42.500000
        System.out.printf("上面價格的16進制數是：%a %n", price);          // 0x1.54ccccccccccdp5
        System.out.printf("上面價格的指數表示：%e %n", price);            // 4.250000e+01
        System.out.printf("上面價格的指數和浮點數結果的長度較短的是：%g %n", price); // 42.5

        // 百分號、哈希碼、換行
        System.out.printf("上面的折扣是%d%% %n", 85);                     // 85%
        System.out.printf("字母A的散列碼是：%h %n", 'A');                 // 41

        // 日期時間格式化
        java.util.Date now = new java.util.Date();
        System.out.printf("今天是：%tF %n", now);                         // 2024-05-20
        System.out.printf("現在時間：%tT %n", now);                       // 14:30:05
        System.out.printf("完整時間戳：%tc %n", now);                     // Mon May 20 14:30:05 CST 2024
    }
}

常見陷阱與最佳實踐

1. 參數索引錯誤：使用 %1$s 顯式指定索引，避免參數順序不匹配導致 MissingFormatArgumentException。
2. null 值處理：%s 遇到 null 輸出 "null"，若需空字符串請預先 Objects.toString(obj, "")。
3. 性能敏感場景：高頻調用建議復用 Formatter 或改用 StringBuilder + append，避免反复解析格式字符串。
4. 國際化：數字分組、小數點、日期格式隨 Locale 變化，生產環境務必顯式傳入 Locale.US 或用戶 Locale。
5. 替代方案：Java 15+ 可使用 String.formatted() 實例方法鏈式調用；複雜模板場景考慮 FreeMarker、Thymeleaf 等模板引擎。

總結

String.format 是 Java 格式化輸出的瑞士軍刀，掌握轉換符、標誌符、精度控制、日期時間子格式，即可優雅處理 90% 以上的字符串構建需求。記住：格式字符串即文檔，善用索引與標誌符，讓代碼自説明、易維護。