Java 字串操作實戰指南：常用 API、效能陷阱與最佳實踐

核心認知：字串不可變性

Java 中 String 為 final 類，底層 char[]/byte[] (Java 9+) 不可變。所有「修改」操作實際產生新物件，這是效能分析的基石。

高頻操作場景與推薦寫法

1. 字串拼接

// ❌ 循環中使用 + 號，產生大量中間物件
String s = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) s += i;

// ✅ 使用 StringBuilder (單執行緒) 或 StringBuffer (多執行緒)
StringBuilder sb = new StringBuilder(1000 * 4); // 預估容量避免擴容
for (int i = 0; i < 1000; i++) sb.append(i);
String result = sb.toString();

2. 分割與解析

// 正則分割 (編譯 Pattern 可複用)
Pattern pattern = Pattern.compile("\\|");
String[] parts = pattern.split("a|b|c");

// 簡單分隔符用 String.split 即可 (內部已優化)
String[] items = "apple,banana,orange".split(",");

3. 格式化

// 佔位符格式化 (效能優於 + 號)
String sql = String.format("SELECT * FROM %s WHERE id = %d AND name = '%s'", "user", 1001, "張三");

// Java 15+ 文本塊 (多行 SQL/JSON/HTML)
String json = """
    {
        "name": "%s",
        "age": %d
    }
    """.formatted("李四", 25);

4. 判空與空白檢查

// Apache Commons Lang (推薦)
StringUtils.isBlank(str);  // null、""、"   " 均判 true
StringUtils.isNotBlank(str);

// 原生 JDK 11+
str.isBlank();  // 僅檢查空白字元，不含 null 安全

5. 常用搜尋與替換

// 包含檢查
"Hello World".contains("World"); // true

// 正則替換 (預編譯 Pattern)
Pattern p = Pattern.compile("\\d+");
Matcher m = p.matcher("订单123金额456");
String replaced = m.replaceAll("#"); // "订单#金额#"

// 字面量替換 (無正則開銷)
"a-b-c".replace("-", "|"); // "a|b|c"
"a-b-c".replaceAll("-", "|"); // 同 replace，但支援正則

效能陷阱避坑指南

Java 9+ 新特性紅利

• Compact Strings：Latin-1 編碼單字節儲存，記憶體降低 50%+
• String.strip()、stripLeading()、stripTrailing()：Unicode 感知去空白
• String.repeat(int)、lines()、indent(int)：常用工具方法內建

總結

掌握字串不可變本質，選對工具類（StringBuilder/Pattern/StringUtils），善用新版本 API，即可寫出高效、可讀的字串處理代碼。