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Java中StringTokenizer处理特殊字符分隔字符串的方法

2023-03-086.6k 阅读

Java中StringTokenizer处理特殊字符分隔字符串的方法

一、StringTokenizer简介

在Java编程中，StringTokenizer类是用于将字符串按照特定分隔符进行分割的工具类。它位于java.util包下，自Java 1.0版本就已存在。StringTokenizer允许我们将一个字符串根据一个或多个分隔字符，把该字符串解析成一个个的“标记”（token）。这些标记可以依次被获取和处理，为处理文本数据提供了便利。

StringTokenizer类有多个构造函数，常用的构造函数如下：

  1. StringTokenizer(String str)：使用默认的分隔符集（" \t\n\r\f"，即空格、制表符、换行符、回车符和换页符）来分割字符串str。
  2. StringTokenizer(String str, String delim)：使用指定的分隔符字符串delim来分割字符串str。例如，如果delim为","，则字符串将按照逗号进行分割。
  3. StringTokenizer(String str, String delim, boolean returnDelims)：不仅可以使用指定的分隔符字符串delim来分割字符串str，而且当returnDelims为true时，分隔符也会作为标记返回。

二、处理常规分隔符

在许多情况下，我们处理的分隔符是常规字符，例如逗号、空格、制表符等。下面通过代码示例来看如何使用StringTokenizer处理这些常规分隔符。

import java.util.StringTokenizer;

public class RegularDelimiterExample {
    public static void main(String[] args) {
        String sentence = "Java is a popular programming language, used for various applications.";
        // 使用逗号作为分隔符
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(sentence, ",");
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            String token = tokenizer.nextToken();
            System.out.println(token.trim());
        }
    }
}

在上述代码中，我们定义了一个包含句子的字符串sentence，并使用逗号","作为分隔符创建了StringTokenizer对象。通过while循环和hasMoreTokens()方法，我们在还有标记可获取时，不断调用nextToken()方法获取下一个标记，并使用trim()方法去除标记两端可能存在的空格。运行上述代码，将会输出：

Java is a popular programming language
 used for various applications.

三、处理特殊字符分隔符

（一）单个特殊字符分隔符

特殊字符在Java字符串中有特殊含义，例如\、|、*等。当我们需要使用这些特殊字符作为分隔符时，需要特别注意。

例如，我们有一个字符串，其中的单词通过竖线|分隔：

import java.util.StringTokenizer;

public class SingleSpecialDelimiterExample {
    public static void main(String[] args) {
        String data = "apple|banana|cherry|date";
        // 使用竖线作为分隔符
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(data, "|");
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            String token = tokenizer.nextToken();
            System.out.println(token);
        }
    }
}

在这个例子中，竖线|虽然是特殊字符，但在StringTokenizer的构造函数中直接使用就可以正确作为分隔符，因为StringTokenizer的分隔符参数只是一个普通字符串，不需要额外的转义操作。运行结果如下：

apple
banana
cherry
date

（二）多个特殊字符分隔符

当需要使用多个特殊字符作为分隔符时，同样将这些特殊字符组成一个字符串传递给StringTokenizer的构造函数即可。

假设我们有一个字符串，其中的元素通过#和$分隔：

import java.util.StringTokenizer;

public class MultipleSpecialDelimitersExample {
    public static void main(String[] args) {
        String complexData = "item1#item2$item3#item4";
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(complexData, "#$");
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            String token = tokenizer.nextToken();
            System.out.println(token);
        }
    }
}

上述代码中，#和$都作为分隔符，程序运行后会输出：

item1
item2
item3
item4

（三）包含转义字符的特殊字符分隔符

在某些情况下，我们可能需要处理包含转义字符的特殊字符作为分隔符。例如，我们有一个字符串，其中元素通过反斜杠\分隔。由于反斜杠在Java字符串中有转义的特殊含义，所以在定义分隔符字符串时需要进行转义。

import java.util.StringTokenizer;

public class EscapeSpecialDelimiterExample {
    public static void main(String[] args) {
        String path = "C:\\Program Files\\Java\\jdk11.0.12";
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(path, "\\");
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            String token = tokenizer.nextToken();
            System.out.println(token);
        }
    }
}

在上述代码中，因为反斜杠在Java字符串中是转义字符，所以要表示一个反斜杠作为分隔符，需要写成"\\"。运行结果为：

C:
Program Files
Java
jdk11.0.12

四、处理特殊字符分隔符时的注意事项

（一）空标记问题

当分隔符连续出现，或者字符串以分隔符开头或结尾时，可能会产生空标记。例如：

import java.util.StringTokenizer;

public class EmptyTokenExample {
    public static void main(String[] args) {
        String data = "apple,,banana";
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(data, ",");
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            String token = tokenizer.nextToken();
            System.out.println("Token: " + token);
        }
    }
}

在这个例子中，两个逗号连续出现，会导致产生一个空标记。运行结果为：

Token: apple
Token: 
Token: banana

如果我们不想包含空标记，可以在处理标记时进行检查：

import java.util.StringTokenizer;

public class SkipEmptyTokenExample {
    public static void main(String[] args) {
        String data = "apple,,banana";
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(data, ",");
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            String token = tokenizer.nextToken();
            if (!token.isEmpty()) {
                System.out.println("Token: " + token);
            }
        }
    }
}

这样运行后，空标记就不会被输出，结果为：

Token: apple
Token: banana

（二）性能与替代方案

虽然StringTokenizer使用方便，但在性能方面，尤其是在处理大量数据时，可能不是最优选择。从Java 1.4版本开始，String类提供了split方法，该方法在功能上与StringTokenizer类似，但性能更好，并且语法更简洁。

例如，使用split方法来处理之前通过StringTokenizer处理的字符串：

public class SplitMethodExample {
    public static void main(String[] args) {
        String sentence = "Java is a popular programming language, used for various applications.";
        String[] parts = sentence.split(",");
        for (String part : parts) {
            System.out.println(part.trim());
        }
    }
}

split方法返回一个字符串数组，包含了分割后的各个部分。这种方式代码更简洁，并且在性能上优于StringTokenizer，特别是在处理长字符串和复杂分隔符模式时。然而，StringTokenizer在一些需要逐个获取标记并进行动态处理的场景下，仍然有其优势，例如在处理过程中需要根据标记内容动态决定后续操作的情况。

（三）国际化与字符编码

在处理特殊字符分隔符时，还需要考虑国际化和字符编码的问题。不同的语言环境和字符编码可能会导致特殊字符的表现形式不同。例如，在一些非ASCII编码的字符集中，某些字符可能会被视为特殊字符。

假设我们在处理包含中文字符的字符串，并且使用中文的顿号、作为分隔符：

import java.util.StringTokenizer;

public class InternationalizationExample {
    public static void main(String[] args) {
        String chineseData = "苹果、香蕉、橙子";
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(chineseData, "、");
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            String token = tokenizer.nextToken();
            System.out.println(token);
        }
    }
}

在这个例子中，只要程序的字符编码能够正确处理中文字符，StringTokenizer就能正常使用中文顿号作为分隔符进行分割。为了确保程序在不同环境下的兼容性，建议在处理国际化字符时，明确指定字符编码，例如使用InputStreamReader和OutputStreamWriter在输入输出流操作中指定字符编码。

五、结合正则表达式处理特殊字符分隔符

虽然StringTokenizer本身不支持正则表达式作为分隔符模式，但我们可以结合Pattern和Matcher类来实现类似功能。Pattern类用于定义正则表达式，Matcher类用于对字符串进行匹配操作。

例如，我们有一个字符串，其中的元素通过一个或多个空格、制表符或逗号分隔，并且还包含一些特殊字符，如(和)：

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexDelimiterExample {
    public static void main(String[] args) {
        String complexString = "apple (red),   banana (yellow)\tcherry (red)";
        Pattern pattern = Pattern.compile("[,\\s]+");
        Matcher matcher = pattern.matcher(complexString);
        int start = 0;
        while (matcher.find()) {
            String token = complexString.substring(start, matcher.start());
            System.out.println(token.trim());
            start = matcher.end();
        }
        // 处理最后一个标记
        String lastToken = complexString.substring(start);
        System.out.println(lastToken.trim());
    }
}

在上述代码中，我们使用Pattern.compile方法定义了一个正则表达式[,\\s]+，表示一个或多个逗号、空格或制表符。Matcher类的find方法用于在字符串中查找匹配的分隔符位置。通过substring方法，我们获取两个分隔符之间的字符串作为标记，并进行输出。最后，处理字符串末尾的标记。运行结果如下：

apple (red)
banana (yellow)
cherry (red)

这种方式虽然相对复杂，但提供了更强大的分隔符处理能力，特别是在需要处理复杂的特殊字符组合和模式时。

六、在实际项目中的应用场景

（一）配置文件解析

在许多Java项目中，配置文件经常使用特定的分隔符来存储多个配置项。例如，一个简单的数据库连接配置文件可能包含如下内容：

jdbc:mysql://localhost:3306/mydb;user=root;password=123456

我们可以使用StringTokenizer以;作为分隔符，将配置项分割开，然后进一步处理每个配置项。

import java.util.StringTokenizer;

public class ConfigFileParser {
    public static void main(String[] args) {
        String config = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb;user=root;password=123456";
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(config, ";");
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            String token = tokenizer.nextToken();
            int index = token.indexOf('=');
            if (index != -1) {
                String key = token.substring(0, index);
                String value = token.substring(index + 1);
                System.out.println(key + " : " + value);
            }
        }
    }
}

运行结果为：

jdbc:mysql://localhost:3306/mydb : 
user : root
password : 123456

（二）日志文件处理

日志文件通常包含大量的文本信息，并且可能使用特定的分隔符来区分不同的字段。例如，一个简单的日志记录格式可能如下：

2023-10-01 12:00:00 INFO Starting application

我们可以使用StringTokenizer以空格作为分隔符，提取日志的时间、日志级别和日志内容。

import java.util.StringTokenizer;

public class LogFileProcessor {
    public static void main(String[] args) {
        String logLine = "2023-10-01 12:00:00 INFO Starting application";
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(logLine);
        String timestamp = tokenizer.nextToken();
        String logLevel = tokenizer.nextToken();
        StringBuilder message = new StringBuilder();
        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            message.append(tokenizer.nextToken()).append(" ");
        }
        System.out.println("Timestamp: " + timestamp);
        System.out.println("Log Level: " + logLevel);
        System.out.println("Message: " + message.toString().trim());
    }
}

运行结果为：

Timestamp: 2023-10-01
Log Level: INFO
Message: Starting application

（三）网络协议数据处理

在网络编程中，一些简单的网络协议可能使用特定的分隔符来封装数据。例如，一个自定义的简单消息协议可能如下：

HEADER|DATA1|DATA2|DATA3|FOOTER

我们可以使用StringTokenizer以|作为分隔符，解析消息的各个部分。

import java.util.StringTokenizer;

public class NetworkProtocolParser {
    public static void main(String[] args) {
        String message = "HEADER|DATA1|DATA2|DATA3|FOOTER";
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(message, "|");
        String header = tokenizer.nextToken();
        String data1 = tokenizer.nextToken();
        String data2 = tokenizer.nextToken();
        String data3 = tokenizer.nextToken();
        String footer = tokenizer.nextToken();
        System.out.println("Header: " + header);
        System.out.println("Data1: " + data1);
        System.out.println("Data2: " + data2);
        System.out.println("Data3: " + data3);
        System.out.println("Footer: " + footer);
    }
}

运行结果为：

Header: HEADER
Data1: DATA1
Data2: DATA2
Data3: DATA3
Footer: FOOTER

通过以上实际项目应用场景的介绍，可以看出StringTokenizer在处理特殊字符分隔字符串方面，在不同类型的项目中都有着重要的作用，能够帮助我们有效地解析和处理各种文本数据。同时，我们也了解到在不同场景下，需要根据具体需求来合理选择和使用StringTokenizer以及其他相关的字符串处理方法，以达到最佳的编程效果。无论是在简单的配置文件解析，还是复杂的网络协议数据处理中，掌握好StringTokenizer处理特殊字符分隔字符串的方法，都能为我们的Java编程工作带来便利。