System.out.printf使用以及注意点

时间 2019-12-18

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原文原文链接

1、System.out.printf格式化输出

一、经常使用控制符

控制符html	说明编程
%d数组	按十进制整型数据的实际长度输出。架构
%ldapp	输出长整型数据。框架
%mdide	m 为指定的输出字段的宽度。若是数据的位数小于 m，则左端补以空格，若大于 m，则按实际位数输出。性能
%u测试	输出无符号整型（unsigned）。输出无符号整型时也能够用 %d，这时是将无符号转换成有符号数，而后输出。但编程的时候最好不要这么写，由于这样要进行一次转换，使 CPU 多作一次无用功。优化
%c	用来输出一个字符。
%f	用来输出实数，包括单精度和双精度，以小数形式输出。不指定字段宽度，由系统自动指定，整数部分所有输出，小数部分输出 6 位，超过 6 位的四舍五入。
%.mf	输出实数时小数点后保留 m 位，注意 m 前面有个点。
%o	以八进制整数形式输出，这个就用得不多了，了解一下就好了。
%s	用来输出字符串。用 %s 输出字符串同前面直接输出字符串是同样的。可是此时要先定义字符数组或字符指针存储或指向字符串，这个稍后再讲。
%x（或 %X 或 %#x 或 %#X）	以十六进制形式输出整数，这个很重要。

代码演示：

public static void main(String[] args) {
2         //最经常使用的主要是三个：字符串 %s, 整型%d, 浮点型保留小数位%.mf(m表示小数点后m位), \n表示换行符
3         System.out.printf("*学生资料*\n 姓名：%s\n 年龄：%d岁\n 考试成绩(保留两位小数): %.2f\n", 
                            "小明", 15, 98.456);
4     }

控制台显示：

另外System.out.printf有必定程度的输出格式化效果

输出结果：

若是使用System.out.print(ln）格式就出现了明显不一样

二、示例代码

package system.out;
 
public class Printf
{
 
    public static void main(String[] args)
    {
        //%表明格式化
        //f表明输出浮点数，9表明输出长度，若是浮点数长度不足，则补空格，若是浮点数长度超出，则按实际长度输出，2表明保留小数点后几位小数
        System.out.printf("%9.2f",1111.3);
        System.out.println();
        //-号表明向左对齐，默认向右对齐
        System.out.printf("%-9.2f", 1111.3);
        System.out.println();
        //+号表明显示正负号
        System.out.printf("%+9.2f", 1111.3);
        System.out.println();
        //+-号表明显示正负号,且向左对齐
        System.out.printf("%+-9.2f", 1111.3);
        System.out.println();
        //d表明输出整数
        System.out.printf("%4d",15);
        System.out.println();
        //o表明输出8进制整数
        System.out.printf("%-4o",15);
        System.out.println();
        //x表明输出16进制整数
        System.out.printf("%-4x",15);
        System.out.println();
        //#x表明输出带有16进制标志的整数
        System.out.printf("%#x",15);
        System.out.println();
        //s表明输出字符串
        System.out.printf("%-8s", "咱们是中心");
        System.out.println();
        //x$,整数加$表示第几个变量，若是不加，变量按默认顺序排列
        System.out.printf("%2$-5s:夺得世界杯总冠军,进球数:%1$3d,对方进球:%3$2d", 4,"法国",2);
    }
}

2、看下底层代码实现

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

能够看到和String.format底层实现相似调用Formatter()类的format方法。

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

3、接下来分析下 String.format与StringBuilder与String +比较

一、测试代码：

class StringTest {

    public static void main(String[] args) {
       //  testOperatorPlus();
        //testAppend();
       testFormat();
    }

    private static void testFormat() {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        long memory;
        long prev_time;
        int i;
        long time;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        memory = runtime.freeMemory();
        prev_time = System.currentTimeMillis();
        for (i = 0; i < 10000; i++) {
            String s = String.format("Blah %d Blah %d Blah %d", i, i, i);
        }
        long ww=runtime.freeMemory();
        time = System.currentTimeMillis() - prev_time;
        memory = memory - ww;
        System.out.println("Time: " + time + "    Memory Usage: " + memory);
    }

    private static void testAppend() {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        long memory;
        long prev_time;
        int i;
        long time;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        memory = runtime.freeMemory();
        prev_time = System.currentTimeMillis();
        for (i = 0; i < 10000; i++) {
            sb.append("Blah ");
            sb.append(i);
            sb.append("Blah ");
            sb.append(i);
            sb.append("Blah ");
            sb.append(i);
        }
        time = System.currentTimeMillis() - prev_time;
        memory = memory - runtime.freeMemory();
        System.out.println("Time: " + time + "    Memory Usage: " + memory);
    }

    private static void testOperatorPlus() {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        long memory;
        long prev_time;
        int i;
        long time;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        memory = runtime.freeMemory();
        prev_time = System.currentTimeMillis();
        for (i = 0; i < 1000000; i++) {
            String s = "Blah " + i + "Blah " + i + "Blah " + i;
        }
        time = System.currentTimeMillis() - prev_time;
        memory = memory - runtime.freeMemory();
        System.out.println("Time: " + time + "    Memory Usage: " + memory);
    }
}

View Code

结果以下

Method	Time(ms)	Memory Usage(long)
‘+’ operator	102	44053736
StringBuilder.append	6	884768
String.foramt	110	22639000

　　能够看到 StringBuilder.append的执行时间和内存占用都是最优的。'+'运算符比直接调用 StringBuilder.append要慢上很多，特别是要链接的字符串数量较多时，内存占用也特别大。 String.format因为每次都有生成一个 Formatter对象，较慢也是情理之中。

分析下String.format源码能够看到底层也用到了StringBuilder

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

public Formatter() {
        this(Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT), new StringBuilder());
    }

4、由此引起的优化探讨

在编码中 System.out.println将对象结果输出到控制台，会花费大量的CPU资源，所以发布的代码中不要包含System.out.println 或 System.out.printf。

使用日志框架代替，生产环境注意控制输出级别。

即使使用日志框架也要注意输出编码方式，例如

反例(不要这么作):

logger.debug("Processing trade with id: " + id + " symbol: " + symbol);

字符串拼接,这样会产生不少String对象，占用空间，影响性能。

另外关于日志输出其余建议：

一、使用[]进行参数变量隔离

若有参数变量，应该写成以下写法:

logger.debug("Processing trade with id:[{}] and symbol : [{}] ", id, symbol);

这样的格式写法，可读性更好，对于排查问题更有帮助。

二、并非全部的service都进行出入口打点记录,单1、简单service是没有意义的(job除外,job须要记录开始和结束,)。

反例(不要这么作):

public List listByBaseType(Integer baseTypeId) {
 log.info("开始查询基地");
 BaseExample ex=new BaseExample();
 BaseExample.Criteria ctr = ex.createCriteria();
 ctr.andIsDeleteEqualTo(IsDelete.USE.getValue());
 Optionals.doIfPresent(baseTypeId, ctr::andBaseTypeIdEqualTo);
 log.info("查询基地结束");
 return baseRepository.selectByExample(ex);
}

对于复杂的业务逻辑，须要进行日志打点，以及埋点记录，好比电商系统中的下订单逻辑，以及OrderAction操做(业务状态变动)。

若是全部的service为SOA架构，那么能够当作是一个外部接口提供方，那么必须记录入参。
调用其余第三方服务时，全部的出参和入参是必需要记录的(由于你很难追溯第三方模块发生的问题)

三、生产环境须要关闭DEBUG信息

若是在生产状况下须要开启DEBUG,须要使用开关进行管理，不能一直开启。

参考文章：

https://www.jianshu.com/p/7eb224b9f064

http://www.javashuo.com/article/p-kznblpzt-x.html