تنسيق النصوص في Java: String.format و printf ومحددات التنسيق

طريقتان للتنسيق

تُنسّق Java النصوص انطلاقًا من قالب يحوي محددات تنسيق (العناصر النائبة %) إضافةً إلى القيم المراد إدراجها. هناك نقطتا دخول، وكلتاهما تتشاركان بنية نحوية واحدة:

• String.format(template, values...) يُعيد String جديدًا.
• System.out.printf(template, values...) يطبع النتيجة مباشرة.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "Ada";
        int age = 36;

        String line = String.format("%s is %d years old", name, age);
        System.out.println(line);

        System.out.printf("%s is %d years old%n", name, age);
    }
}

كلتاهما تُنتجان النص نفسه. يُعيد لك String.format النص لتتمكن من تخزينه، بينما يكتبه printf إلى وحدة التحكم. لاحظ الرمز %n في نهاية قالب printf - فهو فاصل السطر المستقل عن المنصة (فضِّله على \n في نصوص التنسيق).

المحددات الشائعة

يبدأ كل محدد بـ % وينتهي بحرف يدل على نوع القيمة المتوقعة:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("string: %s%n", "hello");
        System.out.printf("integer: %d%n", 42);
        System.out.printf("float: %f%n", 3.14);
        System.out.printf("boolean: %b%n", true);
        System.out.printf("char: %c%n", 'A');
        System.out.printf("hex: %x%n", 255);
        System.out.printf("percent sign: %%%n");
    }
}

المحددات الثلاثة الأكثر استخدامًا يوميًا هي %s (أي قيمة، عبر طريقتها toString) و %d (الأعداد الصحيحة) و %f (الأعداد العشرية). استخدم %% لطباعة علامة نسبة مئوية حرفية. وتمرير النوع الخاطئ - كأن تُمرّر String إلى %d - يطلق استثناء IllegalFormatConversionException أثناء التشغيل.

التحكم في المنازل العشرية

يستخدم %f افتراضيًا ست منازل عشرية، وهو نادرًا ما يكون ما تريده. ضع .N قبل الحرف f لتثبيت الدقة (تُقرّب القيمة):

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double price = 3.14159;

        System.out.printf("%f%n", price);     // 3.141590
        System.out.printf("%.2f%n", price);   // 3.14
        System.out.printf("%.0f%n", price);   // 3
    }
}

أضف علامة الفاصلة لفواصل التجميع في الأعداد الكبيرة:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double total = 1234567.891;
        System.out.printf("%,.2f%n", total);   // 1,234,567.89
    }
}

العرض والحشو

يحدد رقم يُوضع بين % وحرف النوع الحدَّ الأدنى لعرض الحقل، مع الحشو بالمسافات حتى تصطف الأعمدة. وتؤدي إضافة - في البداية إلى المحاذاة إلى البداية، بينما تؤدي إضافة 0 في البداية إلى حشو الأرقام بالأصفار:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("[%10s]%n", "hi");    // right-aligned in 10 cols
        System.out.printf("[%-10s]%n", "hi");   // left-aligned
        System.out.printf("[%05d]%n", 42);      // zero-padded to width 5
    }
}

هذا ما يجعل الجداول المُنسَّقة والتقارير المُحاذاة قابلة للقراءة:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"Ada", "Boris", "Chen"};
        int[] scores = {95, 8, 142};

        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
            System.out.printf("%-8s %5d%n", names[i], scores[i]);
        }
    }
}

يحاذي %-8s الأسماء إلى البداية في عمود بعرض 8، ويحاذي %5d الدرجات إلى النهاية في عمود بعرض 5، فتصطف الأرقام بغض النظر عن عدد خاناتها.

ترتيب الوسائط

افتراضيًا تستهلك المحددات القيم بالترتيب من البداية إلى النهاية. يمكنك تكرار قيمة أو إعادة ترتيبها باستخدام N$ (فهرس يبدأ من واحد)، وهو مفيد عندما تظهر القيمة نفسها مرتين:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("%1$s, %1$s, hello %2$s%n", "echo", "world");
    }
}

يشير %1$s إلى الوسيط الأول في المرتين، لذا تُطبع echo مرتين.

طريقة formatted()

منذ Java 15، يملك كل نص طريقة نسخة باسم formatted - وهي المحرك نفسه الذي يستخدمه String.format، لكن مكتوبة بوصفها استدعاء طريقة على القالب:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String msg = "%s scored %d".formatted("Ada", 95);
        System.out.println(msg);
    }
}

وهي تنسجم بشكل خاص مع الكتل النصية (النصوص متعددة الأسطر المُحاطة بعلامات اقتباس ثلاثية) عند بناء مُخرجات مُنسَّقة أكبر.

متى لا تستخدم String.format

في عمليات الدمج البسيطة لمرة واحدة، يكون الربط العادي باستخدام + أوضح وأسرع:

String greeting = "Hi, " + name + "!";   // simpler than String.format here

لجأ إلى String.format / printf عندما تحتاج إلى تنسيق حقيقي - منازل عشرية ثابتة، وحشو، ومحاذاة، وتجميع - لا لمجرد لصق بضع قيم معًا.

التالي: العوامل

التنسيق يحوّل القيم إلى نص. ولحساب تلك القيم في الأساس تحتاج إلى عوامل Java - الحسابية والمقارنة والمنطقية. وهذا هو موضوع الصفحة التالية.