Java String-Formatierung: String.format, printf und Format-Spezifizierer

Zwei Wege zum Formatieren

Java formatiert Strings aus einer Vorlage, die Format-Spezifizierer (die %-Platzhalter) enthält, plus den einzusetzenden Werten. Es gibt zwei Einstiegspunkte, und sie teilen sich eine identische Syntax:

• String.format(template, values...) gibt einen neuen String zurück.
• System.out.printf(template, values...) gibt das Ergebnis direkt aus.

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);
    }
}

Beide erzeugen denselben Text. String.format gibt ihn zurück, damit du ihn speichern kannst; printf schreibt ihn auf die Konsole. Beachte das %n am Ende der printf-Vorlage - das ist der plattformunabhängige Zeilenumbruch (in Formatstrings ihm gegenüber \n der Vorzug zu geben).

Die gängigen Spezifizierer

Jeder Spezifizierer beginnt mit % und endet mit einem Buchstaben, der angibt, welche Art von Wert erwartet wird:

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");
    }
}

Die drei alltäglichen sind %s (jeder Wert, über sein toString), %d (ganze Zahlen) und %f (Dezimalzahlen). Verwende %%, um ein wörtliches Prozentzeichen auszugeben. Den falschen Typ zu übergeben - etwa einen String an %d - wirft zur Laufzeit eine IllegalFormatConversionException.

Dezimalstellen steuern

%f verwendet standardmäßig sechs Dezimalstellen, was selten das ist, was du willst. Setze .N vor das f, um die Genauigkeit festzulegen (der Wert wird gerundet):

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
    }
}

Füge das Komma-Flag für Gruppierungstrennzeichen bei großen Zahlen hinzu:

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

Breite und Auffüllung

Eine Zahl zwischen dem % und dem Typbuchstaben legt eine Mindestfeldbreite fest und füllt mit Leerzeichen auf, damit sich Spalten ausrichten. Ein führendes - richtet linksbündig aus; eine führende 0 füllt Zahlen mit Nullen auf:

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
    }
}

Genau das macht formatierte Tabellen und ausgerichtete Berichte lesbar:

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]);
        }
    }
}

Das %-8s richtet Namen linksbündig in einer 8 Zeichen breiten Spalte aus und %5d richtet die Punktzahlen rechtsbündig in einer 5 Zeichen breiten Spalte aus, sodass die Zahlen unabhängig von der Ziffernanzahl bündig stehen.

Reihenfolge der Argumente

Standardmäßig verbrauchen Spezifizierer die Werte von links nach rechts. Du kannst einen Wert mit N$ (eins-basierter Index) wiederholen oder umordnen - praktisch, wenn derselbe Wert zweimal vorkommt:

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

%1$s verweist beide Male auf das erste Argument, daher wird echo zweimal ausgegeben.

Die Methode formatted()

Seit Java 15 hat jeder String eine Instanzmethode formatted - dieselbe Engine wie String.format, nur als Methodenaufruf auf der Vorlage geschrieben:

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

Sie harmoniert besonders gut mit Text Blocks (mehrzeilige Strings in dreifachen Anführungszeichen), wenn du größere formatierte Ausgaben aufbaust.

Wann man String.format nicht verwenden sollte

Für einfache, einmalige Zusammenfügungen ist die schlichte Verkettung mit + klarer und schneller:

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

Greife zu String.format / printf, wenn du echte Formatierung brauchst - feste Dezimalstellen, Auffüllung, Ausrichtung, Gruppierung - und nicht nur ein paar Werte aneinanderkleben willst.

Weiter: Operatoren

Formatierung verwandelt Werte in Text. Um diese Werte überhaupt erst zu berechnen, brauchst du Javas Operatoren - arithmetische, vergleichende und logische. Das ist die nächste Seite.