java中printf详解

1.简单分析

System.out.printf(String format, Object ... args);

1. 首先通过System拿到静态对象public final static PrintStream out = null;，类型为PrintStream。

2. 调用PrintStream的public PrintStream printf(String format, Object ... args)方法。

3. printf方法内部调用了public PrintStream format(String format, Object ... args)方法。看看format方法的内部实现。

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;
    }

1. 可以看出是通过Formatter类的format(Locale l, String format, Object … args)方法进行格式化的;

2.Formatter类介绍与使用

Formatter体系

public final class Formatter
    extends Object
    implements Closeable, Flushable

printf风格格式的字符串解释器。Formatter可以格式化数字，字符串和日期/时间数据等，将其以特定格式输出。通过Formattable接口提供了用于任意用户类型的限制格式化定制。
对于多线程访问，格式化器不一定是安全的。线程安全是可选的，是本课程中用户的责任。

Java语言的格式化打印受C的printf的极大启发。尽管格式字符串类似于C，但是已经进行了一些自定义以适应Java语言并利用其一些功能。此外，Java格式化比C更严格;例如，如果转换与标志不兼容，将抛出异常。在C中，不适用的标志被忽略。因此，格式字符串旨在被C程序员识别，但不一定完全与C中的那些完全兼容。

//Examples for expected usage:
//先看一个简单的使用示例：
   @Test
    public void formatter_test(){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        // Send all output to the Appendable object sb
        //用StringBuilder构建一个Formatter,将输出传入到StringBuilder
        Formatter formatter = new Formatter(sb, Locale.CHINA);


        // Explicit argument indices may be used to re-order output.
        //是可以重新排序的，4$即代表第四个参数
        formatter.format("%4$2s %3$2s %2$2s %1$2s", "a", "b", "c", "d");
        // -> " d  c  b  a"

        // Optional locale as the first argument can be used to get
        // locale-specific formatting of numbers.  The precision and width can be
        // given to round and align the value.
        //locale参数可以用来获取指定环境下的格式。
        formatter.format(Locale.FRANCE, "\ne = %+10.4f", Math.E);
        // -> "e =    +2,7183"

        // The '(' numeric flag may be used to format negative numbers with
        // parentheses rather than a minus sign.  Group separators are
        // automatically inserted.
        //（ 左括号是用来格式化负数的。如果是正数，这个括号不会输出
        formatter.format("\nAmount gained or lost since last statement:  %(,.2f",
                -1.7890);

        System.out.println(sb);
        //        d  c  b  a
        //        e =    +2,7183
        //        Amount gained or lost since last statement:  (12,345.79)
    }

再来看一个时间的格式化示例：

    @Test
    public void calendar_test(){
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        String s = String.format("Today :%1$tm %1te,%1$tY",c);
        System.out.println(s);
        //output:Today :04 10,2017
    }

"Today :%1$tm %1te,%1$tY"串是format方法的第一个参数。它包含三个格式说明符“％1 tm”，“％1 te”和“％1 tY”，它们指示如何处理参数以及应在文本中插入哪些参数，数字+ 表示第几个变量，tm te tY是取日期的flag。格式字符串的其余部分是固定文本。参数列表由传递给格式字符串后的方法的所有参数组成。在上面的例子中，参数列表大小为1，由Calendar对象c组成。

标准的格式写法：

 %[argument_index$][flags][width][.precision]conversion

• argument_index是一个十进制整数，表示参数在参数列表中的位置。 第一个参数为“1 ”，第二个为“2 ”等。
• flags是修改输出格式的一组字符。
• width是一个正十进制整数，表示要写入输出的最小字符数。
• precision通常用于限制字符数的非负十进制整数。

**对于日期和时间的格式是特殊的

%[argument_index$][flags][width]conversion

• 转换表达式是两个字符。 第一个字符是’t’或’T’。 第二个字符表示要使用的格式，如示例中的meY等

3.具体介绍下参数的用法：

常用操作符

使用b输出false ,大写b则输出FALSE,大写方式相当于转换大写

符号	分类	描述	示例
b,B	通用	传入的参数有值就打印true,为null返回false	System.out.printf("%1$b",null);//false System.out.printf("%1$b","hello");//true
h,H	通用	如果为null,打印null,否则返回hashCode的16进制	System.out.printf("%1$h","hell");//30cf3d System.out.printf("%1$h",null);//null
s,S	通用	如果为null,打印null,否则返回arg.toString	system.out.printf("%1$s","hell");//hell
d	integral	返回十进制数	System.out.printf("%1$d",0100);//八进制-64 System.out.printf(“%1$d”,0x100);//十六进制-256
o	integral	返回八进制
x,X	integral	返回十六进制
f	floating	格式化float	System.out.printf("%1$.2f",100.1234555);//100.12，.2表示保留几个小数,默认保留5个。 System.out.printf("%1$5.2f",1.1);// 1.10,5表示至少显示五个字符，1.1不满5个字符，则输出" 1.10",加上小数点正好五个。
t,T	date/time	时间格式	后面单独介绍
%	percent	返回%号	System.out.printf("%f%%", 1.0/3);

输出0.333333%。 |
|n|line Separator|换行|System.out.printf(“hello%ninfo”);
hello
info|

时间日期类

(不要忘了加t/T,例如:System.out.printf("%1$tH",new Date());)

Date/Time

conver	des
H	24 小时,i.e 00 - 23
I	12 小时,i.e 01 - 12
k	24 小时,i.e 0 - 23
l	12 小时,i.e 1 - 12
M	分钟 i.e 00 - 59
S	秒 i.e 00 - 60
L	毫秒 i.e 000 - 999
N	纳秒 i.e 000000000 - 999999999
p	上午下午 i.e am pm
s	unix时间戳，从1970 00:00:00开始 范围:Long.Min_VALUE/1000 - Long.MAX_VALUE/1000;
Q	毫秒 从1970 00:00开始，范围:Long.MIN_VALUE - Long.MAX_VALUE;

Date

conver	des
B	月份全英文名. ”January”, “February”.
b	月份英文缩写, e.g. “Jan”, “Feb”.
h	Same as ‘b’.
A	星期的英文全名, e.g. “Sunday”, “Monday”
a	星期的英文缩写, e.g. “Sun”, “Mon”
‘C’	年份/100，如2017年则为20, i.e. 00 - 99
‘Y’	四位的年份, e.g. 2017
‘y’	两位的年份, e.g. 17 i.e. 00 - 99.
‘j’	一年中的第几天, e.g. 001 - 366

m |第几个月,
i.e. 01 - 13.(官方文档写的13)|
|d| 一月中的第几天,
i.e. 01 - 31|
|e |一月中的第几天,
i.e. 1 - 31.|

有一些格式化好的格式可以直接用

conver	des
R	格式化为 24-hour， 相当于 “%tH:%tM” , e.g. 16:16
T	格式化为 24-hour, 相当于 “%tH:%tM:%tS” , e.g. 16:16:29
r	格式化为 12-hour , 相当于 “%tI:%tM:%tS %Tp”, e.g 04:16:06 下午
D	相当于 “%tm/%td/%ty, e.g. 04/10/17”.
F	相当于 “%tY-%tm-%td”, e.g. 2017-04-10
c	相当于 “%ta %tb %td %tT %tZ %tY”, e.g. “Sun Jul 20 16:17:00 EDT 1969”.

Flag

Flag	General	Character	Integral	Floating Point	Date/Time	Description
‘-‘	y	y	y	y	y	结果会左对齐
‘#’	y	-	y	y	-	输出带有标志位的数， 例如System.out.printf("%1$#x",100);//0x64
‘+’	-	-	y	y	-	输出带符号的数
‘0’	-	-	y	y	-	没有的用0占位, System.out.printf("%1$06.2f",1.12345);//001.12
‘,’	-	-	y	y	-	将数字用逗号隔开，更方便看System.out.printf("%1$,.2f",12345.12345);//12,345.12
‘(‘	-	-	y	y	-	如果结果是负数，会用括号括起来,正数没有括号 System.out.printf("%1$(,.2f",-12345.12345); (12,345.12)

日期的示例

// %t表示格式化日期时间类型，%T是时间日期的大写形式，在%t之后用特定的字母表示不同的输出格式
Date date = new Date();
long dataL = date.getTime();
// 格式化年月日
// %t之后用y表示输出日期的年份（2位数的年，如99）
// %t之后用m表示输出日期的月份，%t之后用d表示输出日期的日号
System.out.printf("%1$ty-%1$tm-%1$td; %2$ty-%2$tm-%2$td%n", date, dataL);
// %t之后用Y表示输出日期的年份（4位数的年），
// %t之后用B表示输出日期的月份的完整名， %t之后用b表示输出日期的月份的简称
System.out.printf("%1$tY-%1$tB-%1$td; %2$tY-%2$tb-%2$td%n", date, dataL);

// 以下是常见的日期组合
// %t之后用D表示以 "%tm/%td/%ty"格式化日期
System.out.printf("%1$tD%n", date);
//%t之后用F表示以"%tY-%tm-%td"格式化日期
System.out.printf("%1$tF%n", date);

/*** 输出时间类型***/
// 输出时分秒
// %t之后用H表示输出时间的时（24进制），%t之后用I表示输出时间的时（12进制），
// %t之后用M表示输出时间的分，%t之后用S表示输出时间的秒
System.out.printf("%1$tH:%1$tM:%1$tS; %2$tI:%2$tM:%2$tS%n", date, dataL);
// %t之后用L表示输出时间的秒中的毫秒
System.out.printf("%1$tH:%1$tM:%1$tS %1$tL%n", date);
// %t之后p表示输出时间的上午或下午信息
System.out.printf("%1$tH:%1$tM:%1$tS %1$tL %1$tp%n", date);
// 以下是常见的时间组合
// %t之后用R表示以"%tH:%tM"格式化时间
System.out.printf("%1$tR%n", date);
// %t之后用T表示以"%tH:%tM:%tS"格式化时间
System.out.printf("%1$tT%n", date);
// %t之后用r表示以"%tI:%tM:%tS %Tp"格式化时间
System.out.printf("%1$tr%n", date);

/*** 输出星期***/
// %t之后用A表示得到星期几的全称
System.out.printf("%1$tF %1$tA%n", date);
// %t之后用a表示得到星期几的简称
System.out.printf("%1$tF %1$ta%n", date);

// 输出时间日期的完整信息
System.out.printf("%1$tc%n", date);

数字的示例

double d = 345.678;         
String s = '你好！';        
int i = 1234;         //'%'表示进行格式化输出，'%'之后的内容为格式的定义。       
System.out.printf('%f',d); //'f'表示格式化输出浮点数。       
System.out.println();         
System.out.printf('%9.2f',d); //'9.2'中的9表示输出的长度，2表示小数点后的位数。       
System.out.println();         
System.out.printf('%+9.2f',d); //'+'表示输出的数带正负号。       
System.out.println();         
System.out.printf('%-9.4f',d); //'-'表示输出的数左对齐（默认为右对齐）。       
System.out.println();         
System.out.printf('%+-9.3f',d); //'+-'表示输出的数带正负号且左对齐。   
System.out.println();         
System.out.printf('%d',i); //'d'表示输出十进制整数。       
System.out.println();         
System.out.printf('%o',i); //'o'表示输出八进制整数。       
System.out.println();         
System.out.printf('%x',i); //'d'表示输出十六进制整数。       
System.out.println();         
System.out.printf('%#x',i); //'d'表示输出带有十六进制标志的整数。      
System.out.println();         
System.out.printf('%s',s); //'d'表示输出字符串。       
System.out.println();         
System.out.printf('输出一个浮点数：%f，一个整数：%d，一个字符串：%s',d,i,s);        //可以输出多个变量，注意顺序。       
System.out.println();         
System.out.printf(' 字符串：%2$s，%1$d的十六进制数：%1$#x',i,s);      //'X$'表示第几个变量。       } 浮点数。          
System.out.println();           
System.out.printf('%9.2f',d);//'9.2'中的9表示输出的长度，2表示小数点后的位数。         
System.out.println();           
System.out.printf('%+9.2f',d); //'+'表示输出的数带正负号。         
System.out.println();           
System.out.printf('%-9.4f',d);//'-'表示输出的数左对齐（默认为右对齐）。
System.out.println();           
System.out.printf('%+-9.3f',d); //'+-'表示输出的数带正负号且左对齐。   
System.out.println();  
System.out.printf('%d',i); //'d'表示输出十进制整数。         
System.out.println();           
System.out.printf('%o',i); //'o'表示输出八进制整数。         
System.out.println();           
System.out.printf('%x',i); //'d'表示输出十六进制整数。         
System.out.println();           
System.out.printf('%#x',i); //'d'表示输出带有十六进制标志的整数。         System.out.println();           System.out.printf('%s',s); //'d'表示输出字符串。         System.out.println();           System.out.printf('输出一个浮点数：%f，一个整数：%d，一个字符串：%s',d,i,s);          //可以输出多个变量，注意顺序。         
System.out.println();           
System.out.printf(' 字符串：%2$s，%1$d的十六进制数：%1$#x',i,s);          //'X$'表示第几个变量。         }          }           

//定义一些变量，用来格式化输出。         
double d = 345.678;          
String s = "你好！";          
int i = 1234;           //"%"表示进行格式化输出，"%"之后的内容为格式的定义。         
System.out.printf("%f",d);//"f"表示格式化输出浮点数。         
System.out.println();           
System.out.printf("%9.2f",d);//"9.2" 中的9表示输出的长度，2表示小数点后的位数。         System.out.println();           
System.out.printf("%+9.2f",d);//"+" 表示输出的数带正负号。         
System.out.println();           
System.out.printf("%-9.4f",d);//"-" 表示输出的数左对齐（默认为右对齐）。         
System.out.println();           
System.out.printf("%+-9.3f",d);//"+-" 表示输出的数带正负号且左对齐。 
System.out.println();           
System.out.printf("%d",i);//"d"表示输出十进制整数。         
System.out.println();           
System.out.printf("%o",i);//"o"表示输出八进制整数。         
System.out.println();           
System.out.printf("%x",i);//"d"表示输出十六进制整数。         
System.out.println();           
System.out.printf("%#x",i);//"d" 表示输出带有十六进制标志的整数。   
System.out.println();  
System.out.printf("%s",s);//"d"表示输出字符串。         
System.out.println();           
System.out.printf("输出一个浮点数：%f，一个整数：%d，一个字符串：%s",d,i,s);          //可以输出多个变量，注意顺序。         
System.out.println();           
System.out.printf("字符串：%2$s，%1$d的十六进制数：%1$#x",i,s);          //"X$"表示第几个变量。         }          }