java基础之如何优雅地打印一个Java对象?

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你好呀,我是沉默王二,一个和黄家驹一样身高,和刘德华一样颜值的程序员。虽然已经写了十多年的 Java 代码,但仍然觉得自己是个菜鸟(请允许我惭愧一下)。

在一个月黑风高的夜晚,我思前想后,觉得再也不能这么蹉跎下去了。于是痛下决心,准备通过输出的方式倒逼输入,以此来修炼自己的内功,从而进阶成为一名真正意义上的大神。与此同时,希望这些文章能够帮助到更多的读者,让大家在学习的路上不再寂寞、空虚和冷。

为了更好的输入,我选择 Stack Overflow 作为战斗的第一线,毕竟很多前辈都在强烈推荐。本篇文章,我们来探讨一下如何优雅地打印一个Java对象。

真没想到,这个问题的访问量像阿尔泰山一样高,访问量足足有 29+ 万次,这不得了啊!说明有很多很多的程序员被这个问题困扰过。

来回顾一下提问者的问题吧。

提问者定义了这样一个类:

public class Cmower {
    private String name;
    public Cmower(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

然后创建了一个该类的对象,并尝试打印它:

Cmower cmower = new Cmower("沉默王二");
System.out.println(cmower);

但是输出的结果并不是他想要的:

com.cmower.java_demo.stackoverflow.printObject.Cmower@355da254

除此之外,他在打印数组的时候也出现了相似的问题:

Cmower [] cmowers = {new Cmower("沉默王二"), new Cmower("沉默王三")};
System.out.println(cmowers);

输出结果为:

[Lcom.cmower.java_demo.stackoverflow.printObject.Cmower;@4dc63996

Cmower@355da254 和 [LCmower;@4dc63996 这样的输出结果代表着什么意思呢?怎么样才能把 Cmower 类的 name 打印出来呢?以及如何打印一个对象的列表(数组或者集合)呢?

如果大家也被这样的问题困扰过,或者正在被困扰,就请随我来,咱们肩并肩手拉手一起梳理一下这个问题,并找出最佳答案。Duang、Duang、Duang,打怪进阶喽!

01、究竟发生了什么?

所有的 Java 对象都默认附带了一个 toString() 的方法,当我们尝试打印这个对象的时候,该方法就会被调用。

System.out.println(object);  // 调用 object.toString()

toString() 方法由 Object 类(所有 Java 对象的超类)定义,该方法会返回一个看起来晦涩难懂的字符串:

1)Class 名,由包名和类名组成,比如 com.Cmower
2)@ 连接符;
3)十六进制的哈希码。

来看一下该方法的源码:

public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

数组和普通的 Java 对象类似,只有一点点不同——追踪 Class 类的 getName() 方法就可以印证这一点。

If this class object represents a class of arrays, then the internal form of the name consists of the name of the element type preceded by one or more '[' characters representing the depth of the array nesting.

大致的意思就是,如果是一个数组的话,Class 名的前面会有一个或者多个英文中括号“[”,表示数组的维度(一维数组为一个“[”,二维数组为两个“[”),然后再紧跟一个元素的类型首字母。

这就是为什么对象数组的前缀是“[L”的原因。是不是有一种恍然大悟的感觉?

02、自定义输出

如果想在打印的时候输出自己预期的结果,就必须在自定义类中重写 toString() 方法,来看例子。

public class Cmower {
    private String name;
    // 省略构造方法和 getter/setter
    @Override
    public String toString() {
        return name;
    }
}

当我们再次打印 Cmower 对象时,输出结果就不再是 com.Cmower@355da254 了。

沉默王二

但是这样的结果并不会令我们满意,它有些突兀,没法表示对象的类型。更优雅的做法是这样的:

public class Cmower {
    private String name;
    // 省略构造方法和 getter/setter
    @Override
    public String toString() {
        return getClass().getSimpleName() + "[name=" + name + "]";
    }
}

再次打印 Cmower 对象,输出结果为:

Cmower[name=沉默王二]

这样的形式不仅看起来美观,还能够在调试的时候给出有用的信息。但是,有时候我们不想重写 toString()方法(想保留原有的打印格式 ClassType@123121),又想打印该对象的信息,那么最好定义一个新的方法,比如说 toMyString() 方法。

03、自动化输出

IDE(Eclipse 或者 Intellj IDEA) 通常会提供一种针对类的字段的输出格式,用来覆盖 toString() 方法。

@Override
public String toString() {
    return "Cmower{" +
            "name='" + name + '\'' +
            '}';
}

另外,一些开源的第三方类库也会提供这样的功能,比如说:

1)Apache Commons Lang 的 ToStringBuilder。

使用方法:

@Override
public String toString() {
    return ToStringBuilder.reflectionToString(this);
}

输出结果:

com.cmower.printObject.Cmower@355da254[name=沉默王二]

2)Google Guava 的 MoreObjects

使用方法:

@Override
public String toString() {
    return MoreObjects.toStringHelper(this)
            .add("name", getName())
            .toString();
}

输出结果:

Cmower{name=沉默王二}

3)Lombok 的 @toString 注解(IDE 需要先安装 Lombok 的插件)

使用方法:

@ToString
public class Cmower {
    private String name;
    // 省略构造方法和 getter/setter
}

只需要一个 @toString 注解,不需要覆盖 toString() 方法。

输出结果:

Cmower(name=沉默王二)

04、打印对象列表(数组或者集合)

上述内容已经把打印单个对象的事情唠明白了,are you ok?接下来,我们来说道说道打印对象列表的事儿。

1)数组

Arrays.toString() 可以将任意类型的数组转成字符串,包括基本类型数组和引用类型数组。代码示例如下。

Cmower[] cmowers = {new Cmower("沉默王二"), new Cmower("沉默王三")};
System.out.println(Arrays.toString(cmowers));

输出结果:

[Cmower{name='沉默王二'}, Cmower{name='沉默王三'}]

2)集合

对于集合来说,可以直接打印就能输出我们预期的结果。代码示例如下。

List<Cmower> list = new ArrayList<>();
list.add(new Cmower("沉默王二"));
list.add(new Cmower("沉默王三"));
System.out.println(list);

输出结果:

[Cmower{name='沉默王二'}, Cmower{name='沉默王三'}]

05、鸣谢

好了,我亲爱的读者朋友,以上就是本文的全部内容了。能在疫情期间坚持看技术文,二哥必须要伸出大拇指为你点个赞

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