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Java如何替换字符串中的子串？

Java中替换字符串的某个子串可使用replace()、replaceAll()或replaceFirst()方法，replace()直接替换所有匹配文本，replaceAll()支持正则表达式全局替换，replaceFirst()仅替换首个匹配项，这些方法返回新字符串，原字符串不变。

在Java中替换字符串中的特定子字符串是常见的操作，以下是几种核心方法及详细说明（基于Java 17规范）：

基础替换方法

  1. replace() 方法

    • 替换所有匹配的普通字符序列（不支持正则表达式）
    • 示例： 
      String original = "apple, banana, apple pie";
String replaced = original.replace("apple", "orange");
// 结果: "orange, banana, orange pie"

  2. replaceAll() 方法

    Java如何替换字符串中的子串？ 第1张

    • 基于正则表达式替换所有匹配项
    • 示例（替换数字）： 
      String text = "ID: 123, Code: 456";
String result = text.replaceAll("\d+", "***");
// 结果: "ID: ***, Code: ***"

  3. replaceFirst() 方法

    • 仅替换第一个匹配项（支持正则表达式）
    • 示例： 
      String input = "Error: 404; Error: 500";
String output = input.replaceFirst("Error", "Warning");
// 结果: "Warning: 404; Error: 500"

特殊场景处理

案例1：大小写敏感替换

String text = "Java is java, not JAVA";
String replaced = text.replaceAll("(?i)java", "Python");
// 结果: "Python is Python, not Python"  （(?i)忽略大小写）

案例2：动态替换（使用Matcher）

Pattern pattern = Pattern.compile("\$\{(.*?)\}");
Matcher matcher = pattern.matcher("Hello ${name}, your code is ${code}");
StringBuffer sb = new StringBuffer();
while (matcher.find()) {
    String key = matcher.group(1);
    String value = key.equals("name") ? "Alice" : "ABC123";
    matcher.appendReplacement(sb, value);
}
matcher.appendTail(sb);
// 结果: "Hello Alice, your code is ABC123"

案例3：高性能循环替换（StringBuilder）

StringBuilder sb = new StringBuilder("I love cats, cats are cute.");
int index = sb.indexOf("cats");
while (index != -1) {
    sb.replace(index, index + 4, "dogs");
    index = sb.indexOf("cats", index + 4);
}
// 结果: "I love dogs, dogs are cute."

关键注意事项

  1. 字符串不可变性
    所有替换操作均返回新字符串对象,原始字符串不变：

    Java如何替换字符串中的子串？ 第2张

    String original = "test";
String modified = original.replace("t", "T");
System.out.println(original);  // 仍输出 "test"

  2. 正则表达式特殊字符
    若需替换 、、[ 等正则元字符，需用 Pattern.quote() 转义：

    String path = "C:\Windows\System";
String safe = path.replaceAll(Pattern.quote("\"), "/");
// 结果: "C:/Windows/System"

  3. 性能选择

    Java如何替换字符串中的子串？ 第3张

    • 单次替换 → replace()
    • 复杂模式 → replaceAll()/replaceFirst()
    • 万次以上循环 → StringBuilder 或 Matcher

方法对比总结

方法 支持正则 替换范围 性能 典型用例
replace() 所有匹配项 高 简单文本替换
replaceAll() 所有匹配项 中 批量模式替换（如数字）
replaceFirst() 第一个匹配项 中 首项修正
StringBuilder 所有匹配项 极高 大文本循环替换
Matcher 动态替换 可变 模板引擎处理

最佳实践：优先使用 replace() 处理简单替换；涉及模式匹配时用 replaceAll()；超高频操作选择 StringBuilder。

引用说明

本文代码示例遵循Java 17规范，方法定义参考Oracle官方文档：
Java String Class Documentation
正则表达式语法遵循java.util.regex.Pattern规范。

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