1 简介

判断一个字符串是否包含某个特定子串是常见的场景，比如判断一篇文章是否包含敏感词汇、判断日志是否有ERROR信息等。本文将介绍四种方法并进行性能测试。

2 四种方法

2.1 JDK原生方法String.indexOf

在String的函数中，提供了indexOf（subStr）方法，返回子串subStr第一次出现的位置，如果不存在则返回-1。例子如下：

//包含Java

assertEquals(7, "Pkslow Java".indexOf("Java"));

//如果包含多个，返回第一次出现位置

assertEquals(0, "Java Java".indexOf("Java"));

//大小写敏感

assertEquals(-1, "Google Guava".indexOf("guava"));

2.2 JDK原生方法String.contains

最直观判断的方法是contains（subStr），返回类型为boolean，如果包含返回true，不包含则返回false。例子如下：

//包含Java

assertTrue("code in Java".contains("Java"));

//大小写敏感，不包含GO

assertFalse("Let's go".contains("GO"));

//转为大写后包含

assertTrue("Let's go".toUpperCase().contains("GO"));

实际上，String的contains方法是通过调用indexOf方法来判断的，源码如下：

public boolean contains(CharSequence s) {

  return indexOf(s.toString()) > -1;

}

2.3 JDK原生正则匹配Pattern

通过强大的正则匹配来判断，虽然有点杀鸡用牛刀的感觉，但也不是不能用，例子如下：

Pattern pattern = Pattern.compile("Java");

//包含Java

Matcher matcher1 = pattern.matcher("Python, Java, Go, C++");

assertTrue(matcher1.find());

//不包含Java

Matcher matcher2 = pattern.matcher("Python, C, Go, Matlab");

assertFalse(matcher2.find());

2.4 Apache库StringUtils.contains

Apache的commons-lang3提供许多开箱即用的功能，StringUtils就提供了许多与字符串相关的功能，例子如下：

//包含sub

assertTrue(StringUtils.contains("String subString", "sub"));

//大小写敏感

assertFalse(StringUtils.contains("This is Java", "java"));

//忽略大小写

assertTrue(StringUtils.containsIgnoreCase("This is Java", "java"));

3 性能对比

我们使用JMH工具来对四种方法进行性能测试，Maven引入代码如下：

<dependency>

  <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>

  <artifactId>jmh-core</artifactId>

  <version>${openjdk.jmh.version}</version>

</dependency>

<dependency>

  <groupId>org.openjdk.jmh</groupId>

  <artifactId>jmh-generator-annprocess</artifactId>

  <version>${openjdk.jmh.version}</version>

</dependency>

测试代码如下：

@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)

@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)

public class StringContainsPerformanceTest {

    @State(Scope.Thread)

    public static class MyState {

        private String text = "If you want to be smart; read. If you want to be really smart; read a lot.";

        Pattern pattern = Pattern.compile("read");

    }

    @Benchmark

    public int indexOf(MyState state) {

        return state.text.indexOf("read");

    }

    @Benchmark

    public boolean contains(MyState state) {

       return state.text.contains("read");

    }

    @Benchmark

    public boolean stringUtils(MyState state) {

        return StringUtils.contains(state.text, "read");

    }

    @Benchmark

    public boolean pattern(MyState state) {

        return state.pattern.matcher(state.text).find();

    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Options options = new OptionsBuilder()

                .include(StringContainsPerformanceTest.class.getSimpleName())

                .threads(6)

                .forks(1)

                .warmupIterations(3)

                .measurementIterations(6)

                .shouldFailOnError(true)

                .shouldDoGC(true)

                .build();

        new Runner(options).run();

    }

}

测试结果如下：

Benchmark    Mode  Cnt    Score    Error  Units

contains     avgt    6   11.331 ±  1.435  ns/op

indexOf      avgt    6   11.250 ±  1.822  ns/op

pattern      avgt    6  101.196 ± 12.047  ns/op

stringUtils  avgt    6   29.046 ±  3.873  ns/op

最快的就是indexOf方法，其次是contains方法，二者应该没有实际区别，contains是调用indexOf来实现的。Apache的StringUtils为第三方库，相对慢一些。最慢的是使用了正则的Pattern的方法，这不难理解，正则引擎的匹配是比较耗性能的。

4 总结

本文介绍了判断一个字符串是否包含某个特定子串的四种方法，并通过性能测试进行了对比。其中性能最好的是String的indexOf方法和contains方法，建议使用contains方法，性能好，跟indexOf相比，更直观，更不容易犯错。毕竟让每个人时刻记住返回-1代表不存在也不是一件容易的事。

但是，使用indexOf和contains方法都需要注意做判空处理，这时StringUtils的优势就体现出来了。

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巴特西

【Java必修课】判断String是否包含子串的四种方法及性能对比