为什么每个人都在推动异常/正则表达式解决方案?

虽然我能理解大多数人都喜欢使用try/catch，但如果你想频繁地使用它……这可能会非常累人。

我在这里所做的是使用regex、parsennumber()方法和数组搜索方法来查看哪个是最有效的。这一次，我只研究了整数。

public static boolean isNumericRegex(String str) {
    if (str == null)
        return false;
    return str.matches("-?\\d+");
}

public static boolean isNumericArray(String str) {
    if (str == null)
        return false;
    char[] data = str.toCharArray();
    if (data.length <= 0)
        return false;
    int index = 0;
    if (data[0] == '-' && data.length > 1)
        index = 1;
    for (; index < data.length; index++) {
        if (data[index] < '0' || data[index] > '9') // Character.isDigit() can go here too.
            return false;
    }
    return true;
}

public static boolean isNumericException(String str) {
    if (str == null)
        return false;
    try {  
        /* int i = */ Integer.parseInt(str);
    } catch (NumberFormatException nfe) {  
        return false;  
    }
    return true;
}

我得到的速度结果是:

Done with: for (int i = 0; i < 10000000; i++)...

With only valid numbers ("59815833" and "-59815833"):
    Array numeric took 395.808192 ms [39.5808192 ns each]
    Regex took 2609.262595 ms [260.9262595 ns each]
    Exception numeric took 428.050207 ms [42.8050207 ns each]
    // Negative sign
    Array numeric took 355.788273 ms [35.5788273 ns each]
    Regex took 2746.278466 ms [274.6278466 ns each]
    Exception numeric took 518.989902 ms [51.8989902 ns each]
    // Single value ("1")
    Array numeric took 317.861267 ms [31.7861267 ns each]
    Regex took 2505.313201 ms [250.5313201 ns each]
    Exception numeric took 239.956955 ms [23.9956955 ns each]
    // With Character.isDigit()
    Array numeric took 400.734616 ms [40.0734616 ns each]
    Regex took 2663.052417 ms [266.3052417 ns each]
    Exception numeric took 401.235906 ms [40.1235906 ns each]

With invalid characters ("5981a5833" and "a"):
    Array numeric took 343.205793 ms [34.3205793 ns each]
    Regex took 2608.739933 ms [260.8739933 ns each]
    Exception numeric took 7317.201775 ms [731.7201775 ns each]
    // With a single character ("a")
    Array numeric took 291.695519 ms [29.1695519 ns each]
    Regex took 2287.25378 ms [228.725378 ns each]
    Exception numeric took 7095.969481 ms [709.5969481 ns each]

With null:
    Array numeric took 214.663834 ms [21.4663834 ns each]
    Regex took 201.395992 ms [20.1395992 ns each]
    Exception numeric took 233.049327 ms [23.3049327 ns each]
    Exception numeric took 6603.669427 ms [660.3669427 ns each] if there is no if/null check

免责声明:我并没有声称这些方法是100%优化的，它们只是为了演示数据

当且仅当数字为4个字符或更少，并且每个字符串总是一个数字时，例外获胜……既然如此，为什么还要支票呢?

简而言之，如果使用try/catch频繁地遇到无效数字，那将非常痛苦，这是有意义的。我一直遵循的一个重要规则是永远不要在程序流中使用try/catch。这是一个例子。

有趣的是，简单的if char <0 || >9写起来非常简单，容易记忆(应该可以在多种语言中工作)，并且赢得了几乎所有的测试场景。

唯一的缺点是，我猜Integer.parseInt()可能处理非ASCII数字，而数组搜索方法不。

对于那些想知道为什么我说很容易记住字符数组1的人来说，如果你知道没有负号，你可以很容易地得到一些像这样的浓缩:

public static boolean isNumericArray(String str) {
    if (str == null)
        return false;
    for (char c : str.toCharArray())
        if (c < '0' || c > '9')
            return false;
    return true;

最后，作为最后的说明，我很好奇在所有投票都被接受的例子中的赋值操作符。加上赋值

double d = Double.parseDouble(...)

不仅没有用，因为您甚至没有使用该值，而且它浪费了处理时间，并使运行时增加了几纳秒(这导致测试中增加了100-200毫秒)。我不明白为什么有人会这么做，因为这实际上是降低性能的额外工作。

你可能会认为这会被优化掉……虽然也许我应该检查字节码，看看编译器在做什么。这并不能解释为什么它对我来说总是更长，尽管它以某种方式被优化了……所以我想知道发生了什么。注意:这里所说的更长，我的意思是运行测试10000000次迭代，并且运行该程序多次(10x+)总是显示它更慢。

编辑:更新了Character.isDigit()的测试

String text="hello 123";
if(Pattern.matches([0-9]+))==true
System.out.println("String"+text);

正如@CraigTP在他的精彩回答中提到的，我也有类似的性能问题，使用exception来测试字符串是否是数值。因此，我最终分割字符串并使用java.lang.Character.isDigit()。

public static boolean isNumeric(String str)
{
    for (char c : str.toCharArray())
    {
        if (!Character.isDigit(c)) return false;
    }
    return true;
}

根据Javadoc, Character.isDigit(char)将正确识别非拉丁数字。在性能方面，我认为简单的N次比较(其中N是字符串中的字符数)在计算上比正则表达式匹配更有效。

更新:正如Jean-François Corbett在评论中指出的那样，上面的代码只验证正整数，这涵盖了我的大部分用例。下面是更新后的代码，它根据系统中使用的默认区域设置正确验证十进制数，假设十进制分隔符只在字符串中出现一次。

public static boolean isStringNumeric( String str )
{
    DecimalFormatSymbols currentLocaleSymbols = DecimalFormatSymbols.getInstance();
    char localeMinusSign = currentLocaleSymbols.getMinusSign();

    if ( !Character.isDigit( str.charAt( 0 ) ) && str.charAt( 0 ) != localeMinusSign ) return false;

    boolean isDecimalSeparatorFound = false;
    char localeDecimalSeparator = currentLocaleSymbols.getDecimalSeparator();

    for ( char c : str.substring( 1 ).toCharArray() )
    {
        if ( !Character.isDigit( c ) )
        {
            if ( c == localeDecimalSeparator && !isDecimalSeparatorFound )
            {
                isDecimalSeparatorFound = true;
                continue;
            }
            return false;
        }
    }
    return true;
}

这就是为什么我喜欢。net中的Try*方法。除了像Java一样的传统Parse方法之外，还有一个TryParse方法。我不擅长Java语法(输出参数?)，所以请将以下内容视为某种伪代码。但它应该让概念变得清晰。

boolean parseInteger(String s, out int number)
{
    try {
        number = Integer.parseInt(myString);
        return true;
    } catch(NumberFormatException e) {
        return false;
    }
}

用法:

int num;
if (parseInteger("23", out num)) {
    // Do something with num.
}

基于其他答案，我写了自己的答案，它不使用模式或解析异常检查。

它检查最多一个负号和最多一个小数点。

以下是一些例子及其结果:

“1”，“-1”，“-1.5”和“-1.556”返回true

" 1 . .5”、“1。5"， "1.5D"， "-"和"——1"返回false

注意:如果需要，你可以修改它以接受一个Locale参数，并将其传递给DecimalFormatSymbols.getInstance()调用，以使用特定的Locale而不是当前的Locale。

 public static boolean isNumeric(final String input) {
    //Check for null or blank string
    if(input == null || input.isBlank()) return false;

    //Retrieve the minus sign and decimal separator characters from the current Locale
    final var localeMinusSign = DecimalFormatSymbols.getInstance().getMinusSign();
    final var localeDecimalSeparator = DecimalFormatSymbols.getInstance().getDecimalSeparator();

    //Check if first character is a minus sign
    final var isNegative = input.charAt(0) == localeMinusSign;
    //Check if string is not just a minus sign
    if (isNegative && input.length() == 1) return false;

    var isDecimalSeparatorFound = false;

    //If the string has a minus sign ignore the first character
    final var startCharIndex = isNegative ? 1 : 0;

    //Check if each character is a number or a decimal separator
    //and make sure string only has a maximum of one decimal separator
    for (var i = startCharIndex; i < input.length(); i++) {
        if(!Character.isDigit(input.charAt(i))) {
            if(input.charAt(i) == localeDecimalSeparator && !isDecimalSeparatorFound) {
                isDecimalSeparatorFound = true;
            } else return false;
        }
    }
    return true;
}

异常开销很大，但在这种情况下，RegEx需要更长的时间。下面的代码显示了两个函数的简单测试——一个使用异常，一个使用正则表达式。在我的机器上，RegEx版本比异常慢10倍。

import java.util.Date;


public class IsNumeric {

public static boolean isNumericOne(String s) {
    return s.matches("-?\\d+(\\.\\d+)?");  //match a number with optional '-' and decimal.      
}

public static boolean isNumericTwo(String s) {
    try {
        Double.parseDouble(s);
        return true;
    } catch (Exception e) {
        return false;
    }
}

public static void main(String [] args) {

    String test = "12345.F";

    long before = new Date().getTime();     
    for(int x=0;x<1000000;++x) {
        //isNumericTwo(test);
        isNumericOne(test);
    }
    long after = new Date().getTime();

    System.out.println(after-before);

}

}