Java 获取字符串末尾字符的多种方法及性能比较272

在Java编程中，经常需要处理字符串，其中一个常见的操作就是获取字符串的尾部字符。看似简单的操作，却有多种实现方式，每种方式的效率和适用场景也略有不同。本文将深入探讨Java中获取字符串末尾字符的几种方法，并对它们的性能进行比较，帮助开发者选择最优方案。

方法一：使用`charAt()`方法

这是最直接和常用的方法。`charAt()`方法接受一个整数索引作为参数，返回该索引位置的字符。要获取字符串的最后一个字符，只需要传入字符串长度减1作为索引即可。如果字符串为空，则会抛出`StringIndexOutOfBoundsException`异常，因此需要进行空字符串的判断。```java
public static char getLastChar(String str) {
if (str == null || ()) {
throw new IllegalArgumentException("String cannot be null or empty");
}
return (() - 1);
}
```

这种方法简单易懂，代码简洁，对于大多数情况来说已经足够了。但是，需要注意的是，它会进行两次字符串长度的计算：一次用于判断字符串是否为空，一次用于计算最后一个字符的索引。对于大规模字符串处理，这可能会略微影响性能。

方法二：使用`substring()`方法

`substring()`方法可以提取字符串的子串。我们可以使用`substring(() - 1)`来获取最后一个字符，将其转换为字符类型。同样，需要处理空字符串的情况。```java
public static char getLastCharSubstring(String str) {
if (str == null || ()) {
throw new IllegalArgumentException("String cannot be null or empty");
}
return (() - 1).charAt(0);
}
```

这种方法相对`charAt()`方法来说效率较低，因为它创建了一个新的字符串对象来表示子串。虽然这个子串只有一个字符，但仍然会产生额外的内存开销和对象创建开销。因此，在性能要求较高的场景下，不推荐使用这种方法。

方法三：使用字符数组

字符串在Java中底层是用字符数组实现的。我们可以通过`toCharArray()`方法将字符串转换为字符数组，然后直接访问最后一个元素。```java
public static char getLastCharArray(String str) {
if (str == null || ()) {
throw new IllegalArgumentException("String cannot be null or empty");
}
return ()[() - 1];
}
```

这种方法也需要进行一次字符串长度的计算，但避免了`substring()`方法的子串创建开销。在性能上，它与`charAt()`方法较为接近，甚至在某些情况下可能略快，因为直接访问数组元素比方法调用更有效率。

方法四：使用正则表达式 (不推荐)

理论上可以使用正则表达式来匹配字符串的最后一个字符，但这种方法效率极低，不建议使用。正则表达式的匹配过程开销很大，远不如前面几种方法高效。

性能比较

通过对上述方法进行性能测试（使用JMH等性能测试工具），我们可以发现`charAt()`和`toCharArray()`方法的性能几乎相同，都显著优于`substring()`方法。`substring()`方法由于创建了新的字符串对象，性能开销较大。具体性能差异会受到JVM、硬件和测试数据等因素的影响，但总体趋势是一致的。

结论

对于大多数情况，`charAt()`方法是获取字符串最后一个字符的最简单、最有效的方法。它代码简洁，易于理解和维护。如果对性能要求极高，并且处理的是非常大量的字符串，那么可以使用`toCharArray()`方法，它可能在某些情况下略微提升效率。而`substring()`方法则应该尽量避免使用，因为它效率较低。

异常处理

所有方法都应该包含对空字符串或null字符串的处理，以避免`StringIndexOutOfBoundsException`或`NullPointerException`异常。推荐使用`IllegalArgumentException`来明确指出输入参数无效。

最佳实践

选择合适的字符串处理方法对于编写高效的Java代码至关重要。在大多数情况下，优先选择`charAt()`方法，因为它简单、高效且易于理解。只有在极少数情况下，例如处理极大量的字符串并且需要极致的性能优化时，才考虑使用`toCharArray()`方法。

2025-06-17

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