Java 数组优雅输出：多种方法去除方括号 `[]`，实现自定义字符串格式化361

在 Java 编程中，数组是一种非常基础且常用的数据结构。当我们需要将数组的内容输出到控制台、日志文件、或将其作为字符串传递给其他系统（如 JSON、CSV 格式的一部分）时，经常会遇到一个“小麻烦”：Java 数组的默认 `toString()` 方法（或 `()` 方法）会在字符串表示中包含方括号 `[]`。例如，`int[] arr = {1, 2, 3};` 经 `(arr)` 处理后会得到 `"[1, 2, 3]"`。而很多时候，我们希望得到一个更简洁、更符合特定格式的输出，比如 `"1, 2, 3"`，或者甚至是用其他分隔符连接的字符串，如 `"1 | 2 | 3"`。这就引出了我们今天讨论的核心话题——“Java 数组去括号”，即如何优雅地将数组内容格式化为不带方括号的字符串，并实现高度的自定义。

本文将作为一名专业的程序员，深入探讨在 Java 中处理数组字符串表示的多种技术和策略，从基础的字符串操作到 Java 8 引入的现代 API，再到应对复杂场景的高级技巧，旨在帮助读者全面掌握这一实用技能，并根据具体需求选择最合适的解决方案。

理解 Java 数组的默认字符串表示

在深入探讨“去括号”的方法之前，我们首先要理解 Java 数组在字符串化时的默认行为：
对于基本类型数组（如 `int[]`, `double[]`），直接调用数组对象的 `toString()` 方法通常会得到类似 `"[I@15db9742"` 这样的结果，这表示的是数组对象的类型和哈希码，而不是其内容。
为了打印数组内容，我们通常会使用 `` 工具类提供的静态方法 `toString(array)`。这个方法会返回一个包含数组所有元素的字符串，元素之间用逗号和空格分隔，并用方括号 `[]` 包裹。
对于多维数组或包含其他数组的数组（即嵌套数组），`()` 只会显示第一层数组的元素。要递归地打印所有嵌套数组的内容，需要使用 `(array)` 方法。它同样会使用方括号来表示每一层数组。

我们的目标，就是从这些 `()` 或 `()` 的输出中，去除或修改这些方括号，并实现更灵活的格式化。

方法一：基于 `String` 方法的简单去括号

最直接、最简单的方法是利用 Java `String` 类的内置方法对 `()` 的结果进行处理。

1.1 使用 `()` 或 `()`

如果你只需要简单地移除方括号，而不关心分隔符，这是最快捷的方法。
import ;
public class ArrayBracketRemoval {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = {1, 2, 3, 4, 5};
String arrayString = (intArray); // "[1, 2, 3, 4, 5]"
("原始字符串: " + arrayString);
// 方法一：使用 replace() 替换单个字符
String noBracketsSimple = ("[", "").replace("]", "");
("replace() 去括号: " + noBracketsSimple); // "1, 2, 3, 4, 5"
String[] stringArray = {"apple", "banana", "cherry"};
String stringArrayString = (stringArray); // "[apple, banana, cherry]"
// 方法二：使用 replaceAll() 替换正则表达式
// 注意：如果要替换的字符串本身包含特殊字符（如`.` `*`等），replaceAll()更适合，因为它接受正则表达式。
// 对于方括号`[`和`]`，它们在正则表达式中有特殊含义，所以需要用`\`进行转义，或者直接用replace()方法。
String noBracketsRegex = ("\\[", "").replaceAll("\\]", "");
("replaceAll() 去括号: " + noBracketsRegex); // "apple, banana, cherry"
// 如果元素中也包含方括号，这种方法可能会误删：
String[] messyArray = {"[item1]", "item2", "[item3]"};
String messyArrayString = (messyArray); // "[[item1], item2, [item3]]"
String messyNoBrackets = ("[", "").replace("]", "");
("包含方括号的元素去括号（误删）: " + messyNoBrackets); // "item1, item2, item3" (错误，删除了内部的括号)
}
}

优点： 代码简洁，易于理解和实现。

缺点： 如果数组元素本身包含方括号，这种方法会错误地删除元素内部的方括号，导致数据失真。

1.2 使用 `()`

为了避免上述 `replace()` 的缺点，我们可以利用 `substring()` 方法，只截取字符串的第一个字符之后到倒数第二个字符之前的部分，从而安全地移除最外层的方括号。
import ;
public class ArraySubstringRemoval {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = {1, 2, 3};
String arrayString = (intArray); // "[1, 2, 3]"

String noBracketsSubstring = "";
if (() > 2) { // 确保不是 "[]" 或 "null"
noBracketsSubstring = (1, () - 1);
} else if (("[]")) {
noBracketsSubstring = ""; // 处理空数组
} else {
noBracketsSubstring = arrayString; // 例如，处理(null) -> "null"
}
("substring() 去括号: " + noBracketsSubstring); // "1, 2, 3"
String[] messyArray = {"[item1]", "item2", "[item3]"};
String messyArrayString = (messyArray); // "[[item1], item2, [item3]]"
String messyNoBracketsSubstring = "";
if (() > 2) {
messyNoBracketsSubstring = (1, () - 1);
}
("包含方括号的元素去括号（正确）: " + messyNoBracketsSubstring); // "[item1], item2, [item3]"
}
}

优点： 能够安全地移除最外层方括号，即使数组元素本身包含方括号也不会受影响。

缺点： 需要额外处理空数组或 `null` 数组的情况，略显繁琐。仍然保留了 `", "` 作为元素分隔符。

方法二：手动迭代数组构建字符串

当我们需要完全控制数组元素的连接方式（例如，使用不同的分隔符，或者在每个元素前后添加特定文本），手动迭代数组并使用 `StringBuilder` 是最灵活的方法。

2.1 使用 `for` 循环和 `StringBuilder`

这是在 Java 8 之前最常见的自定义数组字符串格式化方法。
import ;
public class ArrayManualBuilder {
public static void main(String[] args) {
String[] fruits = {"apple", "banana", "cherry", "date"};
String customDelimiter = " | ";
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < ; i++) {
(fruits[i]);
if (i < - 1) { // 确保最后一个元素后不添加分隔符
(customDelimiter);
}
}
String customFormattedString = ();
("自定义分隔符: " + customFormattedString); // "apple | banana | cherry | date"
int[] numbers = {10, 20, 30};
StringBuilder sbNumbers = new StringBuilder();
String prefix = "No.";
String suffix = "kg";
String separator = "; ";
for (int i = 0; i < ; i++) {
(prefix).append(numbers[i]).append(suffix);
if (i < - 1) {
(separator);
}
}
("更复杂的自定义格式: " + ()); // "No.10kg; No.20kg; No.30kg"
// 处理空数组
String[] emptyArray = {};
StringBuilder sbEmpty = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < ; i++) { /* 循环不执行 */ }
("空数组自定义: '" + () + "'"); // '' (空字符串)
// 处理 null 数组 (需要进行 null 检查)
String[] nullArray = null;
if (nullArray != null) {
// ... 同上处理
} else {
("null 数组自定义: 'null'"); // 'null'
}
}
}

优点： 极致的灵活性，可以完全控制每个元素的格式和元素之间的连接方式。对于性能敏感的场景，使用 `StringBuilder` 比多次 `String` 拼接更高效。

缺点： 代码相对冗长，尤其是在简单需求下。需要手动处理最后一个元素不加分隔符的逻辑。

方法三：Java 8+ `StringJoiner` 和 `()`

Java 8 引入了 `StringJoiner` 类和 `Stream API` 中的 `()` 方法，极大地简化了字符串连接和格式化的任务，是处理此类需求的首选现代方法。

3.1 使用 `StringJoiner`

`StringJoiner` 专门用于构建字符序列，可以指定分隔符 (delimiter)，以及可选的前缀 (prefix) 和后缀 (suffix)。这完美契合了我们去除方括号并自定义格式的需求。
import ;
import ;
public class ArrayStringJoiner {
public static void main(String[] args) {
String[] colors = {"red", "green", "blue"};
// 仅指定分隔符 (不带方括号)
StringJoiner sj1 = new StringJoiner(", ");
for (String color : colors) {
(color);
}
("StringJoiner (仅分隔符): " + ()); // "red, green, blue"
// 指定前缀、分隔符和后缀 (实现类似()但自定义方括号或完全去除)
// 例如，去除方括号，只用逗号分隔
StringJoiner sj2 = new StringJoiner(", "); // 逗号和空格作为分隔符
for (String color : colors) {
(color);
}
("StringJoiner (去除方括号): " + ()); // "red, green, blue"
// 另一种自定义，例如用 "-" 连接，并添加 "{}" 作为整体的括号
StringJoiner sj3 = new StringJoiner(" - ", "{", "}");
for (String color : colors) {
(color);
}
("StringJoiner (自定义括号): " + ()); // "{red - green - blue}"
// 处理空数组
String[] emptyColors = {};
StringJoiner sjEmpty = new StringJoiner(", ");
for (String color : emptyColors) { // 循环不执行
(color);
}
("StringJoiner (空数组): '" + () + "'"); // '' (空字符串)
// 如果指定了前缀和后缀，空数组会返回 "prefixsuffix"，例如 new StringJoiner(", ", "{", "}").toString() -> "{}"
StringJoiner sjEmptyWithBrackets = new StringJoiner(", ", "{", "}");
("StringJoiner (空数组带括号): '" + () + "'"); // '{}'
}
}

优点： API 设计优雅，高度可读性，能够轻松处理分隔符、前缀和后缀，自动处理最后一个元素后的分隔符问题。对空数组的处理也很合理。

缺点： 仅适用于 Java 8 及更高版本。

3.2 使用 `Stream API` 和 `()`

对于集合或数组（需要先转换为流）的元素进行字符串连接，`()` 是 `Stream API` 中最强大的工具。它底层就是使用了 `StringJoiner`。
import ;
import ;
import ;
public class ArrayStreamJoining {
public static void main(String[] args) {
String[] cities = {"New York", "London", "Paris", "Tokyo"};
// 仅使用分隔符 (最常见需求)
String joinedString1 = (cities)
.collect((", "));
("Stream (仅分隔符): " + joinedString1); // "New York, London, Paris, Tokyo"
// 使用分隔符，以及前缀和后缀
String joinedString2 = (cities)
.collect((" | ", "[Cities: ", "]"));
("Stream (带前缀后缀): " + joinedString2); // "[Cities: New York | London | Paris | Tokyo]"
// int 数组需要先装箱成 Integer 才能进行 Stream 操作
int[] ages = {25, 30, 35, 40};
String joinedAges = (ages) // IntStream
.mapToObj(String::valueOf) // 转换为 Stream
.collect((" - "));
("Stream (int数组): " + joinedAges); // "25 - 30 - 35 - 40"
// 处理空数组
String[] emptyCities = {};
String emptyJoined = (emptyCities)
.collect((", "));
("Stream (空数组): '" + emptyJoined + "'"); // ''
String emptyJoinedWithBrackets = (emptyCities)
.collect((", ", "{", "}"));
("Stream (空数组带括号): '" + emptyJoinedWithBrackets + "'"); // '{}'
}
}

优点： 极度简洁，尤其适合与 Stream API 的其他操作（如 `filter`, `map`）结合使用。同样具备 `StringJoiner` 的所有优点，是 Java 8+ 处理集合和数组字符串化的推荐方法。

缺点： 对于基本类型数组，需要额外的 `mapToObj` 步骤将其转换为对象流。同样仅适用于 Java 8 及更高版本。

处理多维数组的“去括号”

对于多维数组，`()` 会返回一个包含多层方括号的字符串，例如 `[[1, 2], [3, 4]]`。如果我们想去除所有的方括号，并得到一个扁平化的字符串（如 `1, 2, 3, 4`），事情会变得复杂一些。直接使用 `replace()` 或 `replaceAll()` 是最简单的，但如果元素本身可能包含方括号，则需要更复杂的解析。
import ;
import ;
import ;
import ;
public class MultiDimArrayRemoval {
public static void main(String[] args) {
int[][] multiArray = {{1, 2}, {3, 4, 5}, {6}};
String deepString = (multiArray); // "[[1, 2], [3, 4, 5], [6]]"
("原始多维数组字符串: " + deepString);
// 简单粗暴去所有括号 (可能误删元素内的括号)
String flatStringSimple = ("[", "").replace("]", "");
("简单去所有括号: " + flatStringSimple); // "1, 2, 3, 4, 5, 6"
// 如果想避免误删且仍然扁平化，可能需要递归遍历数组：
List<Integer> flattenedList = (multiArray)
.flatMapToInt(Arrays::stream) // 将 int[] 流扁平化为 IntStream
.boxed() // 将 IntStream 转换为 Stream
.collect(());
String flatStringStream = ()
.map(String::valueOf)
.collect((", "));
("Stream 扁平化后去括号: " + flatStringStream); // "1, 2, 3, 4, 5, 6"

// 对于 String[][] 数组
String[][] stringMultiArray = {{"A", "B"}, {"C", "D"}};
String flatStringMulti = (stringMultiArray)
.flatMap(Arrays::stream) // 将 String[] 流扁平化为 Stream
.collect((" | "));
("Stream 扁平化 String[][] 后去括号: " + flatStringMulti); // "A | B | C | D"
}
}

对于多维数组，更推荐的做法是先利用 Stream API 的 `flatMap` 操作将其扁平化，然后再使用 `()` 进行格式化，这样可以精确控制分隔符，且避免了 `replace()` 可能带来的误删问题。

选择合适的方法

总结一下，选择哪种“去括号”方法取决于你的具体需求：
`()` / `()`： 最简单快捷，适用于确认数组元素不会包含方括号，且只希望移除外层 `[]` 的场景。
`()`： 安全地移除最外层 `[]`，避免了 `replace()` 误删元素内部括号的问题，但仍保留 `", "` 作为分隔符。
`for` 循环 + `StringBuilder`： 提供最大的灵活性，可以完全自定义元素的格式和连接方式。适用于复杂格式需求或兼容 Java 8 之前的版本。
`StringJoiner` (Java 8+)： 推荐的现代方法。优雅、简洁，能够指定分隔符、前缀和后缀，自动处理边界情况。
`Stream API + ()` (Java 8+)： 最简洁和功能强大的方法，尤其适合与 Stream API 的其他转换操作结合使用，是处理集合和数组字符串化的最佳实践。对于多维数组的扁平化处理也极其有效。

最佳实践与注意事项

1. 空数组和 `null` 数组： 在处理数组时，始终要考虑数组为空（`new int[0]` 或 `{}`）或为 `null` 的情况。`(null)` 会返回 `"null"`，`(new int[0])` 会返回 `"[]"`。本文介绍的各种方法对此都有所考虑，但在实际编码时仍需谨慎处理，例如先进行 `null` 检查。

2. 基本类型与对象类型： `()` 对于对象数组，会调用每个元素的 `toString()` 方法。如果你想控制对象数组的输出格式，确保你的自定义类已经重写了 `toString()` 方法。否则，你会得到类似 `[ClassName@hashCode, ClassName@hashCode]` 的结果。

3. 性能考量： 对于小到中等大小的数组，上述所有方法的性能差异不大。但对于非常大的数组，`StringBuilder` 和 `StringJoiner`（及其底层的 `()`）由于其内部优化，通常比反复的 `()` 或 `+` 拼接操作效率更高。

4. 日志输出： 在打印到日志时，通常可以直接使用 `()`，因为日志系统经常能很好地处理带方括号的字符串。只有当日志格式有严格要求时，才需要进行“去括号”处理。

5. 数据传输格式： 当将数组内容转化为 JSON、CSV 或其他特定格式时，切勿直接依赖 `()`。应使用专门的库（如 Jackson、Gson 等）或手动构建以确保格式的正确性，这些库通常有自己的机制来处理集合和数组的序列化，且不会包含额外的 `[]`。

“Java 数组去括号”本质上是对数组内容进行字符串格式化。从简单的字符替换到复杂的自定义构建，Java 提供了多种工具来满足不同场景的需求。对于 Java 8 及更高版本，`StringJoiner` 和 `()` 是最推荐和最现代的解决方案，它们以其简洁和强大，极大地提升了开发效率和代码可读性。掌握这些方法，你将能够更灵活、更专业地处理 Java 数组的字符串输出，使你的程序输出更加整洁、易读，并符合各种外部系统的数据接口要求。```

2025-11-07

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