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：
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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