字符串掩码处理：保留最后N个字符

1. 概述

在Java开发中，我们经常需要对字符串进行掩码处理，比如隐藏日志文件或用户界面中的敏感信息。本文将探讨几种简单高效的Java实现方案，重点保留字符串最后N个字符（本文以N=4为例）。

2. 问题引入

实际开发中，我们常需处理信用卡号、社保号或邮箱等敏感信息。常见需求是隐藏大部分字符，仅保留最后几位。以以下三个字符串为例：

static final String INPUT_1 = "a b c d 1234";
static final String INPUT_2 = "a b c d     ";
static final String INPUT_3 = "a b";

目标是将每个字符串除最后4个字符外的所有字符替换为星号（*），预期结果如下：

static final String EXPECTED_1 = "********1234";
static final String EXPECTED_2 = "********    ";
static final String EXPECTED_3 = "a b";

关键规则：

✅ 当字符串长度≤4时，直接返回原字符串
✅ 空白字符与普通字符同等处理
✅ 掩码字符统一使用*

接下来我们将用不同方案实现该功能，并通过单元测试验证结果。

3. 使用字符数组方案

字符串本质是字符序列，可通过字符数组操作实现掩码：

String maskByCharArray(String input) {
    if (input.length() <= 4) {
        return input;
    }
    char[] chars = input.toCharArray();
    Arrays.fill(chars, 0, chars.length - 4, '*');
    return new String(chars);
}

实现解析：

先检查长度≤4的情况
将字符串转为字符数组
使用Arrays.fill()填充掩码字符：
- 从索引0开始
- 填充至length-4的位置
将处理后的数组转回字符串

测试验证：

assertEquals(EXPECTED_1, maskByCharArray(INPUT_1));
assertEquals(EXPECTED_2, maskByCharArray(INPUT_2));
assertEquals(EXPECTED_3, maskByCharArray(INPUT_3));

4. 双子字符串方案

将字符串拆分为两部分：待掩码部分和保留部分：

String maskBySubstring(String input) {
    if (input.length() <= 4) {
        return input;
    }
    String toMask = input.substring(0, input.length() - 4);
    String keepPlain = input.substring(input.length() - 4);
    return toMask.replaceAll(".", "*") + keepPlain;
}

关键步骤：

长度检查（同上）
提取两个子字符串：
- toMask：前length-4个字符
- keepPlain：最后4个字符
使用replaceAll()替换掩码部分：
- ⚠️ .是正则表达式元字符，匹配任意字符
拼接处理后的两部分

测试结果：

assertEquals(EXPECTED_1, maskBySubstring(INPUT_1));
assertEquals(EXPECTED_2, maskBySubstring(INPUT_2));
assertEquals(EXPECTED_3, maskBySubstring(INPUT_3));

5. 正则表达式方案

利用正则表达式的前瞻断言（lookahead）特性，一步完成掩码：

String maskByRegex(String input) {
    if (input.length() <= 4) {
        return input;
    }
    return input.replaceAll(".(?=.{4})", "*");
}

正则解析：

.：匹配任意字符
(?=.{4})：正向零宽断言，确保当前位置后恰好有4个字符
整体效果：替换所有"后面还有4个字符"的字符

测试验证：

assertEquals(EXPECTED_1, maskByRegex(INPUT_1));
assertEquals(EXPECTED_2, maskByRegex(INPUT_2));
assertEquals(EXPECTED_3, maskByRegex(INPUT_3));

6. 使用repeat()方法（Java 11+）

Java 11引入的repeat()方法可简化掩码字符生成：

String maskByRepeat(String input) {
    if (input.length() <= 4) {
        return input;
    }
    int maskLen = input.length() - 4;
    return "*".repeat(maskLen) + input.substring(maskLen);
}

实现要点：

计算掩码长度maskLen
用"*".repeat(maskLen)生成掩码字符串
拼接保留部分input.substring(maskLen)

测试结果：

assertEquals(EXPECTED_1, maskByRepeat(INPUT_1));
assertEquals(EXPECTED_2, maskByRepeat(INPUT_2));
assertEquals(EXPECTED_3, maskByRepeat(INPUT_3));

7. 总结

我们对比了四种字符串掩码方案：

方案	优点	适用场景
字符数组	直观高效	所有Java版本
双子字符串	逻辑清晰	需要分段处理时
正则表达式	代码简洁	复杂模式匹配
repeat()方法	最简洁	Java 11+环境

实际应用时：

✅ 可灵活调整掩码字符（如#）和保留位数（N值）
✅ 所有方案均需注意空字符串处理
❌ 避免在超长字符串中使用正则方案（性能问题）

完整代码示例可参考：GitHub仓库

Persistence

REST

Security