Java 中字符串反转的实现方法

1. 概述

在本教程中，我们将学习在 Java 中反转字符串的几种常见方式。

我们会从最基础的 for 循环开始，逐步介绍 StringBuilder、Stream API 以及 Apache Commons 等工具的使用方式。同时，我们也会演示如何反转句子中单词的顺序。

目标是为有经验的 Java 开发者提供一个简洁、实用的参考指南。

2. 使用传统的 for 循环

Java 中的字符串是不可变的（immutable），因此我们不能直接修改字符串内容。要反转一个字符串，必须构造一个新的字符串。

一个简单粗暴的方式就是使用 for 循环从后往前遍历字符，并拼接成新字符串：

public String reverse(String input) {
    if (input == null) {
        return input;
    }

    String output = "";
    for (int i = input.length() - 1; i >= 0; i--) {
        output = output + input.charAt(i);
    }

    return output;
}

✅ 优点：简单直观，无需依赖外部类库
❌ 缺点：字符串拼接效率较低（频繁创建新字符串对象）

我们可以通过一个单元测试验证这个方法的行为：

@Test
public void whenReverseIsCalled_ThenCorrectStringIsReturned() {
    String reversed = ReverseStringExamples.reverse("cat");
    String reversedNull = ReverseStringExamples.reverse(null);
    String reversedEmpty = ReverseStringExamples.reverse(StringUtils.EMPTY);

    assertEquals("tac", reversed);
    assertNull(reversedNull);
    assertEquals(StringUtils.EMPTY, reversedEmpty);
}

3. 使用 StringBuilder

Java 提供了 StringBuilder 和 StringBuffer 来处理可变字符串。它们都提供了 reverse() 方法，可以非常方便地实现字符串反转。

示例代码如下：

public String reverseUsingStringBuilder(String input) {
    if (input == null) {
        return null;
    }

    StringBuilder output = new StringBuilder(input).reverse();
    return output.toString();
}

✅ 优点：代码简洁，性能较好
❌ 缺点：StringBuilder 是可变对象，需注意线程安全（多线程环境下应使用 StringBuffer）

4. 使用 Stream API

Java 8 引入的 Stream API 也可以用来处理字符串反转，虽然不是最高效的方式，但在某些函数式编程场景下很实用。

4.1 使用 IntStream.range()

public static String reverseUsingIntStreamRangeMethod(String str) {
    if (str == null) {
        return null;
    }

    char[] charArray = str.toCharArray();
    return IntStream.range(0, str.length())
      .mapToObj(i -> charArray[str.length() - i - 1])
      .collect(StringBuilder::new, StringBuilder::append, StringBuilder::append)
      .toString();
}

✅ 优点：函数式风格，适合教学或演示
❌ 缺点：性能略逊于 StringBuilder

4.2 使用 Stream.of()

public static String reverseUsingStreamOfMethod(String str) {
    if (str == null) {
        return null;
    }

    return Stream.of(str)
      .map(string -> new StringBuilder(string).reverse())
      .collect(Collectors.joining());
}

✅ 优点：结合 StringBuilder.reverse()，代码简洁
❌ 缺点：仅适用于 Java 8+

4.3 使用 String.chars()（Java 9+）

public static String reverseUsingCharsMethod(String str) {
    if (str == null) {
        return null;
    }

    return str.chars()
      .mapToObj(c -> (char) c)
      .reduce("", (a, b) -> b + a, (a2, b2) -> b2 + a2);
}

✅ 优点：使用了 Java 9 的新特性
❌ 缺点：仅限 Java 9 及以上版本使用

5. 使用 Apache Commons

Apache Commons Lang 是一个非常流行的 Java 工具库，其中的 StringUtils 类提供了 reverse() 方法，可以非常方便地实现字符串反转。

添加 Maven 依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.12.0</version>
</dependency>

使用方式非常简单：

public String reverseUsingApacheCommons(String input) {
    return StringUtils.reverse(input);
}

✅ 优点：

简洁易用
自动处理 null 输入（null-safe）

❌ 缺点：需要引入第三方库

6. 反转句子中单词的顺序

有时候我们想反转的是句子中单词的顺序，而不是字符的顺序。例如：

输入："Java is fun"
输出："fun is Java"

6.1 原生实现

我们可以使用 split() 方法将句子拆分成单词数组，然后倒序拼接：

public String reverseTheOrderOfWords(String sentence) {
    if (sentence == null) {
        return null;
    }

    StringBuilder output = new StringBuilder();
    String[] words = sentence.split(" ");

    for (int i = words.length - 1; i >= 0; i--) {
        output.append(words[i]).append(" ");
    }

    return output.toString().trim();
}

6.2 使用 Apache Commons

Apache Commons 提供了更简洁的方式：

public String reverseTheOrderOfWordsUsingApacheCommons(String sentence) {
    return StringUtils.reverseDelimited(sentence, ' ');
}

✅ 优点：一行代码搞定，null-safe
❌ 缺点：依赖 Apache Commons

7. 总结

方法	优点	缺点
`for` 循环	简单直观	效率低，代码冗长
`StringBuilder`	高效、简洁	不适用于函数式编程场景
Stream API	函数式风格	性能略低
Apache Commons	易用、null-safe	需引入第三方库

📌 建议：

日常开发推荐使用 StringBuilder.reverse()，简单高效。
函数式编程场景可考虑 Stream API。
若项目已引入 Apache Commons，使用 StringUtils.reverse() 更加省心。

所有示例代码已上传至 GitHub，可前往 ReverseStringExamples 查看完整实现。

Persistence

REST

Security