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JAVA 数据结构 正则表达式

Java 中的正则表达式

正则表达式定义了字符串的模式，正则表达式可以用来搜索、编辑或处理文本；正则表达式并不仅限于某一种语言，但是在每种语言中有细微的差别。

一个字符串其实就是一个简单的正则表达式，例如 Hello World 正则表达式匹配 "Hello World" 字符串。.（点号）也是一个正则表达式，它匹配任何一个字符如："a"或"1"。下表列出了一些正则表达式的实例及描述：

正则表达式 描述
this is text 匹配字符串 "this is text"
this\s+is\s+text 注意字符串中的 \s+。匹配单词 "this" 后面的 \s+ 可以匹配多个空格，之后匹配 is 字符串，再之后 \s+ 匹配多个空格然后再跟上 text 字符串。可以匹配这个实例：this is text
^\d+(.\d+)? ^ 定义了以什么开始\d+ 匹配一个或多个数字? 设置括号内的选项是可选的. 匹配 "."可以匹配的实例："5", "1.5" 和 "2.21"

Java 正则表达式和 Perl 的是最为相似的，java.util.regex 包主要包括以下三个类：

  • Pattern 类：pattern 对象是一个正则表达式的编译表示。Pattern 类没有公共构造方法。要创建一个 Pattern 对象，你必须首先调用其公共静态编译方法，它返回一个 Pattern 对象。该方法接受一个正则表达式作为它的第一个参数。
  • Matcher 类：Matcher 对象是对输入字符串进行解释和匹配操作的引擎。与 Pattern 类一样，Matcher 也没有公共构造方法。你需要调用 Pattern 对象的 matcher 方法来获得一个 Matcher 对象。
  • PatternSyntaxException：PatternSyntaxException 是一个非强制异常类，它表示一个正则表达式模式中的语法错误。

基础使用

正则表达式的基础用法如下：

String content = "I am test " +
"from test.com.";
String pattern = ".*test.*";
boolean isMatch = Pattern.matches(pattern, content);
System.out.println("字符串中是否包含了 'test' 子字符串? " + isMatch);Copy to clipboardErrorCopied

捕获组

捕获组是把多个字符当一个单独单元进行处理的方法，它通过对括号内的字符分组来创建。例如，正则表达式 (dog) 创建了单一分组，组里包含"d"，"o"，和"g"。捕获组是通过从左至右计算其开括号来编号。例如，在表达式 ((A)(B(C)))，有四个这样的组：

  • ((A)(B(C)))
  • (A)
  • (B(C))
  • (C)

可以通过调用 matcher 对象的 groupCount 方法来查看表达式有多少个分组。groupCount 方法返回一个 int 值，表示 matcher 对象当前有多个捕获组。还有一个特殊的组（group(0)），它总是代表整个表达式。该组不包括在 groupCount 的返回值中。

// 按指定模式在字符串查找
String line = "This order was placed for QT3000! OK?";
String pattern = "(\\D*)(\\d+)(.*)";
// 创建 Pattern 对象
Pattern r = Pattern.compile(pattern);
// 现在创建 matcher 对象
Matcher m = r.matcher(line);
if (m.find( )) {
    System.out.println("Found value: " + m.group(0) );
    System.out.println("Found value: " + m.group(1) );
    System.out.println("Found value: " + m.group(2) );
    System.out.println("Found value: " + m.group(3) );
} else {
    System.out.println("NO MATCH");
}Copy to clipboardErrorCopied

根据 Java Language Specification 的要求，Java 源代码的字符串中的反斜线被解释为 Unicode 转义或其他字符转义。因此必须在字符串字面值中使用两个反斜线，表示正则表达式受到保护，不被 Java 字节码编译器解释。例如，当解释为正则表达式时，字符串字面值 "\b" 与单个退格字符匹配，而 "\b" 与单词边界匹配。字符串字面值 "(hello)" 是非法的，将导致编译时错误；要与字符串 (hello) 匹配，必须使用字符串字面值 "(hello)"。

Matcher

索引方法

索引方法提供了有用的索引值，精确表明输入字符串中在哪能找到匹配：

序号 方法及说明
1 public int start() 返回以前匹配的初始索引
2 public int start(int group) 返回在以前的匹配操作期间，由给定组所捕获的子序列的初始索引
3 public int end() 返回最后匹配字符之后的偏移量
4 public int end(int group) 返回在以前的匹配操作期间，由给定组所捕获子序列的最后字符之后的偏移量 
// 对单词 "cat" 出现在输入字符串中出现次数进行计数的例子
public class RegexMatches
{
    private static final String REGEX = "\\bcat\\b";
    private static final String INPUT =
                                    "cat cat cat cattie cat";
    public static void main( String args[] ){
       Pattern p = Pattern.compile(REGEX);
       Matcher m = p.matcher(INPUT); // 获取 matcher 对象
       int count = 0;
       while(m.find()) {
         count++;
         System.out.println("Match number "+count);
         System.out.println("start(): "+m.start());
         System.out.println("end(): "+m.end());
      }
   }
}
/**
Match number 1
start(): 0
end(): 3
Match number 2
start(): 4
end(): 7
Match number 3
start(): 8
end(): 11
Match number 4
start(): 19
end(): 22
**/Copy to clipboardErrorCopied

可以看到这个例子是使用单词边界，以确保字母 "c" "a" "t" 并非仅是一个较长的词的子串。它也提供了一些关于输入字符串中匹配发生位置的有用信息。start 方法返回在以前的匹配操作期间，由给定组所捕获的子序列的初始索引，end 方法最后一个匹配字符的索引加 1。

研究方法

研究方法用来检查输入字符串并返回一个布尔值，表示是否找到该模式：

序号 方法及说明
1 public boolean lookingAt() 尝试将从区域开头开始的输入序列与该模式匹配
2 public boolean find() 尝试查找与该模式匹配的输入序列的下一个子序列
3 public boolean find(int start）重置此匹配器，然后尝试查找匹配该模式、从指定索引开始的输入序列的下一个子序列
4 public boolean matches() 尝试将整个区域与模式匹配

matches 和 lookingAt 方法都用来尝试匹配一个输入序列模式。它们的不同是 matches 要求整个序列都匹配，而 lookingAt 不要求。lookingAt 方法虽然不需要整句都匹配，但是需要从第一个字符开始匹配。这两个方法经常在输入字符串的开始使用。

public class RegexMatches
{
    private static final String REGEX = "foo";
    private static final String INPUT = "fooooooooooooooooo";
    private static final String INPUT2 = "ooooofoooooooooooo";
    private static Pattern pattern;
    private static Matcher matcher;
    private static Matcher matcher2;
    public static void main( String args[] ){
       pattern = Pattern.compile(REGEX);
       matcher = pattern.matcher(INPUT);
       matcher2 = pattern.matcher(INPUT2);
       System.out.println("Current REGEX is: "+REGEX);
       System.out.println("Current INPUT is: "+INPUT);
       System.out.println("Current INPUT2 is: "+INPUT2);
       System.out.println("lookingAt(): "+matcher.lookingAt());
       System.out.println("matches(): "+matcher.matches());
       System.out.println("lookingAt(): "+matcher2.lookingAt());
   }
}
/**
Current REGEX is: foo
Current INPUT is: fooooooooooooooooo
Current INPUT2 is: ooooofoooooooooooo
lookingAt(): true
matches(): false
lookingAt(): false
**/Copy to clipboardErrorCopied

替换方法

替换方法是替换输入字符串里文本的方法：

序号 方法及说明
1 public Matcher appendReplacement(StringBuffer sb, String replacement) 实现非终端添加和替换步骤
2 public StringBuffer appendTail(StringBuffer sb) 实现终端添加和替换步骤
3 public String replaceAll(String replacement) 替换模式与给定替换字符串相匹配的输入序列的每个子序列
4 public String replaceFirst(String replacement) 替换模式与给定替换字符串匹配的输入序列的第一个子序列
5 public static String quoteReplacement(String s) 返回指定字符串的字面替换字符串。这个方法返回一个字符串，就像传递给 Matcher 类的 appendReplacement 方法一个字面字符串一样工作

replaceFirst 和 replaceAll 方法用来替换匹配正则表达式的文本。不同的是，replaceFirst 替换首次匹配，replaceAll 替换所有匹配。下面的例子来解释这个功能：

public class RegexMatches
{
    private static String REGEX = "dog";
    private static String INPUT = "The dog says meow. " +
                                    "All dogs say meow.";
    private static String REPLACE = "cat";
    public static void main(String[] args) {
       Pattern p = Pattern.compile(REGEX);
       // get a matcher object
       Matcher m = p.matcher(INPUT);
       INPUT = m.replaceAll(REPLACE);
       System.out.println(INPUT);
   }
}
// The cat says meow. All cats say meow.Copy to clipboardErrorCopied

Matcher 类也提供了 appendReplacement 和 appendTail 方法用于文本替换：

public class RegexMatches
{
   private static String REGEX = "a*b";
   private static String INPUT = "aabfooaabfooabfoobkkk";
   private static String REPLACE = "-";
   public static void main(String[] args) {
      Pattern p = Pattern.compile(REGEX);
      // 获取 matcher 对象
      Matcher m = p.matcher(INPUT);
      StringBuffer sb = new StringBuffer();
      while(m.find()){
         m.appendReplacement(sb,REPLACE);
      }
      m.appendTail(sb);
      System.out.println(sb.toString());
   }
}
// -foo-foo-foo-kkk
下一节：FastJson 上由阿里的一位工程师开发并开源的。
作品《Java 开发基础与工程实践 - Java 中的正则表达式》由 王下邀月熊 发布于 匠果，转载请注明出处及链接地址： http://www.jiangguo.net/c/rd1/wy6.html