在Java中如何优雅使用正则表达式？

本文介绍: Pattern类是正则表达式的编译表示，它的实例是不可变的，可以安全地被多个并发线程使用。Matcher类则是对输入字符串进行解释和匹配操作的引擎。与Pattern类不同，Matcher类的实例是对特定输入字符串的匹配操作的状态，因此它们并不是线程安全的。boolean matches()：尝试将整个输入序列与该模式匹配。boolean find()：尝试查找与该模式匹配的输入序列的下一个子序列。String group()：返回由以前匹配操作所匹配的输入子序列。

正则表达式，又称规则表达式。（英语：Regular Expression，在代码中常简写为regex、regexp或RE），是计算机科学的一个概念。这个概念最早由美国数学家斯蒂芬·科尔·克莱尼在20世纪50年代提出，用于描述一个规则，这个规则可以应用于字符串的操作，如字符串的匹配、替换、查找及切割。

String regex = "[a-z]{3}";
String str = "abc";
boolean matches = Pattern.matches(regex, str);
System.out.println(matches);  // 输出：true

以上Java代码示例中，我们定义了一个正则表达式[a-z]{3}，用于匹配任意3个小写字母的字符串，然后使用Pattern.matches()方法检查字符串”abc”是否符合这个规则，输出结果为true，说明”abc”确实符合规则。

正则表达式由普通字符（例如字符a到z）和特殊字符（称为”元字符”）组成。普通字符包括没有任何特殊含义的字符，如字母、数字和汉字等。元字符包括{}、()、[]、*、+、?、.、^、$、|等，它们在正则表达式中都有特殊的含义。

例如，.表示任意一个字符，*表示前面的子表达式可以重复0次或多次，{n}表示前面的子表达式重复n次，[abc]表示a、b、c中的任意一个字符，等等。

更详细的正则表达式的基本语法：

元字符	描述
	将下一个字符标记符、或一个向后引用、或一个八进制转义符。例如，“n”匹配n。“n”匹配换行符。序列“”匹配“”而“(”则匹配“(”。即相当于多种编程语言中都有的“转义字符”的概念。
`^`	匹配输入字符串的开始位置。如果设置了RegExp对象的Multiline属性，`^`也匹配“n”或“r”之后的位置。
`$`	匹配输入字符串的结束位置。如果设置了RegExp对象的Multiline属性，$也匹配“n”或“r”之前的位置。
`*`	匹配前面的子表达式任意次。例如，zo能匹配“z”，“zo”以及“zoo”。等价于`{0,}`
`+`	匹配前面的子表达式一次或多次(大于等于1次)。例如，“zo+”能匹配“zo”以及“zoo”，但不能匹配“z”。+等价于`{1,}`。
`?`	匹配前面的子表达式零次或一次。例如，“do(es)?”可以匹配“do”或“does”中的“do”。?等价于`{0,1}`。
`{n}`	n是一个非负整数。匹配确定的n次。例如，“o{2}”不能匹配“Bob”中的“o”，但是能匹配“food”中的两个o。
`{n,}`	n是一个非负整数。至少匹配n次。例如，“o{2,}”不能匹配“Bob”中的“o”，但能匹配“foooood”中的所有o。“o{1,}”等价于“o+”。“o{0,}”则等价于“o*”。
`{n,m}`	m和n均为非负整数，其中n<=m。最少匹配n次且最多匹配m次。例如，“o{1,3}”将匹配“fooooood”中的前三个o。“o{0,1}”等价于“o?”。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。
`x	y`
`[xyz]`	字符集合。匹配所包含的任意一个字符。例如，“[abc]”可以匹配“plain”中的“a”。
`[^xyz]`	负值字符集合。匹配未包含的任意字符。例如，“[^abc]”可以匹配“plain”中的“plin”。
`[a-z]`	字符范围。匹配指定范围内的任意字符。例如，“[a-z]”可以匹配“a”到“z”范围内的任意小写字母字符。
`[^a-z]`	负值字符范围。匹配任何不在指定范围内的任意字符。例如，“[^a-z]”可以匹配任何不在“a”到“z”范围内的任意字符。
`.`	可以匹配任何字符
`d`	匹配一个数字字符。等价于`[0-9]`
`D`	匹配一个非数字字符。等价于`[^0-9]`
`s`	匹配所有的空白字符，包括空格、制表符、换页符、换行符、回车符等等。等价于`[ fnrtv]`。
`S`	匹配所有的非空白字符

String emailRegex = "^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,6}$";
String email = "user@example.com";
boolean matches = Pattern.matches(emailRegex, email);
System.out.println(matches);  // 输出：true

以上Java代码示例中，我们定义了一个正则表达式用于验证电子邮件地址，然后使用Pattern.matches()方法检查字符串”user@example.com”是否符合这个规则，输出结果为true，说明这个电子邮件地址是有效的。

Pattern pattern = Pattern.compile("正则表达式");

Matcher matcher = pattern.matcher("需要匹配的字符串");

Pattern pattern = Pattern.compile("\w+@\w+\.\w+");
Matcher matcher = pattern.matcher("test@example.com");
if (matcher.matches()) {
    System.out.println("邮箱地址格式正确");
} else {
    System.out.println("邮箱地址格式错误");
}

Pattern pattern = Pattern.compile("1\d{10}");
Matcher matcher = pattern.matcher("13912345678");
if (matcher.matches()) {
    System.out.println("手机号码格式正确");
} else {
    System.out.println("手机号码格式错误");
}

Pattern pattern = Pattern.compile("your regex");
Matcher matcher = pattern.matcher("your string");

String emailRegex = "\b[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Za-z]{2,}\b";
Pattern emailPattern = Pattern.compile(emailRegex);
Matcher emailMatcher = emailPattern.matcher("your string");
while (emailMatcher.find()) {
    System.out.println(emailMatcher.group());
}

String text = "Hello, I am 25 years old.";
String replacedText = text.replaceAll("\d+", "*");
System.out.println(replacedText);  // Output: Hello, I am * years old.

String text = "Hello, my name is John.";
Pattern pattern = Pattern.compile("(?<=my name is )\w+");
Matcher matcher = pattern.matcher(text);
if (matcher.find()) {
    System.out.println(matcher.group());  // Output: John
}

String text = "I have a cat, but I like dogs more.";
Pattern pattern = Pattern.compile("(cat|dog)s?");
Matcher matcher = pattern.matcher(text);
while (matcher.find()) {
    System.out.println(matcher.group());  // Output: cat, dogs
}