Java 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。
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：
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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。
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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。
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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。
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（组0），它总是代表整个表达式。该组不包括在groupCount的返回值中。
实例
下面的例子说明如何从一个给定的字符串中找到数字串：
import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class RegexMatches { public static void main( String args[] ){ // 按指定模式在字符串查找 String line = "This order was placed for QT3000! OK?"; String pattern = "(.*)(\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) ); } else { System.out.println("NO MATCH"); } } }
以上实例编译运行结果如下：
Found value: This order was placed for QT3000! OK? Found value: This order was placed for QT300 Found value: 0
正则表达式语法
| 字符 | 说明 |
|---|---|
| 将下一字符标记为特殊字符、文本、反向引用或八进制转义符。例如，"n"匹配字符"n"。" "匹配换行符。序列""匹配""，"("匹配"("。 | |
| ^ | 匹配输入字符串开始的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，^ 还会与" "或" "之后的位置匹配。 |
| $ | 匹配输入字符串结尾的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 还会与" "或" "之前的位置匹配。 |
| * | 零次或多次匹配前面的字符或子表达式。例如，zo* 匹配"z"和"zoo"。* 等效于 {0,}。 |
| + | 一次或多次匹配前面的字符或子表达式。例如，"zo+"与"zo"和"zoo"匹配，但与"z"不匹配。+ 等效于 {1,}。 |
| ? | 零次或一次匹配前面的字符或子表达式。例如，"do(es)?"匹配"do"或"does"中的"do"。? 等效于 {0,1}。 |
| {n} | n 是非负整数。正好匹配 n 次。例如，"o{2}"与"Bob"中的"o"不匹配，但与"food"中的两个"o"匹配。 |
| {n,} | n 是非负整数。至少匹配 n 次。例如，"o{2,}"不匹配"Bob"中的"o"，而匹配"foooood"中的所有 o。"o{1,}"等效于"o+"。"o{0,}"等效于"o*"。 |
| {n,m} | M 和 n 是非负整数，其中 n <= m。匹配至少 n 次，至多 m 次。例如，"o{1,3}"匹配"fooooood"中的头三个 o。'o{0,1}' 等效于 'o?'。注意：您不能将空格插入逗号和数字之间。 |
| ? | 当此字符紧随任何其他限定符（、+、?、{n}、{n,}、{n,m*}）之后时，匹配模式是"非贪心的"。"非贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能短的字符串，而默认的"贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能长的字符串。例如，在字符串"oooo"中，"o+?"只匹配单个"o"，而"o+"匹配所有"o"。 |
| . | 匹配除" "之外的任何单个字符。若要匹配包括" "在内的任意字符，请使用诸如"[sS]"之类的模式。 |
| (pattern) | 匹配 pattern 并捕获该匹配的子表达式。可以使用 $0…$9 属性从结果"匹配"集合中检索捕获的匹配。若要匹配括号字符 ( )，请使用"("或者")"。 |
| (?:pattern) | 匹配 pattern 但不捕获该匹配的子表达式，即它是一个非捕获匹配，不存储供以后使用的匹配。这对于用"or"字符 (|) 组合模式部件的情况很有用。例如，'industr(?:y|ies) 是比 'industry|industries' 更经济的表达式。 |
| (?=pattern) | 执行正向预测先行搜索的子表达式，该表达式匹配处于匹配 pattern 的字符串的起始点的字符串。它是一个非捕获匹配，即不能捕获供以后使用的匹配。例如，'Windows (?=95|98|NT|2000)' 匹配"Windows 2000"中的"Windows"，但不匹配"Windows 3.1"中的"Windows"。预测先行不占用字符，即发生匹配后，下一匹配的搜索紧随上一匹配之后，而不是在组成预测先行的字符后。 |
| (?!pattern) | 执行反向预测先行搜索的子表达式，该表达式匹配不处于匹配 pattern 的字符串的起始点的搜索字符串。它是一个非捕获匹配，即不能捕获供以后使用的匹配。例如，'Windows (?!95|98|NT|2000)' 匹配"Windows 3.1"中的 "Windows"，但不匹配"Windows 2000"中的"Windows"。预测先行不占用字符，即发生匹配后，下一匹配的搜索紧随上一匹配之后，而不是在组成预测先行的字符后。 |
| x|y | 匹配 x 或 y。例如，'z|food' 匹配"z"或"food"。'(z|f)ood' 匹配"zood"或"food"。 |
| [xyz] | 字符集。匹配包含的任一字符。例如，"[abc]"匹配"plain"中的"a"。 |
| [^xyz] | 反向字符集。匹配未包含的任何字符。例如，"[^abc]"匹配"plain"中"p"，"l"，"i"，"n"。 |
| [a-z] | 字符范围。匹配指定范围内的任何字符。例如，"[a-z]"匹配"a"到"z"范围内的任何小写字母。 |
| [^a-z] | 反向范围字符。匹配不在指定的范围内的任何字符。例如，"[^a-z]"匹配任何不在"a"到"z"范围内的任何字符。 |
| 匹配一个字边界，即字与空格间的位置。例如，"er"匹配"never"中的"er"，但不匹配"verb"中的"er"。 | |
| B | 非字边界匹配。"erB"匹配"verb"中的"er"，但不匹配"never"中的"er"。 |
| cx | 匹配 x 指示的控制字符。例如，cM 匹配 Control-M 或回车符。x 的值必须在 A-Z 或 a-z 之间。如果不是这样，则假定 c 就是"c"字符本身。 |
| d | 数字字符匹配。等效于 [0-9]。 |
| D | 非数字字符匹配。等效于 [^0-9]。 |
| f | 换页符匹配。等效于 x0c 和 cL。 |
| 换行符匹配。等效于 x0a 和 cJ。 | |
| 匹配一个回车符。等效于 x0d 和 cM。 | |
| s | 匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等。与 [ f v] 等效。 |
| S | 匹配任何非空白字符。与 [^ f v] 等效。 |
| 制表符匹配。与 x09 和 cI 等效。 | |
| v | 垂直制表符匹配。与 x0b 和 cK 等效。 |
| w | 匹配任何字类字符，包括下划线。与"[A-Za-z0-9_]"等效。 |
| W | 与任何非单词字符匹配。与"[^A-Za-z0-9_]"等效。 |
| xn | 匹配 n，此处的 n 是一个十六进制转义码。十六进制转义码必须正好是两位数长。例如，"x41"匹配"A"。"x041"与"x04"&"1"等效。允许在正则表达式中使用 ASCII 代码。 |
| *num* | 匹配 num，此处的 num 是一个正整数。到捕获匹配的反向引用。例如，"(.)1"匹配两个连续的相同字符。 |
| *n* | 标识一个八进制转义码或反向引用。如果 *n* 前面至少有 n 个捕获子表达式，那么 n 是反向引用。否则，如果 n 是八进制数 (0-7)，那么 n 是八进制转义码。 |
| *nm* | 标识一个八进制转义码或反向引用。如果 *nm* 前面至少有 nm 个捕获子表达式，那么 nm 是反向引用。如果 *nm* 前面至少有 n 个捕获，则 n 是反向引用，后面跟有字符 m。如果两种前面的情况都不存在，则 *nm* 匹配八进制值 nm，其中 n 和 m 是八进制数字 (0-7)。 |
| ml | 当 n 是八进制数 (0-3)，m 和 l 是八进制数 (0-7) 时，匹配八进制转义码 nml。 |
| un | 匹配 n，其中 n 是以四位十六进制数表示的 Unicode 字符。例如，u00A9 匹配版权符号 (©)。 |
Matcher类的方法
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。 |
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。 |
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。 |
start 和end 方法
下面是一个对单词"cat"出现在输入字符串中出现次数进行计数的例子：
import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; 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()); } } }
以上实例编译运行结果如下：
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
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。
matches 和lookingAt 方法
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matcher要求整个序列都匹配，而lookingAt 不要求。
这两个方法经常在输入字符串的开始使用。
我们通过下面这个例子，来解释这个功能：
import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class RegexMatches { private static final String REGEX = "foo"; private static final String INPUT = "fooooooooooooooooo"; private static Pattern pattern; private static Matcher matcher; public static void main( String args[] ){ pattern = Pattern.compile(REGEX); matcher = pattern.matcher(INPUT); System.out.println("Current REGEX is: "+REGEX); System.out.println("Current INPUT is: "+INPUT); System.out.println("lookingAt(): "+matcher.lookingAt()); System.out.println("matches(): "+matcher.matches()); } }
以上实例编译运行结果如下：
Current REGEX is: foo Current INPUT is: fooooooooooooooooo
lookingAt(): true matches(): false
replaceFirst 和replaceAll 方法
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：
import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; 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); } }
以上实例编译运行结果如下：
The cat says meow. All cats say meow.
appendReplacement 和 appendTail 方法
Matcher 类也提供了appendReplacement 和appendTail 方法用于文本替换：
看下面的例子来解释这个功能：
import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class RegexMatches { private static String REGEX = "a*b"; private static String INPUT = "aabfooaabfooabfoob"; 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()); } }
以上实例编译运行结果如下：
-foo-foo-foo-
PatternSyntaxException 类的方法
PatternSyntaxException 是一个非强制异常类，它指示一个正则表达式模式中的语法错误。
PatternSyntaxException 类提供了下面的方法来帮助我们查看发生了什么错误。
| 序号 | 方法及说明 |
|---|---|
| 1 | public String getDescription() 获取错误的描述。 |
| 2 | public int getIndex() 获取错误的索引。 |
| 3 | public String getPattern() 获取错误的正则表达式模式。 |
| 4 | public String getMessage() 返回多行字符串，包含语法错误及其索引的描述、错误的正则表达式模式和模式中错误索引的可视化指示。 |