java正則表達式詳解

如果你曾經用過Perl或任何其他內建正則表達式支持的語言,你一定知道用正則表達式處理文本和匹配模式是多麼簡單。如果你不熟悉這個術語,那麼“正則表達式”(Regular Expression)就是一個字符構成的串,它定義了一個用來搜索匹配字符串的模式。 
       許多語言,包括Perl、PHP、Python、JavaScript和JScript,都支持用正則表達式處理文本,一些文本編輯器用正則表達式實現高級“搜索-替換”功能。那麼Java又怎樣呢?本文寫作時,一個包含了用正則表達式進行文本處理的Java規範需求(Specification Request)已經得到認可,你可以期待在JDK的下一版本中看到它。 
       然而,如果現在就需要使用正則表達式,又該怎麼辦呢?你可以從Apache.org下載源代碼開放的Jakarta-ORO庫。本文接下來的內容先簡要地介紹正則表達式的入門知識,然後以Jakarta-ORO API爲例介紹如何使用正則表達式。 
一、正則表達式基礎知識 
       我們先從簡單的開始。假設你要搜索一個包含字符“cat”的字符串,搜索用的正則表達式就是“cat”。如果搜索對大小寫不敏感,單詞“catalog”、“Catherine”、“sophisticated”都可以匹配。也就是說: 
                    
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1.1 句點符號 
        假設你在玩英文拼字遊戲,想要找出三個字母的單詞,而且這些單詞必須以“t”字母開頭,以“n”字母結束。另外,假設有一本英文字典,你可以用正則表達式搜索它的全部內容。要構造出這個正則表達式,你可以使用一個通配符——句點符號“.”。這樣,完整的表達式就是“t.n”,它匹配“tan”、“ten”、“tin”和“ton”,還匹配“t#n”、“tpn”甚至“t n”,還有其他許多無意義的組合。這是因爲句點符號匹配所有字符,包括空格、Tab字符甚至換行符: 
                     
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1.2 方括號符號 
       爲了解決句點符號匹配範圍過於廣泛這一問題,你可以在方括號(“[]”)裏面指定看來有意義的字符。此時,只有方括號裏面指定的字符才參與匹配。也就是說,正則表達式“t[aeio]n”只匹配“tan”、“Ten”、“tin”和“ton”。但“Toon”不匹配,因爲在方括號之內你只能匹配單個字符: 
                    
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1.3 “或”符號 
       如果除了上面匹配的所有單詞之外,你還想要匹配“toon”,那麼,你可以使用“|”操作符。“|”操作符的基本意義就是“或”運算。要匹配“toon”,使用“t(a|e|i|o|oo)n”正則表達式。這裏不能使用方擴號,因爲方括號只允許匹配單個字符;這裏必須使用圓括號“()”。圓括號還可以用來分組,具體請參見後面介紹。 
  
                     
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1.4 表示匹配次數的符號 
       表一顯示了表示匹配次數的符號,這些符號用來確定緊靠該符號左邊的符號出現的次數: 
                    
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假設我們要在文本文件中搜索美國的社會安全號碼。這個號碼的格式是999-99-9999。用來匹配它的正則表達式如圖一所示。在正則表達式中,連字符(“-”)有着特殊的意義,它表示一個範圍,比如從0到9。因此,匹配社會安全號碼中的連字符號時,它的前面要加上一個轉義字符“\”。 
                   
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                     圖一:匹配所有123-12-1234形式的社會安全號碼
假設進行搜索的時候,你希望連字符號可以出現,也可以不出現——即,999-99-9999和999999999都屬於正確的格式。這時,你可以在連字符號後面加上“?”數量限定符號,如圖二所示: 
                
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                     圖二:匹配所有123-12-1234和123121234形式的社會安全號碼
下面我們再來看另外一個例子。美國汽車牌照的一種格式是四個數字加上二個字母。它的正則表達式前面是數字部分“[0-9]{4}”,再加上字母部分“[A-Z]{2}”。圖三顯示了完整的正則表達式。 
                
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                      圖三:匹配典型的美國汽車牌照號碼,如8836KV
1.5 “否”符號 
“^”符號稱爲“否”符號。如果用在方括號內,“^”表示不想要匹配的字符。例如,圖四的正則表達式匹配所有單詞,但以“X”字母開頭的單詞除外。                   
      
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                     圖四:匹配所有單詞,但“X”開頭的除外
1.6 圓括號和空白符號 
假設要從格式爲“June 26, 1951”的生日日期中提取出月份部分,用來匹配該日期的正則表達式可以如圖五所示: 
             
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                      圖五:匹配所有Moth DD,YYYY格式的日期
新出現的“\s”符號是空白符號,匹配所有的空白字符,包括Tab字符。如果字符串正確匹配,接下來如何提取出月份部分呢?只需在月份周圍加上一個圓括號創建一個組,然後用ORO API(本文後面詳細討論)提取出它的值。修改後的正則表達式如圖六所示: 
                  
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                      圖六:匹配所有Month DD,YYYY格式的日期,定義月份值爲第一個組
1.7 其它符號 
        爲簡便起見,你可以使用一些爲常見正則表達式創建的快捷符號。如表二所示: 
表二:常用符號 
                    
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例如,在前面社會安全號碼的例子中,所有出現“[0-9]”的地方我們都可以使用“\d”。修改後的正則表達式如圖七所示: 

               
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                       圖七:匹配所有123-12-1234格式的社會安全號碼

 

 

 

 

 

 

字符
B 字符B
\xhh 16進制值0xhh所表示的字符
\uhhhh 16進制值0xhhhh所表示的Unicode字符
\t Tab
\n 換行符
\r 回車符
\f 換頁符
\e Escape

正則表達式的強大體現在它能定義字符集(character class)。下面是一些最常見的字符集及其定義的方式,此外還有一些預定義的字符集:
字符集
. 表示任意一個字符
[abc] 表示字符a,b,c中的任意一個(與a|b|c相同)
[^abc] 除a,b,c之外的任意一個字符(否定)
[a-zA-Z] 從a到z或A到Z當中的任意一個字符(範圍)
[abc[hij]] a,b,c,h,i,j中的任意一個字符(與a|b|c|h|i|j相同)(並集)
[a-z&&[hij]] h,i,j中的一個(交集)
\s 空格字符(空格鍵, tab, 換行, 換頁, 回車)
\S 非空格字符([^\s])
\d 一個數字,也就是[0-9]
\D 一個非數字的字符,也就是[^0-9]
\w 一個單詞字符(word character),即[a-zA-Z_0-9]
\W 一個非單詞的字符,[^\w]

在一些語言裏,"\\"的意思是"只是要在正則表達式裏插入一個反斜槓。沒什麼特別的意思。"但是在Java裏,"\\"的意思是"要插入一個正則表達式的反斜槓,所以跟在它後面的那個字符的意思就變了。"舉例來說,如果想表示一個或更多的"單詞字符",那麼這個正則表達式就應該是"\\w+"。如果要插入一個反斜槓,那就得用"\\\\"。不過像換行,跳格之類的還是隻用一根反斜槓:"\n\t"。
邏輯運算符
XY X 後面跟着 Y
X|Y X或Y
(X) 一個"要匹配的組(capturing group)". 以後可以用\i來表示第i個被匹配的組。


邊界匹配符
^ 一行的開始
$ 一行的結尾
\b 一個單詞的邊界
\B 一個非單詞的邊界
\G 前一個匹配的結束

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