[Java 基础]正则表达式

正则表达式是一种强大的文本模式匹配工具，它使用一种特殊的语法来描述要搜索或操作的字符串模式。在 Java 中，我们可以使用 java.util.regex包提供的类来处理正则表达式。

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正则表达式不止 Java 语言提供了相应的功能，很多其他语言都提供了对其的支撑，比如：Python、Javascript

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正则表达式

简单来说，正则表达式就是一个由特殊字符（称为元字符）和普通字符组成的字符串，用来定义一个搜索模式。这个模式可以用来匹配、查找、替换符合特定规则的文本。

例如，模式 \d+ 可以匹配一个或多个数字，模式 [a-z]+ 可以匹配一个或多个小写字母。

常用的元字符：

比如，这是一个匹配大多数邮箱地址的正则表达式：

^[\w\-\.]+@([\w\-]+\.)+[\w\-]{2,4}$

1. ^

• 匹配输入的 开始位置。

2. [\w\-\.]+

• 匹配邮箱的 用户名部分（@ 前面）。
• [\w\-\.] 表示可以是以下任意一个字符：
  • \w：等价于 [a-zA-Z0-9_]（字母、数字或下划线）
  • \-：减号（-）
  • \.：点号（.）
• + 表示上面的字符可以重复出现 1 次或多次。

3. @

• 邮箱地址中的 @ 符号，用作用户名和域名的分隔。

4. ([\w\-]+\.)+

• 匹配域名部分中前面的部分（例如：mail.google.）。
• [\w\-]+：一个或多个字母、数字、下划线或减号。
• \.：一个点号。
• (...) +：这个结构可以出现一次或多次，表示可以匹配像 abc.、mail.google. 等。

5. [\w\-]{2,4}

• 匹配最后的顶级域名（如 com、net、org）。
• 范围 {2,4} 表示：2 到 4 个字符之间。
• 允许的字符：字母、数字、下划线、减号。

6. $

• 匹配输入的 结束位置。

可以在这个网站方便的看到正则表达式的匹配情况：

https://www.mklab.cn/utils/regex

Java 中使用正则表达式

Java 中使用正则表达式的步骤

1. 创建 **Pattern** 对象: 使用 Pattern.compile(String regex) 编译正则表达式。
2. 创建 **Matcher** 对象: 使用 pattern.matcher(CharSequence input) 将 Pattern 对象应用于输入字符串。
3. 进行匹配操作: 使用 Matcher 对象的方法进行查找、匹配和替换等操作。

比如，我们使用上面的邮箱的正则表达式判断字符串是不是一个邮箱地址：

Pattern pattern = Pattern.compile("[\\w\\-\\.]+@([\\w\\-]+\\.)+[\\w\\-]{2,4}");
Matcher matcher1 = pattern.matcher("111111111@qq.com");
System.out.println(matcher1.matches()); // true

Matcher matcher2 = pattern.matcher("123ab");
System.out.println(matcher2.matches()); // false

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在 Java 字符串中，反斜杠 \ 是一个特殊字符，用于转义。因此，在正则表达式中要表示字面意义的反斜杠，需要使用双反斜杠 \\。例如，要匹配一个点号 .，正则表达式应该是 \.，但在 Java 字符串中需要写成 "\\."。

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Matcher 类的常用方法：

下面是一个使用正则表达式从字符串中统计 Hello 出现次数的例子，每次还打印了找到的 Hello 在字符串中的开始下标（包含）和结束下标（不包含）：

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
 
public class RegexMatches {

 
    public static void main( String[] args ){
        final String REGEX = "\\bHello\\b";
        final String INPUT = "Hello world,Hello Tomcat,Hello Java";
        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());
        }
   }
}

String 类提供了一些方便的方法，入参可以使用正则表达式：

下面是使用 String 类的 replaceAll 方法将所有的数字替换为 * 的例子：

String text = "Hello 123 World 456";
String result = text.replaceAll("\\d+", "***"); // Hello *** World ***