Java-Matcher类

Matcher类是Java正则表达式API的核心组件之一（位于java.util.regex包），用于执行复杂的字符串匹配操作。它与Pattern类配合使用，提供查找、替换、分组提取等功能。

1. Matcher类的作用

• 对输入字符串执行匹配操作（查找、替换等）

• 支持分组提取（通过()捕获的子表达式）

• 提供位置信息（匹配的起始和结束索引）

• 支持多次匹配和重置

2. 创建Matcher对象

Matcher对象必须通过Pattern.matcher()方法创建，不能直接实例化。

Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+"); // 编译正则表达式
Matcher matcher = pattern.matcher("A1B2C3"); // 创建Matcher对象

3. 核心方法详解

3.1 匹配检查方法

示例：

Matcher matcher = Pattern.compile("Java").matcher("Java is fun");

System.out.println(matcher.matches());   // false（不完全匹配）
System.out.println(matcher.lookingAt()); // true（开头匹配）
System.out.println(matcher.find());      // true（找到"Java"）

3.2 获取匹配结果

示例（分组提取）：

Pattern pattern = Pattern.compile("(\\d{3})-(\\d{4})");
Matcher matcher = pattern.matcher("电话: 123-4567");

if (matcher.find()) {
    System.out.println("完整匹配: " + matcher.group(0)); // "123-4567"
    System.out.println("区号: " + matcher.group(1));    // "123"
    System.out.println("号码: " + matcher.group(2));    // "4567"
    System.out.println("分组数量: " + matcher.groupCount()); // 2
}

3.3 替换操作

示例：

Matcher matcher = Pattern.compile("Java").matcher("Java is cool. Java is powerful.");

// 替换所有匹配
System.out.println(matcher.replaceAll("Python")); 
// 输出: "Python is cool. Python is powerful."

// 渐进式替换
StringBuffer sb = new StringBuffer();
while (matcher.find()) {
    matcher.appendReplacement(sb, "Python");
}
matcher.appendTail(sb);
System.out.println(sb.toString()); // 同上

3.4 重置与区域限制

示例：

Matcher matcher = Pattern.compile("\\d+").matcher("A1B2C3");

matcher.region(2, 4); // 只匹配"B2"部分
while (matcher.find()) {
    System.out.println(matcher.group()); // 输出: "2"
}

4. 高级功能

4.1 命名分组（Java 7+）

通过(?<name>regex)定义命名分组，通过group(String name)访问。

Pattern pattern = Pattern.compile("(?<area>\\d{3})-(?<number>\\d{4})");
Matcher matcher = pattern.matcher("123-4567");

if (matcher.find()) {
    System.out.println("区号: " + matcher.group("area"));   // "123"
    System.out.println("号码: " + matcher.group("number")); // "4567"
}

4.2 非捕获分组

使用(?:regex)表示非捕获分组（不占用分组编号）。

Pattern pattern = Pattern.compile("(?:Mr|Ms) (\\w+)");
Matcher matcher = pattern.matcher("Mr Smith");

if (matcher.find()) {
    System.out.println(matcher.group(1)); // "Smith"（group(0)为"Mr Smith"）
}

5. 性能优化建议

1. 复用Matcher对象：
   避免在循环中重复创建Matcher，优先调用reset()。

   
   Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+");
   Matcher matcher = pattern.matcher("");
   
   for (String s : strings) {
       matcher.reset(s);
       while (matcher.find()) { ... }
   }

2. 预编译正则表达式：
   多次使用的正则表达式应编译为Pattern对象。

3. 合理使用区域限制：
   通过region()缩小匹配范围提升性能。

6. 完整示例

import java.util.regex.*;

public class MatcherDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 编译正则表达式
        Pattern pattern = Pattern.compile("(\\d{3})-(\\d{4})");
        
        // 2. 创建Matcher
        Matcher matcher = pattern.matcher("电话: 123-4567, 备用: 890-1234");

        // 3. 查找所有匹配
        while (matcher.find()) {
            System.out.println("完整匹配: " + matcher.group());
            System.out.println("区号: " + matcher.group(1));
            System.out.println("号码: " + matcher.group(2));
        }

        // 4. 替换操作
        String replaced = matcher.replaceAll("***-$2");
        System.out.println(replaced); // "电话: ***-4567, 备用: ***-1234"
    }
}

7. 总结

核心要点：

• Matcher必须通过Pattern.matcher()创建。

• find()和matches()的区别：前者查找子串，后者要求完全匹配。

• 分组编号从1开始，group(0)表示整个匹配。