Java 正则表达式的使用方法
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下面是 Java 正则表达式详细的使用指南,涵盖语法细节、核心类方法、高级特性及实战案例:
一、正则表达式语法详解
1. 基础字符匹配
- 普通字符:直接匹配自身(如
a
匹配 "a",3
匹配 "3")。 - 转义字符:用
\\
表示特殊含义(Java 中需双重转义):\\.
匹配.
(避免被解读为任意字符)\\*
匹配*
(避免被解读为量词)\\n
匹配换行符,\\t
匹配制表符
2. 字符类([]
定义)
- 枚举匹配:
[abc]
匹配a
/b
/c
;[0-9]
匹配任意数字(等价于\\d
)。 - 排除匹配:
[^abc]
匹配非a
/b
/c
的字符。 - 范围组合:
[a-zA-Z0-9]
匹配字母或数字(等价于\\w
)。 - 预定义字符类:
\\d
=[0-9]
(数字)\\D
=[^0-9]
(非数字)\\s
=[ \t\n\x0B\f\r]
(空白符)\\S
=[^ \t\n\x0B\f\r]
(非空白符)\\w
=[a-zA-Z_0-9]
(单词字符)\\W
=[^a-zA-Z_0-9]
(非单词字符)
3. 量词(控制匹配次数)
- 贪婪模式(默认):尽可能多匹配:
*
:0 次或多次(a*
匹配""
、"a"
、"aa"
...)+
:1 次或多次(a+
匹配"a"
、"aa"
...)?
:0 次或 1 次(a?
匹配""
或"a"
){n}
:恰好 n 次(a{3}
匹配"aaa"
){n,}
:至少 n 次(a{2,}
匹配"aa"
、"aaa"
...){n,m}
:n 到 m 次(a{1,3}
匹配"a"
、"aa"
、"aaa"
)
- 非贪婪模式:在量词后加
?
,尽可能少匹配:a*?
:匹配 0 次或多次,但优先最短(如"aaaa"
中匹配""
)a+?
:匹配 1 次即可(如"aaaa"
中匹配"a"
)
4. 边界匹配
^
:行的开头(^abc
匹配以"abc"
开头的字符串)。$
:行的结尾(abc$
匹配以"abc"
结尾的字符串)。\\b
:单词边界(\\bcat\\b
匹配独立单词"cat"
,不匹配"category"
中的"cat"
)。\\B
:非单词边界(\\Bcat\\B
匹配"category"
中的"cat"
)。
5. 分组与引用
- 捕获分组:用
()
定义,可通过group(n)
提取:Pattern p = Pattern.compile("(\\d{4})-(\\d{2})-(\\d{2})"); // 年-月-日分组 Matcher m = p.matcher("2023-10-05"); if (m.matches()) {String year = m.group(1); // "2023"String month = m.group(2); // "10" }
- 非捕获分组:用
(?:pattern)
定义,仅用于分组不捕获(节省性能):Pattern p = Pattern.compile("(?:https?):\\/\\/"); // 匹配http://或https://,不捕获
- 反向引用:用
\\n
引用第 n 个分组的内容(替换时用$n
):// 交换两个数字(如"12-34" → "34-12") String result = "12-34".replaceAll("(\\d+)-(\\d+)", "$2-$1");
6. 零宽断言(预查)
- 正向肯定预查:
(?=pattern)
匹配后面紧跟pattern
的位置:Pattern p = Pattern.compile("\\d+(?=元)"); // 匹配后面是"元"的数字(如"100元"中的"100")
- 正向否定预查:
(?!pattern)
匹配后面不紧跟pattern
的位置:Pattern p = Pattern.compile("\\d+(?!元)"); // 匹配后面不是"元"的数字(如"100个"中的"100")
- 反向肯定预查:
(?<=pattern)
匹配前面是pattern
的位置:Pattern p = Pattern.compile("(?<=¥)\\d+"); // 匹配前面是"¥"的数字(如"¥100"中的"100")
- 反向否定预查:
(?<!pattern)
匹配前面不是pattern
的位置:Pattern p = Pattern.compile("(?<!¥)\\d+"); // 匹配前面不是"¥"的数字(如"$100"中的"100")
二、Pattern 类详解
1. 编译方法与标志
// 基本编译
Pattern pattern = Pattern.compile(regex);// 带标志编译(多标志用 | 分隔)
Pattern pattern = Pattern.compile(regex, Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.MULTILINE);
常用标志:
CASE_INSENSITIVE
:忽略大小写(如a
匹配A
)。MULTILINE
:多行模式(^
匹配每行开头,$
匹配每行结尾)。DOTALL
:s
模式,.
匹配包括换行符\n
在内的所有字符。UNICODE_CASE
:结合CASE_INSENSITIVE
,支持 Unicode 字符大小写匹配。COMMENTS
:忽略正则中的空格和#
注释(需用(?x)
开启内联注释)。
2. 常用方法
matcher(CharSequence input)
:创建 Matcher 对象。split(CharSequence input)
:按匹配规则分割字符串(返回数组):String[] parts = Pattern.compile("\\|").split("a|b|c"); // ["a", "b", "c"]
matches(String regex, CharSequence input)
:静态方法,直接判断全匹配。
三、Matcher 类详解
1. 匹配状态方法
matches()
:全字符串匹配(整个字符串必须符合正则)。lookingAt()
:从字符串开头匹配(不必匹配全部):Matcher m = Pattern.compile("\\d+").matcher("123abc"); m.lookingAt(); // true(匹配"123")
find()
:查找下一个匹配子串(可循环调用):Matcher m = Pattern.compile("\\d+").matcher("a123b456"); while (m.find()) {System.out.println(m.group()); // 依次输出"123"、"456" }
start()
/end()
:返回当前匹配的起始 / 结束索引(end()
是匹配后一位):m.find(); // 匹配"123" m.start(); // 1("123"在字符串中的起始索引) m.end(); // 4("123"结束索引的下一位)
2. 替换与修改方法
replaceAll(String replacement)
:替换所有匹配。replaceFirst(String replacement)
:替换第一个匹配。appendReplacement(StringBuffer sb, String replacement)
:逐步替换并追加到缓冲区(灵活控制替换过程):StringBuffer sb = new StringBuffer(); Matcher m = Pattern.compile("\\d+").matcher("a123b456"); while (m.find()) {m.appendReplacement(sb, "*" + m.group() + "*"); // 包裹数字 } m.appendTail(sb); // 追加剩余部分 System.out.println(sb.toString()); // "a*123*b*456*"
3. 重置与重新配置
reset()
:重置匹配器状态,可重新输入字符串:matcher.reset("new string"); // 重新匹配新字符串
usePattern(Pattern newPattern)
:更换正则模式(复用 Matcher 对象)。
四、实战案例
1. 验证手机号(中国大陆)
String regex = "^1[3-9]\\d{9}$"; // 1开头,第二位3-9,共11位
boolean isValid = Pattern.matches(regex, "13800138000"); // true
2. 提取 URL 中的域名
String url = "https://www.example.com/path?query=1";
Pattern p = Pattern.compile("(?<=https?://)(\\w+\\.)+\\w+");
Matcher m = p.matcher(url);
if (m.find()) {String domain = m.group(); // "www.example.com"
}
3. 清除 HTML 标签
String html = "<div><p>Hello</p></div>";
String text = html.replaceAll("<[^>]+>", ""); // 替换所有标签为空白 → "Hello"
4. 格式化数字(每 3 位加逗号)
String number = "123456789";
String formatted = number.replaceAll("(\\d)(?=(\\d{3})+$)", "$1,"); // "123,456,789"
五、性能与避坑指南
- 避免灾难性回溯:复杂正则(如
(a+)+b
匹配aaaaa
)可能导致性能爆炸,建议简化或拆分。 - 预编译复用:频繁使用的正则用
Pattern
预编译,避免重复编译开销。 - 转义陷阱:注意特殊字符转义(如
.
、*
、(
需加\\
)。 - 贪婪与非贪婪选择:根据需求选择模式(如提取标签用
.*?
而非.*
)。 - 分组索引:
group(0)
是全匹配,分组从1
开始计数。
通过掌握上述细节,可应对 Java 中绝大多数正则表达式场景,包括字符串验证、提取、格式化等复杂需求。正则表达式的核心在于多练习,结合具体场景调试模式。