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Java正則表達式

正則表達式定義了字符串的模式。

正則表達式可以用來搜索、編輯或處理文本。

正則表達式並不僅限於某一種語言，但是在每種語言中有細微的差別。

Java正則表達式和Perl的是最爲相似的。

java.util.regex包主要包括以下三個類：

Pattern類：
pattern對象是一個正則表達式的編譯表示。Pattern類沒有公共構造方法。要創建一個Pattern對象，你必須首先調用其公共靜態編譯方法，它返回一個Pattern對象。該方法接受一個正則表達式作爲它的第一個參數。
Matcher類：
Matcher對象是對輸入字符串進行解釋和匹配操作的引擎。與Pattern類一樣，Matcher也沒有公共構造方法。你需要調用Pattern對象的matcher方法來獲得一個Matcher對象。
PatternSyntaxException：
PatternSyntaxException是一個非強制異常類，它表示一個正則表達式模式中的語法錯誤。

捕獲組

捕獲組是把多個字符當一個單獨單元進行處理的方法，它通過對括號內的字符分組來創建。

例如，正則表達式(dog) 創建了單一分組，組裏包含"d"，"o"，和"g"。

捕獲組是通過從左至右計算其開括號來編號。例如，在表達式（（A）（B（C））），有四個這樣的組：

((A)(B(C)))
(A)
(B(C))
(C)

可以通過調用matcher對象的groupCount方法來查看表達式有多少個分組。groupCount方法返回一個int值，表示matcher對象當前有多個捕獲組。

還有一個特殊的組（組0），它總是代表整個表達式。該組不包括在groupCount的返回值中。

實例

下面的例子說明如何從一個給定的字符串中找到數字串：

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+)(.*)";

      // 創建 Pattern 對象
      Pattern r = Pattern.compile(pattern);

      // 現在創建 matcher 對象
      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");
      }
   }
}

以上實例編譯運行結果如下：

Found value: This order was placed for QT3000! OK?
Found value: This order was placed for QT300
Found value: 0

正則表達式語法

字符	說明
\	將下一字符標記爲特殊字符、文本、反向引用或八進制轉義符。例如，"n"匹配字符"n"。"\n"匹配換行符。序列"\\"匹配"\"，"\("匹配"("。
^	匹配輸入字符串開始的位置。如果設置了 RegExp 對象的 Multiline 屬性，^ 還會與"\n"或"\r"之後的位置匹配。
$	匹配輸入字符串結尾的位置。如果設置了 RegExp 對象的 Multiline 屬性，$ 還會與"\n"或"\r"之前的位置匹配。
*	零次或多次匹配前面的字符或子表達式。例如，zo* 匹配"z"和"zoo"。* 等效於 {0,}。
+	一次或多次匹配前面的字符或子表達式。例如，"zo+"與"zo"和"zoo"匹配，但與"z"不匹配。+ 等效於 {1,}。
?	零次或一次匹配前面的字符或子表達式。例如，"do(es)?"匹配"do"或"does"中的"do"。? 等效於 {0,1}。
{n}	n 是非負整數。正好匹配 n 次。例如，"o{2}"與"Bob"中的"o"不匹配，但與"food"中的兩個"o"匹配。
{n,}	n 是非負整數。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,}"等效於"o+"。"o{0,}"等效於"o*"。
{n,m}	M 和 n 是非負整數，其中 n <= m。匹配至少 n 次，至多m 次。例如，"o{1,3}"匹配"fooooood"中的頭三個 o。'o{0,1}' 等效於 'o?'。注意：您不能將空格插入逗號和數字之間。
?	當此字符緊隨任何其他限定符（*、+、?、{n}、{n,}、{n,m}）之後時，匹配模式是"非貪心的"。"非貪心的"模式匹配搜索到的、儘可能短的字符串，而默認的"貪心的"模式匹配搜索到的、儘可能長的字符串。例如，在字符串"oooo"中，"o+?"只匹配單個"o"，而"o+"匹配所有"o"。
.	匹配除"\n"之外的任何單個字符。若要匹配包括"\n"在內的任意字符，請使用諸如"[\s\S]"之類的模式。
(pattern)	匹配 pattern 並捕獲該匹配的子表達式。可以使用 $0…$9 屬性從結果"匹配"集合中檢索捕獲的匹配。若要匹配括號字符 ( )，請使用"$"或者"$"。
(?:pattern)	匹配 pattern 但不捕獲該匹配的子表達式，即它是一個非捕獲匹配，不存儲供以後使用的匹配。這對於用"or"字符 (\|) 組合模式部件的情況很有用。例如，'industr(?:y\|ies) 是比 'industry\|industries' 更經濟的表達式。
(?=pattern)	執行正向預測先行搜索的子表達式，該表達式匹配處於匹配 pattern 的字符串的起始點的字符串。它是一個非捕獲匹配，即不能捕獲供以後使用的匹配。例如，'Windows (?=95\|98\|NT\|2000)' 匹配"Windows 2000"中的"Windows"，但不匹配"Windows 3.1"中的"Windows"。預測先行不佔用字符，即發生匹配後，下一匹配的搜索緊隨上一匹配之後，而不是在組成預測先行的字符後。
(?!pattern)	執行反向預測先行搜索的子表達式，該表達式匹配不處於匹配 pattern 的字符串的起始點的搜索字符串。它是一個非捕獲匹配，即不能捕獲供以後使用的匹配。例如，'Windows (?!95\|98\|NT\|2000)' 匹配"Windows 3.1"中的 "Windows"，但不匹配"Windows 2000"中的"Windows"。預測先行不佔用字符，即發生匹配後，下一匹配的搜索緊隨上一匹配之後，而不是在組成預測先行的字符後。
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]	字符範圍。匹配指定範圍內的任何字符。例如，"[a-z]"匹配"a"到"z"範圍內的任何小寫字母。
[^a-z]	反向範圍字符。匹配不在指定的範圍內的任何字符。例如，"[^a-z]"匹配任何不在"a"到"z"範圍內的任何字符。
\b	匹配一個字邊界，即字與空格間的位置。例如，"er\b"匹配"never"中的"er"，但不匹配"verb"中的"er"。
\B	非字邊界匹配。"er\B"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 或回車符。x 的值必須在 A-Z 或 a-z 之間。如果不是這樣，則假定 c 就是"c"字符本身。
\d	數字字符匹配。等效於 [0-9]。
\D	非數字字符匹配。等效於 [^0-9]。
\f	換頁符匹配。等效於 \x0c 和 \cL。
\n	換行符匹配。等效於 \x0a 和 \cJ。
\r	匹配一個回車符。等效於 \x0d 和 \cM。
\s	匹配任何空白字符，包括空格、製表符、換頁符等。與 [ \f\n\r\t\v] 等效。
\S	匹配任何非空白字符。與 [^ \f\n\r\t\v] 等效。
\t	製表符匹配。與 \x09 和 \cI 等效。
\v	垂直製表符匹配。與 \x0b 和 \cK 等效。
\w	匹配任何字類字符，包括下劃線。與"[A-Za-z0-9_]"等效。
\W	與任何非單詞字符匹配。與"[^A-Za-z0-9_]"等效。
\xn	匹配 n，此處的 n 是一個十六進制轉義碼。十六進制轉義碼必須正好是兩位數長。例如，"\x41"匹配"A"。"\x041"與"\x04"&"1"等效。允許在正則表達式中使用 ASCII 代碼。
\num	匹配 num，此處的 num 是一個正整數。到捕獲匹配的反向引用。例如，"(.)\1"匹配兩個連續的相同字符。
\n	標識一個八進制轉義碼或反向引用。如果 \n 前面至少有 n 個捕獲子表達式，那麼 n 是反向引用。否則，如果n 是八進制數 (0-7)，那麼 n 是八進制轉義碼。
\nm	標識一個八進制轉義碼或反向引用。如果 \nm 前面至少有 nm 個捕獲子表達式，那麼 nm 是反向引用。如果 \nm 前面至少有n 個捕獲，則 n 是反向引用，後面跟有字符 m。如果兩種前面的情況都不存在，則 \nm 匹配八進制值nm，其中 n 和 m 是八進制數字 (0-7)。
\nml	當 n 是八進制數 (0-3)，m 和 l 是八進制數 (0-7) 時，匹配八進制轉義碼 nml。
\un	匹配 n，其中 n 是以四位十六進制數表示的 Unicode 字符。例如，\u00A9 匹配版權符號 (©)。

Mather類的方法

索引方法

索引方法提供了有用的索引值，精確表明輸入字符串中在哪能找到匹配：

序號	方法及說明
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間，由給定組所捕獲的子序列的初始索引
3	public int end() 返回最後匹配字符之後的偏移量。
4	public int end(int group) 返回在以前的匹配操作期間，由給定組所捕獲子序列的最後字符之後的偏移量。

研究方法

研究方法用來檢查輸入字符串並返回一個布爾值，表示是否找到該模式：

序號	方法及說明
1	public boolean lookingAt() 嘗試將從區域開頭開始的輸入序列與該模式匹配。
2	public boolean find() 嘗試查找與該模式匹配的輸入序列的下一個子序列。
3	public boolean find(int start）重置此匹配器，然後嘗試查找匹配該模式、從指定索引開始的輸入序列的下一個子序列。
4	public boolean matches() 嘗試將整個區域與模式匹配。

替換方法

替換方法是替換輸入字符串裏文本的方法：

序號	方法及說明
1	public Matcher appendReplacement(StringBuffer sb, String replacement) 實現非終端添加和替換步驟。
2	public StringBuffer appendTail(StringBuffer sb) 實現終端添加和替換步驟。
3	public String replaceAll(String replacement) 替換模式與給定替換字符串相匹配的輸入序列的每個子序列。
4	public String replaceFirst(String replacement) 替換模式與給定替換字符串匹配的輸入序列的第一個子序列。
5	public static String quoteReplacement(String s) 返回指定字符串的字面替換字符串。這個方法返回一個字符串，就像傳遞給Matcher類的appendReplacement 方法一個字面字符串一樣工作。

start 和end 方法

下面是一個對單詞"cat"出現在輸入字符串中出現次數進行計數的例子：

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); // 獲取 matcher 對象
       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());
      }
   }
}

以上實例編譯運行結果如下：

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

可以看到這個例子是使用單詞邊界，以確保字母 "c" "a" "t" 並非僅是一個較長的詞的子串。它也提供了一些關於輸入字符串中匹配發生位置的有用信息。

Start方法返回在以前的匹配操作期間，由給定組所捕獲的子序列的初始索引，end方法最後一個匹配字符的索引加1。

matches 和lookingAt 方法

matches 和lookingAt 方法都用來嘗試匹配一個輸入序列模式。它們的不同是matcher要求整個序列都匹配，而lookingAt 不要求。

這兩個方法經常在輸入字符串的開始使用。

我們通過下面這個例子，來解釋這個功能：

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());
   }
}

以上實例編譯運行結果如下：

Current REGEX is: foo
Current INPUT is: fooooooooooooooooo
lookingAt(): true
matches(): false

replaceFirst 和replaceAll 方法

replaceFirst 和replaceAll 方法用來替換匹配正則表達式的文本。不同的是，replaceFirst 替換首次匹配，replaceAll 替換所有匹配。

下面的例子來解釋這個功能：

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);
   }
}

以上實例編譯運行結果如下：

The cat says meow. All cats say meow.

appendReplacement 和 appendTail 方法

Matcher 類也提供了appendReplacement 和appendTail 方法用於文本替換：

看下面的例子來解釋這個功能：

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);
      // 獲取 matcher 對象
      Matcher m = p.matcher(INPUT);
      StringBuffer sb = new StringBuffer();
      while(m.find()){
         m.appendReplacement(sb,REPLACE);
      }
      m.appendTail(sb);
      System.out.println(sb.toString());
   }
}

以上實例編譯運行結果如下：

-foo-foo-foo-

PatternSyntaxException 類的方法

PatternSyntaxException 是一個非強制異常類，它指示一個正則表達式模式中的語法錯誤。

PatternSyntaxException 類提供了下面的方法來幫助我們查看發生了什麼錯誤。

序號	方法及說明
1	public String getDescription() 獲取錯誤的描述。
2	public int getIndex() 獲取錯誤的索引。
3	public String getPattern() 獲取錯誤的正則表達式模式。
4	public String getMessage() 返回多行字符串，包含語法錯誤及其索引的描述、錯誤的正則表達式模式和模式中錯誤索引的可視化指示。

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捕獲組

實例

正則表達式語法

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替換方法

start 和end 方法

matches 和lookingAt 方法

replaceFirst 和replaceAll 方法

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