學習正則表達式：Pattern類

 正則表達式在處理文本方面用處非常大，最早像在Perl和awk語言中，提供了這種機制，Java在Java 2中也增加了正則表達式這個包java.util.regex。這個包爲用戶使用正則表達式，提供了易用而全面的支持。

    我的研究方向是web挖掘。從網頁中提取內容,處理文本，當然需要正則表達式這個強大的工具了。

一、首先我們看一下怎麼使用正則表達式的一個例子：
A Matcher examines the results of applying a pattern.
我們希望從這句話中找到所有開頭爲a的單詞。

  當然這只是一個簡單的例子，你可以使用String提供的split方法，得到單詞數組，然後遍歷各個單詞看是否是否開頭爲a
我們現在看看怎麼使用正則表達式來處理這個問題：

import java.util.regex.*;   
  
public class FindA{   
  public static void main(String args[])   
  throws Exception{   
  
    String candidate ="A Matcher examines the results of applying a pattern.";   
    String regex = "\\ba\\w*\\b";   
    Pattern p = Pattern.compile(regex);   
    Matcher m = p.matcher(candidate);   
    String val = null;   
    System.out.println("INPUT: " + candidate);   
    System.out.println("REGEX: " + regex +"\r\n");   
    while (m.find()){   
      val = m.group();   
      System.out.println("MATCH: " + val);   
    }   
    if (val == null) {   
      System.out.println("NO MATCHES: ");   
    }   
  }   
}  

     從這個例子我們可以看到正則表達式涉及到的兩個類Matcher和Pattern,我們以後會專門討論着連個類。現在主要看看使用正則表達式的流程：
首先使用Pattern的一個靜態的方法compile來創建Pattern對象，

Pattern p = Pattern.compile(regex);
然後調用Pattern的方法matcher 
Matcher m = p.matcher(candidate);
                  

得到了Matcher對象，Matcher對象保存了許多匹配信息，然後可以通過find()方法查找匹配的部分，如果有匹配的部分，返回真，使用m.group方法得到匹配的各組值，
否則find返回false.
當然這只是一般的過程，還有許多更細的方法，在以後會陸續的總結，下面我們看一下

String regex = "\\ba\\w*\\b";

這個就是一個正則表達式，b,w,*都是正則表達式的meta character原字符， 

   \b表示單詞的邊界，w表示任意的可構成單詞的字母數字，*表示前面的字母(當然可以是更復雜的組之類的了東東)重複0次或0次以上，

a當然還是a了。所以這個regex就匹配單詞開頭爲a的單詞了。 

<span class="STYLE1">二、下面總結一下基本的正則表達式的meta character以及它們含義：</span> 
.匹配任意一個字符　$　匹配一行的結尾　^　匹配一行的開頭(在[]裏面表示否定) 

{}　定義了一個範圍　 [] 定義了一個字符類　() 定義了一個組 

*前面出現0次以上   +　前面匹配一次以上　?前面出現0次或一次　　 

\　後面的字符不會看作metacharacter  \w 字母數字下劃線　\W 非字母數字下劃線 

\d 單個數字　\D單個非數字　| 或，二者之一　&&與操作符 \b單詞邊界 

下面看看幾個簡單的例子： 

[abc] a、b 或 c（簡單類） 

[^abc] 
任何字符，除了a、b 或 c（否定） 

[a-zA-Z] a 到 z 或 A 到 Z，兩頭的字母包括在內（範圍） 

[a-d[m-p]] a 到 d 或 m 到 p：[a-dm-p]（並集） 

[a-z&&[def]] d、e 或 f（交集） 

[a-z&&[^bc]] a 到 z，除了 b 和 c：[ad-z]（減去） 

[a-z&&[^m-p]] a 到 z，而非 m 到 p：[a-lq-z]（減去） 

<span class="STYLE1">三、java.util.regex提供的操作接口：</span> 

java.util.regex包提供了操作正則表達式的模型，整個模型優雅而簡潔，只有三個類：Pattern、Matcher和 

PatternSyntaxException。下面將要總結他們提供的方法，以及如何靈活應用來處理文本。 

我們還是從Pattern的靜態工廠方法來擴展吧： 

static Pattern compile(String regex)                 

??? 將給定的正則表達式編譯到模式中，並創建Pattern對象，這個方法通常是操作正則表達式的第一步，從前面那個例子
我們也可以看到整個的流程。
在看看一個重載的compile方法：

static Pattern compile(String regex, int flags)               

將給定的正則表達式編譯到具有給定標誌的模式中。 這個方法參數flags提供了一些特殊的選項來用於特殊的處理，
我們下面看看可使用的選項：

UNIX_LINES：這個主要處理UNIX和其他的操作系統在行結束符不一樣的問題，UNIX使用\n代表一行的終止，而Windows
則使用了\r\n,\n,\r,\u2028或者\u0085作爲一行的結束符。

CASE_INSENSITIVE：當我們在匹配的時候要忽略字符大小寫時

COMMENTS:允許我們在正則表達式中使用註釋，例如

Pattern p =Pattern.compile("A    #matches uppercase US-ASCII char code 65",Pattern.COMMENTS);              

MULTILINE:表明要輸入多行，他們有自己的終止字符。

Pattern p = Pattern.compile("^.", Pattern.MULTILINE);            

如果你的輸入的字符串是：This is a sentence.\nSo is this..
這樣我們匹配的字符是This中的T和So中的S，如果不使用MULTILINE，則只會匹配T
程序：

import java.util.regex.*;   
  
public class Multiline{   
  public static void main(String args[])   
  throws Exception{   
  
    String candidate ="This is a sentence.\nSo is this..";   
    String regex = "^.";   
    Pattern p = Pattern.compile("^.", Pattern.MULTILINE);   
    //Pattern p = Pattern.compile(regex,Pattern.MULTILINE);   
    Matcher m = p.matcher(candidate);   
    String val = null;   
    System.out.println("INPUT: " + candidate);   
    System.out.println("REGEX: " + regex +"\r\n");   
    while (m.find()){   
      val = m.group();   
      System.out.println("MATCH: " + val);   
    }   
    if (val == null) {   
      System.out.println("NO MATCHES: ");   
    }   
  }   
}  

DOTALL:使用這個選項之後metacharacter .就可以包括一行的終止字符了，如果沒有這個選項， 一行的終止字符，並不會考慮在字符串之內的。 使用這個選項會降低效率

Pattern p = Pattern.compile(".", Pattern.DOTALL);              

如果我們輸入的是Test\n，則匹配的字符是5個。

我們可以組合以上選項，只要使用|,進行按位或操作即可

Pattern p =
  Pattern.compile("t # a compound flag example",Pattern.CASE_INSENSITIVE | Pattern.UNICODE_CASE|Pattern.COMMENT);
                  

我們還要注意點的是Java對轉譯字符\的處理，例如我們要匹配一個數字：
我們不能使用：

Pattern p = Pattern.compile("\d");            

而是：

Pattern p = Pattern.compile("\\d");               

另外如果regex本身形式是錯誤的，compile方法會拋出java.util.regex.PatternSyntaxException異常。

下面我們總結一下public Matcher matcher(CharSequence input)方法：
    當我們使用compile操作，創建了Pattern對象之後，我們就可以使用Pattern對象的matcher操作，生成 matcher對象了，Matcher對象包含了許多對匹配結果集的操作，我們在總結Matcher對象的時候再說。另外 順便提一下參數CharSequence，CharBuffer, Segment, String, StringBuffer, StringBuilder 都實現這個接口，所以參數可以是這些中的任一種類型了。
下面我們看看：

public int flags()

這個方法返回了我們前面可以設置的並且已經設置的flags選項，我們通過按位與來判斷是否設置了某個選項：

int flgs = myPattern.flags();
boolean isUsingCommentFlag =( Pattern.COMMENTS == (Pattern.COMMENTS & flgs)) ;

看看一個簡化過程的方法：

public static boolean matches (String regex,CharSequence input)

這個方法實際上是：

 Pattern p = Pattern.compile(regex);
 Matcher m = p.matcher(candidate);
 m.matches()

過程的一個簡化,我們在後面總結Matcher中的matches方法之後就會理解這個了。 想必我們經常使用把字符串提取出token變成字符串數組的String中的split方法吧，下面我們看看類似的一個方法：

public String[] split(CharSequence input)

這個方法提供了強大的功能，因爲它可以使用正則表達式來作爲token的分割：

 Pattern p = new Pattern.compile(",|and");
 String fruits[] = p.split("apple,banana and orange");

split的一個重載的版本：

public String[] split(CharSequence input, int limit)

它指定了劃分的組數，有以下三種情況：
limit==0
這時候和沒有limit參數的那個split效果一樣
limit>0
如果你僅僅對前limit個感興趣，你可以使用limit：

String[] tmp = pattern.split("Hello, Dolly, You, Are, My, Favorite",3);
//tmp[0] is  "Hello",
// tmp[1] is "Dolly";
//tmp[2] is  "You, Are, My, Favorite";

limit<0
會儘可能的劃分所有的組，即使分割符後面是個空字符，也要單獨生成一個token:""

Pattern p = Pattern.compile(",");
String temp[] = p.split("Hello,Dolly,", -1);
//temp[]={"Hello","Dolly",""}