正则在Java中的基本使用

什么是正则?

正则表达式,是一种用于描述字符串匹配规则的表达式。通过正则表达式可以字符串中找到符合特定规则的内容。正则表达式就像是一把强大的查找和替换工具,但更加灵活。

为什么需要正则?

在网站的开发之中,经常需要接触的就是对于表单的操作,比如:邮箱的验证、手机号的验证。为了保证这些数据的正确性,我们都需要对数据进行一些复杂的验证处理。在此我们以Java语言为例,判断是否是一个邮箱格式。

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public static boolean isValidEmail(String email) {
// 检查是否包含 '@'
int atIndex = email.indexOf('@');
if (atIndex == -1 || atIndex == 0 || atIndex == email.length() - 1) {
return false;
}

// 检查是否包含 '.'
int dotIndex = email.lastIndexOf('.');
if (dotIndex == -1 || dotIndex == atIndex + 1 || dotIndex == email.length() - 1) {
return false;
}
return true;
}

以上的代码,我们实现了一个基本邮箱格式的判断。但代码有点过于复杂了,如果使用正则来验证会不会比较简单呢?下面是一个正则验证邮箱的格式的例子。

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private static boolean isValidEmail(String email) {
// 定义E-Mail地址的正则表达式
String emailRegex = "^[a-zA-Z0-9_+&*-]+(?:\\.[a-zA-Z0-9_+&*-]+)*@(?:[a-zA-Z0-9-]+\\.)+[a-zA-Z]{2,7}$";

// 验证是否合法
return Pattern.compile(emailRegex).matcher(email).matches();
}

通过上面的例子我们发现,使用正则来验证数据的格式,将会变得简单很多。这也是正则最大的特点。

常用正则标记

  • 基本字符匹配:
.匹配除换行符外的任意字符。示例:a.b 可以匹配 “aab”、”aeb”、”acb” 等。
[]字符集,匹配方括号中的任意一个字符。示例:[aeiou] 可以匹配任何一个元音字母。
[^]否定字符集,匹配除方括号中字符外的任意一个字符。示例:[^0-9] 可以匹配任何非数字字符。
\d匹配任意数字字符,相当于 [0-9]
\D匹配任意非数字字符,相当于 [^0-9]
\w匹配任意字母、数字或下划线字符,相当于 [a-zA-Z0-9_]
\W匹配任意非字母、数字或下划线字符,相当于 [^a-zA-Z0-9_]
\s匹配任意空白字符,包括空格、制表符、换行符等。
\S匹配任意非空白字符。
  • 重复匹配:
*匹配前一个元素零次或多次。示例:ab*c 可以匹配 “ac”、”abc”、”abbc” 等。
+匹配前一个元素一次或多次。示例:ab+c 可以匹配 “abc”、”abbc” 等,但不能匹配 “ac”。
?匹配前一个元素零次或一次。示例:ab?c 可以匹配 “ac”、”abc”,但不能匹配 “abbc”。
  • 位置匹配:
^匹配字符串的开始。示例:^abc 可以匹配以 “abc” 开头的字符串。
$匹配字符串的结束。示例:xyz$ 可以匹配以 “xyz” 结尾的字符串。
  • 特殊字符匹配:
\转义字符,使其后的字符失去特殊含义。示例:\d 匹配任意数字字符。
  • 分组和引用:
()用于将多个元素分组。示例:(abc)+ 可以匹配 “abc”、”abcabc” 等。
\n引用前面的第n个分组匹配到的文本。示例:(\d{2})-(\d{2})-(\d{4}) 可以匹配日期形式,如 “01-01-2022”,并通过引用获取年、月、日。
  • 边界匹配:
\b匹配单词的边界。示例:\bword\b 可以匹配 “word”,但不匹配 “words” 或 “password”。
\B匹配非单词边界。
  • 量词:
{n}匹配前一个元素恰好n次。示例:a{3} 可以匹配 “aaa”。
{n,}匹配前一个元素至少n次。
{n,m}匹配前一个元素至少n次,最多m次。

常用正则

  • 匹配邮箱地址:

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    ^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$
  • 匹配URL:

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    ^(https?|ftp):\/\/[^\s/$.?#].[^\s]*$
  • 匹配日期:

    1
    ^\d{4}-\d{2}-\d{2}$
  • 匹配手机号码:

    1
    ^\d{11}$
  • 匹配身份证号码:

    1
    ^(^\d{17}(\d|X|x))$
  • 匹配IP地址:

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    ^(?:[0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}$
  • 匹配用户名(字母开头,允许字母数字下划线,长度6-20):

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    ^[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]{5,19}$
  • 匹配密码(包含大小写字母和数字,长度8-16):

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    ^(?=.*[a-z])(?=.*[A-Z])(?=.*\d)[a-zA-Z\d]{8,16}$ 
  • 匹配 HTML 标签:

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    <[^>]+>
  • 匹配中文字符:

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    [\u4e00-\u9fa5]

正则处理类

  • Pattern:正则表达式编译;

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    // 将给定的正则表达式编译为模式。
    public static Pattern compile(String regex)
    • 正则拆分
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    // 将给定的输入分成这个规则的匹配。
    public String[] split(CharSequence input)

    示例:

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    public static void main(String[] args) {
    // 要拆分的字符串
    String inputString = "apple,orange,banana,grape";

    // 使用逗号作为分隔符进行拆分
    String[] fruits = splitString(inputString, ",");

    // 输出拆分后的结果
    System.out.println("拆分后的水果:");
    for (String fruit : fruits) {
    System.out.println(fruit);
    }
    }

    public static String[] splitString(String input, String delimiter) {
    // 构建正则表达式
    String regex = Pattern.quote(delimiter);

    // 使用正则表达式拆分字符串
    return input.split(regex);
    }
  • Matcher:正则表达式匹配,实现了正则表达式的处理类,对象的实例化依靠Pattern类完成;

    • 获取matcher对象
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    // 获取matcher对象
    public Matcher matcher(CharSequence input)
    • 正则表达式匹配
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    public static boolean matches(String regex,CharSequence input)

    示例:

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public static void main(String[] args) {
// 要匹配的字符串
String inputString = "The quick brown fox jumps over the lazy dog";

// 匹配包含 "fox" 的单词
String pattern = "\\bfox\\b";
boolean isMatch = isPatternMatch(inputString, pattern);

// 输出匹配结果
if (isMatch) {
System.out.println("字符串中包含 'fox'");
} else {
System.out.println("字符串中不包含 'fox'");
}
}

public static boolean isPatternMatch(String input, String regex) {
// 构建正则表达式
Pattern pattern = Pattern.compile(regex);

// 创建Matcher对象
Matcher matcher = pattern.matcher(input);

// 进行匹配
return matcher.find();
}
  • 正则分组

    正则表达式中的分组是用括号 () 包围的部分,可以用来实现匹配的分组操作。

示例:

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String sql = "INSERT INTO dept(deptno, dname, loc) VALUES(#{deptno}, #{dname}, #{loc})";
String regex = "#\\{\\w+\\}+";

// 编译正则表达式
Pattern compile = Pattern.compile(regex);
Matcher matcher = compile.matcher(sql);
while (matcher.find()) { // 是否有匹配成功的内容
System.out.println(matcher.group().replaceAll("#|\\{|\\}", ""));
}

自动生成正则

如果记不住那些复杂的正则标记,有没有办法可以根据我们的提供的需求,自动生成正则表达式呢?当然是可以的。那么你可以使用ChatGPT大语言模型,来根据我们的提供的需求自动帮我们生成正则,甚至可以可以帮我写好样例代码,拿来用就好了。

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代码、注释、说明都给了很清晰的说明,简直太贴心了。