Java学习教程，从入门到精通，Java 正则表达式知识点及案例代码（120）

Java 正则表达式知识点及案例代码

一、正则表达式简介

正则表达式（Regular Expression，简称 regex）是一种用于描述字符串模式的强大工具。它可以用来进行字符串的匹配、查找、替换等操作。Java 提供了 java.util.regex 包来支持正则表达式。

二、Java 正则表达式语法

1. 基本语法

元字符	描述
.	匹配除换行符以外的任意字符
\d	匹配数字，等价于 [0-9]
\D	匹配非数字，等价于 [^0-9]
\w	匹配字母、数字、下划线，等价于 [a-zA-Z0-9_]
\W	匹配非字母、数字、下划线，等价于 [^a-zA-Z0-9_]
\s	匹配空白字符，包括空格、制表符、换行符等
\S	匹配非空白字符
^	匹配字符串的开头
$	匹配字符串的结尾
\b	匹配单词边界
\B	匹配非单词边界

2. 字符类

表达式	描述
[abc]	匹配 a、b 或 c
[^abc]	匹配除 a、b、c 以外的任意字符
[a-z]	匹配 a 到 z 之间的任意小写字母
[A-Z]	匹配 A 到 Z 之间的任意大写字母
[0-9]	匹配 0 到 9 之间的任意数字

3. 量词

量词	描述
*	匹配前面的子表达式零次或多次
+	匹配前面的子表达式一次或多次
?	匹配前面的子表达式零次或一次
{n}	匹配前面的子表达式恰好 n 次
{n,}	匹配前面的子表达式至少 n 次
{n,m}	匹配前面的子表达式至少 n 次，至多 m 次

4. 分组和捕获

表达式	描述
(pattern)	匹配 pattern 并捕获匹配的子字符串
(?:pattern)	匹配 pattern 但不捕获匹配的子字符串
(?pattern)	匹配 pattern 并捕获匹配的子字符串，命名为 name

5. 边界匹配

表达式	描述
^	匹配字符串的开头
$	匹配字符串的结尾
\b	匹配单词边界
\B	匹配非单词边界

6. 预定义字符类

表达式	描述
\d	匹配数字，等价于 [0-9]
\D	匹配非数字，等价于 [^0-9]
\w	匹配字母、数字、下划线，等价于 [a-zA-Z0-9_]
\W	匹配非字母、数字、下划线，等价于 [^a-zA-Z0-9_]
\s	匹配空白字符，包括空格、制表符、换行符等
\S	匹配非空白字符

7. 转义字符

表达式	描述
\\	匹配反斜杠 \
\.	匹配点号 .
\*	匹配星号 *
\+	匹配加号 +
\?	匹配问号 ?
\(	匹配左括号 (
\)	匹配右括号 )
\{	匹配左花括号 {
\}	匹配右花括号 }
\[	匹配左方括号 [
\]	匹配右方括号 ]
|	匹配竖线 `

三、Java 正则表达式 API

Java 提供了 java.util.regex 包来支持正则表达式，主要包含以下类：

• Pattern：表示一个正则表达式的编译表示。
• Matcher：用于对字符串进行匹配操作的引擎。

1. Pattern 类

• Pattern.compile(String regex)：将给定的正则表达式编译为 Pattern 对象。
• Pattern.matcher(CharSequence input)：创建一个匹配器，用于匹配给定的输入字符串。

2. Matcher 类

• matcher.matches()：尝试将整个输入序列与模式匹配。
• matcher.find()：尝试查找与该模式匹配的输入序列的下一个子序列。
• matcher.group()：返回匹配的子字符串。
• matcher.start()：返回匹配的子字符串的起始索引。
• matcher.end()：返回匹配的子字符串的结束索引。

四、案例代码

import java.util.regex.*;

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 匹配数字
        String regex1 = "\\d+"; // 匹配一个或多个数字
        String input1 = "12345";
        System.out.println("1. 匹配数字: " + input1.matches(regex1)); // true

        // 2. 匹配邮箱
        String regex2 = "^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,6}$";
        String input2 = "[email protected]";
        System.out.println("2. 匹配邮箱: " + input2.matches(regex2)); // true

        // 3. 匹配手机号码
        String regex3 = "^1[3456789]\\d{9}$";
        String input3 = "13800138000";
        System.out.println("3. 匹配手机号码: " + input3.matches(regex3)); // true

        // 4. 匹配日期格式 (YYYY-MM-DD)
        String regex4 = "^\\d{4}-\\d{2}-\\d{2}$";
        String input4 = "2023-10-01";
        System.out.println("4. 匹配日期格式: " + input4.matches(regex4)); // true

        // 5. 查找字符串中的所有数字
        String regex5 = "\\d+";
        String input5 = "abc123def456ghi";
        Pattern pattern5 = Pattern.compile(regex5);
        Matcher matcher5 = pattern5.matcher(input5);
        System.out.println("5. 查找字符串中的所有数字:");
        while (matcher5.find()) {
            System.out.println("找到数字: " + matcher5.group());
        }

        // 6. 替换字符串中的数字为 *
        String regex6 = "\\d";
        String input6 = "abc123def456ghi";
        String result6 = input6.replaceAll(regex6, "*");
        System.out.println("6. 替换字符串中的数字为 *: " + result6);

        // 7. 分组捕获
        String regex7 = "(\\d{3})-(\\d{4})";
        String input7 = "123-4567";
        Pattern pattern7 = Pattern.compile(regex7);
        Matcher matcher7 = pattern7.matcher(input7);
        if (matcher7.matches()) {
            System.out.println("7. 分组捕获:");
            System.out.println("第一组: " + matcher7.group(1)); // 123
            System.out.println("第二组: " + matcher7.group(2)); // 4567
        }

        // 8. 命名分组捕获
        String regex8 = "(?\\d{3})-(?\\d{4})";
        String input8 = "123-4567";
        Pattern pattern8 = Pattern.compile(regex8);
        Matcher matcher8 = pattern8.matcher(input8);
        if (matcher8.matches()) {
            System.out.println("8. 命名分组捕获:");
            System.out.println("area: " + matcher8.group("area")); // 123
            System.out.println("number: " + matcher8.group("number")); // 4567
        }
    }
}

五、代码解释

1. 匹配数字：使用 \\d+ 匹配一个或多个数字。
2. 匹配邮箱：使用正则表达式匹配常见的邮箱格式。
3. 匹配手机号码：匹配中国大陆的手机号码。
4. 匹配日期格式：匹配 YYYY-MM-DD 格式的日期。
5. 查找字符串中的所有数字：使用 Matcher.find() 方法查找字符串中的所有数字。
6. **替换字符串中的数字为 ***：使用 replaceAll() 方法将字符串中的数字替换为 *。
7. 分组捕获：使用 () 进行分组捕获，并通过 group(int) 方法获取捕获的内容。
8. 命名分组捕获：使用 (?pattern) 进行命名分组捕获，并通过 group(String) 方法获取捕获的内容。

六、总结

正则表达式是处理字符串的强大工具，掌握它可以极大地提高字符串处理的效率。通过 Java 的 Pattern 和 Matcher 类，我们可以轻松地进行字符串的匹配、查找、替换等操作。希望这份文档和代码示例能够帮助你更好地理解和使用 Java 正则表达式。