一看就懂的正規表示式教學

案例引入

在講正規表示式前，我們不妨先從一個場景來逐漸引入。

你可能有過這樣的經歷：我們去某些網站註冊帳號，當你在設定密碼的時候，網站會提示你密碼的長度範圍，以及對應的規則限制（如下圖）。

根據上圖，我們將密碼設定規則可以描述為兩個條件：

（1）長度為6-16位元；

（2）密碼中必須包含數位，大寫字母，小寫字母，特殊字元（指定字元）；

現在假設我們不知道正規表示式，作為程式設計師的你，該如何去實現這樣一個密碼驗證呢？

下面是我寫的一個校驗方法（樣本）：

/**
 * 校驗使用者密碼是否滿足設定規則
 * 
 * @param password 使用者輸入的密碼
 * @return true-滿足；false-不滿足
 */
public static boolean checkPassword(String password) {
    // 密碼不能為空
    if (password == null || password.isEmpty()) {
        return false;
    }
    // 校驗密碼長度（6-16位元）
    int len = password.length();
    if (len < 6 || len > 16) {
        return false;
    }
    // 定義四種組合條件
    boolean hasNumber = false;
    boolean hasSmallLetter = false;
    boolean hasBigLetter = false;
    boolean hasSpecialChar = false;
    // 將密碼字串拆分為單個字元，然後對每個字元進行校驗
    char[] chars = password.toCharArray();
    for (char c : chars) {
        // 是否包含數位0-9
        if (c >= '0' && c <= '9') {
            hasNumber = true;
            continue;
        }
        // 是否包含小寫字母a-z
        if (c >= 'a' && c <= 'z') {
            hasSmallLetter = true;
            continue;
        }
        // 是否包含大寫字母A-Z
        if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
            hasBigLetter = true;
            continue;
        }
        // 是否滿足指定的特殊字元
        if ("~@#S%*_-+=:.?".indexOf(c) > 0) {
            hasSpecialChar = true;
            continue;
        }
        // 如果某個字元不在上面四種情況，則不滿足規則
        return false;
    }
    // 如果四種組合條件均滿足，則符合密碼設定規則
    return hasNumber && hasSmallLetter && hasBigLetter && hasSpecialChar;
}

這個方法寫得對不對呢？我們不防用幾組密碼去進行驗證下：

可以看到，我們列舉的8組密碼，都得到了驗證，說明我們的方法是OK的。

但這樣一個密碼設定規則校驗，我們就差不多寫近 30 行的程式碼，是不是感覺有點累贅了呢？明明規則很簡單，程式碼量卻寫了這麼多，有沒有什麼方法可以簡化我們的程式碼呢？當然有！於是，這時就可以讓我們今天的主角正規表示式出場了。

下面，則是具有相同校驗功能，基於正規表示式的驗證方法：

/**
 * 通過正規表示式校驗使用者密碼是否滿足設定規則
 * 
 * @param password 使用者輸入的密碼
 * @return true-滿足；false-不滿足
 */
public static boolean checkPasswordByRegex(String password) {
    return Pattern.matches("^(?=.*[0-9])(?=.*[a-z])(?=.*[A-Z])(?=.*[~@#S%*_\-+=:.?])[A-Za-z0-9~@#S%*_\-+=:.?]{8,20}$", password);
}

那麼它寫得到底對不對呢？於是，我們可以通過上面的範例資料，繼續呼叫該方法來進行驗證：

通過結果我們可以看到，他也是符合我們預期的。於是我們發現，在不用正規表示式的時候，我們的程式碼量近30行，而使用了正規表示式，程式碼就濃縮為了1行，也就是說，使用正規表示式時可以簡化我們的程式碼。

但同時我們也可知，正規表示式具有一定的學習成本，如果你不懂正規表示式，那麼你看它可能就是一頭霧水，如果出了問題，更也就無從下手去修改它了。

所以，學會正規表示式還是有必要的，至少以後你的同事寫出來後，不會在腦子裡出現 "這是寫的啥玩意兒啊？怎麼我看不懂" 的想法。

正規表示式

什麼是正規表示式？通過上面的案例大家可能多少有點了解了。是的，他就是通過一行字串，來描述一定的規則（如下圖箭頭所指紅框處）。

命名規範

正規表示式的英文為 Regular Expression，所以我們通常採用這兩個單詞的首幾個字母合在一起，把正規表示式相關的變數名定義為 regexp（單數） 或 regexps（複數） 。

比如：

又比如，在 Java 的 String 類中，有幾個相關替換的方法，它也是支援正規表示式的，他的引數命名也是 regex 。

結構組成

正規表示式通常由一些普通字元，以及一些元字元組成。

普通字元：就是本身作為一個字元時，它不具有其他含義，像我們常用的大小寫字母和數位。

元字元：就是除了本身作為一個字元外，他還可以表達其他含義（下圖是部分元字元節選）。

 其實，我們學習正規表示式，大部分就是基於元字元的學習。

用途場景

學習了正規表示式，我們可以有哪些用途場景呢？

（1）做字串的規則驗證（比如前面的案例引入中，我們可以通過正規表示式來驗證一個密碼是否符合規則）。

（2）做字串的替換（比如將一個字串中所有的大小寫字母去掉，或者替換為指定符號）。

（3）提取字串中所需要的字元（比如一個字串中所有的數位提取出來，組成一個新的字串）。

Java中的正則校驗

正規表示式主要用途就是校驗字串，那麼在Java中，只需要通過下面這個方法即可進行校驗。

boolean result = Pattern.matches(regex, input);

其中：

regex 是我們需要寫的正規表示式校驗規則；

input 是我們待校驗的字串；

返回的 result 就是我們校驗的結果，當為 true 的時候，表示校驗通過，當為 false 的時候，則表示校驗不通過。

正則元字元

正則：普通字元

當我們的正規表示式為一串普通字元（不包含元字元）時，校驗字串只有和正則一致時，才會校驗通過。

具體效果如下：

說明：後面例子為節省篇幅，不顯得累贅，就不再貼程式碼，只貼校驗結果。

正則：d 

d 表示一個數位。

如：

aaad： 表示驗證的字串後面必須以 aaa 開頭，且以一個數位結尾。

aaadbbb：aaa和bbb中間有一個數位

 aaadd：aaa後面跟2個數位

注意：在Java定義的正則裡，由於一個表示的是字串跳脫，因此在Java定義帶有的元字元時，還需要多寫一個，即\，至於其他語言，自己可查閱相關資料進行了解。

正則：D

D 表示一個非數位，它和上面 d 的意思恰好相反。

如：

DDD： 則表示一個長度為3，不包含數位的字串。

111D222：則表示111和222中間，必須包含一個非數位。

正則：w

w 表示一個字母（大小寫均可）、數位，或下劃線。

如：

12w45：則表示12和45中間必須是一個字母，數位，或下劃線。

正則：W 

W 與 w 相反，表示這個位置的字元既不是字母、數位，也不是下劃線。

也就是：特殊符號（除下劃線），或者空格等滿足。

如：

12w45：則表示12和45中間是一個非字母，非數位，或非下劃線。

正則：s

s 表示匹配一個看不見的符號，即空格或製表符（Tab鍵）

如：

88s99：則表示88和99中間須是一個空格或製表符。

（由於我的編輯器設定了1個製表符替換為4個空格，所以這裡就不列舉製表符情況了）

正則：S

 S 與 s 相反，表示一個可以看得見的符號。

如：

88S99：則表示88和99中間須有一個看得見的符號。 

正則：.

 . (小數點) 則表示“n”和"r"之外的任何單個字元。

如：

.... ：則表示任意四個字元

正則：| 

| (豎線) 則表示或的關係，表示檢測的字串須滿足其中一個時，才符合條件。

如：

aa|bb|cc：則表示輸入的字串須是aa，或bb，或cc其中的一個。

注意，如果我們或者關係的前後還有其它字元時，需要用（）將他們包裹起來。

如：

xx(aa|bb|cc)yy：則表示輸入的字串須是xx開頭，yy結尾，且中間是aa，或bb，或cc其中的一個。

正則：[abc]

[ ] 表示匹配其中任意一個字元。

如： 

a[bcd]e：則表示a和e的中間須是b，或c，或d其中的一個

注意：用 | 表示其中之一，他可以是字元，也可以是字串。而只用中括號時，則只表示其中一個字元。

正則：[^abc]

[^ ] 表示不與中括號裡的任意字元匹配。

如： 

a[^bcd]e：則表示a和e的中間除b，c，d這三個字元外，其他的字元都滿足。

正則：[a-z]

[值1-值2] 則表示值1到值2中間的所有字元都滿足（包括值1和值2）。常用該正則來表示大小寫字母範圍，數位範圍。

如：

a[b-d]e：等同於 a[bcd]e，因為 b-d 其實就是b,c,d三個數。

 a[0-9]e：則表示a和e中間是一個數位，等同於 ade（前面說過d表示一個數位）

正則：[^a-z]

[^值1-值2] 則表示除值1和值2之外的所有字元，都可以滿足。

如：

a[^1-3]e：則表示a和e中間的字元，只要不是1，2，3，則都滿足。

正則：num

這裡的num指number，也就是數位，當後面跟數位，表示匹配第幾個括號中的結果。

比如：現在有 abcd 字串，當我們用小括號把 c 包裹起來後，然後在字串後面寫上 1，即 ab(c)d1，則這裡的 1 就指 c，因為 1 表示第1個小括號中的結果。

ab(c)d1：等同於 abcdc 。

如果我們繼續把 ab(c)d1 中的 d 包括起來，並在後面寫上 2，即 ab(c)(d)12， 那麼這裡的 2 就表示 d 這個字元，因為第2個小括號的結果是 d，所以整個表示式就等同於 abcdcd 。

ab(c)(d)12：等同於 abcdcd，也等同於 ab(cd)1 。

正則：?

? 表示匹配前面的子表示式零次或一次。

如：

abc?de: 表示可匹配的字串為 abde (匹配0次c) 或 abcde (匹配1次c)。

正則：+

匹配前面的子表示式一次或多次 (次數 >= 1，即至少1次）

如：

abc+de：ab 和 de 之前至少有一個 c 。

正則：{n}

這裡的 n 是一個非負整數。匹配確定的前面的子表示式 n 次。

如：

 abc{3}de：表示 ab 和 de 之間有3個c。

 ab(xx|yy){3}de：表示 ab 和 de 之間有 xx 或 yy 的個數， 一起合計為3個。

正則：{n,m}

m和n均為非負整數，其中 n<=m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。

如：

abc{2,3}de：表示 ab 和 de 之間有 2 到 3 個 c。

正則：*

表示匹配前面的子表示式任意次。

如：

abc*de：表示 ab 和 de 之間有任意個數（包括0）c 。

總結

到此這篇關於正規表示式教學的文章就介紹到這了,更多相關一看就懂正規表示式內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！