Java中正则表达式的介绍、使用场景及示例代码

一、前言

Java中的正则表达式是一种强大的文本处理工具，它允许你通过特定的模式来匹配、查找、替换或验证字符串。Java的正则表达式功能通过java.util.regex包提供，其中Pattern类表示编译后的正则表达式，而Matcher类则用于对输入字符串进行匹配操作。

二、正则表达式的基础

‌字符类 ‌：如.（匹配任意字符）、\d（匹配数字）、\w（匹配字母或数字或下划线）等。
‌数量词 ‌：如*（匹配0次或多次）、+（匹配1次或多次）、?（匹配0次或1次）、{n}（匹配n次）、{n,}（匹配n次或更多次）、{n,m}（匹配n到m次）等。
‌锚点 ‌：如``（匹配字符串的开始）、$（匹配字符串的结束）、\b（匹配单词边界）等。
‌分组和捕获 ‌：用()来分组，捕获的组可以通过反向引用进行访问，如\1、\2等表示第一、第二个捕获组。
‌或操作 ‌：用|表示"或"的关系。
‌转义字符 ‌：在正则表达式中，某些字符具有特殊含义，如果要匹配这些字符本身，需要使用\进行转义，如\.匹配点字符。

三、Java中的正则表达式类

‌Pattern类‌：
- Pattern.compile(String regex)：将给定的正则表达式编译成一个模式。
- Pattern.matcher(CharSequence input)：创建一个匹配器，用于将输入序列与该模式进行匹配。
‌Matcher类‌：
- boolean matches()：尝试将整个区域与模式匹配。
- boolean lookingAt()：尝试从输入序列的开头开始匹配模式。
- boolean find()：尝试在输入序列中查找与该模式匹配的下一个子序列。
- int start() / int end()：返回当前匹配的起始和结束索引。
- String group() / String group(int group)：返回由之前的匹配操作所匹配的输入子序列，或指定组的子序列。

四、常见应用场景

‌校验输入‌：使用正则表达式来校验用户输入的格式，如邮箱地址、电话号码、身份证号码等。
‌文本搜索‌：在大量文本中搜索符合特定模式的字符串，如查找所有包含特定单词的句子。
‌文本替换‌：将文本中符合特定模式的字符串替换为其他字符串，如将文本中的所有数字替换为星号。
‌字符串分割‌：根据正则表达式来分割字符串，如将逗号分隔的字符串分割为数组

五、示例代码

以下是一个简单的Java正则表达式示例，用于验证一个字符串是否为有效的电子邮件地址：

java 复制代码

import java.util.regex.Pattern;
import java.util.regex.Matcher;

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {

        // 定义电子邮件地址的正则表达式模式
        String regex = "[A-Za-z0-9+_.-]+@[A-Za-z0-9.-]+$";

        // 编译正则表达式
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);

        // 要匹配的输入字符串
        String input = "example@example.com";

        // 创建匹配器
        Matcher matcher = pattern.matcher(input);

        // 进行匹配操作并输出结果
        if (matcher.matches()) {
            System.out.println("有效的电子邮件地址！");
        } else {
            System.out.println("无效的电子邮件地址！");
        }
    }
}

以下是一个简单的示例，演示如何使用Java正则表达式来匹配字符串中的数字：

java 复制代码

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {

        // 定义正则表达式模式
        String regex = "\\d+";

        // 编译正则表达式模式
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);

        // 要匹配的输入字符串
        String input = "The number is 12345 and the other number is 67890.";

        // 获取Matcher对象
        Matcher matcher = pattern.matcher(input);
        
        // 查找并打印所有匹配的数字
        while (matcher.find()) {
            System.out.println("Found number: " + matcher.group());
        }
    }
}

以下是一个简单的示例，演示如何使用Java正则表达式来验证电话号码：

java 复制代码

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class PhoneNumberValidator {
    private static final String PHONE_NUMBER_REGEX = "^1[34578]\\d{9}$";

    public static boolean validatePhoneNumber(String phoneNumber) {
        Pattern pattern = Pattern.compile(PHONE_NUMBER_REGEX);
        Matcher matcher = pattern.matcher(phoneNumber);
        return matcher.matches();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String phoneNumber = "13800138000";
        boolean isValid = validatePhoneNumber(phoneNumber);
        System.out.println("电话号码是否有效: " + isValid);
    }
}

以下是一个简单的示例，演示如何使用Java正则表达式来验证身份证号码：

java 复制代码

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class IDCardValidator {

    // 15位身份证正则表达式
    private static final String IDCARD15_REGEX = "^[1-9]\\d{7}((0\\d)|(1[0-2]))(([0|1|2]\\d)|3[0-1])\\d{3}$";

    // 18位身份证正则表达式
    private static final String IDCARD18_REGEX = "^[1-9]\\d{5}[1-9]\\d{3}((0\\d)|(1[0-2]))(([0|1|2]\\d)|3[0-1])\\d{3}(\\d|X|x)$";

    public static boolean isValidIDCard(String idCard) {
        Pattern pattern15 = Pattern.compile(IDCARD15_REGEX);
        Pattern pattern18 = Pattern.compile(IDCARD18_REGEX);
        Matcher matcher15 = pattern15.matcher(idCard);
        Matcher matcher18 = pattern18.matcher(idCard);
        return matcher15.matches() || matcher18.matches();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String idCard = "11010519491231002X";
        boolean isValid = isValidIDCard(idCard);
        System.out.println("身份证号码是否有效: " + isValid);
    }
}