• 学点Java正则表达式


        正则表达式用来指定字符串模式。当你需要定位匹配某种模式的字符串时就可以使用正则表达式。例如,我们下面的一个例程就是在一个HTML文件中通过查找字符串模式<a href="...">来定位所有的超链接。

        当然,为了指定一种模式,使用...这种记号是不够精确的。你需要精确地指定什么样的字符排列是一个合法的匹配。当描述某种模式时,你需要使用一种特殊的语法。

        这里有一个简单例子。正则表达式
    [Jj]ava.+
    匹配下列形式的任何字符串:
    • 首字母是J或j
    • 后续的三个字母是ava
    • 字符串的剩余部分由一个或多个任意字符组成

        例如,字符串“javaness”匹配这个特殊的正则表达式,但是字符串“Core Java”却不匹配。

        如你所见,你需要了解一点语法来理解正则表达式的含意。幸运的是对于大多数的用途,使用少量的简单构造(straightforward constructs)就已足够。
    • 字符类是可选自符的集合,用‘[’封装,比如[Jj],[0-9],[A-Za-z]或[^0-9]。这里的-表示范围(Unicode落在两个边界之间的所有字符),^表示求补(指定字符外的所有字符)。
    • 有许多预定以的字符类,像\d(数字)或\p{Sc}(Unicode货币符号),见表12-8和12-9。
    • 大多数字符与它们自身匹配,像上例中的ava字符。
    • 符号.匹配任何字符(可能行终止符(line terminators)除外,这依赖于标识设置(flag settings))
    • \用作转义符,比如\.匹配一个句点,\\匹配一个反斜杠。
    •  ^和$分别匹配行头和行尾
    • 如果X和Y都是正则表达式,则XY表示“X的匹配后面跟着Y的匹配”。X|Y表示“任何X或Y的匹配”
    • 可以将量词(quantifier)用到表达式中,X+ 表示X重复1次或多次,X* 表示X重复0次或多次,X? 表示X重复0次或1次
    •  默认地,一个量词总是与使总体成功匹配的最长的可能重复匹配。可以加上后缀?(称为reluctant或stingy 匹配,用以匹配最小的重复数),和+(称为possessive或贪婪匹配,用以即使在总体匹配失败的情况下也匹配最大的重复数)来更改这种属性。

    例如,字符串cab匹配[a-z]*ab,但不匹配[a-z]*+ab。第一种情况下,[a-z]*只匹配字符c,因此字符ab正好与模式的剩余部分匹配。但是贪婪版本[a-z]*+就与字符cab匹配,模式的剩余部分ab就匹配失败(,这样总体也就匹配失败)。
    • 可以使用分组来定义子表达式。将分组封装在()中,如([+-]?)([0-9]+)。然后你可以让模式匹配符(the pattern matcher)返回每个分组的匹配,或者使用\n来回引分组(refer back to a group with \n),其中n是组号(以\1起始)

        这里有一个稍微有点复杂却又很有用的正则表达式--它用来描述十进制和十六进制的整数。
    [+-]?[0-9]+|0[Xx][0-9A-Fa-f]+

        不幸的是,在使用正则表达式的各种程序和库之间,它的语法还没有完全标准化。对基本的构造上已达成了共识,但在细节方面有许多令人“抓狂”的区别(many maddening differences)。Java的正则表达式类使用了与Perl语言类似的语法,但也不尽相同。表12-8显示了Java语法的所有正则表达式构造。要了解更多关于正则表达式的信息,请参考Pattern类的API文档,或者Jeffrey E. F. Friedl的著作《Mastering Regular Expressions》(O'Reilly and Associates, 1997)(刚去第二书店查了一下,东南大学出版社已经引入了其第二版,影印)

    表12-8 正则表达式语法

    语法                                                          解释

    字符
    c                                                            字符c
    \unnnn, \xnn, \0n, \0nn, \0nnn          带有十六或八进制值的代码单元
    \0n                                           八进制0n代表的字符(0<=n<=7)
    \0nn                                         八进制0nn代表的字符(0<=n<=7)
    \0mnn                                     八进制0mnn代表的字符(0<=m<=3,0<=n<=7)
    \xnn                                         十六进制 0xnn所代表的字符
    \uhhhh                                    十六进制 0xhhhh所代表的字符
    \t, \n, \r, \f, \a, \e                                    控制字符,依次是制表符,换行符,回车符,换页符,报警符和转义符
    \cc                                                         控制字符中出现的相应字符c

    字符类
    [C1C2. . .]                       C1、C2……中的任何字符。Ci可以是字符,字符范围(C1-C2)或者字符类。
    [^. . .]                                字符类的补集
    [ . . . && . . .]                    两个字符类的交集

    预定义字符类
    .                                        除行终止符外的任何字符(如果DOTALL标志置位,则表示任何字符)
    \d                                      数字[0-9]
    \D                                    非数字[^0-9]
    \s                                     空白字符[\t\n\r\f\x0B]
    \S                                     非空白字符
    \w                                    单词字符[a-zA-Z0-9_]
    \W                                   非单词字符
    \p{name}                        一个指定的字符类,见表12-9
    \P{name}                       指定字符类的补集

    边界匹配符
    ^ $                                   输入的开头和结尾(在多行模式(multiline mode)下是行的开头和结尾)
    \b                                    单词边界
    \B                                    非单词边界
    \A                                     输入的开头
    \z                                     输入的结尾
    \Z                                    除最后行终止符之外的输入结尾
    \G                                   上个匹配的结尾

    量词
    X?                                    可选的X(即X可能出现,也可能不出现)
    X*                                    X,可以重复0次或多次
    X+                                    X,可以重复1次或多次
    X{n} X{n,} X{n,m}          X重复n次,至少重复n次,重复n到m次

    量词后缀
    ?                                   设默认(贪婪)匹配为reluctant匹配
    +                                   设默认(贪婪)匹配为possessive匹配

    集合操作
    XY                                  X的匹配后面跟着Y的匹配
    X|Y                                 X或Y的匹配

    分组
    (X)                                匹配X并且在一个自动计数的分组中捕获它
    \n                                  与第n个分组的匹配

    转义
    \c                                   字符c(必须不是字母)
    \Q...\E                            逐字地引用...
    (?...)                       特殊构造,看Pattern类的API


        正则表达式的最简单使用是测试一个特殊的字符串是否与之匹配。这里有一个Java写的测试程序。首先从表示正则表达式的字符串构造一个Pattern对象。然后从该模式获得一个Matcher对象,并且调用它的matches()方法:
    Pattern pattern = Pattern.compile(patternString);
    Matcher matcher = pattern.matcher(input);
    if (matcher.matches()) . . .

        表12.9 预定义的字符类名(Predefined Character Class Names)

    Lower                         小写的ASII字符[a-z]
    Upper                         大写的ASCII字符[A-Z]
    Alpha                          ASCII字母[A-Za-z]
    Digit                            ASCII 数字 [0-9]
    Alnum                         ASCII 字母或数字[A-Za-z0-9]
    Xdigit                         十六进制数字[0-9A-Fa-f]
    Print or Graph          可打印的ASCII字符[\x21-\x7E]
    Punct                         非字母或数字ASCII [\p{Print}&&\P{Alnum}]
    ASCII                         所有ASCII字符 [\x00-\x7F]
    Cntrl                          ASCII控制字符[\x00-\x1F]
    Blank                         空格符或制表符[ \t]
    Space                        空白符 [ \t\n\r\f\0x0B]
    javaLowerCase       取决于Character.isLowerCase()的小写字符
    javaUpperCase      取决于Character.isUpperCase()的大写字符
    javaWhitespace     取决于Character.isWhitespace()的空白符
    javaMirrored            取决于Character.isMirrored()的Mirrored(?)
    InBlock                      这里的Block是unicode字符的块名,用空格隔开,比如BasicLatin 或 Mongolian。块名列表                                  参考http://www.unicode.org
    Category 或InCategory     这里的Category是Unicode字符的种类名,比如L(字母)或者Sc(货币符号)。种类                                        名列表参考http://www.unicode.org 


        matcher的输入可以是实现CharSequence接口的任何类对象,像String,StringBuilder或CharBuffer。

        当编译模式时,可以设置一个或多个标志,例如
    Pattern pattern = Pattern.compile(patternString,
    Pattern.CASE_INSENSITIVE + Pattern.UNICODE_CASE);

    下面六个标志都是支持的:
    CASE_INSENSITIVE:匹配字符时与大小写无关,该标志默认只考虑US ASCII字符。
    UNICODE_CASE:当与CASE_INSENSITIVE结合时,使用Unicode字母匹配
    MULTILINE:^和$匹配一行的开始和结尾,而不是整个输入
    UNIX_LINES: 当在多行模式下匹配^和$时,只将'\n'看作行终止符
    DOTALL: 当使用此标志时,.符号匹配包括行终止符在内的所有字符
    CANON_EQ: 考虑Unicode字符的规范等价

         如果正则表达式包含分组,Matcher对象能够揭示分组边界。方法
    int start(int groupIndex)
    int end(int groupIndex)
    返回某个特殊分组的起始索引和结尾后索引(past-the-end index )。
    通过调用String group(int groupIndex),你可以简单地得到匹配的字符串。
    第0个分组代表所有的分组,第一个实际分组的索引是1。调用groupCount来获得总的分组数。

         使用开放圆括号来安排嵌套分组。例如,给定模式((1?[0-9]):([0-5][0-9]))[ap]m,并且输入11:59am,Matcher对象报告下列分组
    ((1?[0-9]):([0-5][0-9]))[ap]m
    并输入
    11:59am
    matcher报告下列分组


    分组索引  起始  结束  字符串

    0              0          7      11;59am
    1              0          5      11:59
    2              0          2      11
    3              3          5      59

     
    例12-9提示输入一个模式和一个欲匹配的字符串。它将输出输入的字符串是否匹配模式。如果输入匹配包含分组的模式,程序将会使用圆括号来打印分组边界,如((11):(59))am

    Example 12-9. RegexTest.java
     1. import java.util.*;
     2. import java.util.regex.*;
     3.
     4. /**
     5.    This program tests regular expression matching.
     6.    Enter a pattern and strings to match, or hit Cancel
     7.    to exit. If the pattern contains groups, the group
     8.    boundaries are displayed in the match.
     9. */
    10. public class RegExTest
    11. {
    12.   public static void main(String[] args)
    13.   {
    14.      Scanner in = new Scanner(System.in);
    15.      System.out.println("Enter pattern: ");
    16.      String patternString = in.nextLine();
    17.
    18.      Pattern pattern = null;
    19.      try
    20.      {
    21.         pattern = Pattern.compile(patternString);
    22.      }
    23.      catch (PatternSyntaxException e)
    24.      {
    25.         System.out.println("Pattern syntax error");
    26.         System.exit(1);
    27.      }
    28.
    29.      while (true)
    30.      {
    31.         System.out.println("Enter string to match: ");
    32.         String input = in.nextLine();
    33.         if (input == null || input.equals("")) return;
    34.         Matcher matcher = pattern.matcher(input);
    35.         if (matcher.matches())
    36.         {
    37.            System.out.println("Match");
    38.            int g = matcher.groupCount();
    39.            if (g > 0)
    40.            {
    41.               for (int i = 0; i < input.length(); i++)
    42.               {
    43.                  for (int j = 1; j <= g; j++)
    44.                     if (i == matcher.start(j))
    45.                        System.out.print('(');
    46.                  System.out.print(input.charAt(i));
    47.                  for (int j = 1; j <= g; j++)
    48.                     if (i + 1 == matcher.end(j))
    49.                        System.out.print(')');
    50.               }
    51.               System.out.println();
    52.            }
    53.         }
    54.         else
    55.            System.out.println("No match");
    56.      }
    57.   }
    58. }

         通常地,你不希望匹配整个输入到某个正则表达式,而是希望在输入中找出一个或多个匹配的子字符串。使用Matcher类的find方法来寻找下一个匹配。如果它返回True,再使用start和end方法找出匹配的范围。

    while (matcher.find())
    {
       int start = matcher.start();
       int end = matcher.end();
       String match = input.substring(start, end);
       . . .
    }

    例12-10用到了这种机制。它在一个网页中定位所有的超文本引用并打印它们。为运行程序,在命令行提供一个URL,比如
    java HrefMatch http://www.horstmann.com

    Example 12-10. HrefMatch.java
     1. import java.io.*;
     2. import java.net.*;
     3. import java.util.regex.*;
     4.
     5. /**
     6.    This program displays all URLs in a web page by
     7.    matching a regular expression that describes the
     8.    <a href=...> HTML tag. Start the program as
     9.    java HrefMatch URL
    10. */
    11. public class HrefMatch
    12. {
    13.    public static void main(String[] args)
    14.    {
    15.       try
    16.       {
    17.          // get URL string from command line or use default
    18.          String urlString;
    19.          if (args.length > 0) urlString = args[0];
    20.          else urlString = "http://java.sun.com";
    21.
    22.          // open reader for URL
    23.          InputStreamReader in = new InputStreamReader(new URL(urlString).openStream());
    24.
    25.          // read contents into string buffer
    26.          StringBuilder input = new StringBuilder();
    27.          int ch;
    28.          while ((ch = in.read()) != -1) input.append((char) ch);
    29.
    30.          // search for all occurrences of pattern
    31.          String patternString = "<a\\s+href\\s*=\\s*(\"[^\"]*\"|[^\\s>])\\s*>";
    32.          Pattern pattern = Pattern.compile(patternString, Pattern.CASE_INSENSITIVE);
    33.          Matcher matcher = pattern.matcher(input);
    34.
    35.          while (matcher.find())
    36.          {
    37.             int start = matcher.start();
    38.             int end = matcher.end();
    39.             String match = input.substring(start, end);
    40.             System.out.println(match);
    41.          }
    42.       }
    43.       catch (IOException e)
    44.       {
    45.          e.printStackTrace();
    46.       }
    47.       catch (PatternSyntaxException e)
    48.       {
    49.          e.printStackTrace();
    50.       }
    51.    }
    52. }

        Matcher类的replaceAll方法用一个替换字符串代替出现的所有正则表达式的匹配。比如,下列指令用#替换所有数字序列

    Pattern pattern = Pattern.compile("[0-9]+");
    Matcher matcher = pattern.matcher(input);
    String output = matcher.replaceAll("#");
        替换字符串可以包含模式中的分组引用:$n被第n个分组替换。替换文本中出现$时,使用\$来包含它。
    replaceFirst方法只替换模式的第一次出现。

        最后讲一点,Pattern类有一个split方法,它类似于字符串tokenizer。它使用正则表达式匹配作边界,将输入分离成字符串数组。比如,下面的指令将输入分离成记号(token),

    Pattern pattern = Pattern.compile("\\s*\\p{Punct}\\s*");
    String[] tokens = pattern.split(input);



    java.util.regex.Pattern 1.4

    方法
    static Pattern compile(String expression)
    static Pattern compile(String expression, int flags)
    编译正则表达式字符串到pattern对象用以匹配的快速处理
    参数:
     expression 正则表达式
     flags            下列标志中的一个或多个 CASE_INSENSITIVE, UNICODE_CASE, MULTILINE, UNIX_LINES, DOTALL, and CANON_EQ
     
    Matcher matcher(CharSequence input)
    返回一个matcher对象,它可以用来在一个输入中定位模式匹配

    String[] split(CharSequence input)
    String[] split(CharSequence input, int limit)
    将输入字符串分离成记号,并由pattern来指定分隔符的形式。返回记号数组。分隔符并不是记号的一部分。
    参数:
    input 分离成记号的字符串
    limit 生成的最大字符串数。

     类

    java.util.regex.Matcher 1.4

    方法

    boolean matches()
    返回输入是否与模式匹配

    boolean lookingAt()
    如果输入的起始匹配模式则返回True

    boolean find()
    boolean find(int start)
    尝试查找下一个匹配,并在找到匹配时返回True
    参数:
     start  开始搜索的索引
     
    int start()
    int end()
    返回当前匹配的起始位置和结尾后位置

    String group()
    返回当前匹配

    int groupCount()
    返回输入模式中的分组数

    int start(int groupIndex)
    int end(int groupIndex)
    返回一个给定分组当前匹配中的起始位置和结尾后位置
    参数:
     groupIndex分组索引(从1开始),0表示整个匹配

    String group(int groupIndex)
    返回匹配一个给定分组的字符串
    参数:
     groupIndex
     分组索引(从1开始),0表示整个匹配

    String replaceAll(String replacement)
    String replaceFirst(String replacement)
    返回从matcher输入得到的字符串,但已经用替换表达式替换所有或第一个匹配
    参数:
     replacement 替换字符串

    Matcher reset()
    Matcher reset(CharSequence input)
    复位mather状态。


    (转自DotJox 的 Blog)
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