title: 在Java中如何使用正則表達式
date: 2020-01-09 21:52:41
tags: JavaSE
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前言
最近放寒假了，時間比較多，終於有時間繼續研究Java的基礎知識。這幾天在看《Java編程思想》這本書，剛好看完了正則表達式這一張章節，寫一遍博客記錄以下，防止忘記（雖然還是會忘記）。
介紹
什么是正則表達式？
正則表達式(Regular Expression)是一種文本模式，包括普通字符（例如，a 到 z 之間的字母）和特殊字符（稱為"元字符"）。正則表達式使用單個字符串來描述、匹配一系列符合某個句法規則的字符串（CV大法）。
說白了，正則表達式就是定義字符串的規則。我們使用正則表達式，為字符串定義一個規則，比如我們定義一個正則表達式，表示一個只由數字組成，長度任意的字符串，然后，我們就可以用這個正則表達式去匹配任意字符串，看這個字符串是否匹配這個規則。
在Java中如何使用正則表達式？
正則表達式的語法我這里就不提了，太多太雜，不會的可以去菜鳥教程看看，我這里主要就是寫寫在Java中如何使用正則表達式。
在Java中使用正則表達式，首先得知道兩個類，一個叫做Pattern，一個叫做Matcher，這兩個類都是java.util.regex包下的，這個包下也就這兩個類。
Pattern類
Pattern類是用來干嘛的呢，其實我們可以把他簡單理解為就是一個正則表達式（就像File類一樣，我們可以簡單理解為它就是一個文件）。Pattern類沒有公共的構造方法，這意味着我們不能直接new一個Pattern類的對象。在這個類中，提供了一個方法，名字叫compile，我們將正則表達式作為參數，傳入這個方法中，就可以得到一個Pattern對象，我們可以將這個對象理解為就是傳入的正則表達式。
Pattern類有一個實例方法，叫做matcher，這個方法接收一個參數，就是需要匹配的字符串，方法的返回值就是一個Mather對象。
Matcher類
Matcher類又是用來干嘛的呢？Matcher這個單詞翻譯過來就是匹配器的意思，一個Matcher對象就是一個匹配器，我們通過這個匹配器，就可以操作正則表達式與字符串的匹配過程。操作的是哪個正則表達式和字符串呢？就是我們調用Pettern類的compile方法生成的Pettern對象，以及調用Pettern對象的matcher方法傳入的要匹配的字符串。通過這個匹配器對象，我們可以控制字符串的匹配，查看匹配結果，甚至可以替換等便利的操作。
代碼
正則表達式小demo
下面我們看一個簡單的小demo：使用正則表達式，匹配字符串中所有數字部分，輸出匹配的部分，以及匹配的部分在原字符串中的位置。
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
// 使用Pattern類的compile方法，傳入一個正則表達式，得到一個Pattern對象
Pattern pattern = Pattern.compile("[0-9]+");
// 調用pattern對象的matcher方法，傳入需要匹配的字符串， 得到一個匹配器對象
Matcher matcher = pattern.matcher("abcd123acca123a1a2");
// 從字符串開頭，逐一向后匹配，直到無法再匹配為止
while(matcher.find()) {
// 輸出上一次匹配的內容
System.out.print(matcher.group() + ": ");
// 輸出上一次匹配的首尾索引
System.out.println(matcher.start() + "->" + (matcher.end()-1) );
}
}
上面的代碼首先使用Pattern類的compile方法，傳入一個正則表達式，得到一個Pattern對象，[0-9]+這個表達式的意思就是任意長度，且僅由0-9組成的字符串。得到Pattern對象后，調用它的matcher方法，傳入需要匹配的字符串，即可得到一個匹配器，也就是Matcher對象。
得到這個Matcher對象后，就可以進行匹配操作了。在上面的代碼中，調用了find方法進行匹配。find方法的作用就是嘗試從字符串中找到下一個匹配正則表達式的部分，若匹配成功，就返回true，否則返回false，而已經匹配的部分會被跳過。Matcher對象的group()方法返回上一次匹配的部分，而start()方法返回上一次匹配部分的開始索引，end()方法返回上一次匹配部分的結束索引+1的值。我們在while循環的條件中調用find方法進行匹配，若匹配成功，則輸出上次匹配的部分，以及匹配部分在原字符串中的位置。例如上面的代碼，輸出結果如下：
123: 4->6
123: 11->13
1: 15->15
2: 17->17
總結
上面描述了Pattern和Matcher類最基本的操作，但是這兩個類的作用遠不止如此，它們還可以進行很多方便的操作，比如替換操作等，但是這里就不一一描述了，有時間再慢慢補充。
參考
《Java編程思想》