Java中正则表达式的一些概念和用法_正则表达式是什么-优快云博客

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ava中的正则表达式是用于匹配、搜索和操作文本的强大工具。它们广泛应用于数据验证、文本解析和替换等场景。Java提供了java.util.regex包，其中主要包含两个类：Pattern和Matcher，用于处理正则表达式。

下面将简单地讲解Java中的正则表达式，包括基础概念、语法、使用步骤和示例代码。

一. 什么是正则表达式

正则表达式(Regular Expression，简称regex)是一种用于匹配字符串模式的强大工具。

基础概念

Pattern（模式）：表示已编译的正则表达式。它是不可变的，可用于创建多个Matcher实例。
Matcher（匹配器）：用于执行匹配操作的引擎。它依赖于Pattern并应用到目标字符序列上。

它可以：

查找文本
替换文本
验证格式
提取字符串中的特定部分

二、正则表达式语法

1. 字符匹配

普通字符：直接匹配自身，如a匹配字符'a'。
元字符：具有特殊含义的字符，如.、*、+、?、^、$、[]、{}、()等。

2. 字符类

[abc]     // 匹配a、b或c中的任意一个字符
[^abc]    // 匹配除了a、b、c以外的任意字符
[a-z]     // 匹配所有小写字母
[A-Z]     // 匹配所有大写字母
[0-9]     // 匹配所有数字

3. 预定义字符类

.：匹配除换行符\n外的任意字符。
\d：匹配数字，等价于[0-9]。
\D：匹配非数字字符，等价于[^0-9]。
\s：匹配空白字符，包括空格、制表符等。
\S：匹配非空白字符。
\w：匹配字母、数字或下划线，等价于[a-zA-Z0-9_]。
\W：匹配非字母、数字或下划线字符。

4. 量词

*     // 匹配前面的表达式0次或多次
+     // 匹配前面的表达式1次或多次
?     // 匹配前面的表达式0次或1次
{n}   // 匹配前面的表达式恰好n次
{n,}  // 匹配前面的表达式至少n次
{n,m} // 匹配前面的表达式n到m次

三、基本使用步骤

1. 编译正则表达式

使用Pattern.compile()方法编译正则表达式：

Pattern pattern = Pattern.compile("正则表达式");

2. 创建匹配器

使用pattern.matcher()方法创建Matcher对象：

Matcher matcher = pattern.matcher("目标字符串");

3. 进行匹配

使用Matcher类的方法执行匹配操作：

matches()：整个字符串是否匹配。
find()：查找下一个匹配的子字符串。
group()：获取当前匹配的子字符串。

四、示例代码

下面通过一个示例演示如何在Java中使用正则表达式。

1.验证邮箱地址

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

public class EmailValidator {
    public static void main(String[] args) {
        String email = "user@example.com";
        String regex = "^[\\w.-]+@[\\w.-]+\\.\\w+$";

        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(email);

        if (matcher.matches()) {
            System.out.println("邮箱地址有效");
        } else {
            System.out.println("邮箱地址无效");
        }
    }
}

2.提取数字

public class NumberExtractor {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "订单编号：12345，金额：¥678.90";
        String regex = "\\d+";

        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(text);

        while (matcher.find()) {
            System.out.println("找到的数字：" + matcher.group());
        }
    }
}

例题：根据给定菜单，输出菜单中价格数据，并计算出菜单中菜品的总价格

public class Menu {
    public static void main(String[] args) {
        // 示例菜单字符串
        String menu = "红烧肉 28.8元\n" +
                     "清蒸鱼 38.5元\n" +
                     "炒青菜 12.5元\n" +
                     "蛋炒饭 16.0元\n" +
                     "番茄蛋汤 9.8元";
        processMenu(menu);
    }
    
    public static void processMenu(String menu) {
        String[] items = menu.split("\n");
        
        // 用于存储总价
        double totalPrice = 0.0;
        
        System.out.println("菜单中的价格数据：");
        
        for (String item : items) {
            String priceStr = item.replaceAll("[^0-9.]", "");
            
                // 将价格字符串转换为double类型
                double price = Double.parseDouble(priceStr);
                System.out.printf("%.2f\n", price);
                
                // 累加总价
                totalPrice += price; 
            
        }
        
        // 输出总价
        System.out.println("\n菜品总价格：" + String.format("%.2f", totalPrice) + "元");
    }
}

3. 分割字符串

public class StringSplitter {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "苹果,香蕉;橙子|葡萄";
        String regex = "[,;|]";

        String[] fruits = text.split(regex);
        for (String fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

4. 实用示例

public class RegexExamples {
    public static void main(String[] args) {
        // 提取价格的多种方法
        String price = "价格：¥99.99元";
        
        // 方法1：提取数字和小数点
        String price1 = price.replaceAll("[^0-9.]", "");
        System.out.println(price1); // "99.99"
        
        // 方法2：使用正则表达式捕获组
        String price2 = price.replaceAll(".*¥(\\d+\\.\\d+)元.*", "$1");
        System.out.println(price2); // "99.99"
        
        // 方法3：使用Pattern和Matcher类
        Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+\\.\\d+");
        Matcher matcher = pattern.matcher(price);
        if (matcher.find()) {
            System.out.println(matcher.group()); // "99.99"
        }
    }
}

public class ReplaceAll {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("""
                如果不需要正则表达式功能，优先使用replace，因为它会更高效。\s
                使用replaceAll时需要注意转义字符，因为正则表达式对某些字符（如.、*、?等）有特殊含义。
                如果不需要正则表达式功能，优先使用replace，因为它会更高效。\s
                使用replaceAll时需要注意转义字符，因为正则表达式对某些字符（如.、*、?等）有特殊含义。""");

//        String replace(CharSequence target, CharSequence replacement);
        String text1 = "hello world";
        String replacedText1 = text1.replace("o", "a"); // 替换所有的 "o" 为 "a"
        System.out.println(replacedText1); // 输出 "hella warld"


        //String replaceAll(String regex, String replacement);
        String text2 = "hello world";
        String replacedText2 = text2.replaceAll("o", "a"); // 替换所有的 "o" 为 "a"
        System.out.println(replacedText2); // 输出 "hella warld"

// 使用正则表达式替换所有的非字母字符
        String textWithSymbols = "hello123 world!";
        String replacedTextWithSymbols = textWithSymbols.replaceAll("[^a-zA-Z]", " ");
        System.out.println(replacedTextWithSymbols); // 输出 "hello   world "


    }
}

五、常用方法

Pattern类方法

compile(String regex)：编译正则表达式。
compile(String regex, int flags)：指定匹配标志编译正则表达式，如忽略大小写等。

Matcher类方法

matches()：尝试将整个区域与模式匹配。
find()：扫描输入序列以查找下一个匹配。
group()：返回以前匹配操作的匹配结果。
start()和end()：返回匹配的起始和结束索引。
replaceAll(String replacement)：替换所有匹配的子字符串。

六、注意事项与结论

转义字符：由于反斜杠在Java字符串中是转义字符，所以正则表达式中的反斜杠需要写成双反斜杠。例如，特殊字符（如 ., *, +, ?, |, (, ), [, ], {, }, ^, $）需要用 \ 转义， \d在Java中需要写成"\\d"。
性能优化：对于频繁使用的正则表达式，应该将其编译为Pattern对象并重复使用，而不是每次都编译，避免使用过于复杂的正则表达式，尽量使用具体的字符类而不是通配符。
输入验证：使用正则表达式进行输入验证时，要考虑全面，避免正则表达式过于宽松或严格。