Java中正则表达式使用方法
1. 正则表达式概述
正则表达式（Regular Expression，简称 Regex）是一种用于匹配字符串的模式工具。在 Java 中，正则表达式通过 java.util.regex 包实现，主要涉及以下两个类：
Pattern：表示一个编译好的正则表达式模式。Matcher：用于在字符串中查找与模式匹配的内容。
正则表达式可以用来验证格式、提取信息或替换文本，例如检查邮箱地址是否合法、提取字符串中的数字、按规则分割字符串等。
2. 正则表达式符号速查表
以下是正则表达式的常用符号和元字符（以正则表达式的原始形式列出）。在 Java 代码中，符号如 \d 需要写成 \\d，因为 Java 字符串需要转义反斜杠。
2.1 基本字符和元字符
| 符号 | 含义 | 示例 | 不匹配示例 |
|---|---|---|---|
\d | 匹配一个数字（0-9） | 5 | a |
\D | 匹配一个非数字 | a | 5 |
\w | 匹配字母、数字或下划线 | a、3 或 _ | ! |
\W | 匹配非字母、数字或下划线 | ! 或 @ | a |
\s | 匹配一个空白字符（如空格、制表符、换行符） | 或 \n | a |
\S | 匹配一个非空白字符 | a 或 1 | 空白字符 |
. | 匹配任意字符（除换行符外） | a 或 1 或 . | \n |
2.2 字符集合
字符集合用方括号 [] 表示，用于匹配单个字符。以下是详细说明：
| 符号 | 含义 | 示例 | 不匹配示例 |
|---|---|---|---|
[abc] | 匹配单个字符，且该字符是 a、b 或 c | a、b 或 c | ab（多字符）、d |
[^abc] | 匹配单个字符，且该字符不是 a、b 或 c | d 或 1 | a、b 或 c |
[a-z] | 匹配单个小写字母（a 到 z） | b | A、1 |
[A-Z] | 匹配单个大写字母（A 到 Z） | B | a、1 |
[a-zA-Z] | 匹配单个字母（大小写均可） | A 或 b | 1 |
[0-9] | 匹配单个数字（0 到 9） | 5 | a |
[a-z&[def]] | 匹配单个字符，且该字符是 a 到 z 中且是 d、e 或 f | d、e 或 f | a、b |
[a-z&&[^bc]] | 匹配单个字符，且该字符是 a 到 z 但不是 b 或 c | a 或 d | b、c |
[a-z&&[^m-p]] | 匹配单个字符，且该字符是 a 到 z 但不是 m 到 p | a 或 q | m、n |
说明：[abc] 只匹配单个字符，不会匹配连续的字符串。例如：
- 字符串
ab：[abc]会匹配a（第一个字符），再匹配b（第二个字符），但不能直接匹配整个ab。 - 如果要匹配
ab，需要写成ab（连续字符模式），而不是[ab]。
2.3 量词
量词用于指定匹配的次数：
| 符号 | 含义 | 示例 | 不匹配示例 |
|---|---|---|---|
+ | 匹配 1 次或多次 | \d+ 匹配 123 | 空字符串 |
* | 匹配 0 次或多次 | \d* 匹配 12 或空 | 无 |
? | 匹配 0 次或 1 次 | \d? 匹配 1 或空 | 12（多于 1 个） |
{n} | 匹配正好 n 次 | \d{2} 匹配 12 | 1、123 |
{n,} | 匹配至少 n 次 | \d{2,} 匹配 123 | 1 |
{n,m} | 匹配 n 到 m 次 | \d{2,3} 匹配 12 或 123 | 1、1234 |
2.4 边界匹配
| 符号 | 含义 | 示例 | 不匹配示例 |
|---|---|---|---|
^ | 匹配字符串的开头 | ^a 匹配 abc 的开头 | bac |
$ | 匹配字符串的结尾 | a$ 匹配 cba 的结尾 | abc |
\b | 匹配单词边界 | \bword\b 匹配单独的 word | keyword |
3. 使用方法
Java 提供了两种主要方式来使用正则表达式：通过 Pattern 和 Matcher 类，或者直接使用 String 类的方法。
3.1 使用 Pattern 和 Matcher
步骤：
- 使用
Pattern.compile()创建正则表达式模式（注意转义）。 - 使用
Pattern.matcher()创建一个匹配器。 - 使用
Matcher.find()和Matcher.group()查找并获取匹配结果。
示例代码：提取字符串中的所有数字，并展示字符集合的匹配。
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.regex.Matcher;public class RegexDemo {public static void main(String[] args) {// 示例 1：提取数字String input = "Order: 123, Price: 456";Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+"); // 正则表达式 \d+（匹配 1 个或多个数字）Matcher matcher = pattern.matcher(input);System.out.println("提取的数字：");while (matcher.find()) {System.out.println(matcher.group());}// 示例 2：字符集合 [abc] 的匹配String text = "ab";Pattern pattern2 = Pattern.compile("[abc]"); // 正则表达式 [abc]（匹配单个 a、b 或 c）Matcher matcher2 = pattern2.matcher(text);System.out.println("\n字符集合 [abc] 匹配结果：");while (matcher2.find()) {System.out.println("匹配到的字符：" + matcher2.group());}}
}
运行结果：
提取的数字：
123
456字符集合 [abc] 匹配结果：
匹配到的字符：a
匹配到的字符：b
说明：在字符串 ab 中，[abc] 每次只匹配一个字符，先匹配到 a，再匹配到 b，但它不会将 ab 作为一个整体匹配。
3.2 使用 String 类的方法
String 类提供了几种简便的方法：
matches()：判断整个字符串是否完全匹配正则表达式。String text = "12345"; boolean isNumber = text.matches("\\d+"); // 返回 true System.out.println("是否全为数字：" + isNumber);replaceAll()：替换所有匹配正则表达式的部分。String text = "abc123def456"; String result = text.replaceAll("\\d+", "-"); // 结果：abc-def- System.out.println("替换数字后的结果：" + result);split()：按正则表达式分割字符串。String text = "a,b,c"; String[] parts = text.split(","); // 结果：["a", "b", "c"] System.out.println("分割结果：" + java.util.Arrays.toString(parts));
4. 应用实例
4.1 验证邮箱地址
public class EmailValidation {public static void main(String[] args) {String email = "user@example.com";String emailPattern = "^[A-Za-z0-9+_.-]+@[A-Za-z0-9.-]+$";if (email.matches(emailPattern)) {System.out.println("邮箱格式正确：" + email);} else {System.out.println("邮箱格式错误：" + email);}}
}
运行结果：
邮箱格式正确：user@example.com
4.2 验证手机号码
public class PhoneValidation {public static void main(String[] args) {String phone = "13812345678";String phonePattern = "^1[3-9]\\d{9}$";if (phone.matches(phonePattern)) {System.out.println("手机号码格式正确：" + phone);} else {System.out.println("手机号码格式错误：" + phone);}}
}
运行结果：
手机号码格式正确：13812345678
4.3 提取单词
public class WordExtraction {public static void main(String[] args) {String input = "Hello world, this is a test";Pattern pattern = Pattern.compile("\\b\\w+\\b"); // 正则表达式 \b\w+\b（匹配单词）Matcher matcher = pattern.matcher(input);while (matcher.find()) {System.out.println("找到的单词：" + matcher.group());}}
}
运行结果：
找到的单词：Hello
找到的单词：world
找到的单词：this
找到的单词：is
找到的单词：a
找到的单词：test
4.4 验证连续字符
如果需要匹配连续的字符（如 ab），不能使用 [ab]，而是直接写成 ab：
public class SequenceMatch {public static void main(String[] args) {String input = "cabd";Pattern pattern = Pattern.compile("ab"); // 正则表达式 ab（匹配连续的 ab）Matcher matcher = pattern.matcher(input);while (matcher.find()) {System.out.println("找到的连续字符：" + matcher.group());}}
}
运行结果：
找到的连续字符：ab
5. 注意事项
- 性能优化：避免在循环中重复调用
Pattern.compile()，建议将Pattern对象定义为静态变量。 - 转义规则：正则表达式中的特殊字符（如
.、+）需要转义，在 Java 中需要双重转义，例如正则表达式\.要写成\\.。