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案例引入

在講正則表達式前，我們不妨先從一個場景來逐漸引入。

你可能有過這樣的經歷：我們去某些網站註冊帳號，當你在設置密碼的時候，網站會提示你密碼的長度范圍，以及對應的規則限制（如下圖）。

根據上圖，我們將密碼設置規則可以描述為兩個條件：

（1）長度為6-16位；

（2）密碼中必須包含數字，大寫字母，小寫字母，特殊字符（指定字符）；

現在假設我們不知道正則表達式，作為程序員的你，該如何去實現這樣一個密碼驗證呢？

下面是我寫的一個校驗方法（樣本）：

這個方法寫得對不對呢？我們不防用幾組密碼去進行驗證下：

可以看到，我們列舉的8組密碼，都得到瞭驗證，說明我們的方法是OK的。

但這樣一個密碼設置規則校驗，我們就差不多寫近 30 行的代碼，是不是感覺有點累贅瞭呢？明明規則很簡單，代碼量卻寫瞭這麼多，有沒有什麼方法可以簡化我們的代碼呢？當然有！於是，這時就可以讓我們今天的主角正則表達式出場瞭。

下面，則是具有相同校驗功能，基於正則表達式的驗證方法：

那麼它寫得到底對不對呢？於是，我們可以通過上面的示例數據，繼續調用該方法來進行驗證：

通過結果我們可以看到，他也是符合我們預期的。於是我們發現，在不用正則表達式的時候，我們的代碼量近30行，而使用瞭正則表達式，代碼就濃縮為瞭1行，也就是說，使用正則表達式時可以簡化我們的代碼。

但同時我們也可知，正則表達式具有一定的學習成本，如果你不懂正則表達式，那麼你看它可能就是一頭霧水，如果出瞭問題，更也就無從下手去修改它瞭。

所以，學會正則表達式還是有必要的，至少以後你的同事寫出來後，不會在腦子裡出現 “這是寫的啥玩意兒啊？怎麼我看不懂” 的想法。

正則表達式

什麼是正則表達式？通過上面的案例大傢可能多少有點瞭解瞭。是的，他就是通過一行字符串，來描述一定的規則（如下圖箭頭所指紅框處）。

命名規范

正則表達式的英文為 Regular Expression，所以我們通常采用這兩個單詞的首幾個字母合在一起，把正則表達式相關的變量名定義為 regexp（單數） 或 regexps（復數） 。

比如：

又比如，在 Java 的 String 類中，有幾個相關替換的方法，它也是支持正則表達式的，他的參數命名也是 regex 。

結構組成

正則表達式通常由一些普通字符，以及一些元字符組成。

普通字符：就是本身作為一個字符時，它不具有其他含義，像我們常用的大小寫字母和數字。

元字符：就是除瞭本身作為一個字符外，他還可以表達其他含義（下圖是部分元字符節選）。

其實，我們學習正則表達式，大部分就是基於元字符的學習。

用途場景

學習瞭正則表達式，我們可以有哪些用途場景呢？

（1）做字符串的規則驗證（比如前面的案例引入中，我們可以通過正則表達式來驗證一個密碼是否符合規則）。

（2）做字符串的替換（比如將一個字符串中所有的大小寫字母去掉，或者替換為指定符號）。

（3）提取字符串中所需要的字符（比如一個字符串中所有的數字提取出來，組成一個新的字符串）。

Java中的正則校驗

正則表達式主要用途就是校驗字符串，那麼在Java中，隻需要通過下面這個方法即可進行校驗。

其中：

regex 是我們需要寫的正則表達式校驗規則；

input 是我們待校驗的字符串；

返回的 result 就是我們校驗的結果，當為 true 的時候，表示校驗通過，當為 false 的時候，則表示校驗不通過。

正則元字符

正則：普通字符

當我們的正則表達式為一串普通字符（不包含元字符）時，校驗字符串隻有和正則一致時，才會校驗通過。

具體效果如下：

說明：後面例子為節省篇幅，不顯得累贅，就不再貼代碼，隻貼校驗結果。

正則：\d

\d 表示一個數字。

如：

aaa\d：表示驗證的字符串後面必須以 aaa 開頭，且以一個數字結尾。

aaa\dbbb：aaa和bbb中間有一個數字

aaa\d\d：aaa後面跟2個數字

註意：在Java定義的正則裡，由於一個\表示的是字符串轉義，因此在Java定義帶有\的元字符時，還需要多寫一個\，即\\，至於其他語言，自己可查閱相關資料進行瞭解。

正則：\D

\D 表示一個非數字，它和上面 \d 的意思恰好相反。

如：

\D\D\D：則表示一個長度為3，不包含數字的字符串。

111\D222：則表示111和222中間，必須包含一個非數字。

正則：\w

\w 表示一個字母（大小寫均可）、數字，或下劃線。

如：

12\w45：則表示12和45中間必須是一個字母，數字，或下劃線。

正則：\W

\W 與 \w 相反，表示這個位置的字符既不是字母、數字，也不是下劃線。

也就是：特殊符號（除下劃線），或者空格等滿足。

如：

12\w45：則表示12和45中間是一個非字母，非數字，或非下劃線。

正則：\s

\s 表示匹配一個看不見的符號，即空格或制表符（Tab鍵）

如：

88\s99：則表示88和99中間須是一個空格或制表符。

（由於我的編輯器設置瞭1個制表符替換為4個空格，所以這裡就不列舉制表符情況瞭）

正則：\S

\S 與 \s 相反，表示一個可以看得見的符號。

如：

88\S99：則表示88和99中間須有一個看得見的符號。

正則：.

. (小數點) 則表示“\n”和”\r”之外的任何單個字符。

如：

…. ：則表示任意四個字符

正則：| 

| (豎線) 則表示或的關系，表示檢測的字符串須滿足其中一個時，才符合條件。

如：

aa|bb|cc：則表示輸入的字符串須是aa，或bb，或cc其中的一個。

註意，如果我們或者關系的前後還有其它字符時，需要用（）將他們包裹起來。

如：

xx(aa|bb|cc)yy：則表示輸入的字符串須是xx開頭，yy結尾，且中間是aa，或bb，或cc其中的一個。

正則：[abc]

[ ] 表示匹配其中任意一個字符。

如：

a[bcd]e：則表示a和e的中間須是b，或c，或d其中的一個

註意：用 | 表示其中之一，他可以是字符，也可以是字符串。而隻用中括號時，則隻表示其中一個字符。

正則：[^abc]

[^ ] 表示不與中括號裡的任意字符匹配。

如：

a[^bcd]e：則表示a和e的中間除b，c，d這三個字符外，其他的字符都滿足。

正則：[a-z]

[值1-值2] 則表示值1到值2中間的所有字符都滿足（包括值1和值2）。常用該正則來表示大小寫字母范圍，數字范圍。

如：

a[b-d]e：等同於 a[bcd]e，因為 b-d 其實就是b,c,d三個數。

a[0-9]e：則表示a和e中間是一個數字，等同於 a\de（前面說過\d表示一個數字）

正則：[^a-z]

[^值1-值2] 則表示除值1和值2之外的所有字符，都可以滿足。

如：

a[^1-3]e：則表示a和e中間的字符，隻要不是1，2，3，則都滿足。

正則：\num

這裡的num指number，也就是數字，當\後面跟數字，表示匹配第幾個括號中的結果。

比如：現在有 abcd 字符串，當我們用小括號把 c 包裹起來後，然後在字符串後面寫上 \1，即 ab(c)d\1，則這裡的 \1 就指 c，因為 \1 表示第1個小括號中的結果。

ab(c)d\1：等同於 abcdc 。

如果我們繼續把 ab(c)d\1 中的 d 包括起來，並在後面寫上 \2，即 ab(c)(d)\1\2， 那麼這裡的 \2 就表示 d 這個字符，因為第2個小括號的結果是 d，所以整個表達式就等同於 abcdcd 。

ab(c)(d)\1\2：等同於 abcdcd，也等同於 ab(cd)\1 。

正則：?

? 表示匹配前面的子表達式零次或一次。

如：

abc?de: 表示可匹配的字符串為 abde (匹配0次c) 或 abcde (匹配1次c)。

正則：+

匹配前面的子表達式一次或多次 (次數 >= 1，即至少1次）

如：

abc+de：ab 和 de 之前至少有一個 c 。

正則：{n}

這裡的 n是一個非負整數。匹配確定的前面的子表達式n次。

如：

abcde：表示 ab 和 de 之間有3個c。

ab(xx|yy)de：表示 ab 和 de 之間有 xx 或 yy 的個數， 一起合計為3個。

正則：

m和n均為非負整數，其中 n

如：

abcde：表示 ab 和 de 之間有 2 到 3 個 c。

正則：*

表示匹配前面的子表達式任意次。

如：

abc*de：表示 ab 和 de 之間有任意個數（包括0）c 。

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