正则表达式【Pattern 】

2021-08-27 11:36:29 浏览数 (1)

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public final class Pattern

extends Object implements Serializable

正则表达式的编译表示形式。

指定为字符串的正则表达式必须首先被编译为此类的实例。然后,可将得到的模式用于创建 Matcher 对象,依照正则表达式,该对象可以与任意字符序列匹配。执行匹配所涉及的所有状态都驻留在匹配器中,所以多个匹配器可以共享同一模式。

因此,典型的调用顺序是

Pattern p = Pattern.compile("a*b"); Matcher m = p.matcher("aaaaab"); boolean b = m.matches();

在仅使用一次正则表达式时,可以方便地通过此类定义 matches 方法。此方法编译表达式并在单个调用中将输入序列与其匹配。语句

boolean b = Pattern.matches("a*b", "aaaaab");

等效于上面的三个语句,尽管对于重复的匹配而言它效率不高,因为它不允许重用已编译的模式。

此类的实例是不可变的,可供多个并发线程安全使用。Matcher 类的实例用于此目的则不安全。

正则表达式的构造摘要

非捕获组

构造

匹配

字符

x

字符 x

\

反斜线字符

n

带有八进制值 0 的字符 n (0 <= n <= 7)

nn

带有八进制值 0 的字符 nn (0 <= n <= 7)

mnn

带有八进制值 0 的字符 mnn(0 <= m <= 3、0 <= n <= 7)

xhh

带有十六进制值 0x 的字符 hh

uhhhh

带有十六进制值 0x 的字符 hhhh

t

制表符 ('u0009')

n

新行(换行)符 ('u000A')

r

回车符 ('u000D')

f

换页符 ('u000C')

a

报警 (bell) 符 ('u0007')

e

转义符 ('u001B')

cx

对应于 x 的控制符

字符类

[abc]

a、b 或 c(简单类)

[^abc]

任何字符,除了 a、b 或 c(否定)

[a-zA-Z]

a 到 z 或 A 到 Z,两头的字母包括在内(范围)

[a-d[m-p]]

a 到 d 或 m 到 p:[a-dm-p](并集)

[a-z&&[def]]

d、e 或 f(交集)

[a-z&&[^bc]]

a 到 z,除了 b 和 c:[ad-z](减去)

[a-z&&[^m-p]]

a 到 z,而非 m 到 p:[a-lq-z](减去)

预定义字符类

.

任何字符(与行结束符可能匹配也可能不匹配)

d

数字:[0-9]

D

非数字: [^0-9]

s

空白字符:[ tnx0Bfr]

S

非空白字符:[^s]

w

单词字符:[a-zA-Z_0-9]

W

非单词字符:[^w]

POSIX 字符类(仅 US-ASCII)

p{Lower}

小写字母字符:[a-z]

p{Upper}

大写字母字符:[A-Z]

p{ASCII}

所有 ASCII:[x00-x7F]

p{Alpha}

字母字符:[p{Lower}p{Upper}]

p{Digit}

十进制数字:[0-9]

p{Alnum}

字母数字字符:[p{Alpha}p{Digit}]

p{Punct}

标点符号:!"#$%&'()* ,-./:;<=>?@[]^_`{|}~

p{Graph}

可见字符:[p{Alnum}p{Punct}]

p{Print}

可打印字符:[p{Graph}x20]

p{Blank}

空格或制表符:[ t]

p{Cntrl}

控制字符:[x00-x1Fx7F]

p{XDigit}

十六进制数字:[0-9a-fA-F]

p{Space}

空白字符:[ tnx0Bfr]

java.lang.Character 类(简单的 java 字符类型)

p{javaLowerCase}

等效于 java.lang.Character.isLowerCase()

p{javaUpperCase}

等效于 java.lang.Character.isUpperCase()

p{javaWhitespace}

等效于 java.lang.Character.isWhitespace()

p{javaMirrored}

等效于 java.lang.Character.isMirrored()

Unicode 块和类别的类

p{InGreek}

Greek 块(简单块)中的字符

p{Lu}

大写字母(简单类别)

p{Sc}

货币符号

P{InGreek}

所有字符,Greek 块中的除外(否定)

[p{L}&&[^p{Lu}]]

所有字母,大写字母除外(减去)

边界匹配器

^

行的开头

$

行的结尾

b

单词边界

B

非单词边界

A

输入的开头

G

上一个匹配的结尾

Z

输入的结尾,仅用于最后的结束符(如果有的话)

z

输入的结尾

Greedy 数量词

X?

X,一次或一次也没有

X*

X,零次或多次

X

X,一次或多次

X{n}

X,恰好 n 次

X{n,}

X,至少 n 次

X{n,m}

X,至少 n 次,但是不超过 m 次

Reluctant 数量词

X??

X,一次或一次也没有

X*?

X,零次或多次

X ?

X,一次或多次

X{n}?

X,恰好 n 次

X{n,}?

X,至少 n 次

X{n,m}?

X,至少 n 次,但是不超过 m 次

Possessive 数量词

X?

X,一次或一次也没有

X*

X,零次或多次

X

X,一次或多次

X{n}

X,恰好 n 次

X{n,}

X,至少 n 次

X{n,m}

X,至少 n 次,但是不超过 m 次

Logical 运算符

XY

X 后跟 Y

X|Y

X 或 Y

(X)

X,作为捕获组

Back 引用

n

任何匹配的 nth 捕获组

引用

Nothing,但是引用以下字符

Q

Nothing,但是引用所有字符,直到 E

E

Nothing,但是结束从 Q 开始的引用

特殊构造(非捕获)

(?:X)

X,作为非捕获组

(?idmsux-idmsux)

Nothing,但是将匹配标志i d m s u x on - off

(?idmsux-idmsux:X)

X,作为带有给定标志 i d m s u x on - off

(?=X)

X,通过零宽度的正 lookahead

(?!X)

X,通过零宽度的负 lookahead

(?<=X)

X,通过零宽度的正 lookbehind

(?X)

X,通过零宽度的负 lookbehind

(?>X)

X,作为独立的非捕获组


反斜线、转义和引用

反斜线字符 ('') 用于引用转义构造,如上表所定义的,同时还用于引用其他将被解释为非转义构造的字符。因此,表达式 \ 与单个反斜线匹配,而 { 与左括号匹配。

在不表示转义构造的任何字母字符前使用反斜线都是错误的;它们是为将来扩展正则表达式语言保留的。可以在非字母字符前使用反斜线,不管该字符是否非转义构造的一部分。

根据 Java Language Specification 的要求,Java 源代码的字符串中的反斜线被解释为 Unicode 转义或其他字符转义。因此必须在字符串字面值中使用两个反斜线,表示正则表达式受到保护,不被 Java 字节码编译器解释。例如,当解释为正则表达式时,字符串字面值 "b" 与单个退格字符匹配,而 "\b" 与单词边界匹配。字符串字面值 "(hello)" 是非法的,将导致编译时错误;要与字符串 (hello) 匹配,必须使用字符串字面值 "\(hello\)"。

字符类

字符类可以出现在其他字符类中,并且可以包含并集运算符(隐式)和交集运算符 (&&)。并集运算符表示至少包含其某个操作数类中所有字符的类。交集运算符表示包含同时位于其两个操作数类中所有字符的类。

字符类运算符的优先级如下所示,按从最高到最低的顺序排列:

1  字面值转义  x 2  分组[...] 3  范围a-z 4  并集[a-e][i-u] 5  交集[a-z&&[aeiou]]

注意,元字符的不同集合实际上位于字符类的内部,而非字符类的外部。例如,正则表达式 . 在字符类内部就失去了其特殊意义,而表达式 - 变成了形成元字符的范围。

行结束符

行结束符 是一个或两个字符的序列,标记输入字符序列的行结尾。以下代码被识别为行结束符:

  • 新行(换行)符 ('n')、
  • 后面紧跟新行符的回车符 ("rn")、
  • 单独的回车符 ('r')、
  • 下一行字符 ('u0085')、
  • 行分隔符 ('u2028') 或
  • 段落分隔符 ('u2029)。

如果激活 UNIX_LINES 模式,则新行符是唯一识别的行结束符。

如果未指定 DOTALL 标志,则正则表达式 . 可以与任何字符(行结束符除外)匹配。

默认情况下,正则表达式 ^ 和 忽略行结束符,仅分别与整个输入序列的开头和结尾匹配。如果激活 MULTILINE 模式,则 ^ 在输入的开头和行结束符之后(输入的结尾)才发生匹配。处于 MULTILINE 模式中时, 仅在行结束符之前或输入序列的结尾处匹配。

组和捕获

捕获组可以通过从左到右计算其开括号来编号。例如,在表达式 ((A)(B(C))) 中,存在四个这样的组:

1  ((A)(B(C))) 2  A 3  (B(C)) 4  (C)

组零始终代表整个表达式。

之所以这样命名捕获组是因为在匹配中,保存了与这些组匹配的输入序列的每个子序列。捕获的子序列稍后可以通过 Back 引用在表达式中使用,也可以在匹配操作完成后从匹配器获取。

与组关联的捕获输入始终是与组最近匹配的子序列。如果由于量化的缘故再次计算了组,则在第二次计算失败时将保留其以前捕获的值(如果有的话)例如,将字符串 "aba" 与表达式 (a(b)?) 相匹配,会将第二组设置为 "b"。在每个匹配的开头,所有捕获的输入都会被丢弃。

以 (?) 开头的组是纯的非捕获 组,它不捕获文本,也不针对组合计进行计数。

Unicode 支持

此类符合 Unicode Technical Standard #18:Unicode Regular Expression Guidelines 第 1 级和 RL2.1 Canonical Equivalents。

Java 源代码中的 Unicode 转义序列(如 u2014)是按照 Java Language Specification 的 第 3.3 节中的描述处理的。这样的转义序列还可以由正则表达式解析器直接实现,以便在从文件或键盘击键读取的表达式中使用 Unicode 转义。因此,可以将不相等的字符串 "u2014" 和 "\u2014" 编译为相同的模式,从而与带有十六进制值 0x2014 的字符匹配。

与 Perl 中一样,Unicode 块和类别是使用 p 和 P 构造编写的。如果输入具有属性 prop,则与 p{prop} 匹配,而输入具有该属性时与 P{prop} 不匹配。块使用前缀 In 指定,与在 InMongolian 中一样。可以使用可选前缀 Is 指定类别:p{L} 和 p{IsL} 都表示 Unicode 字母的类别。块和类别在字符类的内部和外部都可以使用。

受支持的类别是由 Character 类指定版本中的 The Unicode Standard 的类别。类别名称是在 Standard 中定义的,即标准又丰富。Pattern 所支持的块名称是 UnicodeBlock.forName 所接受和定义的有效块名称。

行为类似 java.lang.Character boolean 是 methodname 方法(废弃的类别除外)的类别,可以通过相同的 p{prop} 语法来提供,其中指定的属性具有名称 javamethodname

与 Perl 5 相比较

Pattern 引擎用有序替换项执行传统上基于 NFA 的匹配,与 Perl 5 中进行的相同。

此类不支持 Perl 构造:

  • 条件构造 (?{X}) 和 (?(condition)X|Y)、
  • 嵌入式代码构造 (?{code}) 和 (??{code})、
  • 嵌入式注释语法 (?#comment) 和
  • 预处理操作 l u、L 和 U。

此类支持但 Perl 不支持的构造:

  • Possessive 数量词,它可以尽可能多地进行匹配,即使这样做导致所有匹配都成功时也如此。
  • 字符类并集和交集,如上文所述。

与 Perl 的显著不同点是:

  • 在 Perl 中,1 到 9 始终被解释为 Back 引用;如果至少存在多个子表达式,则大于 9 的反斜线转义数按 Back 引用对待,否则在可能的情况下,它将被解释为八进制转义。在此类中,八进制转义必须始终以零开头。在此类中,1 到 9 始终被解释为 Back 引用,较大的数被接受为 Back 引用,如果在正则表达式中至少存在多个子表达式的话;否则,解析器将删除数字,直到该数小于等于组的现有数或者其为一个数字。
  • Perl 使用 g 标志请求恢复最后匹配丢失的匹配。此功能是由 Matcher 类显式提供的:重复执行 find 方法调用可以恢复丢失的最后匹配,除非匹配器被重置。
  • 在 Perl 中,位于表达式顶级的嵌入式标记对整个表达式都有影响。在此类中,嵌入式标志始终在它们出现的时候才起作用,不管它们位于顶级还是组中;在后一种情况下,与在 Perl 中类似,标志在组的结尾处还原。
  • Perl 允许错误匹配构造,如在表达式 *a 中,以及不匹配的括号,如在在表达式 abc] 中,并将其作为字面值对待。此类还接受不匹配的括号,但对 、? 和 * 不匹配元字符有严格限制;如果遇到它们,则抛出 PatternSyntaxException。   方法摘要static Patterncompile(String regex) 将给定的正则表达式编译到模式中。static Patterncompile(String regex, int flags) 将给定的正则表达式编译到具有给定标志的模式中。 intflags() 返回此模式的匹配标志。 Matchermatcher(CharSequence input) 创建匹配给定输入与此模式的匹配器。static booleanmatches(String regex, CharSequence input) 编译给定正则表达式并尝试将给定输入与其匹配。 Stringpattern() 返回在其中编译过此模式的正则表达式。static Stringquote(String s) 返回指定 String 的字面值模式 StringString[]split(CharSequence input) 围绕此模式的匹配拆分给定输入序列。 String[]split(CharSequence input, int limit) 围绕此模式的匹配拆分给定输入序列。 StringtoString() 返回此模式的字符串表示形式。

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