应用程序常常需要有文本处理功能,比如单词查找、电子邮件确认或XML文档 集成。这通常会涉及到模式匹配。Perl、sed或awk等语言通过使用正则表达式来 改善模式匹配,正则表达式是一串字符,它所定义的模式可用来查找匹配的文本。 为了使用JavaTM编程语言进行模式匹配,需 要使用带有许多charAt 子字串的StringTokenizer 类,读取字母或符号以便处理文本。这常常导致复杂或凌乱的代码。
现在不一样了。
2平台标准版(J2SETM)1.4版包含一个名 为java.util.regex 的新软件包,使得使用正则表达式成为可能。 目前的功能包括元字符的使用,它赋予正则表达式极大的灵活性
本文概括地介绍了正则表达式的使用,并详细解释如何利用 java.util.regex 软件包来使用正则表达式,用以下常见情形作为 例子:
- 简单的单词替换
- 电子邮件确认
- 从文件中删除控制字符
- 查找文件
为了编译这些例子中的代码和在应用程序中使用正则表达式,需要安装 J2SE 1.4版。
构造正则表达式
正则表达式是一种字符模式,它描述的是一组字符串。你可以使用 java.util.regex 软件包,查找、显示或修改输入序列中出现的 某个模式的一部分或全部。
正则表达式最简单的形式是一个精确的字符串,比如“Java”或 “programming”。正则表达式匹配还允许你检查一个字符串是否符合某个具体的 句法形式,比如是不是一个电子邮件地址。
为了编写正则表达式,普通字符和特殊字符都要使用:
正则表达式中出现的任何其他字符都是普通字符,除非它前面有个 \ 。
特殊字符有着特别的用处。例如,.可匹配除了换行符之外的任意字符。与 s.n 这样的正则表达式匹配的是任何三个字符的、以s 开始以n 结束的字符串,包括sun 和son 。
在正则表达式中有许多特殊字符,可以查找一行开头的单词,忽略大小写或 大小写敏感的单词,还有特殊字符可以给出一个范围,比如a-e 表 示从a 到e 的任何字母。
使用这个新软件包的正则表达式用法与Perl类似,所以如果你熟悉Perl中正则 表达式的使用,就可以在Java语言中使用同样的表达式语法。如果你不熟悉正则 表达式,下面是一些入门的例子:
构造 |
匹配于 |
|
字符 |
|
x |
字符 x |
\\ |
反斜线字符 |
\0 n |
八进制值的字符0 n (0 <= n <= 7) |
\0 nn |
八进制值的字符 0 nn (0 <= n <= 7) |
\0 mnn |
八进制值的字符0mnn 0 mnn (0 <= m <= 3, 0 <= n <= 7) |
\x hh |
十六进制值的字符0x hh |
\u hhhh |
十六进制值的字符0x hhhh |
\t |
制表符('\u0009' ) |
\n |
换行符 ('\u000A' ) |
\r |
回车符 ('\u000D' ) |
\f |
换页符 ('\u000C' ) |
\a |
响铃符 ('\u0007' ) |
\e |
转义符 ('\u001B' ) |
\c x |
T对应于x的控制字符 x |
|
字符类 |
[abc] |
a , b , or c (简单类) |
[^abc] |
除了a 、b 或c 之外的任意 字符(求反) |
[a-zA-Z] |
a 到z 或A 到Z ,包含(范围) |
[a-z-[bc]] |
a 到z ,除了b 和c : [ad-z] (减去) |
[a-z-[m-p]] |
a 到z ,除了m 到 p : [a-lq-z] |
[a-z-[^def]] |
d , e , 或 f |
|
预定义的字符类 |
. |
任意字符(也许能与行终止符匹配,也许不能) |
\d |
数字: [0-9] |
\D |
非数字: [^0-9] |
\s |
空格符: [ \t\n\x0B\f\r] |
\S |
非空格符: [^\s] |
\w |
单词字符: [a-zA-Z_0-9] |
\W |
非单词字符: [^\w] |
有关进一步的详情和例子,请参阅 Pattern 类的文档。
类和方法
下面的类根据正则表达式指定的模式,与字符序列进行匹配。
Pattern类
Pattern 类的实例表示以字符串形式指定的正则表达式,其语 法类似于Perl所用的语法。
用字符串形式指定的正则表达式,必须先编译成Pattern 类的 实例。生成的模式用于创建Matcher 对象,它根据正则表达式与任 意字符序列进行匹配。多个匹配器可以共享一个模式,因为它是非专属的。
用compile 方法把给定的正则表达式编译成模式,然后用 matcher 方法创建一个匹配器,这个匹配器将根据此模式对给定输 入进行匹配。pattern 方法可返回编译这个模式所用的正则表达 式。
split 方法是一种方便的方法,它在与此模式匹配的位置将给 定输入序列切分开。下面的例子演示了:
/*
* 用split对以逗号和/或空格分隔的输入字符串进行切分。
*/
import java.util.regex.*;
public class Splitter {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// Create a pattern to match breaks
Pattern p = Pattern.compile("[,\\s]+");
// Split input with the pattern
String[] result =
p.split("one,two, three four , five");
for (int i=0; i<result.length; i++)
System.out.println(result[i]);
}
}
Matcher类
Matcher 类的实例用于根据给定的字符串序列模式,对字符序 列进行匹配。使用CharSequence 接口把输入提供给匹配器,以便 支持来自多种多样输入源的字符的匹配。
通过调用某个模式的matcher 方法,从这个模式生成匹配器。 匹配器创建之后,就可以用它来执行三类不同的匹配操作:
matches 方法试图根据此模式,对整个输入序列进行匹配。
lookingAt 方法试图根据此模式,从开始处对输入序列进 行匹配。
find 方法将扫描输入序列,寻找下一个与模式匹配的地方。
这些方法都会返回一个表示成功或失败的布尔值。如果匹配成功,通过查询 匹配器的状态,可以获得更多的信息
这个类还定义了用新字符串替换匹配序列的方法,这些字符串的内容如果需 要的话,可以从匹配结果推算得出。
appendReplacement 方法先添加字符串中从当前位置到下一个 匹配位置之间的所有字符,然后添加替换值。appendTail 添加的 是字符串中从最后一次匹配的位置之后开始,直到结尾的部分。
例如,在字符串blahcatblahcatblah 中,第一个 appendReplacement 添加blahdog 。第二个 appendReplacement 添加blahdog ,然后 appendTail 添加blah ,就生成了: blahdogblahdogblah 。请参见示例 简单的单词替换。
CharSequence接口
CharSequence 接口为许多不同类型的字符序列提供了统一的只 读访问。你提供要从不同来源搜索的数据。用String, StringBuffer 和CharBuffer 实现CharSequence, ,这样就可以很 容易地从它们那里获得要搜索的数据。如果这些可用数据源没一个合适的,你可 以通过实现CharSequence 接口,编写你自己的输入源。
Regex情景范例
以下代码范例演示了java.util.regex 软件包在各种常见情形 下的用法:
简单的单词替换
/*
* This code writes "One dog, two dogs in the yard."
* to the standard-output stream:
*/
import java.util.regex.*;
public class Replacement {
public static void main(String[] args)
throws Exception {
// Create a pattern to match cat
Pattern p = Pattern.compile("cat");
// Create a matcher with an input string
Matcher m = p.matcher("one cat," +
" two cats in the yard");
StringBuffer sb = new StringBuffer();
boolean result = m.find();
// Loop through and create a new String
// with the replacements
while(result) {
m.appendReplacement(sb, "dog");
result = m.find();
}
// Add the last segment of input to
// the new String
m.appendTail(sb);
System.out.println(sb.toString());
}
}
电子邮件确认
以下代码是这样一个例子:你可以检查一些字符是不是一个电子邮件地址。 它并不是一个完整的、适用于所有可能情形的电子邮件确认程序,但是可以在
需要时加上它。
/*
* Checks for invalid characters
* in email addresses
*/
public class EmailValidation {
public static void main(String[] args)
throws Exception {
String input = "@sun.com";
//Checks for email addresses starting with
//inappropriate symbols like dots or @ signs.
Pattern p = Pattern.compile("^\\.|^\\@");
Matcher m = p.matcher(input);
if (m.find())
System.err.println("Email addresses don't start" +
" with dots or @ signs.");
//Checks for email addresses that start with
//www. and prints a message if it does.
p = Pattern.compile("^www\\.");
m = p.matcher(input);
if (m.find()) {
System.out.println("Email addresses don't start" +
" with \"www.\", only web pages do.");
}
p = Pattern.compile("[^A-Za-z0-9\\.\\@_\\-~#]+");
m = p.matcher(input);
StringBuffer sb = new StringBuffer();
boolean result = m.find();
boolean deletedIllegalChars = false;
while(result) {
deletedIllegalChars = true;
m.appendReplacement(sb, "");
result = m.find();
}
// Add the last segment of input to the new String
m.appendTail(sb);
input = sb.toString();
if (deletedIllegalChars) {
System.out.println("It contained incorrect characters" +
" , such as spaces or commas.");
}
}
}
从文件中删除控制字符
/* This class removes control characters from a named
* file.
*/
import java.util.regex.*;
import java.io.*;
public class Control {
public static void main(String[] args)
throws Exception {
//Create a file object with the file name
//in the argument:
File fin = new File("fileName1");
File fout = new File("fileName2");
//Open and input and output stream
FileInputStream fis =
new FileInputStream(fin);
FileOutputStream fos =
new FileOutputStream(fout);
BufferedReader in = new BufferedReader(
new InputStreamReader(fis));
BufferedWriter out = new BufferedWriter(
new OutputStreamWriter(fos));
// The pattern matches control characters
Pattern p = Pattern.compile("{cntrl}");
Matcher m = p.matcher("");
String aLine = null;
while((aLine = in.readLine()) != null) {
m.reset(aLine);
//Replaces control characters with an empty
//string.
String result = m.replaceAll("");
out.write(result);
out.newLine();
}
in.close();
out.close();
}
}
文件查找
/*
* Prints out the comments found in a .java file.
*/
import java.util.regex.*;
import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.nio.charset.*;
import java.nio.channels.*;
public class CharBufferExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// Create a pattern to match comments
Pattern p =
Pattern.compile("//.*$", Pattern.MULTILINE);
// Get a Channel for the source file
File f = new File("Replacement.java");
FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
FileChannel fc = fis.getChannel();
// Get a CharBuffer from the source file
ByteBuffer bb =
fc.map(FileChannel.MAP_RO, 0, (int)fc.size());
Charset cs = Charset.forName("8859_1");
CharsetDecoder cd = cs.newDecoder();
CharBuffer cb = cd.decode(bb);
// Run some matches
Matcher m = p.matcher(cb);
while (m.find())
System.out.println("Found comment: "+m.group());
}
}
结论
现在Java编程语言中的模式匹配和许多其他编程语言一样灵活了。可以在应 用程序中使用正则表达式,确保数据在输入数据库或发送给应用程序其他部分之 前,格式是正确的,正则表达式还可以用于各种各样的管理性工作。简而言之, 在Java编程中,可以在任何需要模式匹配的地方使用正则表达式。
更多信息
软件包java.util.regex
Java编程论坛
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Dana Nourie是JDC技术方面的作家。她热衷于研究Java平台,特别是使 用服务器小程序和JavaServer Pages技术创建交互式Web应用程序,比如 JDC 测验和 学习之路以及 循序渐进这些页面。她还是一位潜水员,正在寻找太平洋深水海马。
Mike McCloskey 是Sun公司的一位工程师,致力于Core Libraries for J2SE(J2SE核心库)的开发。 java.lang, java.util, java.io 和,以及新软件包java.util.regex 和java.nio. 中 都有他的一份功劳。他喜欢打壁球和写科幻小说。 |