正则表达式基础概念
正则表达式（Regular Expression，简称Regex）是一种用于描述字符串模式的强大工具，在Java中广泛应用于字符串匹配、查找、替换等操作，通过预定义的字符组合和语法规则，开发者可以高效地处理复杂的文本验证与解析任务，Java对正则表达式的支持主要依赖于java.util.regex包，该包提供了Pattern和Matcher两个核心类，帮助开发者实现正则表达式的编译与匹配功能。
创建正则表达式的核心步骤
在Java中创建正则表达式通常分为两步：编译正则模式和执行匹配操作。
编译正则模式
使用Pattern类的静态方法compile()可以将正则表达式字符串编译为一个Pattern对象，该方法接受两个参数：正则表达式字符串和可选的匹配标志（如CASE_INSENSITIVE表示忽略大小写）。
import java.util.regex.Pattern;
Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+"); // 匹配一个或多个数字
注意：Java中反斜杠\是转义字符，因此在正则表达式中表示\时需写成\\（如\d需写为\\d）。
创建匹配器
通过Pattern对象的matcher()方法可以生成一个Matcher对象，该对象用于对输入字符串执行具体的匹配操作。
String input = "abc123def"; Matcher matcher = pattern.matcher(input);
正则表达式的常用语法
掌握正则表达式的核心语法是创建有效模式的关键,以下是Java中常用的正则表达式元字符：
字符类
- 匹配任意字符（除换行符）
[abc]：匹配a、b或c中的任意一个字符[^abc]：匹配除a、b、c外的任意字符[a-z]：匹配任意小写字母\d：匹配数字（等同于[0-9]）\D：匹配非数字字符\w：匹配单词字符（字母、数字、下划线）\s：匹配空白字符（空格、制表符、换行符）
量词
- 匹配0次或多次
- 匹配1次或多次
- 匹配0次或1次
{n}：匹配恰好n次{n,}：匹配至少n次{n,m}：匹配n到m次
定位符
^：匹配字符串开头- 匹配字符串结尾
\b：匹配单词边界\B：匹配非单词边界
实际应用示例
验证邮箱格式
String emailRegex = "^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}$";
Pattern pattern = Pattern.compile(emailRegex);
String email = "example@domain.com";
boolean isValid = pattern.matcher(email).matches(); // 返回true
提取字符串中的数字
String text = "价格：￥199，数量：5件";
Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+");
Matcher matcher = pattern.matcher(text);
while (matcher.find()) {
System.out.println("找到数字：" + matcher.group()); // 输出199和5
}
替换匹配内容
String text = "Hello Java, Java is great.";
Pattern pattern = Pattern.compile("Java");
Matcher matcher = pattern.matcher(text);
String newText = matcher.replaceAll("Python"); // 输出"Hello Python, Python is great."
高级特性与注意事项
- 预编译优化：如果正则表达式需要多次使用，建议提前编译为
Pattern对象，避免重复编译带来的性能损耗。 - 分组与捕获：使用创建分组，可通过
matcher.group(index)访问捕获组。(\d{3})-(\d{4})可分别匹配区号和号码。 - 非贪婪匹配：在量词后添加可实现非贪婪匹配（如匹配尽可能少的字符）。
- 异常处理：正则表达式语法错误会抛出
PatternSyntaxException，需进行异常捕获。
通过以上方法,开发者可以灵活地在Java中创建和使用正则表达式，高效解决文本处理中的各类问题，掌握正则表达式的语法规则并结合Pattern与Matcher的API，能显著提升字符串操作的效率与代码的可读性。
