正则表达式是一种强大的文本处理工具，它通过特定的模式描述字符串的匹配规则，广泛应用于数据验证、文本搜索、替换等场景，在Java中，正则表达式的实现主要依赖于java.util.regex包中的Pattern和Matcher类，以及String类内置的正则支持，本文将详细介绍正则表达式在Java中的核心用法，包括基础语法、常用方法及实践案例。
正则表达式基础语法
正则表达式由普通字符和特殊字符（元字符）组成，普通字符如字母、数字等会直接匹配自身，而元字符则具有特定的匹配含义,常见的元字符包括：
- 匹配除换行符外的任意单个字符。
- 匹配前面的元素零次或多次。
- 匹配前面的元素一次或多次。
- 匹配前面的元素零次或一次。
{n}：匹配前面的元素恰好n次。{n,}：匹配前面的元素至少n次。{n,m}：匹配前面的元素n到m次。[]：字符集，匹配其中的任意一个字符，如[a-z]匹配小写字母。^：匹配字符串的开始,或在字符集中表示取反。- 匹配字符串的结束。
\d：匹配数字，等同于[0-9]。\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、换行符等）。
正则表达式\d{3}-\d{4}-\d{4}可以匹配类似“123-4567-8910”的电话号码格式。
Java中的正则表达式核心类
Java通过java.util.regex包提供正则表达式支持，其中最核心的两个类是Pattern和Matcher。
Pattern类
Pattern类用于表示一个编译后的正则表达式模式，它提供了静态方法compile()来编译正则字符串，并返回Pattern实例。
Pattern pattern = Pattern.compile("\\d{3}-\\d{4}-\\d{4}");
需要注意的是，Java中反斜杠\是转义字符，因此在正则表达式中表示\d需要写成\\d。
Matcher类
Matcher类是对输入字符串进行匹配操作的引擎，它通过Pattern类的matcher()方法获取。
Matcher matcher = pattern.matcher("123-4567-8910");
Matcher类提供了多种匹配方法：
matches()：整个字符串是否匹配正则模式。lookingAt()：字符串开头是否匹配正则模式。find()：是否找到匹配子串。group()：返回最近匹配的子串。start()和end()：返回匹配子串的起始和结束索引。
if (matcher.matches()) {
System.out.println("电话号码格式正确");
}
String类中的正则方法
除了Pattern和Matcher，String类也内置了支持正则表达式的方法,简化了常见操作：
matches(regex)：判断整个字符串是否匹配正则表达式。replaceAll(regex, replacement)：替换所有匹配的子串。replaceFirst(regex, replacement)：替换第一个匹配的子串。split(regex)：按正则表达式分割字符串。
String text = "Hello 123 World 456";
String[] parts = text.split("\\d+"); // 按数字分割
System.out.println(Arrays.toString(parts)); // 输出: [Hello , World , ]
正则表达式实践案例
电子邮件验证
电子邮箱的正则表达式通常为^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}$,验证代码如下：
String email = "user@example.com";
boolean isValid = email.matches("^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}$");
System.out.println("邮箱是否有效: " + isValid);
提取URL中的域名
从字符串中提取URL的域名，可以使用正则表达式https?://([^/]+),代码如下：
String url = "https://www.example.com/path";
Pattern pattern = Pattern.compile("https?://([^/]+)");
Matcher matcher = pattern.matcher(url);
if (matcher.find()) {
System.out.println("域名: " + matcher.group(1)); // 输出: www.example.com
}
替换敏感词
将文本中的“密码”替换为“**”,代码如下：
String text = "您的密码是123456";
String result = text.replaceAll("密码", "**");
System.out.println(result); // 输出: 您的**是123456
性能优化与注意事项
- 预编译正则表达式：如果正则表达式会被多次使用，建议使用
Pattern.compile()预编译,以提高性能。 - 避免贪婪匹配：默认情况下，和是贪婪匹配，会尽可能匹配更多字符，可以使用修饰符改为惰性匹配,如。
- 处理特殊字符：如果正则表达式中包含动态内容，需对特殊字符进行转义,避免语法错误。
- 异常处理：正则表达式可能存在语法错误，建议使用
try-catch捕获PatternSyntaxException。
正则表达式是Java文本处理的利器，通过Pattern、Matcher和String类的方法，可以高效实现字符串的匹配、提取和替换，掌握正则表达式的基础语法和Java中的实现方式，能够显著提升开发效率，在实际应用中，需注意性能优化和异常处理，确保代码的健壮性，无论是数据验证、日志分析还是文本清洗，正则表达式都能发挥重要作用,是Java开发者必备的技能之一。
