Java 正则表达式：原理、语法与常用表达式

正则表达式是处理字符串的强大工具。在 Java 中，它们定义了字符串模式，可用于搜索、编辑或处理文本。本文将探讨 Java 正则表达式的基本原理、语法和一些常用的正则表达式。

一、Java 正则表达式核心

1. Pattern 类：正则表达式的编译表示。通过调用其公共静态编译方法来创建 Pattern 对象​​。
2. Matcher 类：用于对输入字符串进行解释和匹配操作的引擎。通过 Pattern 对象获取 Matcher 对象​​。
3. PatternSyntaxException：表示正则表达式模式中的语法错误​​。
4. 元字符：如 | (或)，. (任意字符)，^ (开始)，$ (结束)，\d (数字)，\s (空白字符)，\b (单词边界)，\uxxxx (Unicode 字符)​​。
5. 量词：如 n+ (至少一个n)，n* (零个或多个n)，n? (零个或一个n)，n{x} (x个n)，n{x,y} (x到y个n)，n{x,} (至少x个n)​​。

二、基本语法

• ****：标记特殊字符，如 \n（换行符）​​。
• ^：匹配输入字符串的开始位置​​。
• $：匹配输入字符串的结束位置​​。
• *：零次或多次匹配前面的字符或子表达式​​。
• +：一次或多次匹配前面的字符或子表达式​​。
• ?：零次或一次匹配前面的字符或子表达式​​。
• {n}：匹配前面字符恰好 n 次​​。
• {n,}：匹配前面字符至少 n 次​​。
• {n,m}：匹配前面字符至少 n 次，但不超过 m 次​​。
• .：匹配除换行符之外的任何单个字符​​。
• (pattern)：匹配 pattern 并捕获匹配的子表达式​​。
• (?:pattern)：匹配 pattern 但不捕获匹配的子表达式​​。
• (?=pattern)：正向预测先行搜索的子表达式​​。
• x|y：匹配 x 或 y​​。
• [xyz]：字符集，匹配所包含的任一字符​​。
• [^xyz]：反向字符集，匹配未包含的任何字符​​。
• [a-z]：匹配指定范围内的任何字符​​。
• \b 和 \B：分别匹配字边界和非字边界​​​​。
• \d 和 \D：分别匹配数字和非数字字符​​​​。
• \s 和 \S：分别匹配空白和非空白字符​​​​。
• \w 和 \W：分别匹配单词字符和非单词

三、常用正则表达式

1. 校验数字：
   • 全数字：^[0-9]*$
   • n位数字：^\d{n}$
   • 至少n位数字：^\d{n,}$​​。
2. 校验字符：
   • 汉字：^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$
   • 英文和数字：^[A-Za-z0-9]+$​​。
3. 特殊格式：
   • Email地址：^\w+([-+.]\w+)*@\w+([-.]\w+)*\.\w+([-.]\w+)*$
   • 手机号码：^(13[0-9]|14[5|7]|15[0|1|2|3|5|6|7|8|9]|18[0|1|2|3|5|6|7|8|9])\d{8}$​​。

四、使用示例

String content = "I am noob from runoob.com.";
String pattern = ".*runoob.*";
boolean isMatch = Pattern.matches(pattern, content);
System.out.println("字符串中是否包含了 'runoob' 子字符串? " + isMatch);

输出结果为 true，表明字符串中包含 ‘runoob’​​。