导航:首页 > 源码编译 > 正则表达式编译时会检查吗

正则表达式编译时会检查吗

发布时间:2022-09-18 07:18:57

‘壹’ 合肥北大青鸟分享什么是正则表达式

假设用户需要在HTML表单中填写姓名、地址、出生日期等。
那么在将表单提交到服务器进一步处理前,javaScript程序会检查表单以确认用户确实输入了信息并且这些信息是符合要求的。
什么是正则表达式?正则表达式(regularexpression)是一个描述字符模式的对象。
ECMAScript的RegExp类表示正则表达式,而String和RegExp都定义了使用正则表达式进行强大的模式匹配和文本检索与替换的函数。
正则表达式主要用来验证客户端的输入数据。
用户填写完表单单击按钮之后,表单就会被发送到服务器,在服务器端通常会用PHP、ASP.NET等服务器脚本对其进行进一步处理。
因为客户端验证,合肥IT培训http://www.kmbdqn.cn/认为可以节约大量的服务器端的系统资源,并且提供更好的用户体验。

‘贰’ 什么叫“正则表达式”

如果你曾经用过Perl或任何其他内建正则表达式支持的语言,你一定知道用正则表达式处理文本和匹配模式是多么简单。如果你不熟悉这个术语,那么“正则表达式”(Regular Expression)就是一个字符构成的串,它定义了一个用来搜索匹配字符串的模式。
许多语言,包括Perl、PHP、Python、JavaScript和JScript,都支持用正则表达式处理文本,一些文本编辑器用正则表达式实现高级“搜索-替换”功能。那么Java又怎样呢?本文写作时,一个包含了用正则表达式进行文本处理的Java规范需求(Specification Request)已经得到认可,你可以期待在JDK的下一版本中看到它。
然而,如果现在就需要使用正则表达式,又该怎么办呢?你可以从Apache.org下载源代码开放的Jakarta-ORO库。本文接下来的内容先简要地介绍正则表达式的入门知识,然后以Jakarta-ORO API为例介绍如何使用正则表达式。
一、正则表达式基础知识
我们先从简单的开始。假设你要搜索一个包含字符“cat”的字符串,搜索用的正则表达式就是“cat”。如果搜索对大小写不敏感,单词“catalog”、“Catherine”、“sophisticated”都可以匹配。也就是说:

1.1 句点符号
假设你在玩英文拼字游戏,想要找出三个字母的单词,而且这些单词必须以“t”字母开头,以“n”字母结束。另外,假设有一本英文字典,你可以用正则表达式搜索它的全部内容。要构造出这个正则表达式,你可以使用一个通配符——句点符号“.”。这样,完整的表达式就是“t.n”,它匹配“tan”、“ten”、“tin”和“ton”,还匹配“t#n”、“tpn”甚至“t n”,还有其他许多无意义的组合。这是因为句点符号匹配所有字符,包括空格、Tab字符甚至换行符:

1.2 方括号符号
为了解决句点符号匹配范围过于广泛这一问题,你可以在方括号(“[]”)里面指定看来有意义的字符。此时,只有方括号里面指定的字符才参与匹配。也就是说,正则表达式“t[aeio]n”只匹配“tan”、“Ten”、“tin”和“ton”。但“Toon”不匹配,因为在方括号之内你只能匹配单个字符:

1.3 “或”符号
如果除了上面匹配的所有单词之外,你还想要匹配“toon”,那么,你可以使用“|”操作符。“|”操作符的基本意义就是“或”运算。要匹配“toon”,使用“t(a|e|i|o|oo)n”正则表达式。这里不能使用方扩号,因为方括号只允许匹配单个字符;这里必须使用圆括号“()”。圆括号还可以用来分组,具体请参见后面介绍。

1.4 表示匹配次数的符号
表一显示了表示匹配次数的符号,这些符号用来确定紧靠该符号左边的符号出现的次数:

假设我们要在文本文件中搜索美国的社会安全号码。这个号码的格式是999-99-9999。用来匹配它的正则表达式如图一所示。在正则表达式中,连字符(“-”)有着特殊的意义,它表示一个范围,比如从0到9。因此,匹配社会安全号码中的连字符号时,它的前面要加上一个转义字符“\”。

图一:匹配所有123-12-1234形式的社会安全号码

假设进行搜索的时候,你希望连字符号可以出现,也可以不出现——即,999-99-9999和999999999都属于正确的格式。这时,你可以在连字符号后面加上“?”数量限定符号,如图二所示:

图二:匹配所有123-12-1234和123121234形式的社会安全号码

下面我们再来看另外一个例子。美国汽车牌照的一种格式是四个数字加上二个字母。它的正则表达式前面是数字部分“[0-9]{4}”,再加上字母部分“[A-Z]{2}”。图三显示了完整的正则表达式。

图三:匹配典型的美国汽车牌照号码,如8836KV

1.5 “否”符号
“^”符号称为“否”符号。如果用在方括号内,“^”表示不想要匹配的字符。例如,图四的正则表达式匹配所有单词,但以“X”字母开头的单词除外。

图四:匹配所有单词,但“X”开头的除外

1.6 圆括号和空白符号
假设要从格式为“June 26, 1951”的生日日期中提取出月份部分,用来匹配该日期的正则表达式可以如图五所示:

图五:匹配所有Moth DD,YYYY格式的日期

新出现的“\s”符号是空白符号,匹配所有的空白字符,包括Tab字符。如果字符串正确匹配,接下来如何提取出月份部分呢?只需在月份周围加上一个圆括号创建一个组,然后用ORO API(本文后面详细讨论)提取出它的值。修改后的正则表达式如图六所示:

图六:匹配所有Month DD,YYYY格式的日期,定义月份值为第一个组

1.7 其它符号
为简便起见,你可以使用一些为常见正则表达式创建的快捷符号。如表二所示:
表二:常用符号

例如,在前面社会安全号码的例子中,所有出现“[0-9]”的地方我们都可以使用“\d”。修改后的正则表达式如图七所示:

图七:匹配所有123-12-1234格式的社会安全号码

二、Jakarta-ORO库
有许多源代码开放的正则表达式库可供Java程序员使用,而且它们中的许多支持Perl 5兼容的正则表达式语法。我在这里选用的是Jakarta-ORO正则表达式库,它是最全面的正则表达式API之一,而且它与Perl 5正则表达式完全兼容。另外,它也是优化得最好的API之一。
Jakarta-ORO库以前叫做OROMatcher,Daniel Savarese大方地把它赠送给了Jakarta Project。你可以按照本文最后参考资源的说明下载它。
我首先将简要介绍使用Jakarta-ORO库时你必须创建和访问的对象,然后介绍如何使用Jakarta-ORO API。
▲ PatternCompiler对象
首先,创建一个Perl5Compiler类的实例,并把它赋值给PatternCompiler接口对象。Perl5Compiler是PatternCompiler接口的一个实现,允许你把正则表达式编译成用来匹配的Pattern对象。

▲ Pattern对象
要把正则表达式编译成Pattern对象,调用compiler对象的compile()方法,并在调用参数中指定正则表达式。例如,你可以按照下面这种方式编译正则表达式“t[aeio]n”:

默认情况下,编译器创建一个大小写敏感的模式(pattern)。因此,上面代码编译得到的模式只匹配“tin”、“tan”、 “ten”和“ton”,但不匹配“Tin”和“taN”。要创建一个大小写不敏感的模式,你应该在调用编译器的时候指定一个额外的参数:

创建好Pattern对象之后,你就可以通过PatternMatcher类用该Pattern对象进行模式匹配。
▲ PatternMatcher对象
PatternMatcher对象根据Pattern对象和字符串进行匹配检查。你要实例化一个Perl5Matcher类并把结果赋值给PatternMatcher接口。Perl5Matcher类是PatternMatcher接口的一个实现,它根据Perl 5正则表达式语法进行模式匹配:

使用PatternMatcher对象,你可以用多个方法进行匹配操作,这些方法的第一个参数都是需要根据正则表达式进行匹配的字符串:
· boolean matches(String input, Pattern pattern):当输入字符串和正则表达式要精确匹配时使用。换句话说,正则表达式必须完整地描述输入字符串。
· boolean matchesPrefix(String input, Pattern pattern):当正则表达式匹配输入字符串起始部分时使用。
· boolean contains(String input, Pattern pattern):当正则表达式要匹配输入字符串的一部分时使用(即,它必须是一个子串)。
另外,在上面三个方法调用中,你还可以用PatternMatcherInput对象作为参数替代String对象;这时,你可以从字符串中最后一次匹配的位置开始继续进行匹配。当字符串可能有多个子串匹配给定的正则表达式时,用PatternMatcherInput对象作为参数就很有用了。用PatternMatcherInput对象作为参数替代String时,上述三个方法的语法如下:
· boolean matches(PatternMatcherInput input, Pattern pattern)
· boolean matchesPrefix(PatternMatcherInput input, Pattern pattern)
· boolean contains(PatternMatcherInput input, Pattern pattern)
三、应用实例
下面我们来看看Jakarta-ORO库的一些应用实例。
3.1 日志文件处理
任务:分析一个Web服务器日志文件,确定每一个用户花在网站上的时间。在典型的BEA WebLogic日志文件中,日志记录的格式如下:

分析这个日志记录,可以发现,要从这个日志文件提取的内容有两项:IP地址和页面访问时间。你可以用分组符号(圆括号)从日志记录提取出IP地址和时间标记。
首先我们来看看IP地址。IP地址有4个字节构成,每一个字节的值在0到255之间,各个字节通过一个句点分隔。因此,IP地址中的每一个字节有至少一个、最多三个数字。图八显示了为IP地址编写的正则表达式:

图八:匹配IP地址

IP地址中的句点字符必须进行转义处理(前面加上“\”),因为IP地址中的句点具有它本来的含义,而不是采用正则表达式语法中的特殊含义。句点在正则表达式中的特殊含义本文前面已经介绍。
日志记录的时间部分由一对方括号包围。你可以按照如下思路提取出方括号里面的所有内容:首先搜索起始方括号字符(“[”),提取出所有不超过结束方括号字符(“]”)的内容,向前寻找直至找到结束方括号字符。图九显示了这部分的正则表达式。

图九:匹配至少一个字符,直至找到“]”

现在,把上述两个正则表达式加上分组符号(圆括号)后合并成单个表达式,这样就可以从日志记录提取出IP地址和时间。注意,为了匹配“- -”(但不提取它),正则表达式中间加入了“\s-\s-\s”。完整的正则表达式如图十所示。

图十:匹配IP地址和时间标记

现在正则表达式已经编写完毕,接下来可以编写使用正则表达式库的Java代码了。
为使用Jakarta-ORO库,首先创建正则表达式字符串和待分析的日志记录字符串:

这里使用的正则表达式与图十的正则表达式差不多完全相同,但有一点例外:在Java中,你必须对每一个向前的斜杠(“\”)进行转义处理。图十不是Java的表示形式,所以我们要在每个“\”前面加上一个“\”以免出现编译错误

‘叁’ 郑州北大青鸟分享什么是正则表达式

假设用户需要在HTML表单中填写姓名、地址、出生日期等。
那么在将表单提交到服务器进一步处理前,JavaScript程序会检查表单以确认用户确实输入了信息并且这些信息是符合要求的。
什么是正则表达式?正则表达式(regularexpression)是一个描述字符模式的对象。
ECMAScript的RegExp类表示正则表达式,而String和RegExp都定义了使用正则表达式进行强大的模式匹配和文本检索与替换的函数。
正则表达式主要用来验证客户端的输入数据。
用户填写完表单单击按钮之后,表单就会被发送到服务器,在服务器端通常会用PHP、ASP.NET等服务器脚本对其进行进一步处理。
因为客户端验证,郑州IT培训http://www.kmbdqn.cn/认为可以节约大量的服务器端的系统资源,并且提供更好的用户体验。

‘肆’ 长沙北大青鸟分享什么是正则表达式

假设用户需要在HTML表单中填写姓名、地址、出生日期等。
那么在将表单提交到服务器进一步处理前,JavaScript程序会检查表单以确认用户确实输入了信息并且这些信息是符合要求的。
什么是正则表达式?正则表达式(regularexpression)是一个描述字符模式的对象。
ECMAScript的RegExp类表示正则表达式,而String和RegExp都定义了使用正则表达式进行强大的模式匹配和文本检索与替换的函数。
正则表达式主要用来验证客户端的输入数据。
用户填写完表单单击按钮之后,表单就会被发送到服务器,在服务器端通常会用PHP、ASP.NET等服务器脚本对其进行进一步处理。
因为客户端验证,长沙IT培训http://www.kmbdqn.cn/认为可以节约大量的服务器端的系统资源,并且提供更好的用户体验。

‘伍’ 如何使用正则表达式进行长度检查

楼主试试这个:
^(?=.{5,50}$)[a-zA-Z0-9]+[_|\_|\.|\w]*@[a-zA-Z0-9]+[_|\_|\.|\w]*\.[a-zA-Z0-9]+$
如果你用的编译环境支持环视的话应该可以。

‘陆’ 如何用Java正则表达式检测字符串是否是数字组成的

1,正则表达式概念介绍(内容来自网络):正则表达式,又称规则表达式,英文名为Regular Expression,在代码中常简写为regex、regexp或RE,是计算机科学的一个概念。

正则表通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。正则表达式是对字符串(包括普通字符(例如,a 到 z 之间的字母)和特殊字符(称为“元字符”))操作的一种逻辑公式,就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合,组成一个“规则字符串”,这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。正则表达式是一种文本模式,模式描述在搜索文本时要匹配的一个或多个字符串。

2,检测字符串是否由数字组成,则采用该表达式:

publicstaticvoidmain(String[]args){
//要验证的字符串
Stringstr="[email protected]";
//是否数字正则表达式
StringregEx="^[0-9]*$";
//编译正则表达式
Patternpattern=Pattern.compile(regEx);
//忽略大小写的写法
Matchermatcher=pattern.matcher(str);
//字符串是否与正则表达式相匹配
booleanrs=matcher.matches();
//如果为数字,则输出true,反之false,即可用该变量做条件判断
System.out.println(rs);
}

‘柒’ 贵州北大青鸟分享什么是正则表达式

假设用户需要在HTML表单中填写姓名、地址、出生日期等。
那么在将表单提交到服务器进一步处理前,JavaScript程序会检查表单以确认用户确实输入了信息并且这些信息是符合要求的。
什么是正则表达式?正则表达式(regularexpression)是一个描述字符模式的对象。
ECMAScript的RegExp类表示正则表达式,而String和RegExp都定义了使用正则表达式进行强大的模式匹配和文本检索与替换的函数。
正则表达式主要用来验证客户端的输入数据。
用户填写完表单单击按钮之后,表单就会被发送到服务器,在服务器端通常会用PHP、ASP.NET等服务器脚本对其进行进一步处理。
因为客户端验证,贵州IT培训http://www.kmbdqn.cn/认为可以节约大量的服务器端的系统资源,并且提供更好的用户体验。

‘捌’ 正则表达式

如果你曾经用过Perl或任何其他内建正则表达式支持的语言,你一定知道用正则表达式处理文本和匹配模式是多么简单。如果你不熟悉这个术语,那么“正则表达式”(Regular Expression)就是一个字符构成的串,它定义了一个用来搜索匹配字符串的模式。
许多语言,包括Perl、PHP、Python、JavaScript和JScript,都支持用正则表达式处理文本,一些文本编辑器用正则表达式实现高级“搜索-替换”功能。那么Java又怎样呢?本文写作时,一个包含了用正则表达式进行文本处理的Java规范需求(Specification Request)已经得到认可,你可以期待在JDK的下一版本中看到它。
然而,如果现在就需要使用正则表达式,又该怎么办呢?你可以从Apache.org下载源代码开放的Jakarta-ORO库。本文接下来的内容先简要地介绍正则表达式的入门知识,然后以Jakarta-ORO API为例介绍如何使用正则表达式。
一、正则表达式基础知识
我们先从简单的开始。假设你要搜索一个包含字符“cat”的字符串,搜索用的正则表达式就是“cat”。如果搜索对大小写不敏感,单词“catalog”、“Catherine”、“sophisticated”都可以匹配。也就是说:

1.1 句点符号
假设你在玩英文拼字游戏,想要找出三个字母的单词,而且这些单词必须以“t”字母开头,以“n”字母结束。另外,假设有一本英文字典,你可以用正则表达式搜索它的全部内容。要构造出这个正则表达式,你可以使用一个通配符——句点符号“.”。这样,完整的表达式就是“t.n”,它匹配“tan”、“ten”、“tin”和“ton”,还匹配“t#n”、“tpn”甚至“t n”,还有其他许多无意义的组合。这是因为句点符号匹配所有字符,包括空格、Tab字符甚至换行符:

1.2 方括号符号
为了解决句点符号匹配范围过于广泛这一问题,你可以在方括号(“[]”)里面指定看来有意义的字符。此时,只有方括号里面指定的字符才参与匹配。也就是说,正则表达式“t[aeio]n”只匹配“tan”、“Ten”、“tin”和“ton”。但“Toon”不匹配,因为在方括号之内你只能匹配单个字符:

1.3 “或”符号
如果除了上面匹配的所有单词之外,你还想要匹配“toon”,那么,你可以使用“|”操作符。“|”操作符的基本意义就是“或”运算。要匹配“toon”,使用“t(a|e|i|o|oo)n”正则表达式。这里不能使用方扩号,因为方括号只允许匹配单个字符;这里必须使用圆括号“()”。圆括号还可以用来分组,具体请参见后面介绍。

1.4 表示匹配次数的符号
表一显示了表示匹配次数的符号,这些符号用来确定紧靠该符号左边的符号出现的次数:

假设我们要在文本文件中搜索美国的社会安全号码。这个号码的格式是999-99-9999。用来匹配它的正则表达式如图一所示。在正则表达式中,连字符(“-”)有着特殊的意义,它表示一个范围,比如从0到9。因此,匹配社会安全号码中的连字符号时,它的前面要加上一个转义字符“\”。

图一:匹配所有123-12-1234形式的社会安全号码

假设进行搜索的时候,你希望连字符号可以出现,也可以不出现——即,999-99-9999和999999999都属于正确的格式。这时,你可以在连字符号后面加上“?”数量限定符号,如图二所示:

图二:匹配所有123-12-1234和123121234形式的社会安全号码

下面我们再来看另外一个例子。美国汽车牌照的一种格式是四个数字加上二个字母。它的正则表达式前面是数字部分“[0-9]{4}”,再加上字母部分“[A-Z]{2}”。图三显示了完整的正则表达式。

图三:匹配典型的美国汽车牌照号码,如8836KV

1.5 “否”符号
“^”符号称为“否”符号。如果用在方括号内,“^”表示不想要匹配的字符。例如,图四的正则表达式匹配所有单词,但以“X”字母开头的单词除外。

图四:匹配所有单词,但“X”开头的除外

1.6 圆括号和空白符号
假设要从格式为“June 26, 1951”的生日日期中提取出月份部分,用来匹配该日期的正则表达式可以如图五所示:

图五:匹配所有Moth DD,YYYY格式的日期

新出现的“\s”符号是空白符号,匹配所有的空白字符,包括Tab字符。如果字符串正确匹配,接下来如何提取出月份部分呢?只需在月份周围加上一个圆括号创建一个组,然后用ORO API(本文后面详细讨论)提取出它的值。修改后的正则表达式如图六所示:

图六:匹配所有Month DD,YYYY格式的日期,定义月份值为第一个组

1.7 其它符号
为简便起见,你可以使用一些为常见正则表达式创建的快捷符号。如表二所示:
表二:常用符号

例如,在前面社会安全号码的例子中,所有出现“[0-9]”的地方我们都可以使用“\d”。修改后的正则表达式如图七所示:

图七:匹配所有123-12-1234格式的社会安全号码

二、Jakarta-ORO库
有许多源代码开放的正则表达式库可供Java程序员使用,而且它们中的许多支持Perl 5兼容的正则表达式语法。我在这里选用的是Jakarta-ORO正则表达式库,它是最全面的正则表达式API之一,而且它与Perl 5正则表达式完全兼容。另外,它也是优化得最好的API之一。
Jakarta-ORO库以前叫做OROMatcher,Daniel Savarese大方地把它赠送给了Jakarta Project。你可以按照本文最后参考资源的说明下载它。
我首先将简要介绍使用Jakarta-ORO库时你必须创建和访问的对象,然后介绍如何使用Jakarta-ORO API。
▲ PatternCompiler对象
首先,创建一个Perl5Compiler类的实例,并把它赋值给PatternCompiler接口对象。Perl5Compiler是PatternCompiler接口的一个实现,允许你把正则表达式编译成用来匹配的Pattern对象。

▲ Pattern对象
要把正则表达式编译成Pattern对象,调用compiler对象的compile()方法,并在调用参数中指定正则表达式。例如,你可以按照下面这种方式编译正则表达式“t[aeio]n”:

默认情况下,编译器创建一个大小写敏感的模式(pattern)。因此,上面代码编译得到的模式只匹配“tin”、“tan”、 “ten”和“ton”,但不匹配“Tin”和“taN”。要创建一个大小写不敏感的模式,你应该在调用编译器的时候指定一个额外的参数:

创建好Pattern对象之后,你就可以通过PatternMatcher类用该Pattern对象进行模式匹配。
▲ PatternMatcher对象
PatternMatcher对象根据Pattern对象和字符串进行匹配检查。你要实例化一个Perl5Matcher类并把结果赋值给PatternMatcher接口。Perl5Matcher类是PatternMatcher接口的一个实现,它根据Perl 5正则表达式语法进行模式匹配:

使用PatternMatcher对象,你可以用多个方法进行匹配操作,这些方法的第一个参数都是需要根据正则表达式进行匹配的字符串:
· boolean matches(String input, Pattern pattern):当输入字符串和正则表达式要精确匹配时使用。换句话说,正则表达式必须完整地描述输入字符串。
· boolean matchesPrefix(String input, Pattern pattern):当正则表达式匹配输入字符串起始部分时使用。
· boolean contains(String input, Pattern pattern):当正则表达式要匹配输入字符串的一部分时使用(即,它必须是一个子串)。
另外,在上面三个方法调用中,你还可以用PatternMatcherInput对象作为参数替代String对象;这时,你可以从字符串中最后一次匹配的位置开始继续进行匹配。当字符串可能有多个子串匹配给定的正则表达式时,用PatternMatcherInput对象作为参数就很有用了。用PatternMatcherInput对象作为参数替代String时,上述三个方法的语法如下:
· boolean matches(PatternMatcherInput input, Pattern pattern)
· boolean matchesPrefix(PatternMatcherInput input, Pattern pattern)
· boolean contains(PatternMatcherInput input, Pattern pattern)
三、应用实例
下面我们来看看Jakarta-ORO库的一些应用实例。
3.1 日志文件处理
任务:分析一个Web服务器日志文件,确定每一个用户花在网站上的时间。在典型的BEA WebLogic日志文件中,日志记录的格式如下:

分析这个日志记录,可以发现,要从这个日志文件提取的内容有两项:IP地址和页面访问时间。你可以用分组符号(圆括号)从日志记录提取出IP地址和时间标记。
首先我们来看看IP地址。IP地址有4个字节构成,每一个字节的值在0到255之间,各个字节通过一个句点分隔。因此,IP地址中的每一个字节有至少一个、最多三个数字。图八显示了为IP地址编写的正则表达式:

图八:匹配IP地址

IP地址中的句点字符必须进行转义处理(前面加上“\”),因为IP地址中的句点具有它本来的含义,而不是采用正则表达式语法中的特殊含义。句点在正则表达式中的特殊含义本文前面已经介绍。
日志记录的时间部分由一对方括号包围。你可以按照如下思路提取出方括号里面的所有内容:首先搜索起始方括号字符(“[”),提取出所有不超过结束方括号字符(“]”)的内容,向前寻找直至找到结束方括号字符。图九显示了这部分的正则表达式。

图九:匹配至少一个字符,直至找到“]”

现在,把上述两个正则表达式加上分组符号(圆括号)后合并成单个表达式,这样就可以从日志记录提取出IP地址和时间。注意,为了匹配“- -”(但不提取它),正则表达式中间加入了“\s-\s-\s”。完整的正则表达式如图十所示。

图十:匹配IP地址和时间标记

现在正则表达式已经编写完毕,接下来可以编写使用正则表达式库的Java代码了。
为使用Jakarta-ORO库,首先创建正则表达式字符串和待分析的日志记录字符串:

这里使用的正则表达式与图十的正则表达式差不多完全相同,但有一点例外:在Java中,你必须对每一个向前的斜杠(“\”)进行转义处理。图十不是Java的表示形式,所以我们要在每个“\”前面加上一个“\”以免出现编译错误
回答者

‘玖’ 正则表达式之原理篇

背景

       最近公司规范出来后,关于字符串不提倡用 “ + ”  进行拼接,于是自己写了个function,利用正则表达式来进行匹配。对于正则表达式,之前不了解原理,每次要用的时候查一下,很浪费时间。

内容

基础知识;

正则表达式引擎;

贪婪与非贪婪模式;

DFA与NFA引擎;

回溯机制及常见的回溯形式

基础知识

1. 占有字符:正则表达式匹配过程中,如果子表达式匹配到东西,而并非是一个位置,并最终保存到匹配的结果当中

2. 零宽度:只匹配一个位置,或者是匹配的内容并不保存到匹配结果中

一个字符,同一时间只能由一个子表达式匹配,而一个位置,却可以同时由多个零宽度的子表达式匹配

3.控制权:正则表达式由左到右依次进行匹配,通常情况下是由一个表达式取得控制权,从字符串的的某个位置进行匹配,一个子表达式开始尝试匹配的位置,是从前一子表达匹配成功的结束位置开始的(例如:(表达式一)(表达式二)意思就是表达式一匹配完成后才能匹配表达式二,而匹配表达式二的位置是从表达式一的位置匹配结束后的位置开始)。如果表达式一是零宽度,那表达式一匹配完成后,表达式二匹配的位置还是原来表达式以匹配的位置。也就是说它匹配开始和结束的位置是同一个

4. 元字符 

5. 反义元字符

6. 转义字符:\  使元字符失去它的意义,仅代表其输入中字符的意义

需要转义的字符列表 \ * + ? | { [ ( ) ^ $ . # 和 空白

7. 重复限定符:匹配优先量词,忽略优先量词,即:贪婪与非贪婪

{n,}、 {n, m}、 {, m}、 ’+’ 、‘?’、 '*'

8. 字符类:[ ],区分大小写

9. 分支条件: |

10. 分组 :()指定子表达式,可限制多选项的范围、将若干字符组合为一个单元、受问号或星号之类的量词作用,例:(\d{1,3}){3}\d{3}

断言;(?

11. 括号及反向引用:(子表达式一)(子表达式二)\1      此时括号作用为分组,它具有记忆的功能,即在正则表达式内部仍然能回忆上次匹配到的是什么;\1、\2、\n 是用在正则表达式的匹配环节。在正则表达式的替换环节,则要使用像 $1、$2、$n 这样的语法

12. 平衡组 参考

正则表达式引擎

有两个主要特点:

1. 默认贪婪匹配;( 贪婪匹配与非贪婪匹配 )

2. 返回最先匹配到的结果

针对简单的正则匹配进行分析,例:

        当把cat应用到“He captured a catfish for his cat”,引擎先比较c和“H”,结果失败了。于是引擎再比较c和“e”,也失败了。直到第四个字符,c匹配了“c”。a匹配了第五个字符。到第六个字符t没能匹配“p”,也失败了。引擎再继续从第五个字符重新检查匹配性。直到第十五个字符开始,cat匹配上了“catfish”中的“cat”,正则表达式引擎急切的返回第一个匹配的结果,而不会再继续查找是否有其他更好的匹配

Rubular: 基于 Web 的 Ruby 正则表达式编辑器

贪婪与非贪婪(又称惰性、懒惰等)模式

两者影响的是被量词修饰的子表达式的行为。

贪婪模式在整个表达式匹配成功的前提下,尽可能多的匹配;而非贪婪模式(只被部分NFA引擎支持)在整个表达式匹配成功的前提下,尽可能少的匹配。

匹配优先量词(属于贪婪模式的量词):

“{m,n}”、“{m,}”、“?”、“*”和“+”。

忽略优先量词(匹配优先量词后加上“?”:非贪婪模式的量词):

“{m,n}?”、“{m,}?”、“??”、“*?”和“+?”

例:

源字符串:aa

正则表达式一:

正则表达式二:

DFA与NFA引擎(JS的正则引擎是NFA:非确定型有限自动机)

参考: 正则表达式引擎及其分类

DFA引擎:在线性时状态下执行,不要求回溯(因此永远不测试相同的字符两次);确保匹配最长的可能的字符串;因为只包含有限的状态(?),所以它不能匹配具有反向引用的模式;并且因为它不构造显示扩展,所以它不可以捕获子表达式

传统的NFA引擎:运行匹配回溯算法——以指定顺序测试正则表达式的所有可能的扩展并接受第一个匹配项。因为传统的 NFA 构造正则表达式的特定扩展以获得成功的匹配,所以它可以捕获子表达式匹配和匹配的反向引用。但传统 NFA的 回溯使它可以访问完全相同的状态多次(如果通过不同的路径到达该状态)。因此,在最坏情况下,它的执行速度可能非常慢。因为传统的 NFA 接受它找到的第一个匹配,所以它还可能会导致其他(可能更长)匹配未被发现

POSIX NFA 引擎:与传统 NFA 引擎类似,不同点:在可以确保已找到了可能的最长的匹配之前,它们将继续回溯(更慢);并且在使用 POSIX NFA 时,您恐怕不会愿意在更改回溯搜索的顺序的情况下来支持较短的匹配搜索,而非较长的匹配搜索

例:

字符串: this is yansen’s dog

正则表达式: /ya(msen|nsen|nsem)/

NFA工作方式:先在字符串中查找 y, 然后匹配其后是否为 a;  如果是 a 则继续查找其后是否为 m; 如果不是则匹配其后是否为 n (此时淘汰 msen 支分支); 然后继续看其后是否依次为 s,e; 接着测试是否为 n ,是 n 则匹配成功,不是则测试是否为 m 。为什么是 m ?因为 NFA 工作方式是以正则表达式为标准,反复测试字符串,这样同样一个字符串有可能被反复测试了很多次!

DFA:从 this 中 t 开始依次查找 y ,定位到 y ,已知其后为 a ,则查看表达式是否有 a ,此处正好有 a; 然后字符串 a 后为 n ,DFA依次测试表达式,此时 msen 不符合要求淘汰。 nsen 和 nsem 符合要求,然后DFA依次检查字符串,检测到 sen 中的 n 时只有 nsen 分支符合,则匹配成功!

由此两种引擎是完全不同的工作方式:NFA以表达式为主导,更容易操纵;DFA以文本为主导(搜索更快)

回溯机制

引擎是如何来处理那些模糊的条件匹配?

从问题的某一种状态(初始状态)出发,搜索从这种状态出发所能达到的所有“状态”,当一条路走到“尽头”的时候(不能再前进),再后退一步或若干步,从另一种可能“状态”出发,继续搜索,直到所有的“路径”(状态)都试探过。这种不断“前进”、不断“回溯”寻找解的方法,就称作“回溯法”

--来自网络

本质上就是深度优先搜索算法:尝试匹配失败时的下一步通常就是回溯

JS中正则表达式会产生回溯的地方都有哪些呢?

常见的回溯形式

1.贪婪量词

例:正则:/ab{1,3}c/

可视化形式

1. 没有回溯的匹配:当目标字符串是"abbbc"时

匹配过程

2. 有回溯的匹配:当目标字符串是“abbc”时

匹配过程

上图第5步有红颜色(仅表示匹配不成功):此时b{1,3}已经匹配到了2个字符“b”,准备尝试第三个时,结果发现接下来的字符是“c”。那么就认为b{1,3}就已经匹配完毕。然后状态又回到之前的状态(即第6步,与第4步一样),最后再用子表达式c,去匹配字符“c”。当然,此时整个表达式匹配成功了;上图的第6步,就是“回溯”

即:尝试可能的顺序是“从多往少”的方向去尝试:首先会尝试"bbb",然后再看整个正则是否能匹配。不能匹配时,吐出一个"b",即在"bb"的基础上,再继续尝试。如果还不行,再吐出一个,再试。如果还不行呢?只能说明匹配失败了

另一个清晰的回溯:

正则:/".*"/

目标字符串:"acd"ef

省略了尝试匹配双引号失败的匹配过程

其实“.*”最简单但也是非常影响效率的

2.惰性量词

虽然惰性量词不贪,但也会有回溯的现象(为了整体匹配成)

正则表达式

目标字符串:"12345"

匹配过程

3.分支结构

分支也是惰性的,比如/Java|JavaScript/,去匹配字符串"JavaScript",得到的结果是"Java",因为分支会一个一个尝试,如果前面的满足了,后面就不会再试验了。

分支结构中可能前面的子模式会形成了局部匹配,如果接下来表达式整体不匹配时,仍会继续尝试剩下的分支。这种尝试也可以看成一种回溯:

正则表达式

匹配过程

虽然第五步没有回到之前的状态,但仍然回到了分支结构,尝试下一种可能

总结:有回溯的过程,那么匹配效率肯定比DFA相对低一些;别看匹配慢,但是编译快而且还挺有趣

参考: 正则表达式的回溯机制

阅读全文

与正则表达式编译时会检查吗相关的资料

热点内容
数控车床编程加工视频 浏览:245
程序员在公司受到委屈 浏览:783
玩和平精英显示连接不到服务器怎么办 浏览:705
安卓如何一步安装软件 浏览:493
云服开我的世界服务器标配 浏览:170
打印机的分配算法 浏览:634
新加坡服务器怎么进 浏览:620
上海女程序员上班被偷 浏览:377
如何添加后台app 浏览:350
中国移动机顶盒时钟服务器地址 浏览:943
如何开发app流程 浏览:427
哈尔滨编程培训课程 浏览:722
编程语言执行速度排行 浏览:174
启辰原厂导航如何装app 浏览:840
jsp项目优秀源码 浏览:757
如何查看电脑web服务器端口号 浏览:901
小区物业管理系统编程源码 浏览:96
王城战争为什么无法获取服务器列表 浏览:805
剑桥商务英语pdf 浏览:480
服务器如何不休眠 浏览:800