Java 正則表達式完全指南：Pattern/Matcher 核心 API 與四大實戰場景

正則表達式是什麼？

你用過 *.tmp 查找臨時文件？用過編輯器「查找/替換」？它們本質都是正則表達式。正則提供強大字符串處理能力：

• 模式測試 (數據驗證：電話、身份證格式)
• 文本替換/刪除
• 基於模式提取子串

JDK 1.4+ 核心包：java.util.regex

兩大核心類：

• Pattern：編譯後的正則模式 (不可變、線程安全、可共享)
• Matcher：針對輸入序列的匹配引擎 (有狀態、不可共享)

流程：Pattern.compile(regex) → pattern.matcher(input) → matcher.find()/matches()/lookingAt()

正則語法速查表

四大核心操作實戰

1. 字符串匹配/查找

String str = "aaabcefgABC";
String regex = "aaa|fff";
Pattern p = Pattern.compile(regex);  // 或 Pattern.CASE_INSENSITIVE 忽略大小寫
Matcher m = p.matcher(str);
boolean found = m.find();  // 掃描尋找下一匹配
// m.matches()  - 整串匹配
// m.lookingAt() - 從開頭匹配

2. 提取捕獲組

從完整路徑提取文件名：

String regex = ".+\\\\(.+)$";  // 最後一個反斜杠後的內容到行尾
String str = "c:\\dir1\\dir2\\name.txt";
Pattern p = Pattern.compile(regex);
Matcher m = p.matcher(str);
if (m.find()) {
    for (int i = 1; i <= m.groupCount(); i++) {
        System.out.println(m.group(i));  // group(0) 是整個匹配
    }
}
// 輸出: name.txt

3. 字符串分割

String regex = "::";
Pattern p = Pattern.compile(regex);
String[] parts = p.split("xd::abc::cde");
// 等價於 "xd::abc::cde".split("::");
// 結果: ["xd", "abc", "cde"]

4. 替換/刪除

String regex = "a+";  // 一個或多個 a
Matcher m = p.matcher("aaabbcedaccdeaa");
String replaced = m.replaceAll("A");  // "AbbcedAccdeA"
String deleted = m.replaceAll("");    // "bbced ccde" (刪除所有 a 序列)

String 類便捷方法 (內部委托正則)

• str.split(regex)
• str.replaceAll(regex, replacement)
• str.matches(regex) (整串匹配)

進階提示

• 預編譯複用：Pattern 不可變且線程安全，作為常量/靜態字段複用，避免重複編譯開銷
• Pattern 標誌位：CASE_INSENSITIVE、MULTILINE (^/$ 匹配行)、DOTALL (. 匹配換行)、UNICODE_CASE
• 貪婪/勉強/佔有量詞：* + ? (貪婪)、*? +? ?? (勉強)、*+ ++ ?+ (佔有，不回溯)
• 邊界匹配：\b (單詞邊界)、\B (非單詞邊界)、\A (字符串開頭)、\z (字符串結尾)

掌握 Pattern/Matcher 核心協作模式，配合豐富語法元素，即可輕鬆應對 Java 中 95% 的字符串處理需求。