Java 正則表達式驗證郵箱與手機號：完整規則解析與生產級工具類

核心 API：java.util.regex

Pattern pattern = Pattern.compile(regex);     // 編譯正則（可複用、執行緒安全）
Matcher matcher = pattern.matcher(input);     // 創建匹配器
boolean matches = matcher.matches();          // 整體匹配

郵箱驗證規則深度解析

RFC 5322 標準（極其複雜）

完整 RFC 5322 正則超過 6000 字元，**生產環境不建議直接使用**。

實用簡化版（覆蓋 99%+ 實際郵箱）

/**
 * 實用郵箱正則：
 * - 用戶名：字母數字、點、底線、減號、百分號、加號
 * - 域名：字母數字、減號、點，每段不以減號開頭結尾
 * - 頂級域：2-63 字母
 */
private static final String EMAIL_REGEX = 
    "^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,63}$";

更嚴格版（符合 HTML5 標準）

// HTML5 表單驗證使用的正則
private static final String EMAIL_REGEX_HTML5 = 
    "^[a-zA-Z0-9.!#$%&'*+/=?^_`{|}~-]+@[a-zA-Z0-9](?:[a-zA-Z0-9-]{0,61}[a-zA-Z0-9])?(?:\\.[a-zA-Z0-9](?:[a-zA-Z0-9-]{0,61}[a-zA-Z0-9])?)*$";

中國大陸手機號驗證規則（2024 最新）

號段規則

• 13：130-139（移動/聯通/電信）
• 14：145-149（物聯網/衛星/電信）
• 15：150-153, 155-159（移動/聯通/電信，**無 154**）
• 16：166, 167（聯通/虛擬運營商）
• 17：170-178（虛擬運營商/電信/移動）
• 18：180-189（移動/聯通/電信）
• 19：191, 193, 198, 199（移動/電信/聯通）

統一正則

/**
 * 中國大陸手機號正則（2024 最新號段）
 * 13x, 14[5-9], 15[0-3,5-9], 16[6,7], 17[0-8], 18x, 19[1,3,8,9]
 */
private static final String MOBILE_REGEX = 
    "^(?:13\\d|14[5-9]|15[0-35-9]|16[67]|17[0-8]|18\\d|19[1389])\\d{8}$";

生產級驗證工具類

package com.example.util;

import java.util.regex.Pattern;

public final class ValidatorUtils {
    private ValidatorUtils() {}
    
    // 預編譯 Pattern（執行緒安全、效能最優）
    private static final Pattern EMAIL_PATTERN = 
        Pattern.compile("^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,63}$");
    private static final Pattern MOBILE_PATTERN = 
        Pattern.compile("^(?:13\\d|14[5-9]|15[0-35-9]|16[67]|17[0-8]|18\\d|19[1389])\\d{8}$");
    private static final Pattern ID_CARD_PATTERN = 
        Pattern.compile("^\\d{17}[\\dXx]$"); // 簡版，嚴格版需校驗碼算法
    
    public static boolean isEmail(String email) {
        return email != null && EMAIL_PATTERN.matcher(email).matches();
    }
    
    public static boolean isMobile(String mobile) {
        return mobile != null && MOBILE_PATTERN.matcher(mobile).matches();
    }
    
    public static boolean isIdCard(String idCard) {
        return idCard != null && ID_CARD_PATTERN.matcher(idCard).matches();
    }
    
    // 通用正則驗證
    public static boolean matches(String input, String regex) {
        return input != null && Pattern.matches(regex, input);
    }
    
    // 提取匹配內容
    public static String extract(String input, String regex, int group) {
        if (input == null) return null;
        Pattern p = Pattern.compile(regex);
        Matcher m = p.matcher(input);
        return m.find() ? m.group(group) : null;
    }
}

單元測試範例

@Test
void testEmailValidation() {
    assertTrue(ValidatorUtils.isEmail("user@example.com"));
    assertTrue(ValidatorUtils.isEmail("user.name+tag@sub.domain.co.uk"));
    assertFalse(ValidatorUtils.isEmail("invalid"));
    assertFalse(ValidatorUtils.isEmail("@domain.com"));
    assertFalse(ValidatorUtils.isEmail("user@"));
}

@Test
void testMobileValidation() {
    assertTrue(ValidatorUtils.isMobile("13800138000"));
    assertTrue(ValidatorUtils.isMobile("15912345678"));
    assertTrue(ValidatorUtils.isMobile("19988888888"));
    assertFalse(ValidatorUtils.isMobile("12345678901")); // 無效號段
    assertFalse(ValidatorUtils.isMobile("1380013800"));  // 位數不足
}

常見陷阱與最佳實踐

進階：Bean Validation 整合

// 自定義註解
@Target({FIELD, METHOD, PARAMETER})
@Retention(RUNTIME)
@Constraint(validatedBy = MobileValidator.class)
public @interface ValidMobile {
    String message() default "手機號格式不正確";
    Class[] groups() default {};
    Class[] payload() default {};
}

// 實現驗證器
public class MobileValidator implements ConstraintValidator {
    @Override
    public boolean isValid(String value, ConstraintValidatorContext context) {
        return ValidatorUtils.isMobile(value);
    }
}

// 使用
public class UserDTO {
    @ValidMobile
    private String phone;
}

總結

正則驗證核心在於：**預編譯 Pattern、處理 null、定期更新業務規則（特別是手機號段）**。郵箱驗證建議採用「簡單正則 + 發送驗證碼」雙重保障；手機號驗證需緊跟運營商號段變更。將驗證邏輯封裝為工具類並整合 Bean Validation，能實現「定義一次、到處生效」的乾淨架構。