Java 正則表達式四大核心功能實戰指南

Java 正則表達式 API 概覽

JDK 1.4 引入 java.util.regex 包，核心類：

• Pattern：正則表達式編譯後的模式
• Matcher：針對輸入字符串的匹配引擎

功能一：查詢匹配

String str = "abc efg ABC";
String regEx = "[af]";  // 匹配 a 或 f

Pattern p = Pattern.compile(regEx);
Matcher m = p.matcher(str);

boolean found = m.find();  // true

// 忽略大小寫
Pattern p2 = Pattern.compile(regEx, Pattern.CASE_INSENSITIVE);

關鍵方法：find()（部分匹配）、matches()（全字符串匹配）、lookingAt()（前綴匹配）

功能二：提取分組

String regEx = ".+(.+)$";  // 最後一個分組
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("Group " + i + ": " + m.group(i));
    }
}
// 輸出: name.txt

分組編號規則：0 為整個匹配，1 起為捕獲組，按左括號順序編號

功能三：分割字符串

// 方式一：Pattern.split
String regEx = "::";
String[] parts = Pattern.compile(regEx).split("xd::abc::cde");
// 結果: ["xd", "abc", "cde"]

// 方式二：String.split（內部同樣使用 Pattern）
String str = "xd::abc::cde";
String[] parts2 = str.split("::");  // 更簡潔

注意：分割正則中的特殊字符需轉義，如 split("\\|")

功能四：替換與刪除

String regEx = "a+";  // 連續一個或多個 a
Matcher m = Pattern.compile(regEx).matcher("aaabbced a ccdeaa");

// 替換為大寫 A
String replaced = m.replaceAll("A");
// 結果: "Abbced A ccdeA"

// 刪除匹配內容
String deleted = m.replaceAll("");
// 結果: "bbced  ccde"

進階替換：replaceFirst() 替換首個、appendReplacement()/appendTail() 構建複雜替換邏輯

常用字符類別速查表

定位符

• ^：行首（多行模式下）
• $：行尾（多行模式下）
• \b：單詞邊界
• \A：字符串開頭
• \z：字符串結尾

性能優化建議

1. 預編譯 Pattern：靜態常量或緩存，避免重複編譯
2. 使用非捕獲組：(?:...) 不捕獲，減少內存開銷
3. 避免過度回溯：慎用 .*、.+，優先用具體字符類
4. 錨定開頭結尾：^pattern$ 可大幅提速

實戰模式示例

// 郵箱驗證
String emailRegex = "^[\\w.-]+@[\\w-]+(\\.[\\w-]+)+$";

// 手機號（中國大陸）
String phoneRegex = "^1[3-9]\\d{9}$";

// IP 地址
String ipRegex = "^((25[0-5]|2[0-4]\\d|[01]?\\d?\\d)\\.){3}(25[0-5]|2[0-4]\\d|[01]?\\d?\\d)$";

// 日期 YYYY-MM-DD
String dateRegex = "^\\d{4}-(0[1-9]|1[0-2])-(0[1-9]|[12]\\d|3[01])$";

正則表達式是文本處理的瑞士軍刀，掌握四大核心功能配合常用模式，能解決 90% 的字符串解析需求。