Java 正則表達式完整速查手冊：語法、元字符與實戰模式

前言

正則表達式是文本處理的瑞士軍刀。本文系統整理 Java 正則核心語法、常用預定義字符類、量詞、分組與斷言，附帶實戰模式速查表，適合開發時快速查閱。

一、 邊界匹配模式

建議：String.matches() 默認全字符串匹配，等同於 ^...$；Matcher.find() 用於部分匹配。

二、 核心元字符與預定義字符類

Java 字符串中雙重轉義："\\d+" 代表正則 \d+。

三、 量詞（貪婪/懶惰/佔有）

貪婪優先匹配更多，懶惰優先匹配更少，佔有不回溯（性能最優，慎用）。

四、 字符類與範圍

• [abc]：a 或 b 或 c
• [a-z]：a 到 z 範圍（按 Unicode 碼點）
• [a-zA-Z0-9]：多範圍組合
• [^abc]：排除字符類
• [a-z&&[^bc]]：交集（a-z 但排除 b,c）

五、 分組、捕獲與反向引用

六、 斷言（零寬斷言）

七、 常用實戰模式庫

八、 Java API 關鍵用法

// 1. 全匹配
boolean ok = "123".matches("\\d+");

// 2. 編譯復用 (性能優)
Pattern p = Pattern.compile("\\d+");
Matcher m = p.matcher("abc123def");
while (m.find()) { System.out.println(m.group()); } // 123

// 3. 分割
String[] arr = "a,b;c".split("[,;]");

// 4. 替換
String res = "a1b2c".replaceAll("\\d", "#"); // a#b#c

// 5. 分組提取
Matcher m2 = Pattern.compile("(\\d{4})-(\\d{2})").matcher("2023-12");
if (m2.matches()) { System.out.println(m2.group(1)); } // 2023

九、 性能優化提示

1. 預編譯 Pattern 復用，避免重複編譯；
2. 優先使用具體字符類代替 .；
3. 避免嵌套量詞導致災難性回溯（如 (a+)+）；
4. 長文本用 Matcher.find() 迭代，而非 matches()；
5. 固定前綴模式（如 ^prefix）可顯著加速失敗匹配。

總結

正則表達式強大但易寫成「寫時讀懂、過後難讀」的代碼。建議：
✅ 複雜正則加註釋（(?x) 模式或外部文檔）；
✅ 關鍵業務（如驗證器）編寫單元測試覆蓋邊界；
✅ 性能敏感場景進行基準測試。
收藏本手冊，下次寫正則不再查文檔！