java.util.regex.Pattern 是 Java 中用于编译正则表达式核心类，它代表一个经过编译的模式，可以被用来创建 Matcher 对象，从而在字符串中进行匹配操作。

理解 Pattern 的工作流程是掌握 Java 正则表达式的关键：

1. 编译: 将一个正则表达式字符串（如 "\d+"）编译成一个 Pattern 对象，这个过程相对耗时，所以如果需要多次使用同一个正则表达式，最好只编译一次并复用 Pattern 对象。
2. 匹配: 使用 Pattern 对象创建一个 Matcher 对象。
3. 操作: 通过 Matcher 对象在目标字符串上进行查找、替换、分割等操作。

核心概念

Pattern 类

Pattern 类是一个不可变的(final)类，它包含了已编译的正则表达式。

• 如何创建？ 不能使用 new 关键字直接实例化，必须通过其静态工厂方法 compile(String regex) 来创建。

  // 编译正则表达式 \d+ (匹配一个或多个数字)
  Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+");

Matcher 类

Matcher 类是对输入字符串执行匹配操作的引擎，它提供了各种查找方法。

• 如何创建？ 通过 Pattern 对象的 matcher(CharSequence input) 方法创建。

  String input = "我的电话是13812345678，座机是010-12345678。";
  Matcher matcher = pattern.matcher(input);

常用方法

Pattern 类的常用方法

Matcher 类的常用方法

常用正则表达式元字符

这里列出一些最常用的元字符,它们是构建正则表达式的基础。

完整代码示例

下面是一个综合示例,演示了 Pattern 和 Matcher 的多种用法。

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "学习Java正则表达式，版本有Java 8, Java 11, Java 17，我的邮箱是test.user+alias@example.com，电话是138-1234-5678。";
        // 1. 编译正则表达式
        // 目标：查找所有 "Java" 后面跟着一个空格和一个数字的版本号
        Pattern versionPattern = Pattern.compile("Java (\\d+)");
        // 2. 创建 Matcher 对象
        Matcher versionMatcher = versionPattern.matcher(text);
        System.out.println("--- 查找所有Java版本号 ---");
        // 3. 使用 find() 查找所有匹配项
        while (versionMatcher.find()) {
            // group(0) 是整个匹配的子串
            // group(1) 是第一个捕获组的内容
            System.out.println("找到版本: " + versionMatcher.group(0) + 
                               ", 具体数字: " + versionMatcher.group(1) +
                               ", 起始位置: " + versionMatcher.start());
        }
        System.out.println("\n--- 验证整个字符串是否匹配邮箱格式 ---");
        // 目标：验证一个字符串是否是有效的邮箱地址
        String email1 = "test@example.com";
        String email2 = "invalid-email";
        String emailRegex = "^[\\w.-]+@[\\w.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}$";
        Pattern emailPattern = Pattern.compile(emailRegex);
        System.out.println("验证 '" + email1 + "': " + emailPattern.matcher(email1).matches());
        System.out.println("验证 '" + email2 + "': " + emailPattern.matcher(email2).matches());
        System.out.println("\n--- 提取电话号码 ---");
        // 目标：提取符合 "XXX-XXXX-XXXX" 格式的电话号码
        String phoneRegex = "(\\d{3})-(\\d{4})-(\\d{4})";
        Pattern phonePattern = Pattern.compile(phoneRegex);
        Matcher phoneMatcher = phonePattern.matcher(text);
        if (phoneMatcher.find()) {
            System.out.println("找到电话号码: " + phoneMatcher.group(0));
            System.out.println("区号: " + phoneMatcher.group(1));
            System.out.println("前缀: " + phoneMatcher.group(2));
            System.out.println("后缀: " + phoneMatcher.group(3));
        }
        System.out.println("\n--- 使用 split 方法分割字符串 ---");
        // 目标：用数字作为分隔符来分割字符串
        String splitText = "abc123def456ghi";
        Pattern splitPattern = Pattern.compile("\\d+");
        String[] parts = splitPattern.split(splitText);
        for (String part : parts) {
            System.out.println("分割部分: " + part);
        }
    }
}

Pattern 的标志

Pattern.compile(String regex, int flags) 方法允许你传入标志来修改匹配行为，这些标志是 Pattern 类的静态常量。

示例：使用 MULTILINE 标志

String multilineText = "第一行\n第二行\n第三行";
// 不使用 MULTILINE 标志
Pattern p1 = Pattern.compile("^第二行$");
System.out.println(p1.matcher(multilineText).find()); // false
// 使用 MULTILINE 标志
Pattern p2 = Pattern.compile("^第二行$", Pattern.MULTILINE);
System.out.println(p2.matcher(multilineText).find()); // true

最佳实践

1. 预编译正则表达式：如果你的正则表达式会被多次使用（例如在循环中），一定要先编译成 Pattern 对象并复用，而不是每次都调用 String.matches() 等方法，因为后者每次都会隐式地编译新的 Pattern，效率较低。
2. 使用原始字符串字面量：在 Java 中，反斜杠 \ 是一个转义字符，为了在正则表达式中使用 \d，你需要在字符串字面量中写成 "\\d"，这非常容易出错，一个更好的方法是使用 Pattern 类的 quote() 方法来转义任何字面字符串，或者干脆在代码中处理好。
3. 区分 matches(), lookingAt(), 和 find()：
   • matches(): 整个字符串必须完全匹配。
   • lookingAt(): 字符串开头部分匹配即可。
   • find(): 在字符串中查找任意位置的子串匹配，最灵活，也最常用。
4. 小心贪婪与非贪婪：默认情况下，量词（, , , ）是贪婪的，会匹配尽可能多的字符，如果这不符合你的预期（例如解析HTML/XML标签），记得在量词后加上 使其变为非贪婪模式。