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正则表达式编程

什么叫知识,能指导我们实践的东西才叫知识。

学习一样东西,如果不能使用,最多只能算作纸上谈兵。正则表达式的学习,也不例外。

掌握了正则表达式的语法后,下一步,也是关键的一步,就是在真实世界中使用它。

那么如何使用正则表达式呢?有哪些关键的点呢?本章就解决这个问题。

内容包括

  • 正则表达式的四种操作

  • 相关 API 注意要点

  • 真实案例

正则表达式的四种操作

正则表达式是匹配模式,不管如何使用正则表达式,万变不离其宗,都需要先“匹配”。

有了匹配这一基本操作后,才有其他的操作:验证、切分、提取、替换。

进行任何相关操作,也需要宿主引擎相关 API 的配合使用。当然,在 JavaScript 中,相关 API 也不多。

验证

验证是正则表达式最直接的应用,比如表单验证。

在说验证之前,先要说清楚匹配是什么概念。

所谓匹配,就是看目标字符串里是否有满足匹配的子串。因此,“匹配”的本质就是“查找”。

有没有匹配,是不是匹配上,判断是否的操作,即称为“验证”。

这里举一个例子,来看看如何使用相关 API 进行验证操作的。

比如,判断一个字符串中是否有数字。

  • 使用 search
javascript
var regex = /\d/;
var string = "abc123";
console.log(!!~string.search(regex));
// => true
  • 使用test:
javascript
var regex = /\d/;
var string = "abc123";
console.log(regex.test(string));
  • 使用 match
javascript
var regex = /\d/;
var string = "abc123";
console.log(!!string.match(regex));
// => true
  • 使用 exec
javascript
var regex = /\d/;
var string = "abc123";
console.log(!!regex.exec(string));
// => true

其中,最常用的是 test。

切分

匹配上了,我们就可以进行一些操作,比如切分。

所谓“切分”,就是把目标字符串,切成一段一段的。在 JavaScript 中使用的是 split。

比如,目标字符串是 "html,css,javascript",按逗号来切分:

javascript
var regex = /,/;
var string = "html,css,javascript";
console.log(string.split(regex));
// => ["html", "css", "javascript"]

又比如,如下的日期格式:

javascript

2017/06/26
2017.06.26
2017-06-26

可以使用 split “切出”年月日:

javascript
var regex = /\D/;
console.log("2017/06/26".split(regex));
console.log("2017.06.26".split(regex));
console.log("2017-06-26".split(regex));
// => ["2017", "06", "26"]
// => ["2017", "06", "26"]
// => ["2017", "06", "26"]

提取

虽然整体匹配上了,但有时需要提取部分匹配的数据。

此时正则通常要使用分组引用(分组捕获)功能,还需要配合使用相关 API。

这里,还是以日期为例,提取出年月日。注意下面正则中的括号:

使用 match

javascript
var regex = /^(\d{4})\D(\d{2})\D(\d{2})$/;
var string = "2017-06-26";
console.log(string.match(regex));
// =>["2017-06-26", "2017", "06", "26", index: 0, input: "2017-06-26"]

使用 exec:

javascript
var regex = /^(\d{4})\D(\d{2})\D(\d{2})$/;
var string = "2017-06-26";
console.log(regex.exec(string));
// =>["2017-06-26", "2017", "06", "26", index: 0, input: "2017-06-26"]

使用 test:

javascript
var regex = /^(\d{4})\D(\d{2})\D(\d{2})$/;
var string = "2017-06-26";
regex.test(string);
console.log(RegExp.$1, RegExp.$2, RegExp.$3);
// => "2017" "06" "26"

使用search

javascript
var regex = /^(\d{4})\D(\d{2})\D(\d{2})$/;
var string = "2017-06-26";
string.search(regex);
console.log(RegExp.$1, RegExp.$2, RegExp.$3);
// => "2017" "06" "26"

使用replace:

javascript
var regex = /^(\d{4})\D(\d{2})\D(\d{2})$/;
var string = "2017-06-26";
var date = [];
string.replace(regex, function (match, year, month, day) {
  date.push(year, month, day);
});
console.log(date);
// => ["2017", "06", "26"]

其中,最常用的是 match

替换

找,往往不是目的,通常下一步是为了替换。在 JavaScript 中,使用 replace 进行替换。

比如把日期格式,从 yyyy-mm-dd 替换成 yyyy/mm/dd:

javascript
var string = "2017-06-26";
var today = new Date(string.replace(/-/g, "/"));
console.log(today);
// => Mon Jun 26 2017 00:00:00 GMT+0800 (中国标准时间)

这里只是简单地应用了一下 replace。但,replace 方法很是强大的,是需要重点掌握的。

相关 API 注意要点

从上面可以看出用于正则操作的方法,共有 6 个,字符串实例 4 个,正则实例 2 个:

bash

String#search
String#split
String#match
String#replace
RegExp#test
RegExp#exec

search 和 match 的参数问题

我们知道字符串实例的那 4 个方法参数都支持正则和字符串。

searchmatch会把字符串转换为正则.

javascript
var string = "2017.06.27";
console.log(string.search("."));
// => 0
//需要修改成下列形式之一
console.log(string.search("\\."));
console.log(string.search(/\./));
// => 4
// => 4
console.log(string.match("."));
// => ["2", index: 0, input: "2017.06.27"]
//需要修改成下列形式之一
console.log(string.match("\\."));
console.log(string.match(/\./));
// => [".", index: 4, input: "2017.06.27"]
// => [".", index: 4, input: "2017.06.27"]
console.log(string.split("."));
// => ["2017", "06", "27"]
console.log(string.replace(".", "/"));
// => "2017/06.27"

match 返回结果的格式问题

match 返回结果的格式,与正则对象是否有修饰符 g 有关。

javascript
var string = "2017.06.27";
var regex1 = /\b(\d+)\b/;
var regex2 = /\b(\d+)\b/g;
console.log(string.match(regex1));
console.log(string.match(regex2));
// => ["2017", "2017", index: 0, input: "2017.06.27"]
// => ["2017", "06", "27"]

没有 g,返回的是标准匹配格式,即,数组的第一个元素是整体匹配的内容,接下来是分组捕获的内容,然 后是整体匹配的第一个下标,最后是输入的目标字符串。

g,返回的是所有匹配的内容。

当没有匹配时,不管有无 g,都返回 null

exec 比 match 更强大

当正则没有 g 时,使用 match 返回的信息比较多。但是有 g 后,就没有关键的信息 index 了。 而 exec 方法就能解决这个问题,它能接着上一次匹配后继续匹配:

javascript
var string = "2017.06.27";
var regex2 = /\b(\d+)\b/g;
console.log(regex2.exec(string));
console.log(regex2.lastIndex);
console.log(regex2.exec(string));
console.log(regex2.lastIndex);
console.log(regex2.exec(string));
console.log(regex2.lastIndex);
console.log(regex2.exec(string));
console.log(regex2.lastIndex);
// => ["2017", "2017", index: 0, input: "2017.06.27"]
// => 4
// => ["06", "06", index: 5, input: "2017.06.27"]
// => 7
// => ["27", "27", index: 8, input: "2017.06.27"]
// => 10
// => null
// => 0

其中正则实例 lastIndex 属性,表示下一次匹配开始的位置。

比如第一次匹配了 "2017",开始下标是 0,共 4 个字符,因此这次匹配结束的位置是 3,下一次开始匹配的位置是 4。

从上述代码看出,在使用 exec 时,经常需要配合使用 while 循环:

javascript
var string = "2017.06.27";
var regex2 = /\b(\d+)\b/g;
var result;
while ((result = regex2.exec(string))) {
  console.log(result, regex2.lastIndex);
}
// => ["2017", "2017", index: 0, input: "2017.06.27"] 4
// => ["06", "06", index: 5, input: "2017.06.27"] 7
// => ["27", "27", index: 8, input: "2017.06.27"] 10

修饰符 g,对 exex 和 test 的影响

上面提到了正则实例的 lastIndex 属性,表示尝试匹配时,从字符串的 lastIndex 位开始去匹配。

字符串的四个方法,每次匹配时,都是从 0 开始的,即 lastIndex 属性始终不变。

而正则实例的两个方法 exec、test,当正则是全局匹配时,每一次匹配完成后,都会修改 lastIndex。下面让我们以 test 为例,看看你是否会迷糊:

javascript
var regex = /a/g;
console.log(regex.test("a"), regex.lastIndex);
console.log(regex.test("aba"), regex.lastIndex);
console.log(regex.test("ababc"), regex.lastIndex);
// => true 1
// => true 3
// => false 0

注意上面代码中的第三次调用 test,因为这一次尝试匹配,开始从下标 lastIndex,即 3 位置处开始查找,自然就找不到了。

如果没有 g,自然都是从字符串第 0 个字符处开始尝试匹配:

javascript
var regex = /a/;
console.log(regex.test("a"), regex.lastIndex);
console.log(regex.test("aba"), regex.lastIndex);
console.log(regex.test("ababc"), regex.lastIndex);
// => true 0
// => true 0
// => true 0

test 整体匹配时需要使用 ^ 和 $

这个相对容易理解,因为 test 是看目标字符串中是否有子串匹配正则,即有部分匹配即可。

如果,要整体匹配,正则前后需要添加开头和结尾:

javascript
console.log(/123/.test("a123b"));
// => true
console.log(/^123$/.test("a123b"));
// => false
console.log(/^123$/.test("123"));
// => true

split 相关注意事项

split 方法看起来不起眼,但要注意的地方有两个的。

第一,它可以有第二个参数,表示结果数组的最大长度:

javascript
var string = "html,css,javascript";
console.log(string.split(/,/, 2));
// =>["html", "css"]

第二,正则使用分组时,结果数组中是包含分隔符的:

javascript
var string = "html,css,javascript";
console.log(string.split(/(,)/));
// =>["html", ",", "css", ",", "javascript"]

replace 是很强大的

《JavaScript 权威指南》认为 exec 是这 6 个 API 中最强大的,而我始终认为 replace 才是最强大的。

因为它也能拿到该拿到的信息,然后可以假借替换之名,做些其他事情。

总体来说 replace 有两种使用形式,这是因为它的第二个参数,可以是字符串,也可以是函数。

当第二个参数是字符串时,如下的字符有特殊的含义:

属性描述
$1,$2,...$99匹配第 1-99 个 分组里捕获的文本
$`匹配到的子串的左边文本
$'匹配到的子串的右边文本
$$美元符号

例如,把 2,3,5变成 5=2+3

javascript
var result = "2,3,5".replace(/(\d+),(\d+),(\d+)/, "$3=$1+$2");
console.log(result);
// => "5=2+3"

使用构造函数需要注意的问题

一般不推荐使用构造函数生成正则,而应该优先使用字面量。因为用构造函数会多写很多 \

javascript
var string = "2017-06-27 2017.06.27 2017/06/27";
var regex = /\d{4}(-|\.|\/)\d{2}\1\d{2}/g;
console.log(string.match(regex));
// => ["2017-06-27", "2017.06.27", "2017/06/27"]
regex = new RegExp("\\d{4}(-|\\.|\\/)\\d{2}\\1\\d{2}", "g");
console.log(string.match(regex));
// => ["2017-06-27", "2017.06.27", "2017/06/27"]

修饰符

ES5 中修饰符 共 3 个

修饰符描述
g全局匹配,即找到所有匹配的,单词是 global。
i忽略字母大小写,单词是 ingoreCase。
m多行匹配,只影响 ^ 和 $,二者变成行的概念,即行开头和行结尾。单词是 multiline。

当然正则对象也有相应的只读属性

javascript
var regex = /\w/gim;
console.log(regex.global);
console.log(regex.ignoreCase);
console.log(regex.multiline);
// => true
// => true
// => true

source 属性(了解就好)

正则实例对象属性,除了 globalingnoreCasemultilinelastIndex 属性之外,还有一个 source 属性。

它什么时候有用呢?

比如,在构建动态的正则表达式时,可以通过查看该属性,来确认构建出的正则到底是什么:

javascript
var className = "high";
var regex = new RegExp("(^|\\s)" + className + "(\\s|$)");
console.log(regex.source);
// => (^|\s)high(\s|$) 即字符串"(^|\\s)high(\\s|$)"

真实案例

使用构造函数生成正则表达式

我们知道要优先使用字面量来创建正则,但有时正则表达式的主体是不确定的,此时可以使用构造函数来创建。模拟 getElementsByClassName 方法,就是很能说明该问题的一个例子。

这里 getElementsByClassName 函数的实现思路是:

  • 比如要获取 className 为 "high" 的 dom 元素;

  • 首先生成一个正则:/(^|\s)high(\s|$)/,

  • 然后再用其逐一验证页面上的所有 dom 元素的类名,拿到满足匹配的元素即可。

代码如下:

javascript

<p class="high">1111</p>
<p class="high">2222</p>
<p>3333</p>
<script>
function getElementsByClassName (className) {
  var elements = document.getElementsByTagName("*");
  var regex = new RegExp("(^|\\s)" + className + "(\\s|$)");
  var result = [];
  for (var i = 0; i < elements.length; i++) {
  var element = elements[i];
  if (regex.test(element.className)) {
  result.push(element)
  }
  }
  return result;
}
var highs = getElementsByClassName('high');
highs.forEach(function (item) {
  item.style.color = 'red';
});
</script>

使用字符串保存数据

一般情况下,我们都愿意使用数组来保存数据。但我看到有的框架中,使用的却是字符串。

使用时,仍需要把字符串切分成数组。虽然不一定用到正则,但总感觉酷酷的,这里分享如下:

javascript

var utils = {};
"Boolean|Number|String|Function|Array|Date|RegExp|Object|Error".split("|").forEach(fun
ction (item) {
  utils["is" + item] = function (obj) {
  return {}.toString.call(obj) == "[object " + item + "]";
  };
});
console.log( utils.isArray([1, 2, 3]) );
// => true

if 语句中使用正则替代 &&

比如模拟ready函数,即加载完毕 在执行回调(不兼容 IE)

javascript
var readyRE = /complete|loaded|interactive/;
function ready(callback) {
  if (readyRE.test(document.readyState) && document.body) {
    callback();
  } else {
    document.addEventListener(
      "DOMContentLoaded",
      function () {
        callback();
      },
      false
    );
  }
}
ready(function () {
  alert("加载完毕!");
});

使用强大的 replace

因为 replace 方法比较强大,有时用它根本不是为了替换,只是拿其匹配到的信息来做文章。

这里以查询字符串(querystring)压缩技术为例,注意下面 replace 方法中,回调函数根本没有返回任何东西。

javascript
function compress(source) {
  var keys = {};
  source.replace(/([^=&]+)=([^&]*)/g, function (full, key, value) {
    keys[key] = (keys[key] ? keys[key] + "," : "") + value;
  });
  var result = [];
  for (var key in keys) {
    result.push(key + "=" + keys[key]);
  }
  return result.join("&");
}
console.log(compress("a=1&b=2&a=3&b=4"));
// => "a=1,3&b=2,4"