正则表达式需要认真学吗（正则表达式真的很6）

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正则表达式是描述一组字符串特征的模式，用来匹配特定的字符串。” ——Ken Thompson

什么是正则表达？

正则表达式其实就是一种pattern、一种模式、一种格式、一种规则，它主要是用在文本字符串处理的时候，想要在一堆文本中找到满足某种格式、规则的字符串。

它起源于上个20世纪50年代科学家在数学领域做的一些研究工作，后来才被引入到计算机领域中。从它的命名我们可以知道，它是一种用来描述规则的表达式。

比如，你要写一个应用, 想设定一个用户命名的规则, 让用户名包含字符,数字,下划线和连字符,以及限制字符的个数,好让名字看起来没那么丑。那么，以下正则表达式来验证一个用户名：

以上的正则表达式可以接受 johndoe, jo-hndoe, john12_as. 但不匹配Jo, 因为它包含了大写的字母而且太短了。

那么，要想学正则表达试，初学者应该从哪些方面入手？

这里强烈安利的几个学习教程和资源：

1.正则表达式30分钟入门教程

deerchao/tutorials/regex/regex.htm

推荐理由：特别适合想要快速入门的同学，结合实例可以让你理解基本的原理和语法。

2.高效入门正则表达式

github/ziishaned/learn-regex/blob/master/translations/README-cn.md

推荐理由：Github上一篇简单的正则表达式教程，提供了十几种语言（包括中文），这篇教程覆盖到了你在实际应用中99%的场景。

3.regex101网站——能可视化展示正则匹配结果

regex101

4.regexper网站——能够直观展示正则表达式的状态机图

regexper

正则的进阶——从底层工作机制来理解正则表达式

很多同学在入门某个语言或工具时，总是习惯先从实例上手学习，往往忽略了对语言最底层的一些原理，这里引用@小胡子哥的“进阶正则表达式”一文，来帮助你更好的熟悉和运用正则表达式。

注：此次引用，在原文基础上做了删减，想看完整内容，请转至，

cnblogs/hustskyking/p/how-regular-expressions-work.html

正则表达式的工作机制

画了一个草图，简单的说明了下正则表达式的工作原理。

| 编译 | -------- | ↓ ---------------- | 设置开始位置 |←--------- ---------------- ↑ | | ↓ 其 | ---------------- 他 | | 匹配 & 回溯 | 路 | ---------------- 径 | | | ↓ | ---------------- | | 成功 or 失败 |---------→ ----------------

你写的任何一个正则直接量或者 RegExp 都会被浏览器编译为一个原生代码程序。第一次匹配是从头个字符开始，匹配成功时，他会查看是否还有其他的路径没有匹配到，如果有的话，回退到上一次成功匹配的位置，然后重复第二步操作，不过此时开始匹配的位置（lastIndex）是上次成功位置加 1.这样说有点难以理解，下面写了一个 demo，这个 demo 就是实现一个正则表达式的解析引擎，因为逻辑和效果的表现都太复杂了，所以只做了一个简单的演示：

Reg:

/H(i|ello), barret/g

Str:

Lalala. Hi, barret. Hello, John

如果上面的 demo 跑不起来，请戳这里：

qianduannotes.duapp/demo/regexp/index.html

如果要深入了解正则表达式的内部原理，必须先理解匹配过程的一个基础环节——回溯。他是驱动正则的一个基本动力，也是性能消耗、计算消耗的根源。

回溯

正则表达式中出现最多的是分支和量词。上面的 demo 中可以很清楚的看到 hi 和 hello 这两个分支，当匹配到第一个字符 h 之后，进入 (i | ello) 的分支选择，首先是进入 i 分支，当 i 分支匹配完了之后，再回到分支选择的位置，重新选择分支。简单点说，分支就是 | 操作符带来的多项选择问题，而量词指的是诸如 *, ?,{m,n} 之类的符号，正则表达式必须决定何时尝试匹配更多的字符。下面结合回溯详细说说分支和量词。

1.分支

继续分析上面那个案例。 "Lalala. Hi, barret. Hello, John".match(/H(i|ello), barret/g),首先会查找 H 字符，在第九位找到 H 之后，正则子表达式提供了两个选择 (i|ello)，程序会先拿到最左边的那个分支，进入分支后，在第十位匹配到了 i，接着匹配下一个字符，下一个字符是逗号，接着刚才的位置又匹配到了这个逗号，然后再匹配下一个，依次类推，直到完整匹配到整个正则的内容，此时程序会在 Hi,barret后面做一个标记，表示在这里进行了一次成功的匹配。但程序到此并没有结束，因为后面加了一个全局参数，依然使用这个分支往后匹配，很显然，到了 Hello 的时候，Hi 分支匹配不了了，于是程序会回溯到刚才我们做标记的位置，并进入第二个分支，从做标记的位置重新开始匹配，依次循环。

只要正则表达式没有尝试完所有的可选项，他就会回溯到最近的决策点（也就是上次匹配成功的位置）。

2.量词

量词这个概念特别简单，只是在匹配过程中有贪婪匹配和懒惰匹配两种模式，结合回溯的概念理解稍微复杂。还是用几个例子来说明。

1)贪婪

str = "AB1111BA111BA"; reg = /AB[\s\S] BA/; console.log(str.match(reg));

首先是匹配AB，遇到了 [\s\S] ，这是贪婪模式的匹配，他会一口吞掉后面所有的字符，也就是如果 reg 的内容为 AB[\s\S] ，那后面的就不用看了，直接全部匹配。而往后看，正则后面还有B字符，所以他会先回溯到倒数第一个字符，匹配看是否为 B，显然倒数第一个字符不是B，于是他又接着回溯，找到了B字母，找到之后就不继续回溯了，而是往后继续匹配，此刻匹配的是字符A，程序发现紧跟B后的字母确实是A，那此时匹配就结束了。如果没有看明白，可以再读读下面这个图：

REG: /AB[\s\S] BA/ MATCH: A 匹配第一个字符 AB 匹配第二个字符 AB1111BA111BA [\s\S] 贪婪吞并所有字符 AB1111BA111BA 回溯，匹配字符B AB1111BA111B 找到字符B，继续匹配A AB1111BA111BA 找到字符A，匹配完成，停止匹配

2) 懒惰（非贪婪）

str = "AB1111BA111BA"; reg = /AB[\s\S] ?BA/; console.log(str.match(reg));

与上面不同的是，reg 中多了一个 ? 号，此时的匹配模式为懒惰模式，也叫做非贪婪匹配。此时的匹配流程是，先匹配AB，遇到[\s\S] ?，程序尝试跳过并开始匹配后面的字符B，往后查看的时候，发现是数字1，不是要匹配的内容，继续往后匹配，知道遇到字符B，然后匹配A，发现紧接着B后面就有一个A，于是宣布匹配完成，停止程序。

REG: /AB[\s\S] BA/ MATCH: A 匹配第一个字符 AB 匹配第二个字符 AB [\s\S] ? 非贪婪跳过并开始匹配B AB1 不是B，回溯，继续匹配 AB11 不是B，回溯，继续匹配 AB111 不是B，回溯，继续匹配 AB1111 不是B，回溯，继续匹配 AB1111B 找到字符B，继续匹配A AB1111BA 找到字符A，匹配完成，停止匹配

如果匹配的内容是 AB1111BA，那贪婪和非贪婪方式的正则是等价的，但是内部的匹配原理还是有区别的。为了高效运用正则，必须搞清楚使用正则时会遇到那些性能消耗问题。

逗比的程序

//去测试下这句代码 "TTTTTTTT".match(/(T T ) K/); //然后把前面的T重复次数改成30 //P.S:小心风扇狂转，CPU暴涨

我们来分析下上面这段代码，上面使用的都是贪婪模式，那么他会这样做：

REG: (T T ) K MATCH: ①第一个T 匹配前7个T，第二个T 匹配最后一个T，没找到K，宣布失败，回溯到最开始位置 ②第一个T 匹配前6个T，第二个T 匹配最后两个T，没找到K，宣布失败，回溯到最开始位置 ③... ... 接着还会考虑(T T ) 后面的 号，接着另一轮的尝试。 ⑦... ...

这段程序并不会智能的去检测字符串中是否存在 K。如果匹配失败，他会选择其他的匹配方式（路径）去匹配，从而造成疯狂的回溯和重新匹配，结果可想而知。这是回溯失控的典型例子。

前瞻和反向引用

1.前瞻和引用

前瞻有两种。一种是负向前瞻，JS中使用 (?!xxx) 来表示，他的作用是对后面要匹配的内容做一个预判断，如果后面的内容是xxx，则此段内容匹配失败，跳过去重新开始匹配。另一种是正向前瞻，(?=xxx)，匹配方式和上面相反，还有一个长的类似的是 (?:xxx),这个是匹配xxx，他是非捕获性分组匹配，即匹配的内容不会创建反向引用。具体内容可以去文章开头提到的文档中查看。

反向引用，这个在 replace 中用的比较多，在 replace 中：

而在正则表达中，主要就是 \1, \2 之类的数字引用。前瞻和反向引用使用恰当可以大大的减少正则对资源的消耗。举个例子来简单说明下这几个东西：

问题：使用正则匹配过滤后缀名为 .css 和 .js 的文件。

如：test.wow.js test.wow.css test.js.js等等。

有人会立马想到使用负向前瞻，即：

//过滤js文件 /(?!. \.js$).*/.exec("test.wow.js") //过滤js和css文件 /(?!. \.js$|. \.css$).*/.exec("test.wow.js") /(?!. \.js$|. \.css$).*/.exec("test.wow.html")

但是你自己去测试下，拿到的结果是什么。匹配非js和非css文件可以拿到正确的文件名，但是我们期望这个表达式对js和css文件的匹配结果是null，上面的表达式却做不到。问题是什么，因为(?!xxx)和(?=xxx)都会消耗字符，在做预判断的时候把 .js 和 .css 给消耗了，所以这里我们必须使用非捕获模式。

/(?:(?!. \.js$|. \.css$).)*/.exec("test.wow.html"); /(?:(?!. \.js$|. \.css$).)*/.exec("test.wow.js");

我们来分析下这个正则：

(?:(?!. \.js$|. \.css$).)* --- ---------------- - | | | ---------------------- ↓ | 非捕获，内部只有一个占位字符 | ↓ 负向前瞻以.js和.css结尾的字符串

最后一个星号是贪婪匹配，直接吞掉全部字符。

这里讲的算是有点复杂了，不过在稍复杂的正则中，这些都是很基础的东西了，想在这方面提高的童鞋可以多研究下。

2.原子组

JavaScript的正则算是比较弱的，他没有分组命名、递归、原子组等功能特别强的匹配模式，不过我们可以利用一些组合方式达到自己的目的。上面的例子中，我们实际上用正则实现了一个或和与的功能，上面的例子体现的还不是特别明显，再写个例子来展示下：

str1 = "我(wo)叫(jiao)李(li)靖(jing)"; str2 = "李(li)靖(jing)我(wo)叫(jiao)"; reg = /(?=.*?我)(?=.*?叫)(?=.*?李)(?=.*?靖)/; console.log(reg.test(str1)); //true console.log(reg.test(str2)); //true

不管怎么打乱顺序，只要string中包含“我”，“是”，“李”，“靖”这四个字，结果都是true。

类似(?=xxx)\1，就相当于一个原子组，原子组的作用就是消除回溯，只要是这种模式匹配过的地方，回溯时都不会到这里和他之前的地方。上面的程序 "TTTTTTTT".match(/(T T ) K/);可以通过原子组的方式处理：

"TTTTTTTT".match(/(?=(T T ))\2 K/);

如此便能彻底消除回溯失控问题。

- 完 -

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与其他程序设计语言一样，学习正则表达式的关键是实践，实践，再实践。 ——本•福塔（Ben Forta）

[美] 本•福塔（Ben Forta）著 门佳 杨涛 等 (译)

• 紧贴实战需求，化繁为简，高效解决编程难题
• 如果想快速上手正则表达式，那么除了本书，没有第二种选择
• 相比上一版，书中完善了正则表达式的用法，丰富了提示、注意、警告等信息。

本书从简单的文本匹配开始，循序渐进地介绍了很多复杂内容，包括反向引用、条件评估、环视等。每章都配有许多简明实用的示例，有助于全面、系统、快速掌握正则表达式，并运用它们解决实际问题。

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