一、基本概念：
在我們寫頁(yè)面時(shí)，常需要對(duì)表單數(shù)據(jù)如賬號(hào)、密碼、身份證號(hào)等進(jìn)行驗(yàn)證，而最有效、用的最多的就是使用正則表達(dá)式來(lái)驗(yàn)證。
正則表達(dá)式（Regular Expression）是用于描述一組字符串特征的模式，用于匹配特定的字符串。其應(yīng)用非常廣泛，特別是在字符串處理方面，應(yīng)用如下：
1、驗(yàn)證字符串，即驗(yàn)證給定的字符串或子字符串是否符合指定的特征，可驗(yàn)證郵箱地址等。
2、查找字符串，從給定的文本中查找符號(hào)指定特征的字符串，比查找固定字符串更靈活。
3、替換字符串，即查找到符合某特征的字符串后將其替換。
4、提取字符串，即從給定的字符串中提取出符合指定特征的子字符串。
二、檢測(cè)工具介紹
介紹一個(gè)工具RegexBuddy
三、結(jié)構(gòu)總體介紹
1、字符字面量：
匹配一個(gè)具體字符，包括不用轉(zhuǎn)義的和需要轉(zhuǎn)義的。比如a匹配字符"a"，又比如\n匹配換行符，又比如\.匹配小數(shù)點(diǎn)。
2、字符組：
匹配一個(gè)字符，可以是多種可能之一，比如[0-9]，表示匹配一個(gè)數(shù)字。也有\d的簡(jiǎn)寫形式。另外還有反義字符組，表示可以是除了特定字符之外任何一個(gè)字符，比如[^0-9]，表示一個(gè)非數(shù)字字符，也有\D的簡(jiǎn)寫形式。
3、量詞：
表示一個(gè)字符連續(xù)出現(xiàn)，比如a{1,3}表示“a”字符連續(xù)出現(xiàn)1到3次。另外還有常見的簡(jiǎn)寫形式，比如a+表示“a”字符連續(xù)出現(xiàn)至少一次。
4、錨點(diǎn)：
匹配一個(gè)位置，而不是字符。比如^匹配字符串的開頭，又比如\b匹配單詞邊界，又比如(?=\d)表示數(shù)字前面的位置。
5、分組：
用括號(hào)表示一個(gè)整體，比如(ab)+，表示"ab"兩個(gè)字符連續(xù)出現(xiàn)多次，也可以使用非捕獲分組(?:ab)+。
6、分支：
多個(gè)子表達(dá)式多選一，比如abc|bcd，表達(dá)式匹配"abc"或者"bcd"字符子串。
7、反向引用：
比如\2，表示引用第2個(gè)分組。
四、結(jié)構(gòu)詳細(xì)介紹
4.1 字符組
雖然是叫字符組，但只是表示其中一個(gè)字符，例如[abc]，表示匹配一個(gè)字符，它可以是“a”、“b”、“c”之一。
（1）范圍表示法：
比如[123456abcdefGHIJKLM]，可以寫成[1-6a-fG-M]。用連字符-來(lái)省略和簡(jiǎn)寫。
要匹配“a”、“-”、“z”這三者中任意一個(gè)字符，該怎么做呢？不能寫成[a-z]，因?yàn)槠浔硎拘懽址械娜魏我粋€(gè)字符?？梢詫懗扇缦碌姆绞剑?b>[-az]或[az-]或[a\-z]。即要么放在開頭，要么放在結(jié)尾，要么轉(zhuǎn)義?？傊粫?huì)讓引擎認(rèn)為是范圍表示法就行。
（2）排除字符組：
某位字符可以是任何東西，但就不能是"a"、"b"、"c"，排除字符組是反義字符組的概念。
例如[^abc]，表示是一個(gè)除"a"、"b"、"c"之外的任意一個(gè)字符。字符組的第一位放^（脫字符），表示求反的概念。
（3）常見的簡(jiǎn)寫形式：
\d就是[0-9]。表示是一位數(shù)字。記憶方式：其英文是digit（數(shù)字）。
\D就是[^0-9]。表示除數(shù)字外的任意字符。
\w就是[0-9a-zA-Z_]。表示數(shù)字、大小寫字母和下劃線。記憶方式：w是word的簡(jiǎn)寫，也稱單詞字符。
\W是[^0-9a-zA-Z_]。非單詞字符。
\s是[ \t\v\n\r\f]。表示空白符，包括空格、水平制表符、垂直制表符、換行符、回車符、換頁(yè)符。記憶方式：s是space character的首字母。
\S是[^ \t\v\n\r\f]。 非空白符。
.就是[^\n\r\u2028\u2029]。通配符，表示幾乎任意字符。換行符、回車符、行分隔符和段分隔符除外。記憶方式：想想省略號(hào)...中的每個(gè)點(diǎn)，都可以理解成占位符，表示任何類似的東西。
如果要匹配任意字符怎么辦？可以使用[\d\D]、[\w\W]、[\s\S]和[^]中任何的一個(gè)。
4.2 量詞
量詞也稱為重復(fù)，表示重復(fù)多少次；例如：\d{3}表示連續(xù)匹配數(shù)字3次，即匹配三個(gè)連貫的數(shù)字。其中{}是閉區(qū)間。
（1）簡(jiǎn)寫形式
{m,} 表示至少出現(xiàn)m次。
{m} 等價(jià)于{m,m}，表示出現(xiàn)m次。
? 等價(jià)于{0,1}，表示出現(xiàn)或者不出現(xiàn)。記憶方式：?jiǎn)柼?hào)表示，有或沒有
+ 等價(jià)于{1,}，表示出現(xiàn)至少一次。
* 等價(jià)于{0,}，表示出現(xiàn)任意次，有可能不出現(xiàn)。
（2）量詞中存在的貪婪匹配和惰性匹配
例如：
其中正則\d{2,5}，表示數(shù)字連續(xù)出現(xiàn)2到5次。會(huì)匹配2位、3位、4位、5位連續(xù)數(shù)字。但是其是貪婪的，它會(huì)盡可能多的匹配。你能給我6個(gè)，我就要5個(gè)。你能給我3個(gè)，我就要3個(gè)。反正只要在能力范圍內(nèi)，越多越好。
而惰性匹配，就是盡可能少的匹配；
其中\d{2,5}?表示，雖然2到5次都行，當(dāng)2個(gè)就夠的時(shí)候，就不在往下嘗試了。
4.3 錨點(diǎn)
錨點(diǎn)即位置匹配，介紹錨點(diǎn)之前先了解下位置的概念。
（1）什么是位置
位置是相鄰字符之間的位置。
（2）如何匹配位置
有8個(gè)錨字符可以去匹配位置
^? ? $? ? \b? ? \B? ? (?=p)? ? (?!p)??(?<=p) （?<!p）
其中
^和$
^（脫字符）匹配開頭，在多行匹配中匹配行開頭。$（美元符號(hào)）匹配結(jié)尾，在多行匹配中匹配行結(jié)尾。比如，把字符串的開頭和結(jié)尾用“#”替換。
\b和\B
\b是單詞邊界，具體就是\w和\W之間的位置，也包括\w和^之間的位置，也包括\w和$之間的位置。
例如，將指定字符的邊界替換為#
\B就是\b的反面的意思，非單詞邊界。例如在字符串中所有位置中，扣掉\b，剩下的都是\B的。
(?=p) 和 (?!p)
(?=p)，學(xué)名叫零寬度正預(yù)測(cè)先行斷言，其中p是一個(gè)子模式，即p前面的位置。例如(?=l)，表示'l'字符前面的位置
而(?!p)，學(xué)名叫零寬度負(fù)預(yù)測(cè)先行斷言，就是(?=p)的反面意思，比如：
（3）案例分析
數(shù)字的千位分隔符表示法，如把“12345678”，變成“12,345,678”。
思路：找到對(duì)應(yīng)的位置替換為“,”。
1、先弄出最后一個(gè)逗號(hào)
2、弄出所有逗號(hào)
因?yàn)槎禾?hào)出現(xiàn)的位置，要求后面3個(gè)數(shù)字一組，也就是\d{3}至少出現(xiàn)一次。此時(shí)可以使用量詞+:
3、要求匹配的位置不能是開頭
(?<=p) 和（?<!p）
注：這兩種模式j(luò)avascript是不支持的，請(qǐng)?jiān)赗egexBuddy工具中把語(yǔ)言切換到c#模式。
(?<=p) ，學(xué)名叫零寬度正回顧后發(fā)斷言，表示p后面的這個(gè)位置
（?<!p），學(xué)名叫零寬度負(fù)回顧后發(fā)斷言，表示不是p后面的位置，或者說(shuō)是p后面的位置不能匹配；
4.4 多選分支
形式如：(p1|p2|p3)，其中p1、p2、p3是子模式，用|(管道符)分隔，表示其中任何之一。
它也是惰性匹配，即找到一個(gè)匹配的就不繼續(xù)嘗試查找了。
4.5 括號(hào)的作用
a+匹配連續(xù)出現(xiàn)的“a”，而要匹配連續(xù)出現(xiàn)的“ab”時(shí)，需要使用(ab)+
多選分支結(jié)構(gòu)(p1|p2)中，括號(hào)提供了子表達(dá)式的所有可能。如：
反向引用
在正則里引用之前出現(xiàn)的分組，即反向引用。如：當(dāng)我們想用正則支持如下三種日期格式時(shí)：
以上正則雖然能匹配要求的情況，但也匹配了“2019-09/10”這樣的數(shù)據(jù)，如果想要分割符前后一致，需要使用反向引用；
其中，\1表示引用之前的那個(gè)分組(-|\/|\.)。不管它匹配到什么（比如-），\1都匹配那個(gè)同樣的具體某個(gè)字符。我們知道了\1的含義后，那么\2和\3的概念也就理解了，即分別指代第二個(gè)和第三個(gè)分組。
當(dāng)括號(hào)存在嵌套時(shí)，以左括號(hào)為準(zhǔn)，如
我們可以看看這個(gè)正則匹配模式：
第一個(gè)字符是數(shù)字，比如說(shuō)1，
第二個(gè)字符是數(shù)字，比如說(shuō)2，
第三個(gè)字符是數(shù)字，比如說(shuō)3，
接下來(lái)的是\1，是第一個(gè)分組內(nèi)容，那么看第一個(gè)開括號(hào)對(duì)應(yīng)的分組是什么，是123，
接下來(lái)的是\2，找到第2個(gè)開括號(hào)，對(duì)應(yīng)的分組，匹配的內(nèi)容是1，
接下來(lái)的是\3，找到第3個(gè)開括號(hào)，對(duì)應(yīng)的分組，匹配的內(nèi)容是23，
最后的是\4，找到第4個(gè)開括號(hào)，對(duì)應(yīng)的分組，匹配的內(nèi)容是3。
引用不存在的分組
反向引用，是引用前面的分組，但我們在正則里引用了不存在的分組時(shí)，有些語(yǔ)言會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤(引用了不存在的分組)，如c#，但有些語(yǔ)言是支持的，如javascript，只是匹配反向引用的字符本身。例如\2，就匹配"\2"。注意"\2"表示對(duì)"2"進(jìn)行了轉(zhuǎn)意。大概如：
非捕獲分組
之前文中出現(xiàn)的分組，都會(huì)捕獲它們匹配到的數(shù)據(jù)，以便后續(xù)引用，因此也稱他們是捕獲型分組。如果只要括號(hào)最原始的功能，但不會(huì)引用它，即，既不在API里引用，也不在正則里反向引用。此時(shí)可以使用非捕獲分組(?:p)，注意和上文中的(?=p)進(jìn)行區(qū)分。
4.6 回溯法原理
引擎會(huì)依次處理各個(gè)子表達(dá)式或組成元素，遇到需要在兩個(gè)可能成功的選項(xiàng)進(jìn)行選擇的時(shí)候，它會(huì)選擇其一，同時(shí)記住另一個(gè)，以備稍后可能的需要。如果正則表達(dá)式中余下的部分最終匹配失敗，引擎會(huì)知道需要回溯到之前做出選擇的地方，選擇其他的備用分支繼續(xù)嘗試。這樣，引擎最終會(huì)嘗試表達(dá)式的所有可能途徑（或者是匹配完成之前需要的所有途徑）。
形象的說(shuō)，回溯就像是在道路的每個(gè)分岔口留下一小堆面包屑。如果走了死路，就可以照原路返回，直到遇到面包屑標(biāo)示的尚未嘗試過的道路。如果那條路也走不通，你可以繼續(xù)返回，找到下一堆面包屑，如此重復(fù)，直到找到出路，或者走完所有沒有嘗試過的路。
（1）沒有回溯的匹配
假設(shè)我們的正則是ab{1,3}c，其可視化形式是
當(dāng)目標(biāo)字符串是"abbbc"時(shí)，就沒有所謂的“回溯”。其匹配過程是
（2）有回溯的匹配
如果目標(biāo)字符串是“abbc”,則會(huì)存在回溯。
圖中第5步有紅顏色，表示匹配不成功。此時(shí)b{1,3}已經(jīng)匹配到了2個(gè)字符“b”，準(zhǔn)備嘗試第三個(gè)時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接下來(lái)的字符是“c”。那么就認(rèn)為b{1,3}就已經(jīng)匹配完畢。然后狀態(tài)又回到之前的狀態(tài)（即第6步，與第4步一樣），最后再用子表達(dá)式c，去匹配字符“c”。當(dāng)然，此時(shí)整個(gè)表達(dá)式匹配成功了。其中的第6步就是回溯。
再舉個(gè)例子，正則是ab{1,3}bbc
目標(biāo)字符串是"abbbc"，匹配過程是：
其中第7步和第10步是回溯。第7步與第4步一樣，此時(shí)b{1,3}匹配了兩個(gè)"b"，而第10步與第3步一樣，此時(shí)b{1,3}只匹配了一個(gè)"b"，這也是b{1,3}的最終匹配結(jié)果。
（3）回溯法總結(jié)
回溯法也稱試探法，它的基本思想是：從問題的某一種狀態(tài)（初始狀態(tài)）出發(fā)，搜索從這種狀態(tài)出發(fā)所能達(dá)到的所有“狀態(tài)”，當(dāng)一條路走到“盡頭”的時(shí)候（不能再前進(jìn)），再后退一步或若干
步，從另一種可能“狀態(tài)”出發(fā)，繼續(xù)搜索，直到所有的“路徑”狀態(tài)都嘗試過。這種不斷“前進(jìn)”、不斷“回溯”尋找解的方法，就稱為“回溯法”。
（4）可能出現(xiàn)回溯的地方
貪婪量詞
之前的例子都是貪婪量詞相關(guān)的。比如b{1,3}，因?yàn)槠涫秦澙返模瑖L試可能的順序是從多往少的方向去嘗試。首先會(huì)嘗試"bbb"，然后再看整個(gè)正則是否能匹配。不能匹配時(shí)，吐出一個(gè)"b"，即在"bb"的基礎(chǔ)上，再繼續(xù)嘗試。如果還不行，再吐出一個(gè)，再試。如果還不行呢？只能說(shuō)明匹配失敗了。
惰性量詞
惰性量詞就是在貪婪量詞后面加個(gè)問號(hào)，表示盡可能少的匹配。雖然惰性量詞不貪，但也會(huì)有回溯的現(xiàn)象。比如正則是
雖然惰性匹配不貪，但是為了整體匹配成，也只能給你多塞點(diǎn)。因此最后\d{1,3}?匹配的字符是"12"，是兩個(gè)數(shù)字，而不是一個(gè)。
五、實(shí)踐
（1）試著用正則表達(dá)式匹配IP地址；
（2）驗(yàn)證用戶密碼，要求必須是大、小寫字母、數(shù)字至少兩種的結(jié)合；
（3）了解下正則表達(dá)式引發(fā)的血案，你知道問題出在哪兒?jiǎn)幔? ?https://juejin.im/post/5b287ea6f265da596d04a324
