第十六章《正则表达式》第4节：Matcher类

16.3小节所介绍的Pattern类代表了正则表达式，它的功能不是很强，如果程序员想用正则表达式完成替换等更复杂的操作，必须使Matcher类。Matcher类也位于java.util.regex包下，使用这个类时需要用import关键字进行引入。

Java语言的官方文档把Matcher类解释为执行匹配操作的引擎，但这个解释过于抽象，不好理解。为方便读者理解，可以把Matcher类比喻成一个智能机器人，这个机器人手里拿着一个正则表达式，脚下是一个字符串。它拿着正则表达式，在脚下字符串上来回的移动，寻找能够与表达式相匹配的目标字符串。当机器人找到了目标字符串以后，可以做很多操作，例如替换操作等。需要说明：智能机器人手中拿着的正则表达式实际上就是一个Pattern类的对象，而它脚下是字符串既可以是String类对象，也可以是StringBuffer类和StringBuilder类对象。本小节将详细讲解Matcher类的使用。

16.4.1 Matcher类的匹配方法

Matcher类的构造方法不是公开的，所以程序员不能直接通过new关键字创建它的对象。创建Matcher类对象需要调用Pattern对象的matcher()方法来完成，例如：

String str = "1a";
Pattern  p = Pattern.compile("\\d\\w");
Matcher m = p.matcher(str);

从以上代码可以看到：matcher()方法的参数是一个字符串，这个字符串就是智能机器人脚下的那个字符串，所创建出的Mather类对象就会从这个字符串中完成搜索，而Pattern对象p就是智能机器人手中拿着的那个正则表达式。

Matcher类中提供了一些用于匹配目标字符串的方法，如表16-6所示。

表16-6 Matcher类的匹配方法

在表16-6所列出的这些方法中，最核心的就是find()方法。如果字符串中存在能够与正则表达式匹配的目标字符串，那么find()方法能够让智能机器人移动到这个目标字符串上，只有移动到目标字符串上，才能调用group()、start()、end()这些方法来获得这个目标字符串以及它的各项数据。而如果希望智能机器人回到初始位置，只要调用Matcher类的reset()方法就能完成。

下面的【例16_16】展示了Matcher类匹配方法的使用。

【例16_16 Matcher类的匹配方法】

Exam16_16.java

import java.util.regex.*;
public class Exam16_16 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "abbaqwecddc";//str就是机器人脚下的字符串
        String reg = "(.)(.)\\2\\1";//表示4个字符且左右对称的结构
        Pattern p = Pattern.compile(reg);//p就是机器人手里的正则表达式
        Matcher m = p.matcher(str);//m就是智能机器人
        System.out.println("正则表达式中分组的个数："+m.groupCount());
        System.out.println("str整体是否匹配正则表达："+m.matches());
        int i=1;
        while (m.find()){//搜索能够匹配的目标字符串
            System.out.println("找到了第"+i+"个目标字符串！");
            System.out.println("目标字符串是："+m.group());
            System.out.println("目标字符串中第一组的内容是："+m.group(1));
            System.out.println("目标字符串在str中的位置："+m.start());
            System.out.println("目标字符串最后一个字符在str中的位置"+(m.end()-1));
            i++;
        }
    }
}

【例16_16】的运行结果如图16-16所示。

图16-16【例16_16】运行结果

从图16-16可以看出：只有find()方法找到了符合匹配条件的目标字符串，才能调用group()、start()、end()这些方法来获得这个目标字符串以及它的各项数据。

16.4.2 Matcher类的替换方法

Matcher类不仅仅能够在字符串中找到匹配项，还能够把这些匹配项替换成某个字符串，完成替换操作需要用到Matcher类的替换方法，这些替换方法如表16-7所示。

表16-7 Matcher类的替换方法

Matcher类的这些替换方法中，appendReplacement()方法也需要先调用find()方法找到一个匹配项，然后才能执行。下面的【例16_17】展示了replaceFirst()和replaceAll ()方法的作用和效果。

【例16_17 Matcher类的替换方法1】

Exam16_17.java

import java.util.regex.*;
public class Exam16_17 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "xyzabbauvwcddc";
        String reg = "(.)(.)\\2\\1";//正则表达式定义了4字符对称结构
        Pattern p = Pattern.compile(reg);
        Matcher m = p.matcher(str);
        //替换第一个对称字符串
        String replace1 = m.replaceFirst("*");
        System.out.println(replace1);
        //替换所有的对称字符串
        String replace2 = m.replaceAll("*");
        System.out.println(replace2);
    }
}

【例16_17】的运行结果如图16-17所示。

图16-17【例16_17】运行结果

replaceAll ()方法只能把满足匹配条件的目标字符串全部进行替换，如果希望把第1、3、5、7...等奇数号的目标字符串进行替换，就必须使用appendReplacement()和appendTail()方法实现，下面的【例16_18】展示了appendReplacement()和appendTail()方法的作用和效果。

【例16_18 Matcher类的替换方法2】

Exam16_18.java

import java.util.regex.*;
public class Exam16_18 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "123456789xyz";
        String reg = "\\d";
        Pattern p = Pattern.compile(reg);
        Matcher m = p.matcher(str);
        int i=0;
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        while (m.find()){//持续搜索目标字符串
            if(++i%2==1){//仅有奇数号的目标字符串被替换
                //替换后把前面的部分加入sb末尾
                m.appendReplacement(sb,"*");
            }
        }
        //把最后一次被替换的目标字符串后面的部分添加到sb中
        m.appendTail(sb);
        System.out.println(sb);
    }
}

【例16_18】的运行结果如图16-18所示。

图16-18【例16_18】运行结果

从图16-18可以看出：只有奇数号的目标字符串被替换为*。

16.4.3设置Matcher搜索范围

Matcher的find()方法能够从整个字符串中进行搜索，如果希望对find()方法设置一个搜索范围，可以调用Matcher类的region()方法实现。region()方法的原型如下：

Matcher region(int start, int end)

region()方法的有两个参数，分别是start和end，它们表示要在下标为[start,end)的范围内进行搜索。需要注意：region()方法所设置的搜索范围仅能影响到find()方法，不会影响到replaceAll()方法的执行效果。下面的【例16_19】展示了region()方法的作用和效果。

【例16_19 设置搜索范围】

Exam16_19.java

import java.util.regex.*;
public class Exam16_19 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "0123456789";
        Pattern  p = Pattern.compile("\\d");//目标字符串是数字
        Matcher m = p.matcher(str);
        m.region(2,6);
        System.out.print("find()方法找到的所有目标字符：");
        while (m.find()){//持续搜索目标字符串
            System.out.print(m.group());//打印搜索到的目标字符串
        }
        System.out.println();//换行
        String replace = m.replaceAll("*");
        System.out.println("把str中所有数字替换为*："+replace);
    }
}

【例16_19】的运行结果如图16-19所示。

图16-19【例16_19】运行结果

从图16-19可以看出：虽然设置了搜索范围，但并不影响replaceAll()方法把全部数字替换为“*”。

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