玩转JavaScript正则表达式
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Why Regular Expression
我们先来看看，我们干哈要学正则表达式这玩意儿：
- 复杂的字符串搜寻、替换工作，无法用简单的方式(类似借助标准库函数)达成。
- 能够帮助你进行各种字符串验证。
- 不止应用于编程语言中：
JavaScript、JAVA、Perl、PHP、C#... - 也应用于许多操作系统的主流指令中：
Linux/Unix、Mac、Windows PowerScript
在我们常用的开发工具中，如Fiddler Willow、WebStorm、Vim，正则表达式也能帮助我们方便的进行Find&Replace的工作。由于正则表达式的流派很多，这篇文章主要是描述JavaScript中的正则表达式。
介绍点语法
定义
所谓正则表达式，就是一种描述字符串结构模式的形式化表达方法。
这是《精通正则表达式》对于它的定义，反正我看了这句话还是不知道正则表达式是干嘛用的，不过没关系，下面我们先来看一下JavaScript的正则表达式中一些常用的语法。
创建方式
在JavaScript中，我们可以通过RegExp()构造函数或者RegExp直接量两种方式去创建正则表达式。
var pattern1 = /s$/;
var pattern2 = new RegExp('s$');上面代码中的pattern1和pattern2是等价的，都是用来匹配所有以字母s结尾的字符串。
多说两句： 在创建变量时，对于布尔、数值、字符串、null和undefined这个五个原始值类型来说，原始类型优于封装对象，原因如下。
1、
var s = new String('hello');
typeof 'hello'; // string
typeof s; // object不同于字符串直接量，new出来的String是一个真正的对象，这意味着你不能使用内置操作符来比较两个截然不同的String对象的内容。
var s1 = new String('hello');
var s2 = new String('hello');
s1 === s2; // false这是因为每个String对象对是一个单独的对象，其总是只等于其自身。使用不严格相等运算符也是一样
s1 == s2; // false2、在ES5规范中，就像[],{}这样的对象直接量一样，程序运行时每次碰到RegExp直接量都会创建新对象。比如，如果在循环体中写var pattern = /s$/，则每次遍历都会创建一个新的正则表达式对象。然而在ES3规范中一个正则表达式直接量会在执行到它时转换为一个RegExp对象，同一段代码的正则表达式直接量的每次运算都返回同一个对象。而ES5做了相反的规定。用下面这段代码做比较。
function getRE() {
var re = /[a-z]/;
re.foo = 'bar';
return re;
}
var reg = getRE();
re2 = getRE();
console.log(reg === re2); // 在ES3中返回true，在ES5中返回false
reg.foo = 'baz';
console.log(re2.foo); // 在ES3中返回'baz'，在ES5中返回'bar'显然ES5的规范更符合开发者的期望。
各种表格
直接量字符
字符 | 匹配 |
|---|---|
字母和数字字符 | 自身 |
\o | NUL字符 |
\t | 制表符(\u0009) |
\n | 换行符(\u000A) |
\v | 垂直制表符(\u000B) |
\f | 换页符(\u000C) |
\r | 回车符(\u000D) |
\xnn | 由十六进制数nn指定的拉丁字符 |
\uxxx | 由十六进制数xxxx指定的Unicode字符 |
\cX | 控制字符^X |
注：
由十六进制数nn指定的拉丁字符，例如：\x0A等价于\n 由十六进制数xxxx指定的Unicode字符：\u0009等价于\t 控制字符^X：\cJ等价于换行符\n 如果不记得哪些标点符号需要反斜杆转义，可以在每个标点符号前都加上反斜杆。
字符类
字符 | 匹配 |
|---|---|
... | 方括号内任意字符 |
^... | 不在方括号内的任意字符 |
. | 除换行符和Unicode行终止符外的任意字符 |
\w | 任何ASCⅡ字符组成的单词，等价于a-zA-Z0-9_ |
\W | 任何不是ASCⅡ字符组成的单词，等价于^a-zA-Z0-9_ |
\s | 任何Unicode空白符 |
\S | 任何非Unicode空白符，注意\w和\S的不同 |
\d | 任何ASCⅡ数字，等价于0-9 |
\D | 除了ASCⅡ数字之外的任何字符，等价于^0-9 |
\b | 退格直接量 |
注：
方括号又叫字符组，注意某些元字符在字符组外和字符组内的意义不同。例如：^在字符组外匹配行的开头，在字符组内表示排除型字符；-在字符组外匹配普通连字符号，在字符组内（不在开头）表示一个范围；问号和点号在字符组外通常是元字符，但在字符组内只是匹配普通字符而已。
重复字符类
字符 | 匹配 |
|---|---|
{n,m} | 匹配前一项至少n次，但不能超过m次 |
{n,} | 匹配前一项n次或多次 |
{n} | 匹配前一项n次 |
? | 匹配前一项0次或1次，也就是说前一项是可选的，等价于{0,1} |
+ | 匹配前一项1次或多次，等价于{1,} |
* | 匹配前一项0次或多次，等价于{0,} |
注：
javascript默认是贪婪匹配，也就是说匹配重复字符是尽可能多地匹配，而且允许后续的正则表达式继续匹配。而进行非贪婪匹配，只需要在待匹配的字符后面跟随一个问号即可：“??”、“+?”、“*?”、“{1,5}?”。比如：/a+/可以匹配一个或多个连续的字母a。当使用“aaa”作为匹配字符串时，/a+/会匹配它的三个字母。但是/a+?/会尽可能少的匹配，只能匹配第一个哦~
选择、分组和引用字符
字符 | 匹配 |
|---|---|
"竖线" | 选择，匹配的是该符号左边的子表达式或右边的子表达式 |
(...) | 组合，将几个项组合为一个单元，这个单元可通过“*”、“+”、“?”和"竖线"等符号修饰，而且可以记住和这个相匹配的字符串以供伺候的引用使用 |
(?:...) | 只组合，把项组合到一个单元，但不记忆与该组相匹配的字符 |
\n | 和第n个分组第一次匹配的字符相匹配，组是圆括号中的子表达式（也有可能是嵌套），组索引是从左到右的左括号数，“(?:”形式的分组不编码 |
锚字符
字符 | 匹配 |
|---|---|
^ | 匹配字符串的开头，在多行检索中，匹配一行的开头 |
$ | 匹配字符串的结尾，在多行检索中，匹配一行的结尾 |
\b | 匹配一个单词的边界，简而言之，就是位于字符\w和字符\W之间的位置，或位于字符\w和字符串的开头或结尾之间的位置（但需要注意的是在字符组内\b匹配的是退格符） |
\B | 匹配非单词边界的位置 |
(?=p) | 零宽正向先行断言，要求接下来的字符都与p匹配，但不能包括匹配p的那些字符 |
(?!p) | 零宽负向先行断言，要求接下来的字符不与p匹配 |
修饰符
字符 | 匹配 |
|---|---|
i | 执行不区分大小写的匹配 |
g | 执行一个全局匹配，简而言之，即找到所有的匹配，而不是在找到第一个之后就停止 |
m | 多行匹配模式，^匹配一行的开头和字符串的开头，$匹配行的结束和字符串的结束 |
用于模式匹配的String方法
方法 | 意义 |
|---|---|
String.search() | 参数：一个正则表达式。返回：第一个与参数匹配的子串的起始位置，如果找不到，返回-1。不支持全局搜索，如果参数是字符串，会先通过RegExp构造函数转换成正则表达式。 |
String.replace() | 检索和替换。第一个参数：正则表达式，第二个参数：要进行替换的字符串，也可以是函数。设置了g修饰符，则替换所有匹配的子串，否则只替换第一个子串。通过在替换字符串中使用“$n”，可以使用子表达式相匹配的文本来替换字符。 |
String.match() | 参数：一个正则表达式。返回：一个由匹配结果组成的数组。设置g则返回所有匹配结果，否则数组的第一个元素是匹配的字符串，剩下的是圆括号中的子表达式，即an中存放的是$n的内容。 |
String.split() | 参数：正则表达式或字符串。返回：子串组成的数组。 |
RegExp对象
RegExp构造函数
var pattern = new RegExp(arg1, arg2);
arg1: 正则表达式中两条斜杆之间的文本
arg2: 可选，指定修饰符：g,m,i 作用：动态创建正则表达式，例如待检索的字符串是由用户输入的。
RegExp的属性
属性 | 意义 |
|---|---|
source | 只读字符串，包含正则表达式的文本。 |
global | 只读布尔值，是否带修饰符g |
ignoreCase | 只读布尔值，是否带修饰符i |
multiline | 只读布尔值，是否带修饰符m |
lastIndex | 可读写整数，如果带g修饰符，这个属性储存在整个字符串中下一次检索开始的位置，这个属性会被exec()和test()方法用到。 |
RegExp的方法
方法 | 意义 |
|---|---|
exec() | 参数：字符串。在一个字符串中执行匹配检索，与String.macth()非全局检索类似，返回一个数组或null。 |
test() | 参数：字符串。返回true or false |
toString() | 转换成字符串形式 |
关于RegExp对象的属性和方法多说两句： RegExp对象的属性index包含了发生匹配的字符位置，属性input引用的是正在检索的字符串。 当调用exec()或test()的正则表达式具有修饰符g时，它将把当前正则表达式对象的lastIndex属性设置为紧挨着匹配子串的字符位置。如果没发现任何匹配结果，lastIndex将重置为0。可以通过此特性反复调用exec()或test()来遍历字符串。 ES5中，正则表达式直接量的每次计算都会创建一个新的RegExp对象，每个新的RegExp对象具有各自的lastIndex属性，这势必会大大减少“残留”lastIndex属性对程序造成的意外影响。
一些栗子
匹配URL
常见的URL：http://hostname/path.html当然，.htm或.shtml的结尾也很常见，或者干脆没有path部分，还包括http或https的协议头。
- 其实hostname的规则比较复杂，但是跟在http(s)://之后的就有可能是主机名，所以这个部分先简单的用
[-a-z0-9_.]来匹配，再加上可能存在的端口号，所以再加上:， 就成了[-a-z0-9_.:]。 - path部分变化更多，所以需要使用
[-a-z0-9_:@&?=+,.!/~*%$]来匹配。注意，连字符必须放在字符组的开头，保证它是一个普通字符，而不是用来表示范围。 - 综合起来，我们得到的正则表达式就是：
var patternURL = /https?:\/\/[a-z0-9_.:]+\/[-a-z0-9_:@&?=+,.!/~*%$]*(\.(html|htm|shtml))?/ - 因为我们降低了对匹配的要求，所以'http://.../foo.html' 这种显然不是合法URL的字符串也能匹配，不过我觉得还好，毕竟我们需要在正则匹配的复杂性和完整性之间取得平衡。
接下来，我们一步步地对URL进行分析。 我们可以将URL分为三个部分：
- 协议头：^http://或^https://
- 主机名：主机名是位于^http://之后和第一个反斜杆（如果有的话）之前的内容。
- 路径：除了上面两者之外的内容。
- 得到正则表达式：
var patternURL = /^https?:\/\/([^/]+)(/.*)?$/ - 由于URL可能包含端口号，它位于主机名和路径之间，以冒号开头:
(:(\d)+)? - 得到正则表达式：
var patternURL = /^https?:\/\/([^/:]+)(:(\d)+)?(/.*)?$/ - 匹配合法的主机名：由点号分隔部分组成，每个部分可以包括ASCⅡ字符、数字和连字符，但不能以连字符开头和结尾。则可以得到：
var patternHostname = /[a-z0-9]|[a-z0-9][-a-z0-9]*[a-z0-9]/i - 结尾的后缀部分只有有限个可能：(com|edu|gov|int|mil|net|org|biz|info|name|museum|coop|aero|a-z)
- 完善后得到：
var patternHostname =/^([a-z0-9]\.|[a-z0-9][-a-z0-9]{0,61}[a-z0-9]\.)(com|edu|gov|int|mil|net|org|biz|info|name|museum|coop|aero|[a-z][a-z])$/i
匹配HTML Tag
匹配HTML标签嘛，感觉很简单的样子，我们的第一反应可能是：var pattern = /<[^>]+>/ 不过这样匹配可能存在的问题是：如果tag中含有>，上面的正则就不能正常匹配了。如： <input name=123 value=">" >
虽然上面这种HTML的写法很少(sha)见(bi)，但确实合法的。因此，简单的<[^>]+>就不能用了，需要想个聪明点的办法。 我们先来看一下HTML Tag中有什么规则：<...>中能够出现
- 引用文本（被单引号或双引号包裹的）
- 非引用形式的“其他文本”（包括除了
>和引号之外的任何字符） 引用文本：HTML中的引文可以用双引号，也可以用单引号，但不允许嵌套转义的引号。
因此我们可以使用/("[^"]*"|'[^']*')/来匹配。
其他文本：除了
>和引号之外的任意字符
可以使用/[^'">]/来匹配 现在可以得出匹配HTML Tag的正则表达式最终版！
var pattern = /<("[^"]*"|'[^']*'|[^'">])*>/
给这个正则表达式来点注释：
< # 开始的尖括号"<"
( # 任意数量的...
"[^"]*" # 双引号字符串
| # 或者是...
'[^']*' # 单引号字符串
| # 或者是...
[^'">] # "其他文本"
)* #
> # 结束的尖括号">"需要注意的是，我们不用"+"来修饰[^'">]的原因是([^'">]+)*可能会带来灾难性的后果。匹配次数呈指数级增长。比如：对于简单的目标字符串helloworld，是星号会迭代10次，每一次迭代中[^'">]+匹配一个字符？还是星号迭代3次，内部的[^'">]+分别匹配5、2、3个字符？或者2、3、1、4个字符？还是其他情况？这样会把正则引擎搞疯掉的啦！
匹配String
其实匹配引号内字符串的最简单办法是用这个表达式：/"[^"]*"/ 不过我们要容许其中包含转义的引号，例如："we have a \"awesome\" world!" 下面进行任务分解：
- 匹配起始引号
- 匹配正文
- 匹配结束引号
不过由于转义之后的引号也能够出现的正文中，所以处理起来比较棘手哈。 我们还是以"we have a \"awesome\" world!"为例子。 如果JavaScript中有逆序环视(lookaround)可用，我们可以这样写：var pattern = /"([^"]|(?<=\\)")*"/ 但是这个正则表达式无法匹配下面这两个无聊的例子："/-|-\\" or "[^-^]" 我本来想匹配"/-|-\\"，结果匹配的确是"/-|-\\" or " 注：
这里的结束分隔符是一个引号，但正文也可能包含转义之后的引号。匹配开始和结束分隔符很容易，诀窍就在于，匹配正文的时候不要超越结束分隔符。 匹配正文的思路：1、不是引号：由
[^"]匹配。2、是一个引号，而它左边又有一个反斜杆，那么这个引号也属于正文。使用逆序环视：/"([^"]|(?<=\\)")*"/
鉴于上面的例子，我们需要对var pattern = /"([^"]|(?<=\\)")*"/进行修改！ 第一个表达式的问题在于，我们把反斜杆认为只是用来转义引号的，其实反斜杆在字符串中可以用来转义任何字符。因此，我们要匹配的文本其实是开始引号和结束引号之间，包括转义字符和非引号的任何字符。得到：/"(\\.|[^"])*"/
不过！
上面的表达式还是会错误的匹配："You need a new\"world\" haha. 中的"You need a new\"world\" 即使这并不是一个字符串。 因为，这个表达式一开始匹配到了引号之后的文本，如果找不到结束的引号，它就会回溯。而[^"]匹配到了world\里的反斜杆后，之后的那个引号会被表达式认为是一个结束的引号。。。
继续改改改！
所以我们需要保证，字符串里的反斜杆不能以[^"]方式匹配。要将[^"]改为[^\\"] 上面的正则表达式使用了JavaScript正则表达式并不兹瓷的逆序环视，这里给出JavaScript支持的版本。 /(["'])(((\\.|[^\1\\])*)+)\1/ 或者 /^(['"])(((\\['"])?([^\1])*)+)\1/
一个简单的语法分析器
TODO
好了，由于本人笔力有限，关于JavaScript的正则表达式只能介绍到这里，感兴趣的同学可以去阅读犀牛书的第十章以及《精通正则表达式》这本书