Регулярные выражения в Java с примерами: на практике

Регулярные выражения в Java: полное руководство с примерами кода

Регулярные выражения (regex) — мощный инструмент для поиска, извлечения и замены текста по шаблону. В Java работа с регулярными выражениями реализована через два основных класса: java.util.regex.Pattern (компиляция шаблона) и java.util.regex.Matcher (выполнение поиска). В этой статье мы разберём синтаксис, основные методы и рассмотрим практические примеры, которые помогут вам уверенно использовать regex в реальных проектах.

1. Основы работы с регулярными выражениями в Java

Прежде чем перейти к примерам, давайте разберём ключевые классы и их взаимодействие.

Класс Pattern

Pattern — это скомпилированное представление регулярного выражения. Он создаётся статическим методом Pattern.compile(). Без компиляции использовать regex невозможно.

Класс Matcher

Matcher — это «движок», который выполняет поиск по заданному шаблону в строке. Создаётся методом pattern.matcher(inputString).

Базовый синтаксис метасимволов

• . — любой символ (кроме перевода строки)
• \d — цифра (0-9)
• \w — буква, цифра или подчёркивание
• \s — пробельный символ
• ^ — начало строки
• $ — конец строки
• * — 0 или более повторений
• + — 1 или более повторений
• ? — 0 или 1 повторение
• {n,m} — от n до m повторений
• [] — набор символов (например, [a-z] — любая строчная буква)
• () — группа захвата

Пример 1: Простая проверка номера телефона

import java.util.regex.*;

public class PhoneValidator {
    public static void main(String[] args) {
        String phone = "+7 (999) 123-45-67";
        String regex = "^\\+7\\s\\(\\d{3}\\)\\s\\d{3}-\\d{2}-\\d{2}$";
        
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(phone);
        
        if (matcher.matches()) {
            System.out.println("Номер корректный");
        } else {
            System.out.println("Номер не соответствует формату");
        }
    }
}

2. Методы Matcher: matches(), find() и группа захвата

Понимание разницы между matches() и find() — ключ к успешной работе с regex в Java.

• matches() — проверяет, соответствует ли вся строка шаблону целиком (неявно добавляет ^ и $).
• find() — ищет подстроку, соответствующую шаблону, в любом месте строки.
• group() — возвращает найденное совпадение или значение группы захвата.

Пример 2: Извлечение email-адресов из текста с помощью find() и групп

import java.util.regex.*;

public class EmailExtractor {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "Контакты: support@example.com, info@test.org и admin@site.net.";
        String regex = "([a-zA-Z0-9._%+-]+)@([a-zA-Z0-9.-]+)\\.([a-zA-Z]{2,})";
        
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(text);
        
        while (matcher.find()) {
            System.out.println("Полный email: " + matcher.group());
            System.out.println("Имя пользователя: " + matcher.group(1));
            System.out.println("Домен: " + matcher.group(2));
            System.out.println("Зона: " + matcher.group(3));
            System.out.println("---");
        }
    }
}

Пример 3: Валидация пароля с помощью matches()

Требования: от 8 до 20 символов, хотя бы одна заглавная буква, одна строчная, одна цифра и один спецсимвол.

import java.util.regex.*;

public class PasswordValidator {
    public static boolean isValid(String password) {
        String regex = "^(?=.*[a-z])(?=.*[A-Z])(?=.*\\d)(?=.*[!@#$%^&*()_+\\-=\\[\\]{};':\"\\\\|,.<>/?]).{8,20}$";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        return pattern.matcher(password).matches();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String[] passwords = {"Weak1", "Strong@2024Pass", "short!A1"};
        for (String pwd : passwords) {
            System.out.println(pwd + " -> " + (isValid(pwd) ? "Корректный" : "Некорректный"));
        }
    }
}

3. Замена и разбиение строк с помощью regex

Класс String предоставляет удобные методы, которые внутри используют регулярные выражения.

Метод replaceAll()

Заменяет все подстроки, соответствующие шаблону, на указанную строку.

Пример 4: Маскировка номера кредитной карты

public class CardMasker {
    public static void main(String[] args) {
        String card = "1234 5678 9012 3456";
        String masked = card.replaceAll("\\d(?=\\d{4})", "*");
        System.out.println(masked); // **** **** **** 3456
    }
}

Метод split()

Разбивает строку по регулярному выражению. Удобно для парсинга CSV, логов и т.д.

Пример 5: Разбор лога с разделителями

public class LogParser {
    public static void main(String[] args) {
        String log = "2024-01-15 14:30:00 [ERROR] Connection timeout";
        String[] parts = log.split("\\s{2,}|\\[|\\]");
        for (String part : parts) {
            System.out.println("-> " + part.trim());
        }
    }
}

4. Практические кейсы: от простого к сложному

Кейс 1: Извлечение ссылок из HTML

import java.util.regex.*;

public class LinkExtractor {
    public static void main(String[] args) {
        String html = "<a href=\"https