正则全攻略使用手册,你确定不进来看看吗

前言

正则表达式是软件领域为数不多的伟大创作。与之相提并论是分组交换网络、Web、Lisp、哈希算法、UNIX、编译技术、关系模型、面向对象等。正则自身简单、优美、功能强大、妙用无穷。

学习正则表达式，语法并不难，稍微看些例子，多可照葫芦画瓢。但三两篇快餐文章，鲜能理解深刻。再遇又需一番查找，竹篮打水一场空。不止正则，其他技术点同样，需要系统的学习。多读经典书籍，站在巨人肩膀前行。

这里涉及的东西太多，我就着重讲日常开发中可能会用到的内容，如果像深入理解的话推荐翻阅书籍《精通正则表达式》

（所以简单来说，学习正则就是投入高，收益低）（起初一看简单易懂，深入了解过后感叹正则的强大）

全文略长，可以选择感兴趣的部分看

1、介绍正则

正则表达式严谨来讲，是一种描述字符串结构模式的形式化表达方法。起始于数学领域，流行于 Perl 正则引擎。JavaScript 从 ES 3 引入正则表达式，ES 6 扩展

对正则表达式支持。

正则原理

对于固定字符串的处理，简单的字符串匹配算法（类KMP算法）相较更快；但如果进行复杂多变的字符处理，正则表达式速度则更胜一筹。那正则表达式具体匹配原理是什么？这就涉及到编译原理的知识（编译原理着实是我大三里面最头疼的课程了）

正则表达式引擎实现采用一种特殊理论模型：有穷自动机（Finite Automata）也叫有限状态自动机（finite-state machine）具体的细节见文章底部的参考文档

字符组

量词

锚点与断言

正则表达式中有些结构并不真正匹配文本，只负责判断在某个位置左/右侧的文本是否符合要求，被称为锚点。常见锚点有三类：行起始/结束位置、单词边界、环视。在 ES5 中共有 6 个锚点。

需要注意，\b 也包括 \w 与 ^ 之间的位置，以及 \w 与 $ 之间的位置。如图所示。

修饰符

修饰符是指匹配时使用的模式规则。ES5 中存在三种匹配模式：忽略大小写模式、多行模式、全局匹配模式，对应修饰符如下。

2、正则的方法

字符串对象共有 4 个方法，可以使用正则表达式：match()、replace()、search()和split()。

ES6 将这 4 个方法，在语言内部全部调用RegExp的实例方法，从而做到所有与正则相关的方法，全都定义在RegExp对象上。

String.prototype.match 调用 RegExp.prototype[Symbol.match]

String.prototype.replace 调用 RegExp.prototype[Symbol.replace]

String.prototype.search 调用 RegExp.prototype[Symbol.search]

String.prototype.split 调用 RegExp.prototype[Symbol.split]

String.prototype.match

String.prototype.replace

字符串的replace方法，应该是我们最常用的方法之一了，这里我给详细的说一下其中的各种使用攻略。

replace函数的第一个参数可以是一个正则，或者是一个字符串（字符串没有全局模式，仅匹配一次），用来匹配你想要将替换它掉的文本内容

第二个参数可以是字符串，或者是一个返回字符串的函数。这里请注意，如果使用的是字符串，JS 引擎会给你一些 tips 来攻略这段文本：

如果你不清楚捕获组的顺序，给你一个简单的法则：从左到右数 >>> 第几个 '(' 符号就是第几个捕获组

（特别适用于捕获组里有捕获组的情况）（在函数模式里，解构赋值时会特别好用）

$`：就是相当于正则匹配到的内容的左侧文本

$'：就是相当于正则匹配到的内容右侧文本

$&：正则匹配到的内容

$1 - $n ：对应捕获组

如果参数使用的是函数，则可以对匹配的内容进行一些过滤或者是补充

下面是该函数的参数：

一个示例，从富文本里面，匹配到里面的图片标签的地址

可以说，使用函数来替换文本的话，基本上你想干嘛就干嘛

String.prototype.search

String.prototype.split

RegExp.prototype.test

和String.prototype.search 的功能很像，但是这个是返回布尔值，search返回的是下标，这个从语义化角度看比较适合校检

RegExp.prototype.exec

3、正则常见的使用

主要内容是ES6 里新增的修饰符（u,y,s）（g,m,i 就不说了）、贪婪和非贪婪模式、先行/后行断言

'u' 修饰符

ES6 对正则表达式添加了u修饰符，含义为“Unicode 模式”，用来正确处理大于\uFFFF的 Unicode 字符。也就是说，会正确处理四个字节的 UTF-16 编码。少说废话，看图

但是很可惜的是 MDN给出的浏览器兼容性如下：（截止至2019.01.24），所以离生产环境上使用还是有点时间

'y' 修饰符

除了u修饰符，ES6 还为正则表达式添加了y修饰符，叫做“粘连”（sticky）修饰符。

y修饰符的作用与g修饰符类似，也是全局匹配，后一次匹配都从上一次匹配成功的下一个位置开始。不同之处在于，g修饰符只要剩余位置中存在匹配就可，而y修饰符确保匹配必须从剩余的第一个位置开始，这也就是“粘连”的涵义。

var s = 'aaa_aa_a';
var r1 = /a+/g;
var r2 = /a+/y;

r1.exec(s) // ["aaa"]
r2.exec(s) // ["aaa"]

r1.exec(s) // ["aa"]
r2.exec(s) // null

上面代码有两个正则表达式，一个使用g修饰符，另一个使用y修饰符。这两个正则表达式各执行了两次，第一次执行的时候，两者行为相同，剩余字符串都是_aa_a。由于g修饰没有位置要求，所以第二次执行会返回结果，而y修饰符要求匹配必须从头部开始，所以返回null。

如果改一下正则表达式，保证每次都能头部匹配，y修饰符就会返回结果了。

var s = 'aaa_aa_a';
var r = /a+_/y;

r.exec(s) // ["aaa_"]
r.exec(s) // ["aa_"]

上面代码每次匹配，都是从剩余字符串的头部开始。

使用lastIndex属性，可以更好地说明y修饰符。

const REGEX = /a/g;

// 指定从2号位置（y）开始匹配
REGEX.lastIndex = 2;

// 匹配成功
const match = REGEX.exec('xaya');

// 在3号位置匹配成功
match.index // 3

// 下一次匹配从4号位开始
REGEX.lastIndex // 4

// 4号位开始匹配失败
REGEX.exec('xaya') // null

上面代码中，lastIndex属性指定每次搜索的开始位置，g修饰符从这个位置开始向后搜索，直到发现匹配为止。

y修饰符同样遵守lastIndex属性，但是要求必须在lastIndex指定的位置发现匹配。

const REGEX = /a/y;

// 指定从2号位置开始匹配
REGEX.lastIndex = 2;

// 不是粘连，匹配失败
REGEX.exec('xaya') // null

// 指定从3号位置开始匹配
REGEX.lastIndex = 3;

// 3号位置是粘连，匹配成功
const match = REGEX.exec('xaya');
match.index // 3
REGEX.lastIndex // 4

实际上，y修饰符号隐含了头部匹配的标志^。

/b/y.exec('aba')
// null

上面代码由于不能保证头部匹配，所以返回null。y修饰符的设计本意，就是让头部匹配的标志^在全局匹配中都有效。

下面是字符串对象的replace方法的例子。

const REGEX = /a/gy;
'aaxa'.replace(REGEX, '-') // '--xa'

上面代码中，最后一个a因为不是出现在下一次匹配的头部，所以不会被替换。

单单一个y修饰符对match方法，只能返回第一个匹配，必须与g修饰符联用，才能返回所有匹配。

'a1a2a3'.match(/a\d/y) // ["a1"]
'a1a2a3'.match(/a\d/gy) // ["a1", "a2", "a3"]

y修饰符的一个应用，是从字符串提取 token（词元），y修饰符确保了匹配之间不会有漏掉的字符。

const TOKEN_Y = /\s*(\+|[0-9]+)\s*/y;
const TOKEN_G  = /\s*(\+|[0-9]+)\s*/g;

tokenize(TOKEN_Y, '3 + 4')
// [ '3', '+', '4' ]
tokenize(TOKEN_G, '3 + 4')
// [ '3', '+', '4' ]

function tokenize(TOKEN_REGEX, str) {
  let result = [];
  let match;
  while (match = TOKEN_REGEX.exec(str)) {
    result.push(match[1]);
  }
  return result;
}

上面代码中，如果字符串里面没有非法字符，y修饰符与g修饰符的提取结果是一样的。但是，一旦出现非法字符，两者的行为就不一样了。

tokenize(TOKEN_Y, '3x + 4')
// [ '3' ]
tokenize(TOKEN_G, '3x + 4')
// [ '3', '+', '4' ]

上面代码中，g修饰符会忽略非法字符，而y修饰符不会，这样就很容易发现错误。

很遗憾，这个的浏览器兼容性也不咋地

但是，如果你的项目里有集成了babel，就可以使用以上的两个修饰符了，他们分别是

@babel-plugin-transform-es2015-sticky-regex

@babel-plugin-transform-es2015-unicode-regex

's' 修饰符

正则表达式中，点（.）是一个特殊字符，代表任意的单个字符，但是有两个例外。一个是四个字节的 UTF-16 字符，这个可以用u修饰符解决；另一个是行终止符（line terminator character）。

所谓行终止符，就是该字符表示一行的终结。以下四个字符属于”行终止符“。

• U+000A 换行符（\n）
• U+000D 回车符（\r）
• U+2028 行分隔符（line separator）
• U+2029 段分隔符（paragraph separator）

虽然这个浏览器兼容性也很差，但是我们有方法来模拟它的效果，只是语义化上有点不友好

/foo.bar/.test('foo\nbar')    // false
/foo[^]bar/.test('foo\nbar')    // true
/foo[\s\S]bar/.test('foo\nbar')        // true 我喜欢这种

贪婪模式和非贪婪模式（惰性模式）

贪婪模式：正则表达式在匹配时会尽可能多地匹配，直到匹配失败，默认是贪婪模式。

非贪婪模式：让正则表达式仅仅匹配满足表达式的内容，即一旦匹配成功就不再继续往下，这就是非贪婪模式。在量词后面加?即可。

在某些情况下，我们需要编写非贪婪模式场景下的正则，比如捕获一组标签或者一个自闭合标签

这时捕获到了一组很奇怪的标签，如果我们的目标是只想捕获img标签的话，显然是不理想的，这时非贪婪模式就可以用在这里了

只需要在量词后加 ? 就会启用非贪婪模式，在特定情况下是特别有效的

先行/后行（否定）断言

有时候，我们会有些需求，具体是：匹配xxx前面/后面的xxx。很尴尬的是，在很久之前，只支持先行断言（lookahead）和先行否定断言（negative lookahead），不支持后行断言（lookbehind）和后行否定断言（negative lookbehind），在ES2018 之后才引入后行断言

老实说，根据我的经验，后行断言的使用场景会更多，因为js 有很多的数据存储是名值对的形式保存，所以很多时候我们想要通过"name="来取到后面的值，这时候是后行断言的使用场景了

先行断言：只匹配 在/不在 百分号之前的数字

后行断言：

这里引例 @玉伯也叫射雕 的一篇 博文的内容

这里可以用后行断言

(?<=^|(第.+[章集])).*?(?=$|(第.+[章集]))

“后行断言”的实现，需要先匹配/(?<=y)x/的x，然后再回到左边，匹配y的部分。这种“先右后左”的执行顺序，与所有其他正则操作相反，导致了一些不符合预期的行为。

首先，后行断言的组匹配，与正常情况下结果是不一样的。

/(?<=(\d+)(\d+))$/.exec('1053') // ["", "1", "053"]
/^(\d+)(\d+)$/.exec('1053') // ["1053", "105", "3"]

上面代码中，需要捕捉两个组匹配。没有“后行断言”时，第一个括号是贪婪模式，第二个括号只能捕获一个字符，所以结果是105和3。而“后行断言”时，由于执行顺序是从右到左，第二个括号是贪婪模式，第一个括号只能捕获一个字符，所以结果是1和053。

其次，“后行断言”的反斜杠引用，也与通常的顺序相反，必须放在对应的那个括号之前。

/(?<=(o)d\1)r/.exec('hodor')  // null
/(?<=\1d(o))r/.exec('hodor')  // ["r", "o"]

上面代码中，如果后行断言的反斜杠引用（\1）放在括号的后面，就不会得到匹配结果，必须放在前面才可以。因为后行断言是先从左到右扫描，发现匹配以后再回过头，从右到左完成反斜杠引用。

另外，需要提醒的是，断言部分是不计入返回结果的。

具名组匹配

ES2018 引入了具名组匹配（Named Capture Groups），允许为每一个组匹配指定一个名字，既便于阅读代码，又便于引用。

上面代码中，“具名组匹配”在圆括号内部，模式的头部添加“问号 + 尖括号 + 组名”（?<year>），然后就可以在exec方法返回结果的groups属性上引用该组名。同时，数字序号（matchObj[1]）依然有效。

具名组匹配等于为每一组匹配加上了 ID，便于描述匹配的目的。如果组的顺序变了，也不用改变匹配后的处理代码。

如果具名组没有匹配，那么对应的groups对象属性会是undefined。

具名组匹配 × 解构赋值

具名组引用

如果要在正则表达式内部引用某个“具名组匹配”，可以使用\k<组名>的写法。

4、常用正则

我这里比较推荐一个正则可视化的网站：https://regexper.com/ 在上面贴上你的正则，会以图形化的形式展示出你的正则匹配规则，之后我们就可以大致上判断我们的正则是否符合预期（貌似需要科学上网）

如果想通过字符串来生成正则对象的话，有两种方式，一种是字面量方式，另一种是构造函数

构造函数：new Regexp('content', 'descriptor')

字面量模式（请做好try-catch处理）：

const input = '/123/g'
const regexp = eval(input)

校验密码强度

密码的强度必须是包含大小写字母和数字的组合，不能使用特殊字符，长度在8-10之间。

^(?=.*\d)(?=.*[a-z])(?=.*[A-Z]).{8,10}$

非全数字 全字母的 6-15位密码 先行否定断言

/^(?![0-9]+$)(?![a-zA-Z]+$)[0-9A-Za-z]{6,15}$/

校验中文

字符串仅能是中文。

^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$

校验身份证号码

15位

^[1-9]\d{7}((0\d)|(1[0-2]))(([0|1|2]\d)|3[0-1])\d{3}$

18位

^[1-9]\d{5}[1-9]\d{3}((0\d)|(1[0-2]))(([0|1|2]\d)|3[0-1])\d{3}([0-9]|X)$

校验日期

“yyyy-mm-dd“ 格式的日期校验，已考虑平闰年。

^(?:(?!0000)[0-9]{4}-(?:(?:0[1-9]|1[0-2])-(?:0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(?:0[13-9]|1[0-2])-(?:29|30)|(?:0[13578]|1[02])-31)|(?:[0-9]{2}(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)-02-29)$

提取URL链接

下面的这个表达式可以筛选出一段文本中的URL。

^(f|ht){1}(tp|tps):\/\/([\\w-]+\.)+[\w-]+(\/[\w- ./?%&=]*)?

提取图片标签的地址

假若你想提取网页中所有图片信息，可以利用下面的表达式。

/<img [^>]*?src="(.*?)"[^>]*?>/g;

\*[img][^\>]*[src] *= *[\"\']{0,1}([^\"\'\ >]*)

5、注意事项

使用非捕获型括号

如果不需要引用括号内文本，请使用非捕获型括号 (?:...)。这样不但能够节省捕获的时间，而且会减少回溯使用的状态数量。

消除不必要括号

非必要括号有时会阻止引擎优化。比如，除非需要知道 .* 匹配的最后一个字符，否则请不要使用 (.)* 。

不要滥用字符组

避免单个字符的字符组。例如 [.] 或 [*]，可以通过转义转换为 \. 和 \*\。

使用起始锚点

除非特殊情况，否则以 .* 开头的正则表达式都应该在最前面添加 ^。如果表达式在字符串的开头不能匹配，显然在其他位置也不能匹配。

从量词中提取必须元素

用 xx* 替代 x+ 能够保留匹配必须的 “x”。同样道理，-{5,7} 可以写作 -----{0,2}。（可读性可能会差点）

提取多选结构开头的必须元素

用 th(?:is|at) 替代 (?:this|that)，就能暴露除必须的 “th”。

忽略优先还是匹配优先？

通常，使用忽略优先量词（惰性）还是匹配优先量词（贪婪）取决于正则表达式的具体需求。举例来说，/^.*:/ 不同于 ^.*?:，因为前者匹配到最后的冒号，而后者匹配到第一个冒号。总的来说，如果目标字符串很长，冒号会比较接近字符串的开头，就是用忽略优先。如果在接近字符串末尾位置，就是用匹配优先量词。

拆分正则表达式

有时候，应用多个小正则表达式的速度比单个正则要快的多。“大而全”的正则表达式必须在目标文本中的每个位置测试所有表达式，效率较为低下。典型例子可以参考前文， 去除字符串开头和结尾空白。

将最可能匹配的多选分支放在前头

多选分支的摆放顺序非常重要，上文有提及。总的来说，将常见匹配分支前置，有可能获得更迅速更常见的匹配。

避免指数级匹配

从正则表达式角度避免指数级匹配，应尽可能减少 + * 量词叠加，比如 ([^\\"]+)* 。从而减少可能匹配情形，加快匹配速度。

6、小结

正则表达式想要用好，需要一定的经验，个人经验来看，需要把你想法中的需要写出来，然后通过搭积木的形式，把一个个小的匹配写出来，然后再组合出你想要的功能，这是比较好的一种实现方法。

如果说遇到了晦涩难懂的正则，也可以贴到上面提到的正则可视化网站里，看下它的匹配机制。

对于前端来说，正则的使用场景主要是用户输入的校检，富文本内容的过滤，或者是对一些url或者src的过滤，还有一些标签的替换之类的，掌握好了还是大有裨益的，起码以前雄霸前端的 jQ 的选择器 sizzle 就是用了大量正则。

最后，如果大家觉得我有哪里写错了，写得不好，有其它什么建议（夸奖），非常欢迎大家指出和斧正。也非常欢迎大家跟我一起讨论和分享！

写在最后

感谢以下参考文档的作者的分享

精通正则表达式（第三版）
前端正则二三事 @代码君的自白

ES6 入门 -- 正则的拓展 @阮一峰

1. ab ↩