java基础(16):正则表达式、Date、DateFormat、Calendar

1. 正则表达式

1.1 正则表达式的概念

正则表达式（英语：Regular Expression，在代码中常简写为regex）。

正则表达式是一个字符串，使用单个字符串来描述、用来定义匹配规则，匹配一系列符合某个句法规则的字符串。在开发中，正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个规则的文本。

1.2正则表达式的匹配规则

参照帮助文档，在Pattern类中有正则表达式的的规则定义，正则表达式中明确区分大小写字母。我们来学习语法规则。

正则表达式的语法规则：

字符：x

含义：代表的是字符x

例如：匹配规则为 "a"，那么需要匹配的字符串内容就是 ”a”

字符：\\

含义：代表的是反斜线字符'\'

例如：匹配规则为"\\" ，那么需要匹配的字符串内容就是 ”\”

字符：\t

含义：制表符

例如：匹配规则为"\t" ，那么对应的效果就是产生一个制表符的空间

字符：\n

含义：换行符

例如：匹配规则为"\n"，那么对应的效果就是换行,光标在原有位置的下一行

字符：\r

含义：回车符

例如：匹配规则为"\r" ，那么对应的效果就是回车后的效果,光标来到下一行行首

字符类：[abc]

含义：代表的是字符a、b 或 c

例如：匹配规则为"[abc]" ，那么需要匹配的内容就是字符a，或者字符b，或字符c的一个

字符类：[^abc]

含义：代表的是除了 a、b 或 c以外的任何字符

例如：匹配规则为"[^abc]"，那么需要匹配的内容就是不是字符a，或者不是字符b，或不是字符c的任意一个字符

字符类：[a-zA-Z]

含义：代表的是a 到 z 或 A 到 Z，两头的字母包括在内

例如：匹配规则为"[a-zA-Z]"，那么需要匹配的是一个大写或者小写字母

字符类：[0-9]

含义：代表的是 0到9数字，两头的数字包括在内

例如：匹配规则为"[0-9]"，那么需要匹配的是一个数字

字符类：[a-zA-Z_0-9]

含义：代表的字母或者数字或者下划线(即单词字符)

例如：匹配规则为" [a-zA-Z_0-9] "，那么需要匹配的是一个字母或者是一个数字或一个下滑线

预定义字符类：.

含义：代表的是任何字符

例如：匹配规则为" . "，那么需要匹配的是一个任意字符。如果，就想使用 . 的话，使用匹配规则"\\."来实现

预定义字符类：\d

含义：代表的是 0到9数字，两头的数字包括在内，相当于[0-9]

例如：匹配规则为"\d "，那么需要匹配的是一个数字

预定义字符类：\w

含义：代表的字母或者数字或者下划线(即单词字符)，相当于[a-zA-Z_0-9]

例如：匹配规则为"\w "，，那么需要匹配的是一个字母或者是一个数字或一个下滑线

边界匹配器：^

含义：代表的是行的开头

例如：匹配规则为^[abc][0-9]$ ，那么需要匹配的内容从[abc]这个位置开始, 相当于左双引号

边界匹配器：$

含义：代表的是行的结尾

例如：匹配规则为^[abc][0-9]$ ，那么需要匹配的内容以[0-9]这个结束, 相当于右双引号

边界匹配器：\b

含义：代表的是单词边界

例如：匹配规则为"\b[abc]\b" ，那么代表的是字母a或b或c的左右两边需要的是非单词字符([a-zA-Z_0-9])

数量词：X?

含义：代表的是X出现一次或一次也没有

例如：匹配规则为"a?"，那么需要匹配的内容是一个字符a，或者一个a都没有

数量词：X*

含义：代表的是X出现零次或多次

例如：匹配规则为"a*" ，那么需要匹配的内容是多个字符a，或者一个a都没有

数量词：X+

含义：代表的是X出现一次或多次

例如：匹配规则为"a+"，那么需要匹配的内容是多个字符a，或者一个a

数量词：X{n}

含义：代表的是X出现恰好 n 次

例如：匹配规则为"a{5}"，那么需要匹配的内容是5个字符a

数量词：X{n,}

含义：代表的是X出现至少 n 次

例如：匹配规则为"a{5, }"，那么需要匹配的内容是最少有5个字符a

数量词：X{n,m}

含义：代表的是X出现至少 n 次，但是不超过 m 次

例如：匹配规则为"a{5,8}"，那么需要匹配的内容是有5个字符a 到 8个字符a之间

1.3 正则表达式规则匹配练习

请写出满足如下匹配规则的字符串:

规则："[0-9]{6,12}"

该规则需要匹配的内容是：长度为6位到12位的数字。
如：使用数据"123456789"进行匹配结果为true；
使用数据"12345"进行匹配结果为false。

规则："1[34578][0-9]{9}"

该规则需要匹配的内容是：11位的手机号码，第1位为1，第2位为3、4、5、7、8中的一个，后面9位为0到9之间的任意数字。
如：使用数据"12345678901"进行匹配结果为false；
使用数据"13312345678"进行匹配结果为true。

规则："a*b"

该规则需要匹配的内容是：在多个a或零个a后面有个b；b必须为最后一个字符。
如：使用数据"aaaaab"进行匹配结果为true；
使用数据"abc"进行匹配结果为false。

1.4 字符串类中涉及正则表达式的常用方法

public boolean matches(String regex) //判断字符串是否匹配给定的规则

举例：校验qq号码.
    1: 要求必须是5-15位数字
    2: 0不能开头
代码演示：
    String qq = "604154942";
    String regex = "[1-9][0-9]{4,14}";
    boolean flag2 = qq.matches(regex);

举例：校验手机号码
1：要求为11位数字
2：第1位为1，第2位为3、4、5、7、8中的一个，后面9位为0到9之间的任意数字。
代码演示：
    String phone = "18800022116";
    String regex = "1[34578][0-9]{9}";
    boolean flag = phone.matches(regex);

public String[] split(String regex) //根据给定正则表达式的匹配规则，拆分此字符串

举例：分割出字符串中的的数字
代码演示：
String s = "18-22-40-65";
    String regex = "-";
    String[] result = s.split(regex);
代码演示：
    String s = "18 22 40 65";
    String regex = " ";
    String[] result = s.split(regex);

public String replaceAll(String regex,String replacement)  //将符合规则的字符串内容，全部替换为新字符串

举例：把文字中的数字替换成*
代码演示：
    String s = "Hello12345World6789012";
    String regex = "[0-9]";
    String result = s.replaceAll(regex, "*");

1.5 正则表达式练习

匹配正确的数字

匹配规则：
    匹配正整数：”\\d+”
    匹配正小数：”\\d+\\.\\d+”
    匹配负整数：”-\\d+”
    匹配负小数：”-\\d+\\.\\d+”
    匹配保留两位小数的正数：”\\d+\\.\\d{2}”
    匹配保留1-3位小数的正数：”\\d+\\.\\d{1,3}”

匹配合法的邮箱

匹配规则：
    ”[a-zA-Z_0-9]+@[a-zA-Z_0-9]+(\\.[a-zA-Z_0-9]+)+”
    ”\\w+@\\w+(\\.\\w+)+”

2. Date

2.1 Date类概述

类 Date 表示特定的瞬间，精确到毫秒。

继续查阅Date类的描述，发现Date拥有多个构造函数，只是部分已经过时，但是其中有未过时的构造函数可以把毫秒值转成日期对象。

//创建日期对象，把当前的毫秒值转成日期对象
Date date = new Date(1607616000000L);
System.out.println(date);
//打印结果：Fri Dec 11 00:00:00 CST 2020

可是将毫秒值转成日期后，输出的格式不利于我们阅读，继续查阅API，Date中有getYear、getMouth等方法，但是他们已经过时，继续往下查阅，看到了toString方法。

点开toString()方法查阅，原来上面打印的date对象就是默认调用了这个toString方法，并且在这个方法下面还有让我们参见toLocaleString方法，点进去，这个方法又过时了，从 JDK 1.1 开始，由 DateFormat.format(Date date) 取代。

既然这个方法被DateFormat.format(Date date) 取代，那么就要去查阅DateFormat类。

2.2 Date类常用方法

l  把日期对象转换成对应的时间毫秒值

3. DateFormat

3.1  DateFormat类概述

DateFormat 是日期/时间格式化子类的抽象类，它以与语言无关的方式格式化并解析日期或时间。日期/时间格式化子类（如 SimpleDateFormat类）允许进行格式化（也就是日期 -> 文本）、解析（文本-> 日期）和标准化。

我们通过这个类可以帮我们完成日期和文本之间的转换。

继续阅读API，DateFormat 可帮助进行格式化并解析任何语言环境的日期。对于月、星期，甚至日历格式（阴历和阳历），其代码可完全与语言环境的约定无关。

3.2 日期格式

要格式化一个当前语言环境下的日期也就是日期 -> 文本），要通过下面的方法来完成。DateFormat是抽象类，我们需要使用其子类SimpleDateFormat来创建对象。

构造方法

DateFormat类方法

代码演示：
//创建日期格式化对象,在获取格式化对象时可以指定风格
DateFormat df= new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");//对日期进行格式化
Date date = new Date(1607616000000L);
String str_time = df.format(date);
System.out.println(str_time);//2020年12月11日

DateFormat类的作用：即可以将一个Date对象转换为一个符合指定格式的字符串，也可以将一个符合指定格式的字符串转为一个Date对象。

指定格式的具体规则我们可参照SimpleDateFormat类的说明，这里做简单介绍，规则是在一个字符串中，会将以下字母替换成对应时间组成部分，剩余内容原样输出：

当出现y时，会将y替换成年

当出现M时，会将M替换成月

当出现d时，会将d替换成日

当出现H时，会将H替换成时

当出现m时，会将m替换成分

当出现s时，会将s替换成秒

3.3 DateFormat类常用方法

format方法，用来将Date对象转换成String

parse方法，用来将String转换成Date（转换时，该String要符合指定格式，否则不能转换）。

代码演示：
练习一：把Date对象转换成String
     Date date = new Date(1607616000000L);//Fri Dec 11 00:00:00 CST 2020
    DateFormat df = new SimpleDateFormat(“yyyy年MM月dd日”);
    String str = df.format(date);
    //str中的内容为2020年12月11日

练习二：把String转换成Date对象
    String str = ”2020年12月11日”;
    DateFormat df = new SimpleDateFormat(“yyyy年MM月dd日”);
    Date date = df.parse( str );
    //Date对象中的内容为Fri Dec 11 00:00:00 CST 2020

4. Calendar

4.1 Calendar类概念

Calendar是日历类，在Date后出现，替换掉了许多Date的方法。该类将所有可能用到的时间信息封装为静态成员变量，方便获取。

Calendar为抽象类，由于语言敏感性，Calendar类在创建对象时并非直接创建，而是通过静态方法创建，将语言敏感内容处理好，再返回子类对象，如下：

Calendar类静态方法

Calendar c = Calendar.getInstance();  //返回当前时间

4.2 Calendar类常用方法

public static Calendar getInstance() //获取日期对象

public int get(int field)   //获取时间字段值，字段参见帮助文档

YEAR 年

MONTH 月，从0开始算起，最大11；0代表1月，11代表12月。

DATE 天

HOUR 时

MINUTE分

SECOND秒

代码演示：
    Calendar c = Calendar.getInstance();
    int year = c.get(Calendar.YEAR);

public void add(int field,int amount)   //指定字段增加某值

代码演示：
    Calendar c = Calendar.getInstance();
    //修改当前时间为3天后
    c.add(Calendar.DATE, 3);
    //修改当前时间为5小时后
    c.add(Calendar.HOUR, 5);

public final void set(int field,int value)//设置指定字段的值

代码演示：
    Calendar c = Calendar.getInstance();
    //设置时间为2020年5月20日
    c.set(Calendar.YEAR, 2020);
    c.set(Calendar.MONTH, 4);
    c.set(Calendar.DATE, 20);

public final Date getTime() //获取该日历对象转成的日期对象

代码演示：
        Calendar c = Calendar.getInstance();
    Date d = c.getTime();

4.3 注意事项

西方星期的开始为周日，中国为周一。

在Calendar类中，月份的表示是以0-11代表1-12月。

日期是有大小关系的，时间靠后，时间越大。