時間：2015/6/28來源：IT貓撲網(wǎng)作者：網(wǎng)管聯(lián)盟我要評論(0)
正則表達式難于書寫、難于閱讀、難于維護，經(jīng)常錯誤匹配意料不到的文本或者錯過了有效的文本，這些問題都是由正則表達式的表現(xiàn)和能力引起的。每個元字符(metacharacter)的能力和細微差別組合在一起，使得代碼不借助于智力技巧就無法解釋。
許多包含一定特性的工具使閱讀和編寫正則表達式變得容易了，但是它們又很不符合習慣。對于很多程序員來說，書寫正則表達式就是一種魔法藝術(shù)。他們堅持自己所知道的特征并持有絕對樂觀的態(tài)度。如果你愿意采用本文所探討的五個習慣，你將可以讓你設(shè)計的正則表達式經(jīng)受的住反復試驗。
本文將使用Perl、php和python語言作為代碼示例，但是本文的建議幾乎適用于任何替換表達式(regex)的執(zhí)行。
一、使用空格和注釋
對于大部分程序員來說，在一個正則表達式環(huán)境里使用空格和縮進排列都不成問題，如果他們沒有這么做一定會被同行甚至外行人士看笑話。幾乎每個人都知道把代碼擠在一行會難于閱讀、書寫和維護。對于正則表達式又有什么不同呢?
大部分替換表達式工具都具有擴展的空格特性，這允許程序員把他們的正則表達式擴展為多行，并在每一行結(jié)尾加上注釋。為什么只有少部分程序員利用這個特性呢?Perl 6的正則表達式默認就是擴展空格的模式。不要再讓語言替你默認擴展空格了，自己主動利用吧。
記住擴展空格的竅門之一就是讓正則表達式引擎忽略擴展空格。這樣如果你需要匹配空格，你就不得不明確說明。
在Perl語言里面，在正則表達式的結(jié)尾加上x，這樣"m/foo|bar/"變?yōu)槿缦滦问剑?/p>
m/
foo
|
bar
/x
在PHP語言里面，在正則表達式的結(jié)尾加上x，這樣""/foo|bar/""變?yōu)槿缦滦问剑?/p>
"/
foo
|
bar
/x"
在Python語言里面，傳遞模式修飾參數(shù)"re.VERBOSE"得到編譯函數(shù)如下：
pattern = r'''
foo
|
bar
'''
regex = re.compile(pattern, re.VERBOSE)
處理更加復雜的正則表達式時，空格和注釋就更能體現(xiàn)出其重要性。假設(shè)下面的正則表達式用于匹配美國的電話號碼：
\(?\d{3}\)? ?\d{3}[-.]\d{4}
這個正則表達式匹配電話號碼如"(314)555-4000"的形式，你認為這個正則表達式是否匹配"314-555-4000"或者"555- 4000"呢?答案是兩種都不匹配。寫上這么一行代碼隱蔽了缺點和設(shè)計結(jié)果本身，電話區(qū)號是需要的，但是正則表達式在區(qū)號和前綴之間缺少一個分隔符號的說明。
把這一行代碼分成幾行并加上注釋將把缺點暴露無疑，修改起來顯然更容易一些。
在Perl語言里面應(yīng)該是如下形式：
/
\(? # 可選圓括號
\d{3} # 必須的電話區(qū)號
\)? # 可選圓括號
[-\s.]? # 分隔符號可以是破折號、空格或者句點
\d{3} # 三位數(shù)前綴
[-.] # 另一個分隔符號
\d{4} # 四位數(shù)電話號碼
/x
改寫過的正則表達式現(xiàn)在在電話區(qū)號后有一個可選擇的分隔符號，這樣它應(yīng)該是匹配"314-555-4000"的，然而電話區(qū)號還是必須的。另一個程序員如果需要把電話區(qū)號變?yōu)榭蛇x項則可以迅速看出它現(xiàn)在不是可選的，一個小小的改動就可以解決這個問題。
二、書寫測試
一共有三個層次的測試，每一層為你的代碼加上一層可靠性。首先，你需要認真想想你需要匹配什么代碼以及你是否能夠處理錯誤匹配。其次，你需要利用數(shù)據(jù)實例來測試正則表達式。最后，你需要正式通過一個測試小組的測試。
決定匹配什么其實就是在匹配錯誤結(jié)果和錯過正確結(jié)果之間尋求一個平衡點。如果你的正則表達式過于嚴格，它將會錯過一些正確匹配;如果它過于寬松，它將會產(chǎn)生一個錯誤匹配。一旦某個正則表達式發(fā)放到實際代碼當中，你可能不會兩者都注意到�？紤]一下上面電話號碼的例子，它將會匹配"800-555-4000 = -5355"。錯誤的匹配其實很難發(fā)現(xiàn)，所以提前規(guī)劃做好測試是很重要的。
還是使用電話號碼的例子，如果你在Web表單里面確認一個電話號碼，你可能只要滿足于任何格式的十位數(shù)字。但是，如果你想從大量文本里面分離電話號碼，你可能需要很認證的排除不符合要求的錯誤匹配。
在考慮你想匹配的數(shù)據(jù)的時候，寫下一些案例情況。針對案例情況寫下一些代碼來測試你的正則表達式。任何復雜的正則表達式都最好寫個小程序測試一下，可以采用下面的具體形式。
在Perl語言里面：
#!/usr/bin/perl
my @tests = ( "314-555-4000",
"800-555-4400",
"(314)555-4000",
"314.555.4000",
"555-4000",
"aasdklfjklas",
"1234-123-12345"
);
foreach my $test (@tests) {
if ( $test =~ m/
\(? # 可選圓括號
\d{3} # 必須的電話區(qū)號
\)? # 可選圓括號
[-\s.]? # 分隔符號可以是破折號、空格或者句點
\d{3} # 三位數(shù)前綴
[-\s.] # 另一個分隔符號
\d{4} # 四位數(shù)電話號碼
/x ) {
print "Matched on $test\n";
}
else {
print "Failed match on $test\n";
}
}
在PHP語言里面：
$tests = array( "314-555-4000",
"800-555-4400",
"(314)555-4000",
"314.555.4000",
"555-4000",
"aasdklfjklas",
"1234-123-12345"
);
$regex = "/
\(? # 可選圓括號
\d{3} # 必須的電話區(qū)號
\)? # 可選圓括號
[-\s.]? # 分隔符號可以是破折號、空格或者句點
\d{3} # 三位數(shù)前綴
[-\s.] # 另一個分隔符號
\d{4} # 四位數(shù)電話號碼
/x";
foreach ($tests as $test) {
if (preg_match($regex, $test)) {
echo "Matched on $test
;";
}
else {
echo "Failed match on $test
;";
}
}
?>;
在Python語言里面：
import re
tests = ["314-555-4000",
"800-555-4400",
"(314)555-4000",
"314.555.4000",
"555-4000",
"aasdklfjklas",
"1234-123-12345"
]
pattern = r'''
\(? # 可選圓括號
\d{3} # 必須的電話區(qū)號
\)? # 可選圓括號
[-\s.]? # 分隔符號可以是破折號、空格或者句點
\d{3} # 三位數(shù)前綴
[-\s.] # 另一個分隔符號
\d{4} # 四位數(shù)電話號碼
'''
regex = re.compile( pattern, re.VERBOSE )
for test in tests:
if regex.match(test):
print "Matched on", test, "\n"
else:
print "Failed match on", test, "\n"
運行測試代碼將會發(fā)現(xiàn)另一個問題：它匹配"1234-123-12345"。
理論上，你需要整合整個程序所有的測試到一個測試小組里面。即使你現(xiàn)在還沒有測試小組，你的正則表達式測試也會是一個小組的良好基礎(chǔ)，現(xiàn)在正是開始創(chuàng)建的好機會。即使現(xiàn)在還不是創(chuàng)建的合適時間，你也應(yīng)該在每次修改以后運行測試一下正則表達式。這里花費一小段時間將會減少你很多麻煩事。
三、為交替操作分組
交替操作符號(|)的優(yōu)先級很低，這意味著它經(jīng)常交替超過程序員所設(shè)計的那樣。比如，從文本里面抽取Email地址的正則表達式可能如下：
^CC:|To:(.*)
上面的嘗試是不正確的，但是這個bug往往不被注意。上面代碼的意圖是找到"CC:"或者"To:"開始的文本，然后在這一行的后面部分提取Email地址。
不幸的是，如果某一行中間出現(xiàn)"To:"，那么這個正則表達式將捕獲不到任何以"CC:"開始的一行，而是抽取幾個隨機的文本。坦白的說，正則表達式匹配 "CC:"開始的一行，但是什么都捕獲不到;或者匹配任何包含"To:"的一行，但是把這行的剩余文本都捕獲了。通常情況下，這個正則表達式會捕獲大量 Email地址，所有沒有人會注意這個bug。
如果要符合實際意圖，那么你應(yīng)該加入括號說明清楚，正則表達式如下：
(^CC:)|(To:(.*))
如果真正意圖是捕獲以"CC:"或者"To:"開始的文本行的剩余部分，那么正確的正則表達式如下：
^(CC:|To:)(.*)
這是一個普遍的不完全匹配的bug，如果你養(yǎng)成為交替操作分組的習慣，你就會避免這個錯誤。
四、使用寬松數(shù)量詞
很多程序員避免使用寬松數(shù)量詞比如"*?"、"+?"和"??"，即使它們會使這個表達式易于書寫和理解。
寬松數(shù)量詞可以盡可能少的匹配文本，這樣有助于完全匹配的成功。如果你寫了"foo(.*?)bar"，那么數(shù)量詞將在第一次遇到"bar"時就停止匹配，而不是在最后一次。如果你希望從"foo###bar+++bar"中捕獲"###"，這一點就很重要。一個嚴格數(shù)量詞將捕獲"###bar++ +"。
假設(shè)你要從HTML文件里面捕獲所有電話號碼，你可能會使用我們上文討論過的電話號碼正則表達式的例子。但是，如果
關(guān)鍵詞標簽：PHP
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