正则表达式知识分享

IT那活儿发布于2023-01-11 13:20 / 3788人阅读

正则表达式知识分享

一.正则的简介

正则表达式主要是按照指定规则来匹配相应的字符串信息。正则表达式这个概念最初是由Unix中的工具软件（grep等）普及开的，现在许多编程语言也都支持使用正则进行匹配。

如上图所示，正则表达式中的. [] ^ $符号在Linux的不同系统工具或者不同开发语言中均适用；（），{}，？，+，|等在不同的工具或语言中适用性有差别，主要是因为不同工具或语言遵循的正则表达式规范不同引起的。例如：在使用grep系统工具时发现，对于{}（）等特殊符号有的需要转义，有的不要转义。

二.正则表达式规范

Unix/Linux下的工具大多采用POSIX规范，该规范包含基本语法（BRE）和扩展语法两种（ERE）两种，其中扩展语法不能理解为对基本语法的扩充，其本身也是一套完整规范。

另外一种从Perl衍生出来，叫做PCRE规范，当然还有其他的规范，这里就不多做介绍。

以grep为例，来演示如何在Linux系统中去切换到各种规范下使用正则表达式。

基本语法: grep “^#{1,}”/etc/fstab

基本语法中，{}（）等特殊符号需要转译的，如果使用扩展语法或PCRE规范不需要。

扩展语法：grep -E “^#{1,}”/etc/fstab 或者 egrep “^#{1,}” /etc/fstab

通过添加-E参数或者使用egrep命令来切换到扩展语法规范。

PCRE规范：grep -P “^#{1,}”/etc/fstab

注意Linux系统需要加载PCRE依赖包，通过添加-P参数切换到PCRE规范。

三.正则的特殊字符

1. 常用的元字符

.  匹配除换行符以外的任意一个字符 
^  匹配字符串的开始位置
$  匹配字符串的结束位置
w  匹配字母和数字以及下划线其中的一个字符，相当于[_a-zA-Z0-9]
W  匹配不是字母、数字、下划线的字符，即w的补集
d  匹配任意一个数字，相当于[0-9]
D  匹配任意非数字的字符，d的补集
b  匹配单词的开头或结尾位置，用于精确匹配 
eveningb  Good evening leveningll 仅匹配是evening的完整单词
B  匹配不是单词开头或结束的位置
BveniB    Good evening veni 仅匹配单词内部含veni的字符串
s  匹配空格符号 
S  匹配非空格符号

2. 常用量词

常用量词主要是对前面的字符的匹配次数

*   代表连续匹配前边的内容任意次（换行符除外） 
+   和*类似，不同的是*可以匹配0次，而+则是匹配至少1次
？   匹配0次或1次
{n}  匹配前面的字符n次 
{n,}  匹配前面的字符至少n次
{n,m}  匹配前面的字符n次到m次

3. 字符集合

[xyz]       匹配x或y或z
[a-zA-Z0-9] 匹配a-z或A-Z或0-9中任意一个字符
[^a-z]      匹配非a-z的任意字符，达到了取反的效果

4. 其他的特殊字符

() 以组的形式将多个字符作为一个整体。

如（abc）{2，} 表示至少是abcabc。在一个表达式中使用多个（）定义组，则使用1,2的形式来调用的定义的组。

| 或条件把不同的规则分开，按照顺序进行匹配，其中一个匹配成功，即匹配结束

5. 贪婪匹配和惰性匹配

.* 表示贪婪匹配 a.*b 最先出现a到最后出现的b cca000bccccaccbcab

.*? 表示惰性匹配 a.*?b 最先出现a到最先出现的b cca000bccccaccbcab

6. 断言匹配

(?=exp) 匹配exp前面位置的字符

(?<=exp) 匹配exp后面的位置的字符

此处仅列举了较简单的两个示例，还有一些其他的复杂，有兴趣的可以网上查看下。

7. PCRE规范与Linux中工具使用规范的不同

vi/vim,grep,sed等工具遵循的是POSIX的基本语法规范，awk和egrep遵循的是POSIX扩展语法规范。因此，这是有的对{}进行转义，有的不需要转义的原因。
PCRE中常用来表示“单词的起始或结束位置”，但Linux/Unix的工具中，通常用<来匹配“单词的起始位置”，用>来匹配“单词的结束位置”，sed中的y可以同时匹配这两个位置。
不同规范中分枝匹配也有一定差别，有的用...|...，而有的用（...|...）。
使用（）可以定义作用范围，当在一个规则中使用多个括号时，可以使用1 2来调用前面括号的内容。

8. POSIX字符组

我们在使用正则表达式时，也会遇到像[:digit:]表示数字字符、[:lower:]表示小写字母字符的形式，这种形式就是POSIX字符组。POSIX字符在不同的字符集中对应的格式也不一样，在ASCII中，对应关系如下：

9. 正则表达式举例

1）扩展正则表达式表示IP的方式

拆分255的过程如下：

数值范围：对应的表达式

0-9 [0-9]

10-99 [1-9][0-9]

100-199 1[0-9]{2}

200-249 2[0-4][0-9]

250-255 25[0-5]

0-255的表达式为: ( [1-9]?[0-9] | 1[0-9]{2} | 2[0-4][0-9] | 25[0-5] )

IP格式的整体表达式：

(([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).){3}([1-9]?[0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])

2）扩展正则匹配网址URL：

^(((ht|f)tps?)://|(www.)?)w.*(.(com|cn|io|html))$

拆分如下：

((ht|f)tps?)   匹配http，https，ftp三种格式
(www.)?        ？代表可以匹配0次或者1次www.
w.*           表示可以输入任意内容（换行符除外）
(.(com|cn|io|html|htm|))$  可以匹配com、cn、io、html等结尾的网址

因此以下形式的网址均可以被匹配：

http://aa.123.com

ftp://aa.sss.sss.com

http://bb.com

www.aa.cn

aa.com

四.正则表达式在nginx中的应用案例

在编译安装nginx前，需要安装PCRE依赖包，nginx中的正则是遵循PCRE规范。

1. 正则匹配在location模块中的使用

location模块中主要有以下几种匹配的形式

= #进行普通字符精确匹配

^~ #不使用正则匹配，对uri路径进行前缀匹

配，并且在正则之前。

~ #表示执行一个正则匹配，区分大小写

~* #表示执行一个正则匹配，不区分大小写

/ # 对前缀进行匹配。

这些匹配方式的优先级顺序：

(location =) > (location 完整路径) > (location ^~ 路径) > (location ~,~* 正则顺序) > (location 部分起始路径) > (location /)

借助location的匹配规则可以对一些特殊请求转发到指定的应用，达到正向或反向分流的作用。

location ~* .(gif|jpg|jpeg)$ {

# 匹配以 gif, jpg, or jpeg结尾的请求

2. 正则匹配在中if模块中的应用

if模块借助nignx的内部变量来进行“~”（大小写敏感）和“~*”（大小写不敏感）正则匹配

举例：nginx做反爬虫的策略

▼▼▼
if ($http_user_agent ~* (mobile|nokia|iphone|ipad|android|samsung|htc|blackberry)) {
    return 403；
   }
----------------------------------------------、

3. 正则匹配基于域名的应用

▼▼▼
server{
    listen 80;
    server_name ~ ^(www.)?(.+)$;
    index index.php index.html;
    root /data/wwwsite/$2; 
  }

#此处需要说明的一点是在nginx中$2是对前面括号内容的的引用，引用的是（.+），使用该正则可以用一个规则表达式区分不同域名对应的家目录。

访问 www.yewu.com的域名，其的站点家目录结构为/data/wwwsite/yewu.com

访问 www.xuqiu.com的域名，其的站点家目录结构为/data/wwwsite/xuqiu.com

END

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