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[Java教程]java正则:不包含某个规则字符串


概述

做日志分析工作的经常需要跟成千上万的日志条目打交道,为了在庞大的数据量中找到特定模式的数据,常常需要编写很多复杂的正则表达式。例如枚举出日志文件中不包含某个特定字符串的条目,找出不以某个特定字符串打头的条目,等等。

使用否定式前瞻

正则表达式中有前瞻(Lookahead)和后顾(Lookbehind)的概念,这两个术语非常形象的描述了正则引擎的匹配行为。需要注意一点, 正则表达式中的前和后和我们一般理解的前后有点不同。一段文本,我们一般习惯把文本开头的方向称作“前面”,文本末尾方向称为“后面”。但是对于正则表达式引擎来说,因为它是从文本头部向尾部开始解析的(可以通过正则选项控制解析方向),因此对于文本尾部方向,称为“前”,因为这个时候,正则引擎还没走到那块,而对文本头部方向,则称为“后”,因为正则引擎已经走过了那一块地方。如下图所示:

正向前瞻逆向前瞻

所谓的前瞻就是在正则表达式匹配到某个字符的时候,往“尚未解析过的文本”预先看一下,看是不是符合/不符合匹配模式,而后顾,就是在正则引擎已经匹配过的文本看看是不是符合/不符合匹配模式。符合和不符合特定匹配模式我们又称为肯定式匹配和否定式匹配

现代高级正则表达式引擎一般都支持都支持前瞻,对于后顾支持并不是很广泛,因此我们这里采用否定式前瞻来实现我们的需求。

实现

测试数据:

2009-07-07 04:38:44 127.0.0.1 GET /robots.txt
2009-07-07 04:38:44 127.0.0.1 GET /posts/robotfile.txt
2009-07-08 04:38:44 127.0.0.1 GET /



例如上面这几条简单的日志条目,我们想实现两个目标:

1. 把8号的数据过滤掉

2. 把那些不包含robots.txt字符串的条目给找出来(只要Url中包含robots.txt的都给过滤掉)。

前瞻的语法是:

(?!匹配模式)



我们先来实现第一个目标——匹配不以特定字符串开头的条目

这里我们因为要排除一段连续的字符串,因此匹配模式非常简单,就是2009-07-08。实现如下:

^(?!2009-07-08).*?$



用Expresso我们可以看到结果确实过滤掉8号的数据。

接下来,我们来实现第二个目标——排除包含特定字符串的条目

按照我们上面写法,我照葫芦画瓢了一下:

^.*?(?!robots\.txt).*?$



这段正则用大白话描述就是:开头任意字符,然后后面不要跟着robots.txt连续字符串,然后再跟着任意个字符,字符串结尾。

运行测试,结果发现:

image

没有达到我们想要的效果。这是为什么呢?我们给上面的正则表达式加上两个捕获分组调试一下:

^(.*?)(?!robots\.txt)(.*?)$



测试结果:

image

我们看到,第一个分组啥都没有匹配到,而第二个分组却匹配了整个字符串。再回过头来好好分析一下刚才那个正则表达式。实际上,当正则引擎解析到A区 域的时候,就已经开始执行B区域的前瞻工作。这个时候发现当A区域为Null的时候匹配成功——.*本来就允许匹配空字符,前瞻条件又满足,A区域后面紧 跟着的是“2009”字符串,而并不是robots。因此整个匹配过程成功匹配到所有条目。

image

分析出原因之后我们对上述的正则进行修正,将.*?移入前瞻表达式,如下:

^(?!.*?robots).*$