在这个实验中，你将学习如何使用正则表达式（Regex）在 Java 中检查字符串是否符合电话号码格式。我们将首先创建一个专门用于匹配常见电话号码格式的正则表达式模式。
接下来，你将使用 Java 的 Matcher 类，根据创建的正则表达式模式验证给定的电话号码字符串。最后，你将探索如何通过调整正则表达式模式来处理和匹配不同格式的电话号码。
在这一步中，你将了解正则表达式（Regex），以及如何创建一个用于匹配电话号码的正则表达式。正则表达式是一种强大的工具，用于在字符串中进行模式匹配。它就像是一种用于描述文本模式的特殊语言。
为什么我们需要使用正则表达式来处理电话号码呢？电话号码有多种格式（例如，123-456-7890、(123) 456-7890、123.456.7890）。正则表达式使我们能够定义一个可以匹配所有这些格式的模式。
让我们创建一个简单的 Java 程序，使用正则表达式来检查一个字符串是否看起来像电话号码。
如果 HelloJava.java 文件尚未在 WebIDE 编辑器中打开，请打开它。
将文件的全部内容替换为以下代码：
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class HelloJava {
public static void main(String[] args) {
String phoneNumber = "123-456-7890"; // 要检查的字符串
String regex = "\\d{3}-\\d{3}-\\d{4}"; // 正则表达式模式
Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
Matcher matcher = pattern.matcher(phoneNumber);
boolean isMatch = matcher.matches();
if (isMatch) {
System.out.println(phoneNumber + " is a valid phone number format.");
} else {
System.out.println(phoneNumber + " is not a valid phone number format.");
}
}
}让我们来看看这段代码的新部分：
import java.util.regex.Matcher; 和 import java.util.regex.Pattern;：这两行代码导入了在 Java 中使用正则表达式所需的类。String phoneNumber = "123-456-7890";：这是我们要测试的字符串。String regex = "\\d{3}-\\d{3}-\\d{4}";：这是我们的第一个正则表达式模式。让我们来分析一下：
\\d：匹配任何数字（0 - 9）。我们使用 \\ 是因为 \ 在 Java 字符串中是一个特殊字符，所以需要对其进行转义。{3}：精确匹配前一个元素 3 次。-：精确匹配连字符。\\d{3}-\\d{3}-\\d{4} 匹配三个数字，后跟一个连字符，再跟三个数字，再跟一个连字符，最后跟四个数字。Pattern pattern = Pattern.compile(regex);：这将正则表达式字符串编译成一个 Pattern 对象，这样在进行重复匹配时效率更高。Matcher matcher = pattern.matcher(phoneNumber);：这将创建一个 Matcher 对象，该对象将使用编译后的 pattern 对我们的 phoneNumber 字符串执行匹配操作。boolean isMatch = matcher.matches();：这将尝试将整个输入字符串（phoneNumber）与模式进行匹配。如果整个字符串匹配，则返回 true，否则返回 false。if 和 else 块会根据字符串是否与模式匹配来简单地输出一条消息。保存文件（Ctrl + S 或 Cmd + S）。
在终端中编译程序：
javac HelloJava.java如果没有错误，将创建一个 HelloJava.class 文件。
运行编译后的程序：
java HelloJava你应该会看到输出结果，表明根据我们简单的正则表达式，"123-456-7890" 是一个有效的电话号码格式。
在这一步中，你已经学习了在 Java 中使用正则表达式的基础知识，并创建了一个简单的模式来匹配特定的电话号码格式。在接下来的步骤中，我们将让我们的正则表达式更加灵活，以处理不同的格式。
在上一步中，我们创建了一个简单的正则表达式模式，并使用 Matcher 类的 matches() 方法来检查整个字符串是否与该模式匹配。在这一步中，我们将进一步探索 Matcher 类，了解它的工作原理。
Matcher 类是执行匹配操作的引擎。它由 Pattern 对象创建，用于在输入字符串中查找模式的出现位置。
让我们修改程序，测试一个不同的字符串，看看 matches() 方法的表现。
在 WebIDE 编辑器中打开 HelloJava.java 文件。
将 phoneNumber 字符串更改为与当前模式 \\d{3}-\\d{3}-\\d{4} 不完全匹配的内容。例如，将以下代码行：
String phoneNumber = "123-456-7890"; // 要检查的字符串改为：
String phoneNumber = "My phone number is 123-456-7890."; // 要检查的字符串保存文件（Ctrl + S 或 Cmd + S）。
在终端中编译修改后的程序：
javac HelloJava.java运行编译后的程序：
java HelloJava这次，输出应该是：
My phone number is 123-456-7890. is not a valid phone number format.为什么会这样呢？因为 matches() 方法会尝试将整个输入字符串与模式进行匹配。由于我们的输入字符串不仅仅包含电话号码模式，所以 matches() 返回 false。
如果我们想查找模式是否存在于字符串的任何位置，我们可以使用不同的方法，如 find()，我们将在后面进行探索。目前，我们专注于使用 matches() 验证整个字符串是否符合特定格式。
在 Java 中使用正则表达式时，理解 matches() 和 find() 之间的区别至关重要。matches() 用于对整个字符串进行严格验证，而 find() 用于在较大的字符串中搜索模式。
在这一步中，你已经了解了 Matcher 类的 matches() 方法的工作原理，以及在验证字符串格式时理解其行为的重要性。
在现实世界中，电话号码并不总是遵循 XXX-XXX-XXXX 这种精确的格式。它们可能会使用点号 (.)、空格 ( )，甚至括号 (())。在这一步中，我们将修改正则表达式模式，以处理这些不同的格式。
我们将引入一些正则表达式的概念，让模式更加灵活：
?：使前一个元素可选（出现 0 次或 1 次）。*：匹配前一个元素零次或多次。+：匹配前一个元素一次或多次。[]：定义一个字符集。匹配方括号内的任意单个字符。|：作为逻辑或运算符。匹配 | 前后的任意一个模式。让我们更新 HelloJava.java 文件，使用更灵活的正则表达式模式。
在 WebIDE 编辑器中打开 HelloJava.java 文件。
将 regex 字符串修改为以下内容：
String regex = "\\(?\\d{3}\\)?[-.\\s]?\\d{3}[-.\\s]?\\d{4}"; // 更灵活的正则表达式模式让我们来分析一下这个新的模式：
\\(?：匹配一个可选的左括号 (。我们需要使用 \\ 来转义正则表达式中 ( 的特殊含义，? 使其可选。\\d{3}：精确匹配三个数字。\\)?：匹配一个可选的右括号 )。[-.\\s]?：这是一个字符集 []，匹配连字符 (-)、点号 (.) 或空白字符 (\\s) 中的任意一个。? 使这个分隔符可选。\\d{3}：精确匹配三个数字。[-.\\s]?：再次匹配一个可选的连字符、点号或空白分隔符。\\d{4}：精确匹配四个数字。这个模式现在可以匹配诸如 123-456-7890、(123) 456-7890、123.456.7890、123 456 7890 甚至 1234567890（没有任何分隔符）等格式。
现在，让我们用不同的电话号码格式来测试这个新模式。将 phoneNumber 字符串替换为几个不同的示例：
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class HelloJava {
public static void main(String[] args) {
String[] phoneNumbers = {
"123-456-7890",
"(123) 456-7890",
"123.456.7890",
"123 456 7890",
"1234567890",
"invalid-number", // 这个应该不匹配
"123-456-789" // 这个应该不匹配
};
String regex = "\\(?\\d{3}\\)?[-.\\s]?\\d{3}[-.\\s]?\\d{4}"; // 更灵活的正则表达式模式
Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
for (String phoneNumber : phoneNumbers) {
Matcher matcher = pattern.matcher(phoneNumber);
boolean isMatch = matcher.matches();
if (isMatch) {
System.out.println(phoneNumber + " is a valid phone number format.");
} else {
System.out.println(phoneNumber + " is not a valid phone number format.");
}
}
}
}我们引入了一个 String 数组 phoneNumbers 来方便测试多个输入，并使用一个 for 循环来遍历这些输入。
保存文件（Ctrl + S 或 Cmd + S）。
在终端中编译程序：
javac HelloJava.java运行编译后的程序：
java HelloJava你应该会看到类似以下的输出，显示哪些字符串与模式匹配：
123-456-7890 is a valid phone number format.
(123) 456-7890 is a valid phone number format.
123.456.7890 is a valid phone number format.
123 456 7890 is a valid phone number format.
1234567890 is a valid phone number format.
invalid-number is not a valid phone number format.
123-456-789 is not a valid phone number format.你现在已经创建了一个更强大的正则表达式模式，能够处理几种常见的电话号码格式。这展示了正则表达式在验证和解析字符串方面的强大功能和灵活性。
在本次实验中，我们学习了如何在 Java 中使用正则表达式（Regex）来检查字符串是否符合电话号码格式。我们首先了解了正则表达式的概念及其在模式匹配中的重要性，特别是在处理各种电话号码格式方面的应用。然后，我们利用 java.util.regex 包创建了一个简单的 Java 程序。
第一步是创建一个基本的正则表达式模式 \\d{3}-\\d{3}-\\d{4}，用于匹配 "XXX-XXX-XXXX" 格式。我们使用 Pattern.compile() 方法将正则表达式编译成 Pattern 对象，并使用 Pattern.matcher() 方法为输入字符串创建一个 Matcher 对象。最后，我们使用 matcher.matches() 方法检查整个字符串是否与模式匹配，并输出结果。这为在 Java 中使用正则表达式验证电话号码奠定了基础。
