正则表达式通常被用来处理文本，在文本处理领域应用非常广泛。本课通过邮箱地址格式验证案例，让读者对正则表达式有个初步认识，要深入掌握正则表达式，还需要专门学习正则表达式的课程。
为啥说我邮箱地址格式不对呢？
当您在一个网站或者客户端程序中，要注册一个新的用户时，网站或客户端程序可能会要求输入您的邮箱地址。也许您不想让网站或客户端程序知道您的邮箱地址，或者嫌输入麻烦，您会随便输入一段字符串，希望蒙混过关。可惜的是当您提交录入的注册信息时，网站或客户端程序会告知您输入的邮箱地址格式错误。网站或客户端程序是如何来判断您输入的邮箱地址格式是错误的呢？
原来是正则表达式在起作用
这就要说到正则表达式了，正则表达式可以使用一些预定义的字符、符号以及这些字符或符号的组合，组成一个规则串，然后使用这个规则串对需要处理的一段字符串进行匹配。如果这段字符串的内容和规则串能够匹配，则匹配成功，否则就匹配失败。正则表达式被经常使用在数据采集、搜索引擎、编译系统、文本编辑器等方面。
正则表达式是由一些预定义的字符以及这些字符组合而成的字符串。关于这些预定义的字符以及组合方式，暂时先不用全部了解其含义及用法，我们会在正则表达式的使用过程中，来逐步了解它们的含义及用法。
先来一个简单的正则表达式
假如您要使用Java开发一个用户注册程序，需要验证用户输入的邮箱地址格式是否正确，哪该怎么编写这个程序呢？
要验证邮箱地址的格式是否正确，需要先弄清楚邮箱地址的格式规则，有了邮箱地址的格式规则，就可以编写正则表达式了。观察邮箱地址，我们发现每个邮箱地址都包含“@”字符。
只有检测给出的邮箱地址是否包含“@”字符，就可以基本确定邮箱地址格式是否正确。如何判断一个字符串是否包含“@”字符呢？在Java语言中，可以使用字符串查找运算来判断是否包含“@”字符，不过在这里我们使用正则表达式来检测。
正则表达式就是一段字符串，这段字符串由一些预定义的字符、符号以及这些字符或符号组合而成。
我们先来认识预定义符号“[]”,这个符号是中括号，在中括号内可以包含一个或多个字符、符号构成的集合，当需要匹配的字符串包含中括号内的任意一个字符时，匹配就成功。
例如：匹配一个邮箱地址是否包含“@”符号，可以使用下面的正则表达式：
pattern = “[@]”
pattern是一个最简单的正则表达式，它使用了预定义的“[]”符号，在“[]”符号内包含一个“@”字符，使用该正则表达式可以匹配包含“@”字符的字符串，也可以用于检测邮箱地址是否包含“@”字符。
Java如何执行正则表达式?
Java提供了Pattern类用于执行正则表达式。Pattern类提供了matches()静态方法，该方法尝试从字符串的起始位置开始匹配，若匹配成功返回true，否则返回false。
matches()方法参数如下表所示：
下面的代码使用matches()方法检测邮箱地址是否包含“@”字符，可以猜想一下，使用下面的代码能检测成功吗？
String pattern = "[@]";
boolean isMatch = Pattern.matches(pattern, "'bianchen@163.com");
System.out.println("字符串中是否包含了 '@' 字符? " + isMatch);上面的代码pattern是正则表达式，使用Pattren类的matches()方法匹配邮箱地址bianchen@163.com，验证邮箱地址是否包含“@”字符。前面说过，matches()尝试从字符串的起始位置开始匹配，如果在起始位置匹配不成功的话matches()返回false。邮箱地址这个字符串起始位置不是“@”字符，因此会匹配失败，程序执行结果也是如此。下图是上述代码的执行结果：
这次要动真格的了，写一个比较复杂的正则表达式
观察下面的邮箱地址：
bianchen@163.com johy_1996820@yahoo.com 89299001@qq.com
每个邮箱地址都符合“名称@域名”规则，字符“@”在邮箱地址的“名称”和“域名”之间。进一步观察发现，邮箱地址名称只允许由英文字母、数字、下划线组成，当然现在也允许包含中文了，关于中文暂时不予考虑；域名只允许由英文字母、数字、下划线、“.”组成。
基于上述观察，在写正则表达式时，可以在符号“@”前面匹配任意多个符合邮箱名称规则的字符和符号，在符号“@”后面匹配任意多个符合邮箱域名规则的字符和符号。
下面给出的正则表达式可以验证邮箱地址格式的正确性：
pattern = "\w+[@][a-zA-Z0-9_]+(\.[a-zA-Z0-9_]+)"
这段正则表达式比前面的正则表达式复杂了许多，是不是感觉不太容易理解，这一长串字符和符号的组合都有什么含义呢？
首先，我们以字符串“[@]”为分隔串将正则表达式分为两部分。
第一部分是：
“\w+”
第二部分是：
“[a-zA-Z0-9_]+(\.[a-zA-Z0-9_]+)”
第一部分是匹配邮箱名称，前面说过邮箱名称由英文字母、数字、下划线组成。在正则表达式中，使用“\w”来匹配数字、字母和下划线，“\W”来匹配非数字、字母和下划线。
类似于“\w”、“\W”这种字符组合在正则表达式中也称为元字符，前面介绍的“[]”也是正则表达式的元字符，元字符使正则表达式具有处理能力。例如：“\w”元字符可以让正则表达式具备匹配数字、字母和下划线的能力。
元字符“\w”仅匹配单个数字、字母和下划线，如果需要匹配多个数字、字母和下划线，就需要用到正则表达式的元字符“+”，元字符“+”可以让前面的字符或子表达式匹配一次或多次。例如：“\w+”子表达式就具备匹配一个或多个数字、字母和下划线的能力。
第二部分是匹配邮箱域名，邮箱域名由英文字母、数字、下划线、“.”组成，和邮箱名称的构成基本相同。域名结构分为前缀和后缀两部分，在前缀和后缀之间用“.”分隔。 “[a-zA-Z0-9_-]”表示匹配’a’-‘z’范围内的小写字母、’A’-‘Z’范围内的大写字母、数字0-9、下划线。“[a-zA-Z0-9_-]”等同于元字符“\w”。“[a-zA-Z0-9_-]+”等同于“\w+”。
“(\.[a-zA-Z0-9_]+)”是子表达式，子表达式内容使用一对小括号括起来，一对小括号也是正则表达式的元字符。括号内的“\.”用于匹配邮箱域名的“.”，其中元字符“\”是转义元字符，它把元字符后面的字符标记为特殊字符、文本等。例如：“\.”匹配单符号“.”,“\n”匹配单字符“n”。“[a-zA-Z0-9_]+”就不用解释了。
案例1：使用正则表达式验证给出的邮箱地址格式是否正确。
在PbaseUnit11项目unit包下创建RegularSample类。代码如下：
/**
* @Title: RegularSample.java
* @Package unit
* @Description:Java基础知识课程案例
* @author 编程训练营
* @date
* @version V1.0
*/
package unit;
import java.util.regex.Pattern;
/**
* @ClassName: RegularSample
* @Description: 字符串（正则表达式）案例1
* @author 编程训练营
* @date
*
*/
public class RegularSample {
/**
* @Title: main
* @Description: Java程序入口main方法
* @param @param args 参数
* @return void 返回类型
* @throws
*/
public static void main(String[] args) {
// 验证邮箱地址格式的正则表达式
String pattern = "\\w+[@][a-zA-Z0-9_]+(\\.[a-zA-Z0-9_]+)";
/**
* Pattern类在java.util.regex包内
* 使用import语句导入java.util.regex.Pattern
* matches()方法是静态方法，用类名可以直接调用
*/
boolean isMatch = Pattern.matches(pattern, "bianchen@163.com");
if( isMatch )
System.out.println("bianchen@163.com 格式正确");
else
System.out.println("bianchen@163.com 格式错误");
}
}程序结构分析
Pattern类在java.util.regex包内，需使用import语句导入。Pattren类的matches()方法是静态方法，用类名可以直接调用。
matches()方法使用pattern模式来匹配给出的邮箱地址，如果邮箱地址符合pattern模式，matches()方法返回true，说明邮箱地址格式正确。
判断邮箱地址格式还有点小问题
修改一下上面的代码，将待验证的邮箱地址修改为：
bianchen@wy.163.com
待验证的邮箱地址域名分为一级和二级域名，执行程序看是否还能匹配成功。执行结果如下图所示：
从执行结果可以看出，邮箱地址匹配失败。问题在于“(\.[a-zA-Z0-9_]+)”仅匹配一次域名的后缀，如果邮箱域名有多个域名后缀则只能匹配最前面一个。要解决这个问题，就需要“(\.[a-zA-Z0-9_]+)”重复匹配一次或多次，前面说过，正则表达式的元字符“+”可以让前面的字符或子表达式匹配一次或多次，在“(\.[a-zA-Z0-9_]+)”后面添加元字符“+”，就可以实现重复匹配一次或多次。修改案例1代码的正则表达式：
String pattern = "\\w+[@][a-zA-Z0-9_]+(\\.[a-zA-Z0-9_]+)+";
程序执行结果如下图所示：
从执行结果可以看出，邮箱地址匹配成功。
小结一下文中正则表达式用到的元字符和文本字符
元字符
文本字符
