Artigos Java Expressões Regulares em Java

De que se trata o artigo: Este artigo apresenta os conceitos de um poderoso mecanismo que pode ser utilizado para a manipulação de informações baseadas em cadeias de caracteres, nos fornecendo os passos a serem seguidos para a utilização de expressões regulares na tecnologia Java, tornando possível a implementação de aplicações Java que necessitem executar operações como validação, substituição e extração de dados de forma rápida, eficiente e segura


Para que serve: Este artigo foi criado com o objetivo de introduzir os desenvolvedores à tecnologia de expressões regulares, possibilitando incorporar recursos de pesquisas complexas de cadeias de caracteres em aplicações Java de maneira fácil e produtiva. Apesar de ser um artigo introdutório, aborda-se os principais assuntos sobre a implementação de aplicativos que fazem uso de expressões regulares


Em que situação o tema é útil: Este artigo será útil para desenvolvedores que desejam aprender como implementar aplicações Java que, por meio do uso de expressões regulares, possam trabalhar de modo mais eficiente, contribuindo para a execução correta e rápida de pesquisas complexas, onde se torna necessário a utilização de análise de padrões.

Resumo DevMan: A tecnologia Java nos fornece mecanismos para o desenvolvimento de aplicações que fazem uso de expressões regulares, permitindo a criação de aplicativos que validem informações de entrada, manipulando cadeias de caracteres, facilitando a execução de tarefas onde há a necessidade de realizar pesquisas complexas de maneira eficiente.

As expressões regulares tornam possível a definição de instruções abrangentes de maneira simplificada e específica, ou seja, diversos padrões podem ser montados a partir de uma única cadeia de caracteres.

O desenvolvimento e utilização de expressões regulares podem ser feitos em diversas linguagens e tecnologias de programação, como JavaScript, ASP, PHP, C# e Java. Neste artigo, serão abordados os principais conceitos para o uso de expressões regulares em Java, possibilitando que muitas tarefas sejam simplificadas graças a essa maneira especial de criar pesquisas complexas através de padrões.

Expressão Regular ou Regular Expression, bem como a abreviação RegEx, é um mecanismo poderoso utilizado para manipulação de informações baseadas em cadeias de caracteres, permitindo identificar, de maneira precisa e flexível, dados de interesse por meio de análises de padrões. A pesquisa ou análise de padrões objetiva criar recursos com a finalidade de facilitar a localização e recuperação de informações.

As consultas de dados que fazem uso de expressões regulares são descritas em uma linguagem formal, podendo ser interpretadas a partir de um sistema processador de expressões, ou seja, uma aplicação desenvolvida para realizar a validação, compilação e execução. Este processador é responsável pela examinação do texto original, identificando partes que combinam com a especificação dada pela expressão regular.

As principais finalidades quando se utiliza expressões regulares incluem a necessidade de realizar pesquisas a partir da identificação de padrões, assim como a validação e substituição de cadeias de caracteres por meio da análise de padrões.

A definição e uso de expressões regulares em sistemas computacionais torna possível o acesso rápido e direto a dados desejados, agilizando os processos de busca e extração de informações. Conforme o refinamento e detalhamento dos padrões desejados durante a fase de construção, as expressões regulares facilitam, de forma mais precisa e rápida, a obtenção de resultados em consultas, criando mecanismos mais eficientes e consistentes para a realização de pesquisas complexas e demoradas.

Em resumo, uma expressão regular é um método formal, ou seja, é uma técnica da computação baseada na matemática para descrever propriedades de um sistema, desenvolvido com a finalidade de se especificar um padrão de texto. São utilizadas para definir um padrão abrangente de maneira específica. Definindo-se um padrão de pesquisa, é possível obter uma lista de resultados capazes de atender tal expressão. Entre outras operações, as expressões regulares servem, principalmente, para buscar e validar padrões de textos.

Alguns exemplos de informações que podem ser validadas são campos como data, hora, endereços eletrônicos, telefone, CPF, RG, CEP entre outros dados. Porém, pode-se ir mais além com expressões regulares, sendo possível trabalhar com busca e identificação de ocorrências como padrões em sequência de DNA, dados genéticos e até extração de padrões em banco de dados biológicos.

Neste artigo, você irá aprender, entre outras coisas, os conceitos de expressões regulares, regras de definição, identificação, validação e substituição de caracteres de dados, assim como aplicar todo o conhecimento adquirido por meio de exemplos práticos que demonstram o poder desta tecnologia de pesquisas complexas.

Introdução a Expressões Regulares

A tecnologia de expressões regulares busca descrever conjuntos de cadeiras de caracteres, de maneira precisa, exercendo o papel de um método utilizado para se especificar um padrão de informação. Com o uso desse padrão, textos podem ser pesquisados, validados e dados extraídos, agilizando e facilitando o processo de manipulação de cadeias de caracteres.

Em resumo, expressões regulares são composições de símbolos e metacaracteres que, unidos entre si e com caracteres literais, criam sequências ou expressões de dados. Possuindo-se um texto, essa expressão regular é utilizada para identificar e validar trechos de informações, retornando sucesso caso a expressão seja atendida em todas as suas condições e regras.

Esta pesquisa e validação pelos padrões de dados permite que uma mesma expressão regular seja criada para validar diferentes situações encontradas em trechos de textos, evitando que aplicações desenvolvidas em Java testem cadeias de caracteres inúmeras vezes por meio de estruturas condicionais, como “se... então... senão...”, e repetitiva, como “enquanto... faça”. Ou seja, a construção de expressões regulares pode ser combinada possibilitando que expressões complexas sejam construídas, da mesma maneira que expressões aritméticas e de lógica.

As expressões regulares permitem definir instruções abrangentes de maneira simplificada e específica. Partindo da definição de uma expressão regular é possível obter uma lista de resultados finita ou infinita a partir de seu confrontamento com um texto ou outra fonte de dados textual.

Essas expressões, entre outras vantagens, são úteis para busca, validação ou substituição de informações como:

  1. Data e hora;
  2. Números IP e endereços MAC;
  3. Endereços de e-mail;
  4. Endereços de Internet;
  5. Validação de documentos ou elementos XML;
  6. Documentos pessoais como RG, CPF e Cartão de Crédito.

Em termos de software, expressões regulares são comumente utilizadas por editores de textos e em linguagens de programação, tornando possível a execução de diversas tarefas como pesquisa, validação, substituição e extração de informações sejam simplificadas utilizando-se definições de sequências e padrões de análise de dados, facilitando e agilizando diversas operações.

Expressões Regulares em Java

O desenvolvimento e utilização de expressões regulares podem ser feitos em diversas linguagens e tecnologias de programação, como JavaScript, ASP, PHP, C# e Java. Nesta seção, serão abordados os principais conceitos para o uso de expressões regulares em Java, possibilitando que muitas tarefas sejam simplificadas graças a essa maneira especial de criar pesquisas complexas através de padrões.

A tecnologia Java possui, em seu pacote java.util.regex, as três principais classes para a criação e execução de algoritmos que necessitem de expressões regulares. Abaixo, segue uma pequena descrição dessas classes que serão abordadas com mais detalhes no decorrer deste artigo:

  • java.util.regex.Pattern: A classe Pattern é responsável pela representação do padrão a ser compilado e utilizado nas pesquisas. Para a sua utilização, deve-se obter uma referência de Pattern por meio do método estático compile(String padrao). 
    Pattern pattern = Pattern.compile(“teste”);
  • java.util.regex.Matcher: A classe Matcher é responsável pelas operações de pesquisa e análise de cadeias de caracteres de entrada, possibilitando a execução de buscas, retorno de resultados, extração de índices de informações e dados agrupados. Para a sua utilização, deve-se obter uma referência de Matcher por meio do método matcher(String texto) de uma referência de Pattern. 
    Matcher matcher = pattern.matcher(“Executando um teste de RegEx…”);
  • java.util.regex.PatternSyntaxException: A classe PatternSyntaxException permite o controle e tratamento de exceções lançadas durante o uso de expressões regulares. Através da verificação desse tipo de exceção, é possível ter um controle maior sobre os erros gerados a partir de consultas quando a sintaxe do padrão informada à aplicação é inválida.

Possuindo uma referência para a classe Matcher, conforme demonstrado nos parágrafos anteriores, é possível realizar as operações de pesquisa, validade e extração de informações utilizando-se a expressão regular compilada em uma instância de Pattern. O método find(), da classe Matcher, é responsável pela verificação da existência de padrões na cadeia de caracteres informada, já os métodos start() e end() indicam, respectivamente, as posições de início e término quando uma parte do texto informado apresenta o padrão pesquisado e, por fim mas não menos importante, o método group(), responsável pela extração do trecho da cadeia de caractere que atende à expressão regular validada.

Principais métodos das classes Pattern e Matcher

Esta seção define e detalha os principais métodos para a elaboração e uso de expressões regulares durante o desenvolvimento de aplicações Java.

Na Tabela 1 estão descritos os principais métodos da classe Pattern, porém existem outros que podem ser consultados nos documentos da especificação do Java SE por meio dos links anexados a este artigo.

Tabela 1. Principais métodos da classe Pattern.

static Pattern compile(String regex)

Compila a expressão regular passada como parâmetro, transformando-a em um padrão de pesquisa.

Retorna uma instância de Pattern.
static Pattern compile(String regex, int flags)

Compila a expressão regular passada como parâmetro, transformando-a em um padrão de pesquisa, juntamente com flags de configuração especial. As flags são: CASE_INSENSITIVE, MULTILINE, DOTALL, UNICODE_CASE, CANON_EQ, UNIX_LINES, LITERAL e COMMENTS.

Retorna uma instância de Pattern.
String pattern()

Retorna a expressão regular original, a partir da qual o padrão foi compilado.
Matcher matcher(CharSequence input)

Cria uma instância de Matcher que será responsável pela pesquisa na cadeia de caracteres passada como parâmetro utilizando a expressão regular já compilada.
int flags()

Retorna os flags utilizados durante a compilação e criação do padrão a partir da expressão regular. As flags são as mesmas que foram citadas anteriormente.

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