日期正則表達(dá)式的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關(guān)日期正則表達(dá)式的示例分析的內(nèi)容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

1        概述

首先需要說明的一點，無論是Winform，還是Webform，都有很成熟的日歷控件，無論從易用性還是可擴(kuò)展性上看，日期的選擇和校驗還是用日歷控件來實現(xiàn)比較好。

前幾天在CSDN多個版塊看到需要日期正則的帖子，所以整理了這篇文章，和大家一起討論交流，如有遺漏或錯誤的地方，還請大家指正。

日期正則一般是對格式有要求，且數(shù)據(jù)不是直接由用戶輸入時使用。因應(yīng)用場景的不同，寫出的正則也不同，復(fù)雜程度也自然不同。正則的書寫需要根據(jù)具體情況具體分析，一個基本原則就是：只寫合適的，不寫復(fù)雜的。

對于日期提取，只要能與非日期區(qū)分開，寫最簡單的正則即可，如

\d{4}-\d{2}-\d{2}

如果可以在源字符串中唯一定位yyyy-MM-dd格式的日期，則可用做提取。

對于驗證，如果僅僅是驗證字符組成及格式是沒有多大意義的，還要加入對規(guī)則的校驗。由于閏年的存在，使得日期的校驗正則變得比較復(fù)雜。

先來考察一下日期的有效范圍以及什么是閏年。

2       日期的規(guī)則

2.1     日期的有效范圍

對于日期的有效范圍，不同的應(yīng)用場景會有所不同。

MSDN中定義的DateTime對象的有效范圍是：0001-01-01 00:00:00到9999-12-31 23:59:59。

UNIX時間戳的0按照ISO 8601規(guī)范為 ：1970-01-01T00:00:00Z。

而實際應(yīng)用中，日期的范圍基本上不會超出DateTime所規(guī)定的范圍，所以正則驗證取其中常用的日期范圍即可。

2.2     什么是閏年

（以下摘自百度百科）

閏年(leap year)是為了彌補(bǔ)因人為歷法規(guī)定造成的年度天數(shù)與地球?qū)嶋H公轉(zhuǎn)周期的時間差而設(shè)立的。補(bǔ)上時間差的年份為閏年。

地球繞日運行周期為365天5小時48分46秒（合365.24219天），即一回歸年（tropical year）。公歷的平年只有365日，比回歸年短約0.2422 日，每四年累積約一天，把這一天加于2月末（即2月29日），使當(dāng)年時間長度變?yōu)?66日，這一年就為閏年。

需要注意的是,現(xiàn)在的公歷是根據(jù)羅馬人的“儒略歷”改編而得。由于當(dāng)時沒有了解到每年要多算出0.0078天的問題，從公元前46年，到16世紀(jì)，一共累計多出了10天。為此，當(dāng)時的教皇格雷果里十三世，將1582年10月5日人為規(guī)定為10月15日。并開始了新閏年規(guī)定。即規(guī)定公歷年份是整百數(shù)的，必須是400的倍數(shù)才是閏年，不是400的倍數(shù)的就是平年。比如，1700年、1800年和1900年為平年，2000年為閏年。此后，平均每年長度為365.2425天，約4年出現(xiàn)1天的偏差。按照每四年一個閏年計算，平均每年就要多算出0.0078天，經(jīng)過四百年就會多出大約3天來，因此，每四百年中要減少三個閏年。閏年的計算，歸結(jié)起來就是通常說的：四年一閏；百年不閏，四百年再閏。

2.3     日期的格式

根據(jù)不同的語言文化，日期的連字符會有所不同，通常有以下幾種格式：

yyyyMMdd

yyyy-MM-dd

yyyy/MM/dd

yyyy.MM.dd

3       日期正則表達(dá)式構(gòu)建

3.1     規(guī)則分析

寫復(fù)雜正則的一個常用方法，就是先把不相關(guān)的需求拆分開，分別寫出對應(yīng)的正則，然后組合，檢查一下相互的關(guān)聯(lián)關(guān)系以及影響，基本上就可以得出對應(yīng)的正則。

按閏年的定義可知，日期可以有幾種分類方法。

3.1.1  根據(jù)天數(shù)是否與年份有關(guān)劃分為兩類

與年份無關(guān)的一類中，根據(jù)每月天數(shù)的不同，又可細(xì)分為兩類

• 1、3、5、7、8、10、12月為1-31日

• 4、6、9、11月為1-30日

與年份有關(guān)的一類中

• 平年2月為1-28日

• 閏年2月為1-29日

• 所有年份的所有月份都包含1-28日

• 所有年份除2月外都包含29和30日

• 所有年份1、3、5、7、8、10、12月都包含31日

• 閏年2月包含29日

3.1.2  根據(jù)包含日期不同可劃分為四類

3.1.3  分類方法選擇

因為日期分類之后的實現(xiàn)，是要通過(exp1|exp2|exp3)這種分支結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的，而分支結(jié)構(gòu)是從左側(cè)分支依次向右開始嘗試匹配，當(dāng)有一個分支匹配成功時，就不再向右嘗試，否則嘗試所有分支后并報告失敗。

分支的多少，每個分支的復(fù)雜程度都會影響匹配效率，考慮到被驗證日期概率分布，絕大多數(shù)都是落到1-28日內(nèi)，所以采用第二種分類方法，會有效提高匹配效率。

3.2     正則實現(xiàn)

采用3.1.2節(jié)的分類方法，就可以針對每一個規(guī)則寫出對應(yīng)的正則，以下暫按MM-dd格式進(jìn)行實現(xiàn)。

先考慮與年份無關(guān)的前三條規(guī)則，年份可統(tǒng)一寫作

(?!0000)[0-9]{4}

下面僅考慮月和日的正則

包括平年在內(nèi)的所有年份的月份都包含1-28日

(0[1-9]|1[0-2])-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])

包括平年在內(nèi)的所有年份除2月外都包含29和30日

(0[13-9]|1[0-2])-(29|30)

包括平年在內(nèi)的所有年份1、3、5、7、8、10、12月都包含31日

(0[13578]|1[02])-31)

合起來就是除閏年的2月29日外的其它所有日期

(?!0000)[0-9]{4}-((0[1-9]|1[0-2])-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(0[13-9]|1[0-2])-(29|30)|(0[13578]|1[02])-31)

接下來考慮閏年的實現(xiàn)

閏年2月包含29日

這里的月和日是固定的，就是02-29，只有年是變化的。

可通過以下代碼輸出所有的閏年年份，考察規(guī)則

for (int i = 1; i < 10000; i++){
  if ((i % 4 == 0 && i % 100 != 0) || i % 400 == 0){
   richTextBox2.Text += string.Format("{0:0000}", i) + "\n";
  }
}

根據(jù)閏年的規(guī)則，很容易整理出規(guī)則，四年一閏；

([0-9]{2}(0[48]|[2468][048]|[13579][26])

百年不閏，四百年再閏。

(0[48]|[2468][048]|[13579][26])00

合起來就是所有閏年的2月29日

([0-9]{2}(0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)-02-29)

四條規(guī)則都已實現(xiàn)，且互相間沒有影響，合起來就是所有符合DateTime范圍的日期的正則

^((?!0000)[0-9]{4}-((0[1-9]|1[0-2])-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(0[13-9]|1[0-2])-(29|30)|(0[13578]|1[02])-31)|([0-9]{2}(0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)-02-29)$

考慮到這個正則表達(dá)式僅僅是用作驗證，所以捕獲組沒有意義，只會占用資源，影響匹配效率，所以可以使用非捕獲組來進(jìn)行優(yōu)化。

^(?:(?!0000)[0-9]{4}-(?:(?:0[1-9]|1[0-2])-(?:0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(?:0[13-9]|1[0-2])-(?:29|30)|(?:0[13578]|1[02])-31)|(?:[0-9]{2}(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)-02-29)$

以上正則年份0001-9999，格式y(tǒng)yyy-MM-dd?？梢酝ㄟ^以下代碼驗證正則的有效性和性能

DateTime dt = new DateTime(1, 1, 1);
DateTime endDay = new DateTime(9999, 12, 31);
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
 
Regex dateRegex = new Regex(@"^(?:(?!0000)[0-9]{4}-(?:(?:0[1-9]|1[0-2])-(?:0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(?:0[13-9]|1[0-2])-(?:29|30)|(?:0[13578]|1[02])-31)|(?:[0-9]{2}(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)-02-29)$");
 
//Regex dateRegex = new Regex(@"^((?!0000)[0-9]{4}-((0[1-9]|1[0-2])-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(0[13-9]|1[0-2])-(29|30)|(0[13578]|1[02])-31)|([0-9]{2}(0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)-02-29)$");
Console.WriteLine("開始日期： " + dt.ToString("yyyy-MM-dd"));
while (dt < endDay){
  if (!dateRegex.IsMatch(dt.ToString("yyyy-MM-dd"))){
   Console.WriteLine(dt.ToString("yyyy-MM-dd") + " false");
  }
  dt = dt.AddDays(1);
}
if (!dateRegex.IsMatch(dt.ToString("yyyy-MM-dd"))){
  Console.WriteLine(dt.ToString("yyyy-MM-dd") + " false");
}
Console.WriteLine("結(jié)束日期： " + dt.ToString("yyyy-MM-dd"));
sw.Stop();
Console.WriteLine("測試用時： " + sw.ElapsedMilliseconds + "ms");
Console.WriteLine("測試完成！");
Console.ReadLine();

4       日期正則表達(dá)式擴(kuò)展

4.1     “年月日”形式擴(kuò)展

　　以上實現(xiàn)的是yyyy-MM-dd格式的日期驗證，考慮到連字符的不同，以及月和日可能為M和d，即yyyy-M-d的格式，可以對以上正則進(jìn)行擴(kuò)展

^(?:(?!0000)[0-9]{4}([-/.]?)(?:(?:0?[1-9]|1[0-2])([-/.]?)(?:0?[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(?:0?[13-9]|1[0-2])([-/.]?)(?:29|30)|(?:0?[13578]|1[02])([-/.]?)31)|(?:[0-9]{2}(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)([-/.]?)0?2([-/.]?)29)$

　　使用反向引用進(jìn)行簡化，年份0001-9999，格式y(tǒng)yyy-MM-dd或yyyy-M-d，連字符可以沒有或是“-”、“/”、“.”之一。

^(?:(?!0000)[0-9]{4}([-/.]?)(?:(?:0?[1-9]|1[0-2])\1(?:0?[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(?:0?[13-9]|1[0-2])\1(?:29|30)|(?:0?[13578]|1[02])\1(?:31))|(?:[0-9]{2}(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)([-/.]?)0?2\2(?:29))$

　　這就是“年月日”這種形式最全的一個正則了，不同含義部分以不同顏色標(biāo)識，可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行栽剪。

4.2     其它形式擴(kuò)展

　　了解了以上正則各部分代表的含義，互相間的關(guān)系后，就很容易擴(kuò)展成其它格式的日期正則，如dd/MM/yyyy這種“日月年”格式的日期。

^(?:(?:(?:0?[1-9]|1[0-9]|2[0-8])([-/.]?)(?:0?[1-9]|1[0-2])|(?:29|30)([-/.]?)(?:0?[13-9]|1[0-2])|31([-/.]?)(?:0?[13578]|1[02]))([-/.]?)(?!0000)[0-9]{4}|29([-/.]?)0?2([-/.]?)(?:[0-9]{2}(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])00))$

　　這種格式需要注意的就是不能用反向引用來進(jìn)行優(yōu)了。連字符等可根據(jù)自己的需求栽剪。

4.3     添加時間的擴(kuò)展

　　時間的規(guī)格很明確，也很簡單，基本上就HH:mm:ss和H:m:s兩種形式。

([01][0-9]|2[0-3]):[0-5][0-9]:[0-5][0-9]

　　合入到日期的正則中，yyyy-MM-dd HH:mm:ss

^(?:(?!0000)[0-9]{4}-(?:(?:0[1-9]|1[0-2])-(?:0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(?:0[13-9]|1[0-2])-(?:29|30)|(?:0[13578]|1[02])-31)|(?:[0-9]{2}(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)-02-29)\s+([01][0-9]|2[0-3]):[0-5][0-9]:[0-5][0-9]$

4.4     年份定制

　　以上所有涉及到平年的年份里，使用的是0001-9999。當(dāng)然，年份也可以根據(jù)閏年規(guī)則定制。

　　如年份1600-9999，格式y(tǒng)yyy-MM-dd或yyyy-M-d，連字符可以沒有或是“-”、“/”、“.”之一。

^(?:(?:1[6-9]|[2-9][0-9])[0-9]{2}([-/.]?)(?:(?:0?[1-9]|1[0-2])\1(?:0?[1-9]|1[0-9]|2[0-8])|(?:0?[13-9]|1[0-2])\1(?:29|30)|(?:0?[13578]|1[02])\1(?:31))|(?:(?:1[6-9]|[2-9][0-9])(?:0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(?:16|[2468][048]|[3579][26])00)([-/.]?)0?2\2(?:29))$

5       特別說明

　　以上正則采用的是最基本的正則語法規(guī)則，絕大多數(shù)采用傳統(tǒng)NFA引擎的語言都可以支持，包括JavaScript、Java、.NET等。

　　另外需求說明的是，雖然日期的規(guī)則相對明確，可以采用這種方式裁剪來得到符合要求的日期正則，但是并不推薦這樣使用正則，正則的強(qiáng)大在于它的靈活性，可以根據(jù)需求，量身打造最合適的正則，如果只是用來套用模板，那正則也就不稱其為正則了。

　　正則的語法規(guī)則并不多，而且很容易入門，掌握語法規(guī)則，量體裁衣，才是正則之“道”。

6       應(yīng)用

一、首先看需求

　　日期的輸入：

　　手動輸入，可輸入兩種格式y(tǒng)yyymmdd或yyyy-mm-dd

二、解決思路

用戶手動輸入日期，需要驗證輸入的日期格式

用戶可能的輸入情況可以分為以下幾種：

（1）.輸入為空或者為空格

（2）.輸入非日期格式

　　根據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中的日期格式，保存的格式為yyyy-mm-dd，所以用戶在輸入yyyymmdd后需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成yyyy-mm-dd。

　　思路：

　　驗證日期格式，首現(xiàn)想到的是VS的驗證控件，但是因為需要驗證的控件有幾十個，使用驗證控件就需要一個個的拉控件，如果后期需要修改也很麻煩，而通過JS實現(xiàn)控制，再通過正則表達(dá)式對日期進(jìn)行驗證。

三、JS實現(xiàn)

//驗證日期
function date(id) {
  var idvalue = document.getElementById(id).value;  //通過查找元素
  var tmpStr = "";
  var strReturn = "";
  //調(diào)用trim（）去掉空格，因為js不支持trim（）
  var iIdNo = trim(idvalue);
  //正則表達(dá)式，判斷日期格式，包括日期的界限，日期的格式，平年和閏年
  var v = idvalue.match(/^((((1[6-9]|[2-9]\d)\d{2})-(0?[13578]|1[02])-(0?[1-9]|[12]\d|3[01]))|(((1[6-9]|[2-9]\d)\d{2})-(0?[13456789]|1[012])-(0?[1-9]|[12]\d|30))|(((1[6-9]|[2-9]\d)\d{2})-0?2-(0?[1-9]|1\d|2[0-8]))|(((1[6-9]|[2-9]\d)(0[48]|[2468][048]|[13579][26])|((16|[2468][048]|[3579][26])00))-0?2-29-))$/);
  //輸入為空時跳過檢測
  if (iIdNo.length == 0) {
    return false;
  }
  //自動更改日期格式為yyyy-mm-dd
  if (iIdNo.length == 8) {
    tmpStr = iIdNo.substring(0, 8);
    tmpStr = tmpStr.substring(0, 4) + "-" + tmpStr.substring(4, 6) + "-" + tmpStr.substring(6, 8)
    document.getElementById(id).value = tmpStr;
    document.getElementById(id).focus();
  }
  //驗證，判斷日期格式
  if ((iIdNo.length != 8) && !v) {
    strReturn = "日期格式錯誤，提示：19990101或1999-01-01";
    alert(strReturn);
    document.getElementById(id).select();
    return false;
  }
}
//運用正則表達(dá)式去除字符串兩端空格（因為js不支持trim（）） 
function trim(str) {
  return str.replace(/(^\s*)|(\s*$)/g, "");
}
//前臺調(diào)用（獲得焦點觸發(fā)）
<input class="txtenterschooldate" size="14" type="text" id="txtenterschooldate" name="txtenterschooldate" onblur="date('txtenterschooldate')"/>

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