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這篇文章主要介紹了js之正則表達(dá)式回溯的示例分析，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。
當(dāng)一個(gè)正則表達(dá)式掃描目標(biāo)字符串時(shí)，從左到右逐個(gè)掃描正則表達(dá)式的組成部分，在每個(gè)位置上測(cè)試能不能找到一個(gè)匹配。對(duì)于每一個(gè)量詞和分支，都必須確定如何繼續(xù)進(jìn)行。如果是一個(gè)量詞（如*、+?或者{2,}），那么正則表達(dá)式必須確定何時(shí)嘗試匹配更多的字符；如果遇到分支（通過(guò)|操作符），那么正則表達(dá)式必須從這些選項(xiàng)中選擇一個(gè)進(jìn)行嘗試。
當(dāng)正則表達(dá)式做出這樣的決定時(shí)，如果有必要，它會(huì)記住另一個(gè)選項(xiàng)，以備返回后使用。如果所選方案匹配成功，正則表達(dá)式將繼續(xù)掃描正則表達(dá)式模板，如果其余部分匹配也成功了，那么匹配就結(jié)束了。但是，如果所選擇的方案未能發(fā)現(xiàn)相應(yīng)匹配，或者后來(lái)的匹配也失敗了，正則表達(dá)式將回溯到最后一個(gè)決策點(diǎn)，然后在剩余的選項(xiàng)中選擇一個(gè)。繼續(xù)這樣，直到找到一個(gè)匹配，或者量詞和分支選項(xiàng)的所有可能的排列組合都嘗試失敗后放棄這一過(guò)程，然后移動(dòng)到此過(guò)程開(kāi)始位置的下一個(gè)字符上，重復(fù)此過(guò)程。
例如，下面的代碼演示了這一過(guò)程是如何通過(guò)回溯處理分支的。
/h(ello|appy) hippo/.test("hello there, happy hippo");上面一行正則表達(dá)式用于匹配“hello hippo”或“happy hippo”。測(cè)試一開(kāi)始要查找一個(gè)h，目標(biāo)字符串的第一個(gè)字母恰好就是h，立刻就找到了。接下來(lái)，子表達(dá)式（ello|appy）提供了兩個(gè)處理選項(xiàng)。正則表達(dá)式選擇最左邊的選項(xiàng)（分支選擇總是從左到右進(jìn)行），檢查ello 是否匹配字符串的下一個(gè)字符，確實(shí)匹配，然后正則表達(dá)式又匹配了后面的空格。
然而，在接下來(lái)的匹配中正則表達(dá)式“走進(jìn)了死胡同”，因?yàn)閔ippo 中的h 不能匹配字符串中的下一個(gè)字母t。此時(shí)正則表達(dá)式還不能放棄，因?yàn)樗€沒(méi)有嘗試過(guò)所有的選擇，隨后它回溯到最后一個(gè)檢查點(diǎn)（在匹配了首字母h 之后的那個(gè)位置上）并嘗試匹配第二個(gè)分支選項(xiàng)。但由于匹配沒(méi)有成功，而且也沒(méi)有更多的選項(xiàng)了，正則表達(dá)式認(rèn)為從字符串的第一個(gè)字符開(kāi)始匹配是不能成功的，因此它從第二個(gè)字符開(kāi)始重新進(jìn)行查找。正則表達(dá)式?jīng)]有找到h，繼續(xù)向后找，直到第14 個(gè)字母才找到，它匹配happy 的那個(gè)h。隨后正則表達(dá)式再次進(jìn)入分支過(guò)程，這次ello 未能匹配，但在回溯之后的第二次分支中，它匹配了整個(gè)字符串“happy hippo”，匹配成功了。
再如，下面代碼演示了帶重復(fù)量詞的回溯。
var str = "<p>Para 1.</p>" +"<img src='smiley.jpg'>" +"<p>Para 2.</p>" +"<div>Div.</div>"; /<p>.*<\/p>/i.test(str);
正則表達(dá)式先匹配了字符串開(kāi)始的3個(gè)字母<p>，然后是.*。點(diǎn)號(hào)表示匹配除換行符以外的任意字符，星號(hào)這個(gè)“貪婪”量詞表示重復(fù)零次或多次，匹配盡量多的次數(shù)。因?yàn)槟繕?biāo)字符串中沒(méi)有換行符，正則表達(dá)式將匹配剩下的全部字符串！不過(guò)由于正則表達(dá)式模板中還有更多內(nèi)容需要匹配，所以正則表達(dá)式嘗試匹配<。由于在字符串末尾匹配不成功，因此每次回溯一個(gè)字符，繼續(xù)嘗試匹配<，直到正則表達(dá)式回到</div>標(biāo)簽的<位置。接下來(lái)嘗試匹配\/（轉(zhuǎn)義反斜杠），匹配成功，然后匹配p，匹配不成功。正則表達(dá)式繼續(xù)回溯，重復(fù)此過(guò)程，直到第二段末尾時(shí)終于匹配了</p>。匹配返回成功需要從第一段頭部一直掃描到最后一個(gè)的末尾，這可能不是我們想要的結(jié)果。
將正則表達(dá)式中的“貪婪”量詞*改為“懶惰”（又名“非貪婪”）量詞*?，以匹配單個(gè)段落?！皯卸琛绷吭~的回溯工作以相反方式進(jìn)行。當(dāng)正則表達(dá)式/<p>.*?<\/p>/推進(jìn)到.*?時(shí)，首先嘗試全部跳過(guò)，然后繼續(xù)匹配<\/p>。
這樣做是因?yàn)??匹配零次或多次，盡可能少重復(fù)，盡可能少意味著可以重復(fù)零次。但是，當(dāng)隨后的<在字符串的這一點(diǎn)上匹配失敗時(shí)，正則表達(dá)式回溯并嘗試下一個(gè)最小的字符數(shù)：1個(gè)。正則表達(dá)式繼續(xù)像這樣向前回溯到第一段的末尾，在那里量詞后面的<\/p>得到完全匹配。
如果目標(biāo)字符串只有一個(gè)段落，那么此正則表達(dá)式的“貪婪”版本和“懶惰”版本是等價(jià)的，但嘗試匹配的過(guò)程不同。
當(dāng)一個(gè)正則表達(dá)式占用瀏覽器幾秒甚至更長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，問(wèn)題原因很可能是回溯失控。為說(shuō)明此問(wèn)題，給出下面的正則表達(dá)式，它的目標(biāo)是匹配整個(gè)HTML文件。此表達(dá)式被拆分成多行是為了適合頁(yè)面顯示。與其他正則表達(dá)式不同，JavaScript在沒(méi)有選項(xiàng)時(shí)可使點(diǎn)號(hào)匹配任意字符，包括換行符，所以此例中以[\s\S]匹配任意字符。
/<html>[\s\S]*?<head>[\s\S]*?<title>[\s\S]*?<\/title>[\s\S]*?<\/head> [\s\S]*?<body>[\s\S]*?<\/body>[\s\S]*?<\/html>/
此正則表達(dá)式匹配在正常HTML 字符串時(shí)工作良好，但當(dāng)目標(biāo)字符串缺少一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽時(shí)，就會(huì)變得十分糟糕。例如</html>標(biāo)簽缺失，最后一個(gè)[\s\S]*?將擴(kuò)展到字符串的末尾，因?yàn)樵谀抢餂](méi)有發(fā)現(xiàn)</html>標(biāo)簽，然后正則表達(dá)式將查看此前的[\s\S]*?隊(duì)列記錄的回溯位置，使它們進(jìn)一步擴(kuò)大。正則表達(dá)式嘗試擴(kuò)展倒數(shù)第二個(gè)[\s\S]*?—用它匹配</body>標(biāo)簽，就是此前匹配過(guò)正則表達(dá)式模板<\/body>的那個(gè)標(biāo)簽，然后繼續(xù)查找第二個(gè)</body>標(biāo)簽，直到字符串的末尾。當(dāng)所有這些步驟都失敗時(shí)，倒數(shù)第三個(gè)[\s\S]*?將被擴(kuò)展，直至字符串的末尾，依此類推。
此類問(wèn)題的解決辦法在于盡可能具體地指出分隔符之間的字符匹配形式，如模板“.*?”用于匹配雙引號(hào)包圍的一個(gè)字符串。用更具體的[^"\rn]*取代過(guò)于寬泛的.*?就去除了回溯時(shí)可能發(fā)生的幾種情況，如嘗試用點(diǎn)號(hào)匹配引號(hào)，或者擴(kuò)展搜索超出預(yù)期范圍。
在HTML 的例子中解決辦法不是那么簡(jiǎn)單。不能使用否定字符類型，如用[^<]替代[\s\S]，因?yàn)樵谒阉鬟^(guò)程中可能會(huì)遇到其他類型的標(biāo)簽。但是，可以通過(guò)重復(fù)一個(gè)非捕獲組來(lái)達(dá)到同樣效果，它包含一個(gè)回溯（阻塞下一個(gè)所需的標(biāo)簽）和[\s\S]（任意字符）元序列。這樣可以確保中間位置上查找的每個(gè)標(biāo)簽都會(huì)失敗。然后，更重要的是，[\s\S]模板在回溯過(guò)程中阻塞的標(biāo)簽在被發(fā)現(xiàn)之前不能被擴(kuò)展。應(yīng)用此方法后對(duì)正則表達(dá)式的最終修改如下：
/<html>(?:(?!<head>)[\s\S])*<head>(?:(?!<title>)[\s\S])*<title> (?:(?!<\/title>)[\s\S])*<\/title>(?:(?!<\/head>)[\s\S])*<\/head> (?:(?!<body>)[\s\S])*<body>(?:(?!<\/body>)[\s\S])*<\/body> (?:(?!<\/html>)[\s\S])*<\/html>/
雖然這樣做消除了潛在的回溯失控，并允許正則表達(dá)式在匹配不完整HTML字符串失敗時(shí)的使用時(shí)間與文本長(zhǎng)度呈線性關(guān)系，但是正則表達(dá)式的效率并沒(méi)有提高。像這樣為每個(gè)匹配字符進(jìn)行多次前瞻，缺乏效率，而且成功匹配過(guò)程也相當(dāng)慢。匹配較短字符串時(shí)使用此方法相當(dāng)不錯(cuò)，而匹配一個(gè)HTML 文件可能需要前瞻并測(cè)試上千次。
感謝你能夠認(rèn)真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“js之正則表達(dá)式回溯的示例分析”這篇文章對(duì)大家有幫助，同時(shí)也希望大家多多支持億速云，關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，更多相關(guān)知識(shí)等著你來(lái)學(xué)習(xí)!
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