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日付正規表現の実装について詳しく解説

php中世界最好的语言
php中世界最好的语言オリジナル
2018-03-29 11:25:141508ブラウズ

今回は、日付正規表現の実装について詳しく説明します。日付正規表現を実装する際の注意点は何ですか?実際のケースを見てみましょう。

1 概要

まず第一に、使いやすさと拡張性の観点から、Winform と Webform の両方が非常に成熟したカレンダー コントロールを備えていることを説明する必要があります。これを実現するには、カレンダー コントロールを使用します。

数日前、CSDN の複数のセクションで日付の正規化が必要な投稿を見つけたので、議論し連絡するためにこの記事をまとめました。欠落や誤りがある場合は修正してください。

日付の正規化は通常、形式要件があり、データがユーザーによって直接入力されない場合に使用されます。アプリケーションシナリオが異なるため、記述される通常のルールも異なり、当然複雑さも異なります。通常の文章を書くには、特定の状況に基づいた詳細な分析が必要です。1 つの 基本原則 は、複雑なものではなく、適切なものだけを書くことです。

日付抽出の場合、非日付と区別できる限り、

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

のような最も単純な正規表現を書くだけです

yyyy-MM-dd形式の日付がソース文字列内で一意に特定できる場合は、抽出に使用できます。

検証は文字構成や書式だけを検証するだけではあまり意味がなく、ルールの検証も加える必要があります。うるう年の存在により、日付の検証がより複雑になります。

まず、日付の有効範囲とうるう年について調べてみましょう。

2 日付ルール

2.1 日付の有効範囲

日付の有効範囲は、アプリケーションシナリオによって異なります。

MSDN で定義されている DateTime オブジェクトの有効範囲は、0001-01-01 00:00:00 ～ 9999-12-31 23:59:59 です。

ISO 8601 仕様によると、UNIX タイムスタンプの 0 は 1970-01-01T00:00:00Z です。

実際のアプリケーションでは、日付範囲は基本的にDateTimeで指定された範囲を超えることはありませんので、通常の検証ではよく使用される日付範囲のみを使用できます。

2.2 閏年とは

(以下、百度百科より引用)

閏年(うるう年)は、人工暦の規制により生じる年間日数と、閏年との時差を埋めるために設けられました。地球の実際の公転周期。時差が埋められる年は閏年となります。

太陽の周りを回る地球の公転周期は 365 日 5 時間 48 分 46 秒 (365.24219 日) で、これは熱帯年です。グレゴリオ暦の通常の年は 365 日しかなく、熱帯の年よりも約 0.2422 日短くなります。この日は 4 年ごとに約 1 日追加されるため、一年の長さは366日になります。 今年は閏年です。

現在のグレゴリオ暦はローマ人の「ユリウス暦」を基にしていることに注意してください。当時は、紀元前 46 年から 16 世紀まで、毎年 0.0078 日余分に計算する必要があることを理解していなかったので、合計 10 日余分に計算されていました。このため、当時の教皇グレゴリウス13世は1582年10月5日を人為的に10月15日と定めた。そして新たな閏年規制が始まりました。つまり、グレゴリオ暦は100年であり、閏年となるためには400の倍数でなければならず、400の倍数でなければ平年となると規定されている。たとえば、1700 年、1800 年、1900 年は平年で、2000 年はうるう年です。それ以来、年間の平均長さは 365.2425 日となり、約 4 年間で 1 日の誤差が生じています。 4 年ごとのうるう年の計算によれば、毎年平均 0.0078 日が追加され、400 年後には約 3 日余分に存在することになります。したがって、400 年ごとに 3 日のうるう年が減ります。閏年の計算は通常どおり要約できます。4 年ごとに閏があり、100 年ごとに閏はなく、400 年ごとにまた閏があります。

2.3 日付形式

言語や文化が異なると、日付のハイフンは通常次の形式になります:

yyyyMMdd

yyyy-MM-dd

yyyy/MM/dd。

yyyy.MM.dd

3 日付正規表現の構築

3.1 ルール分析

🎜

写复杂正则的一个常用方法，就是先把不相关的需求拆分开，分别写出对应的正则，然后组合，检查一下相互的关联关系以及影响，基本上就可以得出对应的正则。

按闰年的定义可知，日期可以有几种分类方法。

3.1.1  根据天数是否与年份有关划分为两类

与年份无关的一类中，根据每月天数的不同，又可细分为两类

  • 1、3、5、7、8、10、12月为1-31日

  • 4、6、9、11月为1-30日

与年份有关的一类中

  • 平年2月为1-28日

  • 闰年2月为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

  • 闰年2月包含29日

3.1.2  根据包含日期不同可划分为四类

3.1.3  分类方法选择

因为日期分类之后的实现，是要通过(exp1|exp2|exp3)这种分支结构来实现的，而分支结构是从左侧分支依次向右开始尝试匹配，当有一个分支匹配成功时，就不再向右尝试，否则尝试所有分支后并报告失败。

分支的多少，每个分支的复杂程度都会影响匹配效率，考虑到被验证日期概率分布，绝大多数都是落到1-28日内，所以采用第二种分类方法，会有效提高匹配效率。

3.2     正则实现

采用3.1.2节的分类方法，就可以针对每一个规则写出对应的正则，以下暂按MM-dd格式进行实现。

先考虑与年份无关的前三条规则，年份可统一写作

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

下面仅考虑月和日的正则

包括平年在内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])

包括平年在内的所有年份除2月外都包含29和30日

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

包括平年在内的所有年份1、3、5、7、8、10、12月都包含31日

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

合起来就是除闰年的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)

接下来考虑闰年的实现

闰年2月包含29日

这里的月和日是固定的，就是02-29，只有年是变化的。

可通过以下代码输出所有的闰年年份，考察规则

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";
  }
}

根据闰年的规则，很容易整理出规则，四年一闰；

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

百年不闰，四百年再闰。

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

合起来就是所有闰年的2月29日

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

四条规则都已实现，且互相间没有影响，合起来就是所有符合DateTime范围的日期的正则

^((?!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)$

考虑到这个正则表达式仅仅是用作验证，所以捕获组没有意义，只会占用资源，影响匹配效率，所以可以使用非捕获组来进行优化。

^(?:(?!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)$

以上正则年份0001-9999，格式yyyy-MM-dd。可以通过以下代码验证正则的有效性和性能

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("开始日期： " + 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("结束日期： " + dt.ToString("yyyy-MM-dd"));
sw.Stop();
Console.WriteLine("测试用时： " + sw.ElapsedMilliseconds + "ms");
Console.WriteLine("测试完成！");
Console.ReadLine();

4 日期正则表达式扩展

4.1 “年月日”形式扩展

　　以上实现的是yyyy-MM-dd格式的日期验证，考虑到连字符的不同，以及月和日可能为M和d，即yyyy-M-d的格式，可以对以上正则进行扩展

^(?:(?!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)$

　　使用反向引用进行简化，年份0001-9999，格式yyyy-MM-dd或yyyy-M-d，连字符可以没有或是“-”、“/”、“.”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))$

　　这就是“年月日”这种形式最全的一个正则了，不同含义部分以不同颜色标识，可以根据自己的需要进行栽剪。

4.2 其它形式扩展

　　了解了以上正则各部分代表的含义，互相间的关系后，就很容易扩展成其它格式的日期正则，如dd/MM/yyyy这种“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))$

　　这种格式需要注意的就是不能用反向引用来进行优了。连字符等可根据自己的需求栽剪。

4.3 添加时间的扩展

　　时间的规格很明确，也很简单，基本上就HH:mm:ss和H:m:s两种形式。

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

　　合入到日期的正则中，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。当然，年份也可以根据闰年规则定制。

　　如年份1600-9999，格式yyyy-MM-dd或yyyy-M-d，连字符可以没有或是“-”、“/”、“.”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 特别说明

　　以上正则采用的是最基本的正则语法规则，绝大多数采用传统NFA引擎的语言都可以支持，包括JavaScript、Java、.NET等。

　　另外需求说明的是，虽然日期的规则相对明确，可以采用这种方式裁剪来得到符合要求的日期正则，但是并不推荐这样使用正则，正则的强大在于它的灵活性，可以根据需求，量身打造最合适的正则，如果只是用来套用模板，那正则也就不称其为正则了。

　　正则的语法规则并不多，而且很容易入门，掌握语法规则，量体裁衣，才是正则之“道”。

6 应用

一、首先看需求

　　日期的输入：

　　手动输入，可输入两种格式yyyymmdd或yyyy-mm-dd

二、解决思路

用户手动输入日期，需要验证输入的日期格式

用户可能的输入情况可以分为以下几种：

（1）.输入为空或者为空格

（2）.输入非日期格式

　　根据保存到数据库中的日期格式，保存的格式为yyyy-mm-dd，所以用户在输入yyyymmdd后需要进行转换，转换成yyyy-mm-dd。

　　思路：

　　验证日期格式，首现想到的是VS的验证控件，但是因为需要验证的控件有几十个，使用验证控件就需要一个个的拉控件，如果后期需要修改也很麻烦，而通过JS实现控制，再通过正则表达式对日期进行验证。

三、JS实现

//验证日期
function date(id) {
  var idvalue = document.getElementById(id).value;  //通过查找元素
  var tmpStr = "";
  var strReturn = "";
  //调用trim（）去掉空格，因为js不支持trim（）
  var iIdNo = trim(idvalue);
  //正则表达式，判断日期格式，包括日期的界限，日期的格式，平年和闰年
  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-))$/);
  //输入为空时跳过检测
  if (iIdNo.length == 0) {
    return false;
  }
  //自动更改日期格式为yyyy-mm-dd
  if (iIdNo.length == 8) {
    tmpStr = iIdNo.substring(0, 8);
    tmpStr = tmpStr.substring(0, 4) + "-" + tmpStr.substring(4, 6) + "-" + tmpStr.substring(6, 8)
    document.getElementById(id).value = tmpStr;
    document.getElementById(id).focus();
  }
  //验证，判断日期格式
  if ((iIdNo.length != 8) && !v) {
    strReturn = "日期格式错误，提示：19990101或1999-01-01";
    alert(strReturn);
    document.getElementById(id).select();
    return false;
  }
}
//运用正则表达式去除字符串两端空格（因为js不支持trim（）） 
function trim(str) {
  return str.replace(/(^\s*)|(\s*$)/g, "");
}
//前台调用（获得焦点触发）
<input class="txtenterschooldate" size="14" type="text" id="txtenterschooldate" name="txtenterschooldate" onblur="date(&#39;txtenterschooldate&#39;)"/>

相信看了本文案例你已经掌握了方法，更多精彩请关注php中文网其它相关文章！

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