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Java中使用正则检查有效日期

okokabcd 2023-03-28 原文

一、介绍

正则表达式可用于匹配各种模式，本文将用java中的正则来检测给定字符串是否饮包含有效日期

二、日期格式概述

先对公历中一个有效日期做一个定义，日期格式我们一般定义为yyyy-MM-dd。考虑范围大小年、闰年等情况，先说闰年。
普通闰年：公历年份是4的倍数，且不是100的倍数的，为闰年（如2004年、2020年等就是闰年）。
世纪闰年：公历年份是整百数的，必须是400的倍数才是闰年（如1900年不是闰年，2000年是闰年）。
有效日期举例：

  • 2017-12-31
  • 2020-02-29
  • 2400-02-29

无效日期举例

  • 2017/12/31: 分割符不正确
  • 2018-1-1: 没有前导0
  • 2018-04-31: 天数不正确
  • 2100-02-29: 平年2月只有28天

三、实现

我们要用正则匹配日期，首先先定义一个接口DateMatcher，只提供一个匹配方法

public interface DateMatcher {
    boolean matches(String date);
}

下面逐步介绍实现，构建一个完整解决方案

3.1 匹配数字

创建一个简单的正则来对字符串进行格式约束：

public class FormattedDateMatcher implements DateMatcher {
    private static final Pattern DATE_PATTERN = 
        Pattern.compile("^\\d{2}-\\d{4}-\\d{2}$");

    @Override
    public boolean matches(String date) {
        return DATE_PATTERN.matcher(date).matches();
    }
}

这里我们指定了一个有效日期必须由三组中划线分割的整数组成，第一组由4个整数，其余两组各有两个整数。
举例：
匹配的日期: 2017-12-31, 2018-01-31, 0000-00-00, 1029-00-72
不匹配的日期：2018-01, 2018-01-XX, 2020/02/09

3.2 匹配日期的范围

现在我们成功匹配了一般日期格式，现在我们做进一步约束，我们将年份限定在1900-2999，月份和日期也做同样的约束

^((19|2[0-9])[0-9]{2})-(0[1-9]|1[012])-(0[1-9]|[12][0-9]|3[01])$

这里我们对三组整数范围做了约束

  • ((19|2[0-9])[0-9]{2})，通过匹配一个以19开头或2X开头后跟几个任意数字的数字来覆盖年份的范围
  • (0[1-9]|1[012])，匹配01-12范围内的月份
  • (0[1-9]|[12][0-9]|3[01])，匹配01-31范围内的天数

匹配的日期：1900-01-01，2205-02-31，2999-12-31
不匹配的日期：1989-12-31，2018-05-35，2018-13-05，3000-01-01，2018-01-XX

3.3 匹配2月29

为了匹配2月29，首先要判断闰年，把1900-2099之间的闰年匹配出来。如果一个数的后2位能被4整除则原数也能被4整除；如果后两位是00，这个数能被100整除

^((2000|2400|2800|(19|2[0-9])(0[48]|[2468][048]|[13579][26]))-02-29)$

这个正则由以下部分组成

  • 2000|2400|2800 匹配一组闰年，在1900-2999的范围内，匹配能被400整除的
  • 19|20-9 匹配能被4整除不能被100整除的
  • 02-29 匹配2月29

举例
匹配的日期：2020-02-29，2024-02-29，2400-02-29
不匹配的日期：2019-02-29，2100-02-29，3200-02-29，2020/02/29

3.4 匹配2月28

2月29是闰年，我们还要匹配平年的2月28

^(((19|2[0-9])[0-9]{2})-02-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-8]))$

举例：
匹配的日期: 2018-02-01, 2019-02-13, 2020-02-25
不匹配的日期: 2000-02-30, 2400-02-62, 2018/02/28

3.5. Matching 31-Day Months

3.5 匹配31天的月份

1、3、5、7、8、10、12月份每月31天

^(((19|2[0-9])[0-9]{2})-(0[13578]|10|12)-(0[1-9]|[12][0-9]|3[01]))$

举例：
匹配的日期: 2018-01-31, 2021-07-31, 2022-08-31
不匹配的日期: 2018-01-32, 2019-03-64, 2018/01/31

3.6 匹配30天的月份

4、6、9、11每月30天

^(((19|2[0-9])[0-9]{2})-(0[469]|11)-(0[1-9]|[12][0-9]|30))$

举例：
匹配的月份: 2018-04-30, 2019-06-30, 2020-09-30

不匹配的月份: 2018-04-31, 2019-06-31, 2018/04/30

3.7 汇总的日期匹配器

现在我们将上面的所有模式合并成一个匹配器满足所有的日期约束

class GregorianDateMatcher implements DateMatcher {

    private static Pattern DATE_PATTERN = Pattern.compile(
      "^((2000|2400|2800|(19|2[0-9])(0[48]|[2468][048]|[13579][26]))-02-29)$" 
      + "|^(((19|2[0-9])[0-9]{2})-02-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-8]))$"
      + "|^(((19|2[0-9])[0-9]{2})-(0[13578]|10|12)-(0[1-9]|[12][0-9]|3[01]))$" 
      + "|^(((19|2[0-9])[0-9]{2})-(0[469]|11)-(0[1-9]|[12][0-9]|30))$");

    @Override
    public boolean matches(String date) {
        return DATE_PATTERN.matcher(date).matches();
    }
}

我们使用了"|"来匹配28天的、29天的、30天的、31天的，此时我们已经满足了开始介绍的日期的所有约束

3.8 性能说明

解析复杂的表达式可能会影响性能。本文的主要目的主要是了解用正则来判断日期的一种思路，如果要一种可靠且快速的方法来验证日期，请考虑使用Java8提供的LocalDate.parse()。

四、总结

本文我们学习了使用正则表达式从格式、范围和月份长度等规则匹配公历日期。

Java中2018codeli

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