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正則表達式性能優化方法(高效正則表達式書寫)

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這里說的正則表達式優化,主要是針對目前常用的NFA模式正則表達式,詳細可以參考:正則表達式匹配解析過程探討分析(正則表達式匹配原理)。從上面例子,我們可以推斷出,影響NFA類正則表達式(常見語言:GNU Emacs,Java,ergp,less,more,.NET語言,
PCRE library,Perl,PHP,Python,Ruby,sed,vi )其實主要是它的“回溯”,減少“回溯”次數(減少循環查找同一個字符次數),是提高性能的主要方法。 我們來看個例子:

源字符串:script type="text/javascript">adsfadfsdasfsdafdsfsadfsa/script>

匹配要求,匹配script….>…./script>標簽里面所有內容,包括改標簽

常見寫法(1),因為script后面可能出現字符、空白、特殊符號等,還有標簽里面也可能出現各種js代碼。我們簡單方法是:

正則表達式:script.*?>.*?/script> (測試工具使用了:regexBuddy)

總共花費115步,回溯了:48次。 因為我們使用”.”字符,匹配默認情況下除了\n之外所有字符。
方法(2),我們分析特點發現,script…>后面,應該是除了”>”之外都可以字符,然后一對script>標簽里面js內容。可以定義為除了””之外。(這里面我只是舉例說明優化方法,實際網頁中script標簽里面,常見都會出現有””字符了)

正則表達式:script[^?>]+>[^]+/script>

19步,0次回溯! ,步驟只有原先的15%左右,性能幾倍的提升了!
從上面我們看到,不同正則表達式,對通用字符配平,性能相差會很大。減少“回溯”是最好的方法,減少回溯其中最主要的方法是:”用最小范圍的元字符,盡量避免用過大的元字符!”。一般規律如下:

1、使用正確的邊界匹配器(^、$、\b、\B等),限定搜索字符串位置
2、使用具體的元字符、字符類(\d、\w、\s等) ,少用”.”字符
3、使用正確的量詞(+、*、?、{n,m}),如果能夠限定長度,匹配最佳
4、使用非捕獲組、原子組,減少沒有必要的字匹配捕獲用(?:)

如:我想匹配一些英文字母,它后面接的是數字。如:abc1234,我可以寫 “\w+\d+”,也可以寫”[a-zA-Z]+\d+” ,其中第一個\w+會先匹配所有abc1234,然后回溯,匹配滿足\d+格式。一共4步,而后面這個只需要2步,步驟減少一半了!好了,今天就先到這里,歡迎大家討論、交流!

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