Học Regular Expression và cuộc đời bạn sẽ bớt khổ (Updated v2.2)

Người viết: Chung Minh Tú

Regular Expression (RegEx) à? Nghe quen quen.

Đã bao giờ bạn ở vào các tính huống sau đây? Bạn cần xử lý validate (kiểm tra tính hợp lệ) các trường dữ liệu nhập vào ô Text

Bạn cần copy và paste rất nhiều text từ chỗ này sang chỗ kia

Ví dụ từ XML sang C#

hoặc CSV, Excel sang C#

Tìm kiếm một chuỗi nằm ở nhiều dòng trong Visual Studio hoặc Notepad++

Ví dụ tôi cần tìm và xóa bỏ (replace all) các comment như thế này ở code cũ.

Kiểm tra bằng câu lệnh SQL xem đã insert đủ các trường vào DB hay chưa?

Bạn cần bóc tách dữ liệu của một trang web.

Ví dụ extract (crawling) tách lấy dữ liệu từ một trang web để lưu lại vào cơ sở dữ liệu của bạn

Cơn ác mộng đọc một chuỗi string từ DB và cố gắng chuyển đổi nó sang DateTime

Chuỗi ngày tháng lưu vào CSDL rất đa dạng. Rất khó để dùng hàm DateTime.TryParse() để tự động chuyển đổi một chuỗi thành Datetime ngon lành cành đào.

Tìm kiếm một chuỗi, lưu chuỗi đó lại và lấy chuỗi đã lưu chèn vào chỗ nào đó

Hay nói cách khác, ta cần thay một chuỗi bằng một chuỗi khác, trong chuỗi mới đó lại có chứa cả chuỗi vừa bị thay thế. Như ví dụ dưới đây sẽ cho các bạn thấy. Ta cần tìm ra ClassName, nhưng không phải thay thế ClassName đó bằng Class khác mà ta sẽ nhét nó vào 2 vị trí thay vì chỉ có 1 vị trí như hiện tại.

Regular Expression sinh ra là để giúp cho cuộc đời của bạn bớt khổ. Hãy tưởng tượng xem bạn phải nai lưng ra copy-paste bao nhiêu code. Bạn hoàn toàn có thể download các tool về để replace giúp bạn. Nhưng bạn cần bao nhiêu tool cho đủ đây.

Thay vào đó, bạn hãy thử học RegEx. Bộ cú pháp này sẽ giúp cho bạn thao tác với chuỗi như dao chém chuối. Như ta thấy các ví dụ bên trên, tất cả đều là XỬ LÝ CHUỖI ví dụ Cut Copy Paste hoặc Replace chuỗi. RegEx là ngôn ngữ giúp xử lý chuỗi rất mạnh.

RegEx không phải là một ngôn ngữ lập trình. Nó chỉ là một BỘ CÚ PHÁP dùng để bắt chuỗi. Nhưng nó cực kỳ phổ biến và bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào cũng hỗ trợ. Nó có cả trăm ngàn ứng dụng và công cụ ăn theo.

Hãy lần lượt xem qua các ví dụ sau đây để học cách sử dụng Regular Expression nhé.

Để bắt đầu sử dụng và học cách dùng RegEx, mình hay dùng trang web https://regex101.com/. Giao diện như sau:

Trước hết các bạn hãy đọc qua một lượt các quy tắc bắt chuỗi (matching) đơn giản nhất của RegEx

• [xyz] Tìm và so sánh tất cả ký tự nằm trong dấu ngoặc vuông và trùng khớp với 1 ký tự trong dấu ngoặc vuông. Ví dụ: [31] sẽ trùng khớp với 3 hoặc 1, [0123456789] sẽ trùng khớp với bất kỳ một ký tự nào trong khoảng từ 0 đến 9.
• [a-z] So sánh và trùng khớp với một ký tự nằm trong khoảng chỉ định. Ví dụ: [a-z] sẽ trùng khớp với một ký tự trong khoảng từ a đến z nằm trong chuỗi cần test. [0-9] sẽ trùng khớp với bất kỳ một ký tự nào trong khoảng từ 0 đến 9.
• [^xyz] So sánh và không trùng khớp với những ký tự nằm trong khoảng chỉ định. Dấu ^ (dấu mũ) nằm trong dấu ngoặc vuông là một dấu phủ định. Ví dụ: [^a-z] sẽ không trùng khớp với tất cả các ký tự nằm trong khoảng từ a đến z.
• ^ Trùng khớp với phần đầu của chuỗi đích. Ví dụ: ^a sẽ trùng khớp với chữ a trong chuỗi abc, ^w+ sẽ trùng khớp với chữ đầu tiên – chữ “the” của chuỗi “The quick brown fox jumps over the lazy dog”.
• $ Trùng khớp với phần cuối của chuỗi đích. Ví dụ: c$ sẽ trùng khớp với chữ c trong chuỗi abc, w+$ sẽ trùng khớp với chữ cuối – chữ “dog” của chuỗi “The quick brown fox jumps over the lazy dog”.
• + Trùng khớp với 1 hoặc nhiều lần ký tự đứng trước nó. Ví dụ d+ sẽ chỉ trùng với chuỗi có từ 1 con số trở lên.
• * Trùng khớp với 0 hoặc nhiều lần ký tự đứng trước nó. Ví dụ d* sẽ trùng với chuỗi có chứa 1 chữ số hoặc k có chữ số nào cũng đc.
• ? Trùng khớp với 0 hoặc 1 lần ký tự đứng trước nó. Tương tự như * nhưng nó lại chỉ nhân lên 1 lần. * thì nhân lên nhiều lần.
• . Trùng khớp với 1 ký tự đơn bất kỳ ngoại trừ ký tự ngắt dòng (line-break) và cũng không lấy được ký tự có dấu (unicode). Ví dụ: . sẽ trùng khớp với ký tự a hoặc b hoặc c trong chuỗi abc. Nhưng . sẽ không bắt được các chữ ă hoặc ê.
• x{n} Trùng khớp đúng với n lần ký tự đứng trước nó. n là một số không âm. Ví dụ d{2} sẽ bắt đc các số có 2 chữ số đứng liền nhau.
• x{n,} Trùng khớp với ít nhất n lần ký tự đứng trước nó. n là một số không âm.Ví dụ d{2,} sẽ bắt đc các số có từ 2 chữ số trở lên đứng liền nhau.
• x{n,m} Trùng khớp với ít nhất n lần và nhiều nhất là m lần ký tự đứng trước nó. n và m là một số không âm và n <= m. Ví dụ: a{1,3} sẽ khớp với hah, haah, haaah nhưng không khớp với haaaah.
• x|y Trùng khớp với x hoặc y. Ví dụ: slow|fast sẽ khớp với chữ slow hoặc fast trong chuỗi đích.
•  Trùng khớp với toàn bộ ký tự đứng trước nó. Ví dụ: hello sẽ trùng khớp với toàn bộ từ hello trong chuỗi hello world nhưng sẽ không khớp với chuỗi helloworld.
• B Ngược lại với , B sẽ không khớp với toàn bộ mà chỉ 1 phần ký tự đứng trước nó. Ví dụ: helloB sẽ trùng khớp với chữ hello trong chuỗi helloworld nhưng sẽ không khớp với chuỗi hello world.
• d Trùng khớp 1 ký tự số (digit).
• D Trùng khớp 1ký tự không phải số (non-digit).
• s Trùng khớp 1 ký tự khoảng trắng (whitespace) bao gồm khoảng trắng tạo ra bởi phím Tab.
• S Trùng khớp với 1 ký tự không phải là khoảng trắng (non-whitespace).
• w Trùng khớp với các ký tự là từ (word) bao gồm dấu _ (underscore) và chữ số.
• W Trùng khớp với các ký tự không phải là từ (non-word). Ví dụ: W sẽ khớp với ký tự % trong chuỗi “100%”.
• uxxxx Trùng khớp với 1 ký tự unicode. Ví dụ: u00FA sẽ khớp với ký tự “ú”, u00F9 sẽ khớp với ký tự “ù”.
• pL Trùng khớp với một ký tự Unicode bất kỳ ngoại trừ dấu cách. Đây chính là cú pháp viết hoàn hảo hơn của dấu .,Ví dụ pL+ sẽ lấy được chuỗi truyền, thuyết trong chuỗi “truyền thuyết”.

Đừng lo, hãy xem qua các ví dụ từ từ rồi bạn sẽ hiểu

Ví dụ đơn giản

Tìm chuỗi số

Tìm ngày tháng

Link demo: https://regex101.com/r/3dNzjU/1

Tìm ngày tháng chính xác

Trong ví dụ trên thì ta thấy có chuỗi “60/60/2018” cũng được coi là ngày tháng, như thế là không chính xác. Ta hãy viết lại cho chuẩn.

Link demo: https://regex101.com/r/3dNzjU/2

Cách “tóm lấy” string cần tìm đưa vào Group

Cách tạo ra code để dùng RegEx trong các ngôn ngữ lập trình

RegEx là bộ cú pháp, tuy nhiên để áp dụng nó vào các ngôn ngữ lập trình lại phải tuân thủ theo các thư viện và quy tắc lập trình để lấy ra được các Group đã capture (thu) được. Hãy xem các tạo code ngay sau đây:

Cách bắt lấy chuỗi bất kỳ

Link demo: https://regex101.com/r/3dNzjU/3

Lấy một chuỗi nhưng không chứa 1 ký tự đặc biệt nào đó

Ví dụ bạn cần lấy 1 chuỗi dài, nhưng nếu chuỗi đó có chứa 1 ký tự đặt biệt nào đó, ví dụ ký tự / thì không được lấy dòng đó. Nghĩa là cần loại bỏ 1 ký tự đặc biệt ra khỏi tập kết quả (group matches) thu được.

Rất đơn giản, chúng ta hãy làm như sau để có thể loại bỏ dấu “/” ra khỏi kết quả thu được. https://regex101.com/r/ctuQwj/1

Giải thích 1 chút, như mình đã nói bên trên, khi dùng [^ab] thì nó sẽ loại bỏ các kết quả có chứa ký tự a hoặc b ra khỏi tập đã lấy được. Ở đây bạn cần loại bỏ dấu / nên ta sẽ viết là [^/]. Và vì chúng ta cần nhân bản nhiều lần các ký tự khác dấu / để tìm 1 chuỗi dài liên tiếp, cho đến khi gặp 1 số có 4 chữ số. Vậy thì ta sẽ viết thêm đuôi *? vào để thành [^/]*?.

Bình thường nếu tìm một chuỗi dài liên tiếp, không quan tâm là ký tự hay chữ số, ta hay viết là .*?, do đó cách viết [^/]*? thực ra là một biến thể của .*?.

Dấu chấm . sẽ bắt được một ký tự bất kỳ ngoại trừ dấu xuống dòng, do đó .*? sẽ chỉ bắt được chuỗi dài vô tận ở cùng 1 dòng (1 line). Do đó nếu bạn cần bắt được chuỗi nằm ở nhiều dòng cho đến khi gặp một đoạn chuỗi cố định nào đó, thì sẽ phải dùng đến chiêu sau đây.

Sử dụng [sS] để thay thế cho dấu . ta sẽ bắt được toàn bộ ký tự bất kỳ bao gồm cả dấu xuống dòng /n. Do đó để bắt được 1 chuỗi dài vô tận nằm ở nhiều dòng ta sẽ dùng [sS]*

Lấy một chuỗi nhưng không chứa 1 chuỗi con đặc biệt nào đó

Bây giờ bạn không chỉ cần exclude (loại bỏ) một ký tự ra khỏi danh sách chuỗi thu được, bạn còn cần loại bỏ hẳn “một chuỗi” thì sao. Vậy hãy dùng cách sau đây:

Vấn đề lúc này cần phải dùng đến chức năng Negative Lookahead của Regex, cách hoạt động như sau:

Giả sử mình cần exclude (loại bỏ) một chuỗi (chứ không phải 1 ký tự như là ví dụ [^/]*? như bên trên nữa) ra khỏi một chuỗi đã bắt được. Thì cần dùng cách viết (?!abc) (Chú ý là dấu ( và ) là bắt buộc phải viết để đủ cú pháp). Trong đó abc là 1 chuỗi các ký tự liền nhau cần loại bỏ. Nếu cần loại bỏ 2 hoặc nhiều chuỗi con thì sao? vậy ta sẽ viết là (?!abc|def|gho).

Vì chuỗi con nằm bên trong chuỗi cha, do đó chúng ta cần viết thêm 1 dấu chấm . ngay đằng sau (?!/bc) và bọc toàn bộ khối đó lại thành 1 group. Rồi viết thêm *? bên ngoài để nhân bản các ký tự lên thành 1 chuỗi.

Như vậy để viết Regex này ta phải tư duy từ bên trong ra bên ngoài. Và việc viết thêm Negative Lookahead kèm với dấu chấm dạng ((?!abc).)*? thật ra cũng vẫn chính là một biến thể của .*? (bắt một chuỗi dài vô tận, nhưng không được chứa chuỗi con cần loại bỏ bên trong nó)

Link demo: https://regex101.com/r/SThqo2/2

Bắt 1 chuỗi bất kỳ nằm ở nhiều dòng (mutiline)

Biểu thức RegEx: <h1>[sS]*</h2>

Sẽ bắt được cả toàn bộ chuỗi nhiều dòng sau đây:

Giải thích tại sao lại bắt được. Rất đơn giản, là vì s sẽ lấy được ký tự dấu cách, còn S sẽ lấy được ký tự bất kỳ ngoại trừ dấu cách (và S sẽ bắt được dấu xuống dòng ). Nếu kết hợp 2 ký tự đó nhét vào một khung vuông [sS] tức là sẽ lấy được 1 trong 2 trường hợp. Sẽ bắt được toàn bộ các ký tự bất kỳ bao gồm cả dấu cách nếu gặp. Viết [sS]*? thật ra là nhân bản ký tự cần bắt lên nhiều lần để tìm một chuỗi dài vô tận.

Bình thường nếu tìm một chuỗi dài liên tiếp, không quan tâm là ký tự hay chữ số, ta hay viết là .*?, do đó cách viết [sS]*? thực ra là một biến thể của .*?. Dấu chấm . sẽ bắt được một ký tự bất kỳ ngoại trừ dấu xuống dòng, do đó .*? sẽ chỉ bắt được chuỗi dài vô tận ở cùng 1 dòng (1 line). Do đó nếu bạn cần bắt được chuỗi nằm ở nhiều dòng cho đến khi gặp một đoạn chuỗi cố định nào đó, thì sẽ phải dùng đến chiêu sau đây. Sử dụng [sS] để thay thế cho dấu . ta sẽ bắt được toàn bộ ký tự bất kỳ bao gồm cả dấu xuống dòng /n. Do đó để bắt được 1 chuỗi dài vô tận nằm ở nhiều dòng ta sẽ dùng [sS]*

Các bạn có thể xem link demo: https://regex101.com/r/irhKCk/1

Trong thực tế RegEx có thể được gõ trực tiếp ở bất kỳ trình Editor nào. Ví dụ mình hay dùng Notepad++, hoặc Visual Studio

Check một chuỗi ngày tháng bất kỳ có hợp lệ hay không tính theo năm nhuận

Biểu thức RegEx:

Sẽ đúng cho:

Và sẽ không trùng với:

Check 1 chuỗi ngày tháng phải có cả ngày và giờ

Biểu thức RegEx:

Sẽ đúng cho:

Và sẽ không trùng với:

Check 1 chuỗi bất kỳ xem có phải ngày hoặc giờ hay không

Biểu thức RegEx: