1概述
首先需要說明的一點(diǎn)，無(wú)論是Winform，還是Webform，都有很成熟的日歷控件，無(wú)論從易用性還是可擴(kuò)展性上看，日期的選擇和校驗(yàn)還是用日歷控件來實(shí)現(xiàn)比較好。
前幾天在CSDN多個(gè)版塊看到需要日期正則的帖子，所以整理了這篇文章，和大家一起討論交流，如有遺漏或錯(cuò)誤的地方，還請(qǐng)大家指正。
日期正則一般是對(duì)格式有要求，且數(shù)據(jù)不是直接由用戶輸入時(shí)使用。因應(yīng)用場(chǎng)景的不同，寫出的正則也不同，復(fù)雜程度也自然不同。正則的書寫需要根據(jù)具體情況具體分析，一個(gè)基本原則就是：只寫合適的，不寫復(fù)雜的。
對(duì)于日期提取，只要能與非日期區(qū)分開，寫最簡(jiǎn)單的正則即可，如
復(fù)制代碼 代碼如下:
\d{4}-\d{2}-\d{2}
如果可以在源字符串中唯一定位yyyy-MM-dd格式的日期，則可用做提取。
對(duì)于驗(yàn)證，如果僅僅是驗(yàn)證字符組成及格式是沒有多大意義的，還要加入對(duì)規(guī)則的校驗(yàn)。由于閏年的存在，使得日期的校驗(yàn)正則變得比較復(fù)雜。
先來考察一下日期的有效范圍以及什么是閏年。
2 日期的規(guī)則
2.1 日期的有效范圍
對(duì)于日期的有效范圍，不同的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)有所不同。
MSDN中定義的DateTime對(duì)象的有效范圍是：0001-01-01 00:00:00到9999-12-31 23:59:59。
UNIX時(shí)間戳的0按照ISO 8601規(guī)范為 ：1970-01-01T00:00:00Z。
而實(shí)際應(yīng)用中，日期的范圍基本上不會(huì)超出DateTime所規(guī)定的范圍，所以正則驗(yàn)證取其中常用的日期范圍即可。
2.2 什么是閏年
（以下摘自百度百科）
閏年(leap year)是為了彌補(bǔ)因人為歷法規(guī)定造成的年度天數(shù)與地球?qū)嶋H公轉(zhuǎn)周期的時(shí)間差而設(shè)立的。補(bǔ)上時(shí)間差的年份為閏年。
地球繞日運(yùn)行周期為365天5小時(shí)48分46秒（合365.24219天），即一回歸年（tropical year）。公歷的平年只有365日，比回歸年短約0.2422 日，每四年累積約一天，把這一天加于2月末（即2月29日），使當(dāng)年時(shí)間長(zhǎng)度變?yōu)?66日，這一年就為閏年。
需要注意的是,現(xiàn)在的公歷是根據(jù)羅馬人的“儒略歷”改編而得。由于當(dāng)時(shí)沒有了解到每年要多算出0.0078天的問題，從公元前46年，到16世紀(jì)，一共累計(jì)多出了10天。為此，當(dāng)時(shí)的教皇格雷果里十三世，將1582年10月5日人為規(guī)定為10月15日。并開始了新閏年規(guī)定。即規(guī)定公歷年份是整百數(shù)的，必須是400的倍數(shù)才是閏年，不是400的倍數(shù)的就是平年。比如，1700年、1800年和1900年為平年，2000年為閏年。此后，平均每年長(zhǎng)度為365.2425天，約4年出現(xiàn)1天的偏差。按照每四年一個(gè)閏年計(jì)算，平均每年就要多算出0.0078天，經(jīng)過四百年就會(huì)多出大約3天來，因此，每四百年中要減少三個(gè)閏年。閏年的計(jì)算，歸結(jié)起來就是通常說的：四年一閏；百年不閏，四百年再閏。
2.3 日期的格式
根據(jù)不同的語(yǔ)言文化，日期的連字符會(huì)有所不同，通常有以下幾種格式：
yyyyMMdd
yyyy-MM-dd
yyyy/MM/dd
yyyy.MM.dd
3 日期正則表達(dá)式構(gòu)建
3.1 規(guī)則分析
寫復(fù)雜正則的一個(gè)常用方法，就是先把不相關(guān)的需求拆分開，分別寫出對(duì)應(yīng)的正則，然后組合，檢查一下相互的關(guān)聯(lián)關(guān)系以及影響，基本上就可以得出對(duì)應(yīng)的正則。
按閏年的定義可知，日期可以有幾種分類方法。
3.1.1 根據(jù)天數(shù)是否與年份有關(guān)劃分為兩類
與年份無(wú)關(guān)的一類中，根據(jù)每月天數(shù)的不同，又可細(xì)分為兩類
Ø 1、3、5、7、8、10、12月為1-31日
Ø 4、6、9、11月為1-30日
與年份有關(guān)的一類中
Ø 平年2月為1-28日
Ø 閏年2月為1-29日
3.1.2 根據(jù)包含日期不同可劃分為四類
Ø 所有年份的所有月份都包含1-28日
Ø 所有年份除2月外都包含29和30日
Ø 所有年份1、3、5、7、8、10、12月都包含31日
Ø 閏年2月包含29日
3.1.3 分類方法選擇
因?yàn)槿掌诜诸愔蟮膶?shí)現(xiàn)，是要通過(exp1|exp2|exp3)這種分支結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，而分支結(jié)構(gòu)是從左側(cè)分支依次向右開始嘗試匹配，當(dāng)有一個(gè)分支匹配成功時(shí)，就不再向右嘗試，否則嘗試所有分支后并報(bào)告失敗。
分支的多少，每個(gè)分支的復(fù)雜程度都會(huì)影響匹配效率，考慮到被驗(yàn)證日期概率分布，絕大多數(shù)都是落到1-28日內(nèi)，所以采用第二種分類方法，會(huì)有效提高匹配效率。
3.2 正則實(shí)現(xiàn)
采用3.1.2節(jié)的分類方法，就可以針對(duì)每一個(gè)規(guī)則寫出對(duì)應(yīng)的正則，以下暫按MM-dd格式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
先考慮與年份無(wú)關(guān)的前三條規(guī)則，年份可統(tǒng)一寫作
復(fù)制代碼 代碼如下:
(?!0000)[0-9]{4}
下面僅考慮月和日的正則
Ø 包括平年在內(nèi)的所有年份的月份都包含1-28日
復(fù)制代碼 代碼如下:
(0[1-9]|1[0-2])-(0[1-9]|1[0-9]|2[0-8])
Ø 包括平年在內(nèi)的所有年份除2月外都包含29和30日
復(fù)制代碼 代碼如下:
(0[13-9]|1[0-2])-(29|30)
Ø 包括平年在內(nèi)的所有年份1、3、5、7、8、10、12月都包含31日
復(fù)制代碼 代碼如下:
(0[13578]|1[02])-31)
合起來就是除閏年的2月29日外的其它所有日期
復(fù)制代碼 代碼如下:
(?!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)
接下來考慮閏年的實(shí)現(xiàn)
Ø 閏年2月包含29日
這里的月和日是固定的，就是02-29，只有年是變化的。
可通過以下代碼輸出所有的閏年年份，考察規(guī)則
復(fù)制代碼 代碼如下:
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";
}
}
根據(jù)閏年的規(guī)則，很容易整理出規(guī)則，四年一閏；
復(fù)制代碼 代碼如下:
([0-9]{2}(0[48]|[2468][048]|[13579][26])
百年不閏，四百年再閏。
復(fù)制代碼 代碼如下:
(0[48]|[2468][048]|[13579][26])00
合起來就是所有閏年的2月29日
復(fù)制代碼 代碼如下:
([0-9]{2}(0[48]|[2468][048]|[13579][26])|(0[48]|[2468][048]|[13579][26])00)-02-29)
四條規(guī)則都已實(shí)現(xiàn)，且互相間沒有影響，合起來就是所有符合DateTime范圍的日期的正則
復(fù)制代碼 代碼如下:
^((?!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)$
考慮到這個(gè)正則表達(dá)式僅僅是用作驗(yàn)證，所以捕獲組沒有意義，只會(huì)占用資源，影響匹配效率，所以可以使用非捕獲組來進(jìn)行優(yōu)化。
復(fù)制代碼 代碼如下:
^(?:(?!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)$
以上正則年份0001-9999，格式y(tǒng)yyy-MM-dd。可以通過以下代碼驗(yàn)證正則的有效性和性能
復(fù)制代碼 代碼如下:
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("開始日期： " + dt.ToString("yyyy-MM-dd"));
while (dt = endDay)
{
if (!dateRegex.IsMatch(dt.ToString("yyyy-MM-dd")))
{
Console.WriteLine(dt.ToString("yyyy-MM-dd") + " false");
}
if (dt == endDay)
{
break;
}
dt = dt.AddDays(1);
}
Console.WriteLine("結(jié)束日期： " + dt.ToString("yyyy-MM-dd"));
sw.Stop();
Console.WriteLine("測(cè)試用時(shí)： " + sw.ElapsedMilliseconds + "ms");
Console.WriteLine("測(cè)試完成！");
Console.ReadLine();
4 日期正則表達(dá)式擴(kuò)展
4.1 “年月日”形式擴(kuò)展
以上實(shí)現(xiàn)的是yyyy-MM-dd格式的日期驗(yàn)證，考慮到連字符的不同，以及月和日可能為M和d，即yyyy-M-d的格式，可以對(duì)以上正則進(jìn)行擴(kuò)展
復(fù)制代碼 代碼如下:
^(?:(?!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)$
使用反向引用進(jìn)行簡(jiǎn)化，年份0001-9999，格式y(tǒng)yyy-MM-dd或yyyy-M-d，連字符可以沒有或是“-”、“/”、“.”之一。
復(fù)制代碼 代碼如下:
^(?:(?!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))$
這就是“年月日”這種形式最全的一個(gè)正則了，不同含義部分以不同顏色標(biāo)識(shí)，可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行栽剪。
4.2 其它形式擴(kuò)展
了解了以上正則各部分代表的含義，互相間的關(guān)系后，就很容易擴(kuò)展成其它格式的日期正則，如dd/MM/yyyy這種“日月年”格式的日期。
復(fù)制代碼 代碼如下:
^(?:(?:(?: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))$
這種格式需要注意的就是不能用反向引用來進(jìn)行優(yōu)了。連字符等可根據(jù)自己的需求栽剪。
4.3 添加時(shí)間的擴(kuò)展
時(shí)間的規(guī)格很明確，也很簡(jiǎn)單，基本上就HH:mm:ss和H:m:s兩種形式。
復(fù)制代碼 代碼如下:
([01][0-9]|2[0-3]):[0-5][0-9]:[0-5][0-9]
合入到日期的正則中，yyyy-MM-dd HH:mm:ss
復(fù)制代碼 代碼如下:
^(?:(?!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。當(dāng)然，年份也可以根據(jù)閏年規(guī)則定制。
如年份1600-9999，格式y(tǒng)yyy-MM-dd或yyyy-M-d，連字符可以沒有或是“-”、“/”、“.”之一。
復(fù)制代碼 代碼如下:
^(?:(?: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特別說明
以上正則采用的是最基本的正則語(yǔ)法規(guī)則，絕大多數(shù)采用傳統(tǒng)NFA引擎的語(yǔ)言都可以支持，包括JavaScript、Java、.NET等。
另外需求說明的是，雖然日期的規(guī)則相對(duì)明確，可以采用這種方式裁剪來得到符合要求的日期正則，但是并不推薦這樣使用正則，正則的強(qiáng)大在于它的靈活性，可以根據(jù)需求，量身打造最合適的正則，如果只是用來套用模板，那正則也就不稱其為正則了。
正則的語(yǔ)法規(guī)則并不多，而且很容易入門，掌握語(yǔ)法規(guī)則，量體裁衣，才是正則之“道”。
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