JSP: 検索（正規表現の利用）

ここでは、送信データを利用した検索について演習します。完全に一致する場合と、部分的に一致すればいい場合とがあり、その両者を実現する方法を学びます。部分的な一致を調べる場合には、正規表現に関する知識が必要になります。かいつまんで説明していますので、必要があればインターネットで検索するなどして調べてみてください。

日本語文字コードの変換

JSPでは日本語データのやり取りの際には、文字コードを意識しなければいけません。Javaによる内部処理はUnicodeが使われており、 WebブラウザからのデータがUnicodeでない時には、自動的に判断してくれるようになっていますが、文字化けが起こる場合もあります。正しい動作を保証するためには文字コードを明示した方がよさそうです。

下記では、変数Nameに格納されたデータをShift_JISへ変換するまでの処理を表しています。

上記のorgNameに格納されているデータに対して、 getBytesというメソッドにISO-8859-1を明記して、 ISO-8859-1という文字コードでバイト単位でデータを取り出しています。そして、その取り出したデータを Shift_JISに変換して、StringクラスのconvertedNameというインスタンスに格納している、という流れを意味しています。これにより、 Shift_JISで作成されたJSPファイルからのデータも、文字化けせずに済みます。

上記ではShift_JISへ変換してWebブラウザに出力するよう明記していますが、下記のようにJISAutoDitectという方法で自動判別による変換を指示することもできます。ですが、書籍やWebページを見てみると、誤った判別の可能性もあり、上記のように文字コードを明記する方が無難とのことです。

日本語の文字化けに対して、Servlet API2.3から、 setCharacterEncoding()というメソッドが使えるようになりました。したがって、一度だけ、

と記述するだけで、後はgetParameter()メソッドでデータを受け取っても文字化けしなくなります。今後はこちらを使用していきます。

それでは下記の見本、address1.html、address1.jspを作ってみましょう。見本では、名前とメールアドレスを送信して処理するだけのHTML、JSPファイルです。両者をSun ONEを使って自分自身で入力して作成し、送信される日本語データがどのように表示されるか、確認しましょう。

<html>
<head>
<title>メールアドレスの検索</title>
</head>

<body>
<form method="post" action="address1.jsp">

<p>
入力して下さい
</p>

<table border="1">
<tr>
  <th>名前</th>
  <td><input type="text" size="30" name="yourName" /></td>
</tr>
<tr>
  <th>メールアドレス</th>
  <td><input type="text" size="30" name="yourMail" /></td>
</tr>
</table>
<br />
<input type="submit" value="送信" />

</form>
</body>
</html>

<%@ page contentType="text/html;charset=Shift_JIS" %>
<html>
<head>
<title>メールアドレスの検索結果</title>
</head>
<body>

<%
  String orgName = request.getParameter("yourName");
  String yourName = new String(orgName.getBytes("ISO-8859-1"), "Shift_JIS");

  String orgMail = request.getParameter("yourMail");
  String yourMail = new String(orgMail.getBytes("ISO-8859-1"), "Shift_JIS");
%>
<p>
送信結果
</p>
<table border="1">
<tr>
  <th></th>
  <th>文字コード変換前</th>
  <th>文字コード変換後</th>
</tr>
<tr>
  <th>名前</th>
  <td><%=orgName%></td>
  <td><%=yourName%></td>
</tr>
<tr>
  <th>メールアドレス</th>
  <td><%=orgMail%></td>
  <td><%=yourMail%></td>
</tr>
</table>

</body>
</html>

エスケープ文字への変換

address1.jspでは単に文字コードを変換しただけでした。ここでは form要素を利用したクロスサイトスクリプティングという、悪意を持った攻撃への対策として、特定の特殊記号（メタキャラクタ）を別の表現に置換する エスケープ文字への変換を行います。

上記のように、form要素から送られてきた「<」のような記号は、対応するエスケープ文字である「<」に置換する必要があります。

メタキャラクタ	エスケープ文字
<	<
>	>
&	&
"	"

以下では、 address1.jspに、エスケープ文字への変換処理を追記したaddress2.jspを示してありますが、 <%!～%>の間で、変換処理のメソッドを宣言 しています。Sun ONE上で作成してください。address2.htmlは address1.htmlをコピーして作成してください。ただし、「action="address1.jsp"」の箇所を「action="address2.jsp"」のように修正してください。

動作確認の際に、入力データにわざと「<」のような特殊記号を入力して送信してみてください。出力結果では正しくエスケープ文字へ変換されているか、Webブラウザの「ソースの表示」で確認しましょう。

<%@ page contentType="text/html;charset=Shift_JIS" %>
<%!
private String escapeChar(String strInput){
  StringBuffer strOutput=new StringBuffer();
  for(int i=0;i<strInput.length();i++){
    switch(strInput.charAt(i)){
      case '<' :
        strOutput.append("&lt;");
        break;
      case '>' :
        strOutput.append("&gt;");
        break;
      case '&' :
        strOutput.append("&amp;");
        break;
      case '"' :
        strOutput.append("&quot;");
        break;
      default :
        strOutput.append(strInput.charAt(i));
        break;
    }
  }
  return strOutput.toString();
}
%>
<html>
<head>
<title>メールアドレスの検索結果</title>
</head>
<body>

<%
  request.setCharacterEncoding("Shift_JIS");

  String yourName = request.getParameter("yourName");
  yourName = escapeChar(yourName);

  String yourMail = request.getParameter("yourMail");
  yourMail = escapeChar(yourMail);
%>

<p>
送信結果
</p>
<table border="1">
<tr>
  <th>名前</th>
  <td><%=yourName%></td>
</tr>
<tr>
  <th>メールアドレス</th>
  <td><%=yourMail%></td>
</tr>
</table>

</body>
</html>

配列における完全一致検索

それでは、送信されてきたデータが予め用意してあるデータに合致するかどうか調べてみましょう。JSPスクリプト内に配列を用意し、メールアドレスを格納しています。for文による繰り返し処理で、送信データと配列の各要素の内容が等しいか調べています。文字列が等しいかどうかは equalsメソッドを利用しています。

<%@ page contentType="text/html;charset=Shift_JIS" %>
<%!
private String escapeChar(String strInput){
  StringBuffer strOutput=new StringBuffer();
  for(int i=0;i<strInput.length();i++){
    switch(strInput.charAt(i)){
      case '<' :
        strOutput.append("&lt;");
        break;
      case '>' :
        strOutput.append("&gt;");
        break;
      case '&' :
        strOutput.append("&amp;");
        break;
      case '"' :
        strOutput.append("&quot;");
        break;
      default :
        strOutput.append(strInput.charAt(i));
        break;
    }
  }
  return strOutput.toString();
}
%>
<html>
<head>
<title>メールアドレスの検索結果</title>
</head>
<body>

<%
  request.setCharacterEncoding("Shift_JIS");

  String yourName = escapeChar(request.getParameter("yourName"));
  String yourMail = escapeChar(request.getParameter("yourMail"));

  String[] mailArray = {"yamada_jp@hotmail.com", "gogo@docomo.ne.jp", 
  "e01200yy@edu.tuis.ac.jp", "g03010yy@rsch.tuis.ac.jp", 
  "y_yamada@rsch.tuis.ac.jp"};

%>

<p>
送信結果
</p>

<%
  int flag = 0;

  if (yourName.equals("")) {
    out.println("名前を入力してください<br />");
    flag = -1;
  }
  if (yourMail.equals("")) {
    out.println("メールアドレスを入力してください<br />");
    flag = -1;
  }

  if (flag != -1) {
%>
<table border="1">
<tr>
  <th>名前</th>
  <td><%=yourName%></td>
</tr>
<tr>
  <th>メールアドレス</th>
  <td><%=yourMail%></td>
</tr>
</table>
<%
    for (int i=0; i<mailArray.length; i++) {
      if (mailArray[i].equals(yourMail)) {
        out.println("<p>入力されたメールアドレスはありました</p>");
        flag = 1;
        break;
      }
    } 
    if (flag == 0) {
      out.println("<p>入力されたメールアドレスはありませんでした</p>");
    }
  }
%>
</body>
</html>

正規表現による入力データの判定

今度は、入力されたデータが特定の形式にしたがっているか判断し、その形式に合わなければ、検索する前にエラー処理を行います。ここで 正規表現 (regular expression)という処理が必要になります。

正規表現そのものは、UNIXのコマンドでの処理やPerlでの処理でも利用され、またWindowsの代表的なテキストエディタである秀丸でもある程度の機能を利用できます。Perlでの正規表現はこちらのWebページ、また秀丸での正規表現はこちらのWebページに記載されていますので、参考にしてください。

正規表現	意味
`.`	任意の1文字が存在すればマッチ
*	直前のものが0回以上繰り返すとマッチ
+	直前のものが1回以上繰り返すとマッチ
{m}	直前のものがm回繰り返すとマッチ
{m,}	直前のものがm回以上繰り返すとマッチ
[ ] 例：[あさと]んま	または（1文字のみ対応可能）「あんま」、「さんま」、「とんま」にマッチ
( \| ) 例：東京(情報\|農業)大学	または（1文字以上に対応可能）「東京情報大学」、「東京農業大学」にマッチ
[0-9]	0から9までの数字にマッチ
[a-z]	aからzまでの英文字にマッチ
^	文字列の先頭にあればマッチ
$	文字列の終わりにあればマッチ
`[^ ]`	否定

下記の見本、address4-1.jspでは、入力されたメールアドレスに対して、「.+@.+」というパターン（正規表現）にあてはまるか判定しています。この意味は以下の通りです。

したがって、「@の前には1字以上の文字列、後にも1字以上の文字列で構成される文字列」という条件を指定していることになります。

正規表現	`.+`	@	`.+`
意味	任意の1字以上の文字列	@マーク（ただの文字）	任意の1字以上の文字列

<%@ page contentType="text/html;charset=Shift_JIS" %>
<%@ page import="java.util.regex.*" %>
<%!
private String escapeChar(String strInput){
  StringBuffer strOutput=new StringBuffer();
  for(int i=0;i<strInput.length();i++){
    switch(strInput.charAt(i)){
      case '<' :
        strOutput.append("&lt;");
        break;
      case '>' :
        strOutput.append("&gt;");
        break;
      case '&' :
        strOutput.append("&amp;");
        break;
      case '"' :
        strOutput.append("&quot;");
        break;
      default :
        strOutput.append(strInput.charAt(i));
        break;
    }
  }
  return strOutput.toString();
}
%>
<html>
<head>
<title>メールアドレスの検索結果</title>
</head>
<body>

<%
  request.setCharacterEncoding("Shift_JIS");

  String yourName = escapeChar(request.getParameter("yourName"));
  String yourMail = escapeChar(request.getParameter("yourMail"));

  String[] mailArray = {"yamada_jp@hotmail.com", "gogo@docomo.ne.jp", 
  "e01200yy@edu.tuis.ac.jp",  "g03010yy@rsch.tuis.ac.jp", 
  "y_yamada@rsch.tuis.ac.jp"};

%>

<p>
送信結果
</p>

<%
  int flag = 0;

  if (yourName.equals("")) {
    out.println("名前を入力してください<br />");
    flag = -1;
  }
  if (yourMail.equals("")) {
    out.println("メールアドレスを入力してください<br />");
    flag = -1;

  } else {

    Pattern searchPattern = Pattern.compile(".+@.+");
    Matcher searchMatcher = searchPattern.matcher(yourMail);

    if (!searchMatcher.find()) {
      out.println("正しいメールアドレスを入力してください<br />");
      flag = -1;
    }
  }

  if (flag != -1) {
%>
<table border="1">
<tr>
  <th>名前</th>
  <td><%=yourName%></td>
</tr>
<tr>
  <th>メールアドレス</th>
  <td><%=yourMail%></td>
</tr>
</table>
<%
    for (int i=0; i<mailArray.length; i++) {
      if (mailArray[i].equals(yourMail)) {
        out.println("<p>入力されたメールアドレスはありました</p>");
        flag = 1;
        break;
      }
    } 
    if (flag == 0) {
      out.println("<p>入力されたメールアドレスはありませんでした</p>");
    }
  }
%>
</body>
</html>

上記の処理の中でも、正規表現に関する部分について説明します。まず、正規表現のパターンを記述するインスタンスが必要になります。そのため、下記のように

Patternクラスのインスタンスを生成しています。正規表現のパターンは、 Patternクラスのcompile()メソッドを利用して、 ".+@.+"のように記述しています。

次に、パターンを含むかどうか調べたい対象を特定します。それが、

のように記述されています。Matcherクラスのインスタンスとして、 searchMatcherを生成しています。上記の処理では、yourMailに格納されている文字列（メールアドレス）に対して正規表現があてはまるかどうかを調べようとしています。そして、

は、与えられた正規表現にあてはまらなければ、if文が実行されます。与えられた正規表現にあてはまれば、searchMatcher.find()はtrueを返します。「!」の記号で、否定を表すことも注意してください。

課題1：上記のaddress4-1.jspを参考にし、正規表現の部分を修正して、@の直後には、「.以外の1文字以上の文字列」、「.」、「.以外の1文字以上の文字列」 があるメールアドレスのみを通し、それ以外のメールアドレスに対してはエラーを表示させたい。そのようなJSPファイルをaddress4-2.jspとして作成し、動作確認せよ。ちなみにJSPでの正規表現では、 文字としてのピリオドは\\. で表現される。

要求されている正規表現：

正規表現	`.+`	@	自分で考えよう	`\\.`	自分で考えよう
意味	任意の1字以上の文字列	@マーク（ただの文字）	`.`以外の1字以上の文字列	`.`	`.`以外の1字以上の文字列

エラー表示させたいメールアドレスの例：

abc@.abc
abc@abc.
abc@abc

課題1の解答（正規表現の部分だけ）： 演習中の説明と若干違います

^.+@[^\\.]+\\.[^\\.]+$

課題2：課題1の条件に加えて、正規表現の部分を修正して、@が2つ以上あるメールアドレスに対しては エラーを表示させるJSPファイルをaddress4-3.jspとして作成し、動作確認せよ。

エラー表示させたいメールアドレスの例：

abc@abc@.abc
aaa@abc.@abc
aaa@abc@abc
aaa@@abc.abc

課題3： @が1つだけであり、末尾がtuis.ac.jpであるメールアドレス 以外にはエラーを表示させるJSPファイルをaddress4-4.jspとして作成し、動作確認せよ。

条件を満たすメールアドレスの例：

abc@abc.tuis.ac.jp
888888@edu.tuis.ac.jp
vwxyz@rsch.tuis.ac.jp

エラー表示させるメールアドレスの例：

abc@a@c.tuis.ac.jp
abc@abc.tuis.ac.jpppp
abc@abc.tuis.ac.jp.abc

課題4：課題3の条件に加えて @の前は、「m, e, s, c, gのうちの1文字」+ 「5桁の数字」+「2桁の英文字」から構成されるメールアドレス 以外にはエラーを表示させるJSPファイルをaddress4-5.jspとして作成し、動作確認せよ。

条件を満たすメールアドレスの例：

e22111ab@abc.tuis.ac.jp
g99999xy@rsch.tuis.ac.jp

エラー表示させるメールアドレスの例：

gg99999xy@rsch.tuis.ac.jp
888888@edu.tuis.ac.jp
vwxyz@rsch.tuis.ac.jp

課題（正規表現）

上記の課題1～4までの、正規表現の部分だけを記述したテキストファイルを作成し、2004/01/19（月）の演習開始時に提出せよ。

配列における部分一致検索（正規表現）

今度は入力されたメールアドレスの一部分を手がかりに、配列に格納されたデータに部分的に一致するかどうか調べていきます。下記のJSPファイルを address5.jspとして作成しましょう。

動作確認として様々な文字列、および正規表現を取り入れた文字列で試してみましょう。例えば、「yamada」と「^yamada」との違い、「jp」と「jp$」との違いを確認してみましょう。

<%@ page contentType="text/html;charset=Shift_JIS" %>
<%@ page import="java.util.regex.*" %>
<%!
private String escapeChar(String strInput){
  StringBuffer strOutput=new StringBuffer();
  for(int i=0;i<strInput.length();i++){
    switch(strInput.charAt(i)){
      case '<' :
        strOutput.append("&lt;");
        break;
      case '>' :
        strOutput.append("&gt;");
        break;
      case '&' :
        strOutput.append("&amp;");
        break;
      case '"' :
        strOutput.append("&quot;");
        break;
      default :
        strOutput.append(strInput.charAt(i));
        break;
    }
  }
  return strOutput.toString();
}
%>
<html>
<head>
<title>メールアドレスの検索結果</title>
</head>
<body>

<%
  request.setCharacterEncoding("Shift_JIS");

  String yourName = escapeChar(request.getParameter("yourName"));
  String yourMail = escapeChar(request.getParameter("yourMail"));

  String[] mailArray = {"yamada_jp@hotmail.com", "gogo@docomo.ne.jp", 
"e01200yy@edu.tuis.ac.jp", "g03010yy@rsch.tuis.ac.jp", "y_yamada@rsch.tuis.ac.jp"};
%>

<p>
送信結果
</p>

<%
  int flag = 0;

  if (yourName.equals("")) {
    out.println("名前を入力してください<br />");
    flag = -1;
  }
  if (yourMail.equals("")) {
    out.println("検索したい文字列を入力してください<br />");
    flag = -1;
  }

  if (flag != -1) {
%>
<table border="1">
<tr>
  <th>名前</th>
  <td><%=yourName%></td>
</tr>
<tr>
  <th>メールアドレス</th>
  <td><%=yourMail%></td>
</tr>
</table>

<%
    Pattern searchPattern = Pattern.compile(yourMail);

    for (int i=0; i<mailArray.length; i++) {

      Matcher searchMatcher = searchPattern.matcher(mailArray[i]);

      if (searchMatcher.find()) {
        out.println("合致したメールアドレス："+mailArray[i]+"<br />");
        flag = 1;
      }
    }
    if (flag == 0) {
      out.println("合致したメールアドレスはありません。<br />");
    }

  }
%>
</body>
</html>