java表达式解析，附加源码

java表达式解析器：ExpressionAnalyzer

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本表达式解析器使用java语言实现。

支持算术运算、逻辑运算、比较运算，

支持if分支结构的解析，

支持在表达式中使用自定义函数，

支持多种数据类型：数字、日期、字符、字符串、布尔。

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首先简单介绍表达式解析器的词法规则

支持五种数据类型：数字、日期、布尔、字符、字符串

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数字

数字类型在解析过程中将被转化成BigDecimal类型，支持以下格式：

整数123；

小数123.333；

指数1.2E2 或 1.2e2（即120）

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日期

支持两种形式的日期数据，一种是精确到日的，写法为[yyyy-MM-dd]，如[2012-03-31]；另一种精确到秒，写法为[yyyy-MM-dd HH:mm:ss]，如[2012-03-31 09:06:10]。

在表达式解析过程中日期类型将转化为java.util.Calendar。

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Boolean

布尔常量的写法可以是true、TRUE、false、FALSE。

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字符

字符分普通字符和转义字符。

普通字符：’a’、’_’

转义字符：’\n’、’\r’

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字符串

字符串用双引号表示，可包含转义字符，如”HelloWorld”、”Hello \r\n World”。

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变量

变量名以字母或下划线开头，只能包含字母、数字、下划线，如：abc、_abc、_a1。

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操作符

算术操作符：+、 -、 *、 /、 %（取余）；

逻辑操作符：&&、||、!

比较操作符：>、 >=、 <、 <=、 ==、 !=

赋值操作符：=

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以下是表达式解析器的使用介绍

创建表达式

类Expression的实例表示一个表达式，可通过Expression的构造函数创建或者使用ExpressionFactory创建。

表达式由语句组成，每个语句必须由分号结尾。定义表达式时可包含一个语句或多个语句，解析结果是被执行的最后一个语句的结果。

Expression有三个构造函数，可分别接受参数Stirng、InputStream、Reader。下面以String为例创建表达式。

Expression exp = new Expression("a=1; a + a*100;");

ExpressionFactory factory = ExpressionFactory.getInstance();Expression exp = factory.getExpression("a=1; a + a*100");

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执行表达式

通过调用Expression的evaluate()方法执行表达式:ExpressionFactory factory = ExpressionFactory.getInstance();

Expression exp = factory.getExpression("a=1;b=a*100;");Valuable result = exp.evaluate();

表达式的执行结果以接口Valuable表示，Valuable提供如下方法：

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public DataType getDataType();public int getIndex();public BigDecimal getNumberValue();public String getStringValue();public Character getCharValue();public Calendar getDateValue();public Boolean getBooleanValue();public Object getValue();

如果表达式的结果是数字，可以这样取值：

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BigDecimal number= result.getNumberValue();

如果忽略执行结果的类型，可以通过getValue方法取得Object()的执行结果。通过getDataType方法可以获得执行结果的具体类型。

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以下部分将详细介绍各种表达式的具体使用。

算术表达式

算术表达式只支持数字类型的常量、变量或表达式，可使用括号运算符：

100 / (2 * 50);

100 / (50 + 50);

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字符串连接

字符串和字符可以使用 + 连接。

例如，"Hello" + "World"+ '!';

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逻辑表达式

逻辑表达式只支持布尔类型的常量、变量或表达式，可使用括号运算符：

( 2>1? ||?false)?? &&? (false?|| ?1<2);

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比较运算

支持数字、字符、字符串、日期类型的比较，不支持布尔类型的比较。

"zxc" > "abc";

'b' >= 'a';

1+1 < 1;

[2012-03-31] >[2012-03-01];

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赋值语句

第一次给变量赋值时确定了变量的类型，后续语句中不能给变量赋以不同的类型，否则抛出ArgumentsMismatchException异常。

例执行语句 a = “Hello Word”;? a=1; 将会抛出异常：

Type mismatch inassignment: cannot convert from String to Number.

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函数

表达式解析器目前只提供了三个系统函数：abs（取绝对值）、max（取最大值）和judge（判断）。

函数的调用支持嵌套：

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Expression expression = factory.getExpression("1 + max(1,abs(-2)) + abs(-1);");

judge函数共接受三个参数，第一个参数为布尔类型，第二和第三个参数为任意类型，例如judge(2>1,? "2", ?"1")将返回字符串”2”。

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函数参数可以是固定个数的参数，如judge，也可以是任意多个参数，如abs和max。

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2.自定义函数

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通过继承抽象类Function可以自定义函数。

Function有两个构造函数Function(String)和 function(String, DataType[])。Function(String)接受函数名，function(String,DataType[])接受函数名和参数类型数组。

继承Function还需要实现两个抽象方法：getArgumentNum()返回参数个数，execute(Valuable[])实现函数执行逻辑，并返回执行结果。

下面介绍如何自定义无参函数、固定参数函数和任意数量参数的函数。

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定义无参函数时，getArgumentNum()返回0，且构造函数中无需传入参数类型数组。比如定义一个函数取得当前日期，函数名为getDate：

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import java.util.Calendar;import java.util.Date;import neu.sxc.expression.syntax.function.Function;import neu.sxc.expression.tokens.Valuable;public class CurrentDate extends Function {public CurrentDate() {super("getDate");}public int getArgumentNum() {return 0;}@Overrideprotected Object executeFunction(Valuable[] arguments) {Calendar date = Calendar.getInstance();date.setTime(new Date());return date;}}

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以上面提到的judge函数为例：

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import neu.sxc.expression.tokens.DataType;import neu.sxc.expression.tokens.Valuable;public class Judge extends Function {public Judge() {super("judge", new DataType[]{DataType.BOOLEAN, DataType.ANY, DataType.ANY});}public int getArgumentNum() {return 3;}@Overrideprotected Object executeFunction(Valuable[] arguments) {boolean condition = arguments[0].getBooleanValue();if(condition)return arguments[1].getValue();elsereturn arguments[2].getValue();}}

?getArgumentNum()返回3，构造函数中DataType.ANY表示参数为任意类型

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import java.math.BigDecimal;import neu.sxc.expression.tokens.DataType;import neu.sxc.expression.tokens.Valuable;public class Max extends Function {public Max() {super("max", new DataType[]{DataType.NUMBER});}public int getArgumentNum() {return -1;}@Overridepublic Object executeFunction(Valuable[] arguments) {BigDecimal result;if(arguments.length == 0) {result = new BigDecimal("0");} else {result = arguments[0].getNumberValue();for(int i=1; i<arguments.length; i++)if(result.compareTo(arguments[i].getNumberValue()) < 0)result = arguments[i].getNumberValue();}return result;}}

?getArgumentNum()返回-1，表示参数为任意个数。对于任意数量参数的函数，参数必须为同一类型，所以在构造函数中传入的参数类型数组为：new DataType[]{DataType.NUMBER}。

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3.定义函数注册

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Expression expression = factory.getExpression("getDate();");expression.addFunction(new CurrentDate());expression.evaluate();

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if语句

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