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我们以实现加、减算法(由于篇幅所限,乘、除法的运算读者可以自行扩展)的公式为例,讲解如何解析一个固定语法逻辑。由于使用语法解析的场景比较少,而且一些商业公司(如SAS、SPSS等统计分析软件)都支持类似的规则运算,亲自编写语法解析的工作已经非常少,以下例程采用逐步分析方法,带领大家了解这一实现过程。
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想想公式中有什么?仅有两类元素:运算元素和运算符号,运算元素就是指a、b、c等符号,需要具体赋值的对象,也叫做终结符号,为什么叫终结符号呢?因为这些元素除了需要赋值外,不需要做任何处理,所有运算元素都对应一个具体的业务参数,这是语法中最小的单元逻辑,不可再拆分;运算符号就是加减符号,需要我们编写算法进行处理,每个运算符号都要对应处理单元,否则公式无法运行,运算符号也叫做非终结符号。两类元素的共同点是都要被解析,不同点是所有的运算元素具有相同的功能,可以用一个类表示,而运算符号则是需要分别进行解释,加法需要加法解析器,减法需要减法解析器。分析到这里,我们就可以先画一个简单的类图,如图27-1所示。
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图27-1 初步分析加减法类图
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这是一个很简单的类图,VarExpression用来解析运算元素,各个公式能运算元素的数量是不同的,但每个运算元素都对应一个VarExpression对象。SybmolExpression负责解析符号,由两个子类AddExpression(负责加法运算)和SubExpression(负责减法运算)来实现。解析的工作完成了,我们还需要把安排运行的先后顺序(加减法不用考虑,但是乘除法呢?注意扩展性),并且还要返回结果,因此我们需要增加一个封装类来进行封装处理,由于我们只做运算,暂时还不与业务有关联,定义为Calculator类。分析到这里,思路就比较清晰了,优化后加减法类图如图27-2所示。
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图27-2 优化后加减法类图
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Calculator的作用是封装,根据迪米特法则,Client只与直接的朋友Calculator交流,与其他类没关系。整个类图的结构比较清晰,下面填充类图中的方法,完整类图如图27-3所示。
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图27-3 完整加减法类图
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类图已经完成,下面来看代码实现。Expression抽象类如代码清单27-1所示。
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代码清单27-1 抽象表达式类
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public abstract class Expression{
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//解析公式和数值,其中var中的key值是是公式中的参数,value值是具体的数字
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public abstract int interpreter(HashMap<String,Integer>var);
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}
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抽象类非常简单,仅一个方法interpreter负责对传递进来的参数和值进行解析和匹配,其中输入参数为HashMap类型,key值为模型中的参数,如a、b、c等,value为运算时取得的具体数字。
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变量解析器如代码清单27-2所示。
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代码清单27-2 变量解析器
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public class VarExpression extends Expression{
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private String key;
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public VarExpression(String_key){
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this.key=_key;
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