java數學表達式計算 QLExpress
你想知道 a love b = ? 嗎 ，你想隨意定義自己的操作符號嗎 ？ 請使用 QLExpress工具包
這個表達式相對別的計算工具，優點主要體現在：
A、不需要預先加載可能需要的所有屬性值
B、 用戶可以根據業務需要自定義操作符號和函數
C、可以同步輸出判斷錯誤信息，有利于提高業務系統在規則判斷等使用場景下的用戶體驗。減少業務系統相關的處理代碼。
主要用途：一些業務規則的組合判斷，同時需要輸出相關的錯誤信息
執行的流程：
1、單詞分解
2、語法分析
最簡單Hello范例：
String express = "10 * 10 + 1 + 2 * 3 + 5 * 2";
ExpressRunner runner = new ExpressRunner();
Object result = runner.execute(express, null, false, null);
System.out.println("表達式計算：" + express + " = " + result);
其它范例：
ExpressRunner runner = new ExpressRunner();
runner.addOperator("love", new LoveOperator("love"));
runner.addOperatorWithAlias("屬于", "in", "用戶$1不在允許的范圍");
runner.addOperatorWithAlias("myand", "and", "用戶$1不在允許的范圍");
runner.addFunction("累加", new GroupOperator("累加"));
runner.addFunction("group", new GroupOperator("group"));
runner.addFunctionOfClassMethod("isVIP", BeanExample.class.getName(),
"isVIP", new String[] { "String" }, "$1不是VIP用戶");
runner.addFunctionOfClassMethod("取絕對值", Math.class.getName(), "abs",
new String[] { "double" }, null);
runner.addFunctionOfClassMethod("轉換為大寫", BeanExample.class.getName(),
"upper", new String[] { "String" }, null);
在這個計算引擎里面， 執行下述表達式結果：
Example 0 : System.out.println("ss") = null
Example 1 : unionName = new com.ql.util.express.test.BeanExample("張三").unionName("李四") = 張三-李四
Example 2 : group(2,3,4) = 9
Example 3 : 取絕對值(-5.0) = 5.0
Example 4 : max(2,3,4,10) = 10
Example 5 : max(3,2) + 轉換為大寫("abc") = 3ABC
Example 6 : c = 1000 + 2000 = 3000
Example 7 : b = 累加(1,2,3)+累加(4,5,6) = 21
Example 8 : 三星賣家 and 消保用戶 = true
Example 9 : 'a' love 'b' love 'c' love 'd' = d{c{b{a}b}c}d
Example 10 : 10 * 10 + 1 + 2 * 3 + 5 * 2 = 117
Example 11 : ( (1+1) 屬于 (4,3,5)) and isVIP("玄難") = false
系統輸出的錯誤提示信息:[用戶 2 不在允許的范圍, 玄難 不是VIP用戶]
表達式支持概述：
1、基本的java語法：
A、四則運算 : 10 * 10 + 1 + 2 * 3 + 5 * 2
B、boolean運算: 3 > 2 and 2 > 3
C、創建對象，對象方法調用，靜態方法調用:new com.ql.util.express.test.BeanExample("張三").unionName("李四")
D、變量賦值：a = 3 + 5
F、支持 in,max,min: (a in (1,2,4)) and (b in("abc","bcd","efg"))
2、提供表達式上下文，屬性的值不需要在初始的時候全部加入，
而是在表達式計算的時候，需要什么信息才通過上下文接口獲取
避免因為不知道計算的需求，而在上下文中把可能需要的數據都加入。
runner.execute("三星賣家 and 消保用戶",errorList,true,expressContext)
"三星賣家"和"消保用戶"的屬性是在需要的時候通過接口去獲取。
3、可以將計算結果直接存儲到上下文中供后續業務使用。例如：
runner.execute("c = 1000 + 2000",errorList,true,expressContext);
則在expressContext中會增加一個屬性c=3000，也可以在expressContext實現直接的數據庫操作等。
4、 可以將類和Spring對象的方法映射為表達式計算中的別名，方便其他業務人員的立即和配置。例如：
將 Math.abs() 映射為 "取絕對值"。 則 "取絕對值(-5.0)" = "5.0"
runner.addFunctionOfClassMethod("取絕對值", Math.class.getName(), "abs",new String[] { "double" }, null);
5、可以為已經存在的boolean運算操作符號設置別名，增加錯誤信息同步輸出，在計算結果為false的時候，同時返回錯誤信息。例如：
runner.addOperatorWithAlias("屬于", "in", "用戶$1不在允許的范圍")。
用戶自定義的函數同樣也可以設置錯誤信息：例如：
runner.addFunctionOfClassMethod("isOk", BeanExample.class.getName(),"isOk", new String[] { "String" }, "$1 不是VIP用戶");
則在調用List errorList = new ArrayList();
Object result =runner.execute("( (1+1) 屬于 (4,3,5)) and isOk("玄難")",errorList,true,null);
執行結果 result = false.同時在errorList中還會返回2個錯誤原因：
1、"用戶 2 不在允許的范圍"，2、玄難 不是VIP用戶
這在業務系統需要進行規則計算，同時需要返回
6、可以自定義計算函數。例如：
自定一個操作函數 group：
class GroupOperator extends Operator {
public GroupOperator(String aName) {
this.name= aName;
}
public Object executeInner(Object[] list)throws Exception {
Object result = new Integer(0);
for (int i = 0; i < list.length; i++) {
result = OperatorOfNumber.Add.execute(result, list[i]);
}
return result;
}
}
然后增加到運算引擎：
runner.addFunction("累加", new GroupOperator("累加"));
runner.addFunction("group", new GroupOperator("group"));
則 執行：group(2,3,4) = 9 ,累加(1,2,3)+累加(4,5,6)=21
7、可以自定義新的操作符號 。自定義的操作符號優先級設置為最高。例如 ：
自定一個操作函數 love：
class LoveOperator extends Operator {
public LoveOperator(String aName) {
this.name= aName;
}
public Object executeInner(Object[] list)
throws Exception {
String op1 = list[0].toString();
String op2 = list[1].toString();
String result = op2 +"{" + op1 + "}" + op2;
return result;
}
}
然后增加到運算引擎：
runner.addOperator("love", new LoveOperator("love"));
則 執行：'a' love 'b' love 'c' love 'd' = "d{c{b{a}b}c}d"
8、運算引擎在沒有預編譯的情況下， 執行10萬次 "10 * 10 + 1 + 2 * 3 + 5 * 2" 耗時：3.187秒
runner.execute("10 * 10 + 1 + 2 * 3 + 5 * 2", null, false,null);
在打開 預編譯緩存開關的情況下， 執行10萬次 "10 * 10 + 1 + 2 * 3 + 5 * 2" 耗時： 0.171秒
runner.execute("10 * 10 + 1 + 2 * 3 + 5 * 2", null, true,null);
運行引擎是線程安全的。在業務系統中實際使用過程中應該打開緩存預編譯的開關，性能會更加。
可以調用clearExpressCache()清除緩存 。
在開啟開關的情況下，會緩存解析后的最后執行指令如下所示，
避免了字符串解析、詞法分析、語法分析等步驟，簡單對比一下，會提高30倍的速度：
1:LoadData 10
2:LoadData 10
3:OP : * OPNUMBER[2]
4:LoadData 1
5:OP : + OPNUMBER[2]
6:LoadData 2
7:LoadData 3
8:OP : * OPNUMBER[2]
9:OP : + OPNUMBER[2]
10:LoadData 5
11:LoadData 2
12:OP : * OPNUMBER[2]
13:OP : + OPNUMBER[2]
9、這個表達式相對別的計算工具，有點主要體現在：
A、不需要預先加載可能需要的所有屬性值
B、 用戶可以根據業務需要自定義操作符號和函數
C、可以同步輸出判斷錯誤信息，有利于提高業務系統在規則判斷等使用場景下的用戶體驗。減少業務系統相關的處理代碼。
10、后續可以進一步優化的地方：
A、現有的單詞拆解、詞法分析、語法分析都是自己寫的山寨版，可以利用其他成熟的開源工具。
B、優化具體的操作指令，提高單個操作符號的運行效率
C、經過簡單的擴展支持自定義代碼片段的運行。