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# Value-Expression 值表达式
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| 黄杰添 | 2022年6月20日 | V1.0 | 初始版本 |
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| 黄杰添 | 2022年10月8日 | V1.1 | 增加Enums表达式 |
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值表达式的设计的初衷是为了支持物联网协议的报文解析/生成，是报文(Source) 和 值(Target)之间的解析层。最初基于水文协议的数据定义(eg. N(3.1)), VE表达式操作字符串数据源， 并最终解析成定义的泛型的值和值字符视图。
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(string)003821 **--->** N(6,2) **--->** (double)38.21
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## 1. VE表达式 格式说明
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基本格式 `Type(Format) ` 由一个Type字符起始, 紧跟着括号内的Format表示Type的补充说明，根据Type字符的不同而不同
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- Type 表示为该要素的数据类型 eg N表示BCD编码数字，S表示字符， B表示字节，T表示时间，A表示数组
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- Format 表示该数据类型的补充定义，如 当Type=N Format可以是一个大于0的数字，如3.1 完整的 `N(3,1)` 表示总长3个字节的数字，小数点1位。更多示例参考 附录 B
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## 2. VE表达式 Type列表
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| Type标识符 | 类型说明 | 编解码 | 占位符支持 | 基本格式 | 完整示例 | 示例说明 |
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| ---------- | ------------------------ | -------- | ------------------ | --------------------------------- | -------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| N | 数值<br />Number | | 不支持 | N(字符数[,小数位]) | N(6,1) | 6字符的数字 例如 016751 将翻译为 1675.1<br />小数位如不声明或小于0则为0 |
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| S | 字符<br />String | | 支持非数字占位符 | S(字符数) | S(16)<br />S(4-2-2 2:2:2) | 16个字符的字符<br />14个字符的字符, 例如 20220617104300 会被解释为 2022-06-17 10:43:00 |
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| HN | HEX数值<br />Number | HEX | 不支持 | HN(字符数[,小数位]) | HN(6,2) | 6字符的HEX数字 例如 016751 将翻译为 919.85<br />小数位如不声明或小于0则为0 |
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| HS | Hex字符<br />String | HEX | 支持非数字占位符 | HS(字符数) | HS(48)<br />HS(4-2-2 2:2:2) | 24个字节的Hex字符<br />14个字节的HEX字符, 例如 3230323230363137313031363030 会被解释为 2022-06-17 10:43:00 |
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| HF | HEX-FLOAT数值<br />Float | IEEE 754 | 不支持 | HF(字符数) | HF(8) | 8个字符的HEX-FLOAT字符，例如3F99999A 经IEEE754解码为 1.2 |
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| E | 枚举值<br />String | | 不支持 | E(字符数,键-值...) | E(2,01-成功,02-失败) | 2个字符的枚举值,例如01翻译为成功, 02翻译为失败. 注意以 - 号区分, 如后续还有 - 号 仅仅取第一个 - 号 |
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| T | 时间字符<br />Timestamp | | | T(字符数,解析格式[,展示格式]) | T(12,yyMMddHHmmss,yyyy-MM-dd HH:mm:ss) | 12个字符的字符，例如220711121212 按照 yyMMddHHmmss解析后展示为yyyy-MM-dd HH:mm:ss格式,最终结果为2022-07-11 12:12:12 <br />展示格式如不声明则为解析格式 |
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| B | 字节<br />byte[] | 不固定 | 不支持 | B(字符数[,编码格式]) | B(1024,HEX) | 1024个字符转换为HEX编码 = 512个字节，编码格式如不声明默认为UTF-8 |
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| A | 数组<br />Object[] | 不固定 | 视数组元素类型而定 | A(Type(Format)) | A(HN(2),12) | 共24个字节的Hex数字, 拆分为12组，默认在数据解析完成后以逗号 ‘，’间隔 |
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| C | 组合<br />List<Object> | 不固定 | 视数组元素类型而定 | C(Type1(Format),Type2(Format)...) | C(T(12,yyMMddHHmmss),N(6,2),S(10)) | 共12+6+10=28个字符的组合字符,解析为：<br />1. 时间数据 <br />2. 数值数据<br />3. 字符数据<br />例如 2207111659000048750123456789拆解为<br />1. 220711165900<br />2. 48.75<br />3. 0123456789<br />结果展示为:220711165900,48.75,0123456789 |
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| E | 枚举<br />String | | 不支持 | E(字符数,值-表示...) | E(2,01-成功,02-失败) | 共2字符，01时解析为成功，02时解释为失败 |
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## 3. 书写说明
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### 3.1 格式书写要求
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除非表达式支持占位符(eg S(4-2-2 2:2:2))或者格式(eg T), 否则不允许额外的空格, 表达式间隔符均使用 ,号
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### 3.2 关于不定长数据的声明
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字符(S),HEX字符(HS),字节数组(Bytes) 三个元素支持不定长数据的声明，声明方式为将 字符数 置为 0或者负数 , 例如 `B(0,HEX)` 表示所有字符都为字节数组的值
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## 4. Java开发者指南
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添加依赖
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```xml
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<dependency>
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<groupId>com.fourfaith</groupId>
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<artifactId>fourfaith-boot-utils</artifactId>
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<version>3.0.0-SNAPSHOT</version>
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</dependency>
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```
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### 4.1 Java组件
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| 组件 | 组件说明 |
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| ------------ | ------------------------------------------------------------ |
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| VExpFactory | 表达式工厂, 一个表达式工厂包含多个表达式生产者(VExpProducer), 生产者需要调用 `vExpFactory.attach(vExpProducer)` 手动添加到工厂。 |
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| VExpProducer | 表达式生产者, 一个生产者用于生产对应 Type类型的表达式实例(VExp)，同时将生产过的实例进行缓存。 |
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| VExp | 表达式，一个表达式用于表达数据并生成表达值。 |
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| ExpValue | 表达值，通过表达值可以获取指定类型的结果，或者调用 `toStringValue()` 获取字符值，同时表达值还存储了源数据的游标, 这个下标是当前表达式解析数据后源的游标，可以获取这个游标以帮助下一次的数据表达。 |
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### 4.2 已支持的Type实现类
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| Type | VExpProducer |
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| ---- | ------------------------------------------------------------ |
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| N | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.NumberExpProducer |
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| S | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.StringPartsExpProducer |
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| HN | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.HexNumberExpProducer |
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| HS | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.HexStringPartsExpProducer |
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| HF | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.HexFloatExpProducer |
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| E | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.EnumsExpProducer |
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| T | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.TimestampExpProducer |
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| B | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.BytesExpProducer |
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| A | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.ArraysExpProducer |
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| C | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.CombinedExpProducer |
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| E | com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.EnumsExpProducer |
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### 4.3 示例代码
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本例演示了日期 数值 字符 组合表达式
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```java
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public static void main(String[] args) {
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VExpFactory vExpFactory = VExpFactory.newWorkshop();
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vExpFactory.attach(new TimestampExpProducer());
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vExpFactory.attach(new NumberExpProducer());
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vExpFactory.attach(new StringPartsExpProducer());
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vExpFactory.attach(new CombinedExpProducer(vExpFactory));
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String data = "2207111134010123546";
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VExp<?> vExp = vExpFactory.getExpression("T(12,yyMMddHHmmss,yyyy-MM-dd HH:mm:ss)");
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ExpValue<?> expValue = vExp.express(data);
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System.out.println(expValue);
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VExp<?> vExp1 = vExpFactory.getExpression("N(6,3)");
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ExpValue<?> expValue1 = vExp1.express(data, expValue.getCursor());
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System.out.println(expValue1);
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VExp<?> vExp2 = vExpFactory.getExpression("S(1)");
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ExpValue<?> expValue2 = vExp2.express(data, expValue1.getCursor());
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System.out.println(expValue2);
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VExp<?> expression = vExpFactory.getExpression("C(T(12,yyMMddHHmmss,yyyy-MM-dd HH:mm:ss),N(6,3),S(1))");
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System.out.println(expression.express(data));
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/*
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执行结果
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2022-07-11 11:34:01
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12.354
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6
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2022-07-11 11:34:01,12.354,6
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*/
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}
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```
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### 4.4 自定义开发
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如何声明一个属于自己的表达式
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1. 定义Type标识符，约定使用 **1-2 个长度的字母**声明一个Type标识符, 注意查看 `VExpType` 避免重复
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2. 实现接口 VExp 实现表达式
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3. 继承抽象类 VExpProducer 实现生产者
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原则上, 建议遵守 Type(Format) 基本格式统一风格并在一定程度上保证可读性
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**VExp 接口**
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```java
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package com.fourfaith.boot.utils.vexpression;
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/**
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* <p>
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|
* 值表达式
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* </p>
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|
*
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|||
|
|
* @author Kern
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|
|
*/
|
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|
public interface VExp<T> {
|
|||
|
|
|
|||
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/**
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|||
|
|
* 获取解析后的值长度
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|
* @return 值长度
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|
*/
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|
int getExpectedStringLength();
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|||
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/**
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|||
|
|
* 获取原始数据长度
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|
* @return int
|
|||
|
|
*/
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|
int getExpectedValueLength();
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|||
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/**
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|||
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* 解析值
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* @param src 原始值
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* @return value
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*/
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ExpValue<T> doExpress(String src);
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/**
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* 获取值类型
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* @return class
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*/
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|
Class<T> getVType();
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|
|
|||
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|||
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/**
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|||
|
|
* 解析值
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|
* @param src 原始值
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|||
|
|
* @return value
|
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|
*/
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|
default ExpValue<T> express(String src) {
|
|||
|
|
return express(src, 0);
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|
|
}
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|||
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/**
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|||
|
|
* 解析值
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|
|
* @param src 原始值
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|
* @param startIndex 起始坐标
|
|||
|
|
* @return value
|
|||
|
|
*/
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|||
|
|
default ExpValue<T> express(String src, int startIndex) {
|
|||
|
|
if (src == null) {
|
|||
|
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return null;
|
|||
|
|
}
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int endIndex = getEndIndex(src, startIndex);
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|
if (src.length() < endIndex) {
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|
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return null;
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|
|
}
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|
String valSrc = src.substring(startIndex, endIndex);
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|||
|
|
ExpValue<T> expValue = doExpress(valSrc);
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|||
|
|
expValue.setCursor(endIndex);
|
|||
|
|
return expValue;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
default int getEndIndex(String src, int startIndex) {
|
|||
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int valueLength = getExpectedValueLength();
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|
|
return valueLength <= 0 ? src.length() : startIndex + valueLength;
|
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|
}
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|
|
|
|||
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|
}
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|||
|
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|
```
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|
**VExpProducer 抽象类**
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|
```java
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package com.fourfaith.boot.utils.vexpression;
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import com.fourfaith.boot.utils.vexpression.producer.*;
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import java.util.Map;
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import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
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|
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|
|
/**
|
|||
|
|
* <p>
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|
|
* 值表达式生产者
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|
|
* </p>
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|||
|
|
*
|
|||
|
|
* @author Kern
|
|||
|
|
*/
|
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|
|
public abstract class VExpProducer<VE extends VExp<?>> {
|
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|
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private final Map<String, VE> expressionMap = new ConcurrentHashMap<String, VE>();
|
|||
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public static VExpProducer<?>[] allStandardProducers() {
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|
return new VExpProducer[]{
|
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new ArraysExpProducer(),
|
|||
|
|
new BytesExpProducer(),
|
|||
|
|
new CombinedExpProducer(),
|
|||
|
|
new EnumsExpProducer(),
|
|||
|
|
new HexFloatExpProducer(),
|
|||
|
|
new HexNumberExpProducer(),
|
|||
|
|
new HexStringPartsExpProducer(),
|
|||
|
|
new NumberExpProducer(),
|
|||
|
|
new StringPartsExpProducer(),
|
|||
|
|
new TimestampExpProducer(),
|
|||
|
|
};
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* 表达式的类型标识
|
|||
|
|
* @return Type
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
public abstract VExpType getType();
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* 生产表达式
|
|||
|
|
* @param expression 表达式
|
|||
|
|
* @return VExp
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
public abstract VE produce(String expression);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* 校验表达式
|
|||
|
|
* @param expression 表达式
|
|||
|
|
* @return true | false
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
public abstract boolean valid(String expression);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* 解析值
|
|||
|
|
* @param expression 表达式
|
|||
|
|
* @return value
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
public VE getExpression(String expression) {
|
|||
|
|
VE ve = expressionMap.get(expression);
|
|||
|
|
if (ve == null) {
|
|||
|
|
try {
|
|||
|
|
ve = produce(expression);
|
|||
|
|
} catch (Exception e) {
|
|||
|
|
e.printStackTrace();
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
expressionMap.put(expression, ve);
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
return ve;
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
protected String skinning(String expression) {
|
|||
|
|
return expression.substring(expression.indexOf(VExpConstants.LEFT_PARENTHESES) + 1,
|
|||
|
|
expression.lastIndexOf(VExpConstants.RIGHT_PARENTHESES));
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
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```
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