Java学习不走弯路教程（3.从文件内容查询开始）
从文件查询开始
一. 前言
在前两章教程中，分别介绍了DOS环境搭建和Eclipse环境搭建。
本章我们讲开始Java的代码学习。
注：
1.本文针对初学Java的同学训练学习思路，点到为止，请不要太纠结于细节问题。
2.本文旨在达到抛砖引玉的效果，希望大家扩展本例子，以学到更多知识的精髓。
学习本章需要准备的知识：
1.读完本系列教程的前面章节。
2.理解变量定义，赋值，函数，分支，循环，数组，ArrayList，HashMap,类和对象的基本概念及SQL查询的写法。
3.理解文件的读取，字符串的常用操作。
二. 步入正题
话不多说，大家自己理解，下面步入正题：
对于如下需求，大家想一下实现的方法：
概要：本地有一个Csv格式文件，用SQL语句查出Csv文件的内容。
注：Csv文件可以理解为用逗号将字段分开的文件格式。
例：abc.csv放在c:/temp文件夹下，内容如下：
id,username,password
1,abc,aaa
2,def,bbb
3,xyz,ccc
对于如下SQL格式的语句查询出结果，比如：
select id,username from abc.csv where id=1
输出：
1,abc
三. 实现方法
首先分析这个需求的输入和输出，如下图所示：
我们需要将输入的SQL和CSV文件转化为查询结果。
首先我们需要解析SQL，把其中的关键因素提炼出来。
标准的做法是把SQL转化成语法树(AST)，然后再解析这颗语法树，如下图所示：
因为这篇文章的本意是通过这个例子熟悉字符串的操作，所以我用简单的方式来解析SQL。
首先定义程序功能的边界：
下面是这个程序支持的最复杂的SQL语句(只支持单层的and条件)：
select id,username from abc.csv where username=abc and password=aaa
并且我定义了一个简单的规则来保证SQL的正确性：
・必须包含select,from
・可以包含where
・且循序必须为select,from,where
我们来写一个函数按照上述规则检查SQL的正确性
代码如下：
1 /** 2 * @author http://www.java123.vip 3 * @param sql 4 * @return 5 */ 6 private boolean checkSql(String sql) { 7 int selectPos = sql.indexOf("select"); 8 int fromPos = sql.indexOf("from"); 9 int wherePos = sql.indexOf("where"); 10 11 if(selectPos != 0 12 || fromPos <= selectPos 13 || (wherePos != -1 && wherePos <= fromPos)) { 14 return false; 15 }else { 16 return true; 17 } 18 }
然后，我们需要如下元素解析出来：
查询项目：id,username
查询文件：abc.csv
查询条件：username=abc,password=aaa
我们首先做一个类来存储上述元素：
1 package vip.java123.fileview; 2 3 /** 4 * 5 * @author http://www.java123.vip 6 * 7 */ 8 public class SqlParseResult { 9 public String[] fields; 10 public String fileName; 11 public String[] whereConditions; 12 13 public void clearSpace() { 14 for(int i = 0; i < fields.length; i ++) { 15 fields[i] = fields[i].trim(); 16 } 17 18 fileName = fileName.trim(); 19 20 for(int i = 0; i < whereConditions.length; i ++) { 21 whereConditions[i] = whereConditions[i].trim(); 22 } 23 } 24 }
然后分别找到select,from,where的位置，并把它们之间的元素提取出来放入SqlParseResult中：
1 /** 2 * @author http://www.java123.vip 3 * @param sql 4 * @return 5 */ 6 private SqlParseResult parseSql(String sql) { 7 int selectPos = sql.indexOf("select"); 8 int fromPos = sql.indexOf("from"); 9 int wherePos = sql.indexOf("where"); 10 11 String columnStr = sql.substring(selectPos + "select".length(), fromPos).trim(); 12 String fileNameStr; 13 String whereStr; 14 if(wherePos == -1) { 15 fileNameStr = sql.substring(fromPos + "from".length()); 16 whereStr = ""; 17 }else { 18 fileNameStr = sql.substring(fromPos + "from".length(),wherePos); 19 whereStr = sql.substring(wherePos + "where".length()); 20 } 21 22 23 SqlParseResult spr = new SqlParseResult(); 24 spr.fields = columnStr.split(","); 25 spr.fileName = fileNameStr; 26 if(wherePos == -1) { 27 spr.whereConditions = new String[] {}; 28 }else { 29 spr.whereConditions = whereStr.split("and"); 30 } 31 32 spr.clearSpace(); 33 34 return spr; 35 }
因为select和where条件中包含数据的头信息(id,username,password),
所以我们需要在读取文件的时候，把这些头信息保存起来。
用一个字符串数组来存储头信息(String[]),在读取文件的第一行时，把头信息存下来：
String[] header = line.split(","); //line为一行数据
我们做一个函数来读取制定头信息所在的列，用来定位该列上的数据：
1 /** 2 * @author http://www.java123.vip 3 * @param header 4 * @param headerName 5 * @return 6 */ 7 private int getHeaderIndex(String[] header,String headerName) { 8 for(int i = 0; i < header.length; i ++) { 9 if(header[i].equals(headerName)) { 10 return i; 11 } 12 } 13 14 return -1; 15 }
接下来我们做一个函数来检查每一行数据（比如1,abc,aaa）是否符合where条件（比如id=1），
这个函数有三个参数，分别为：
String line:一条数据（1,abc,aaa）
String[] whereConditions:where条件（id=1）
String[] header:文件头信息（id,username,password）
我们根据这三个参数，返回一个检查结果(true或false)
1 /** 2 * @author http://www.java123.vip 3 * @param line 4 * @param whereConditions 5 * @param header 6 * @return 7 */ 8 private boolean checkRow(String line, String[] whereConditions, String[] header) { 9 // username=abc password=aaa 10 String[] lineColumns = line.split(","); 11 for(int i = 0; i < whereConditions.length; i ++) { 12 String key = whereConditions[i].split("=")[0]; 13 String value = whereConditions[i].split("=")[1]; 14 15 String checkValue = lineColumns[getHeaderIndex(header,key)]; 16 if(!value.equals(checkValue)) { 17 return false; 18 } 19 } 20 return true; 21 }
对于符合条件的数据，我们需要根据select的列名，返回制定列名的数据：
比如数据为1,abc,aaa，select语句为select id,username
则返回1,abc
函数代码如下：
1 /** 2 * @author http://www.java123.vip 3 * @param line 4 * @param fields 5 * @param header 6 * @return 7 */ 8 private String selectLine(String line, String[] fields, String[] header) { 9 10 if(fields[0].equals("*")) { 11 return line; 12 } 13 14 StringBuffer result = new StringBuffer(); 15 16 String[] lineColumns = line.split(","); 17 for(int i = 0; i < fields.length; i ++) { 18 int columnIndex = this.getHeaderIndex(header, fields[i]); 19 result.append(lineColumns[columnIndex]); 20 21 if(i != fields.length -1) { 22 result.append(","); 23 } 24 } 25 return result.toString(); 26 }
最后，我们做一个主函数，把上面的函数拼起来，
代码如下：
1 /** 2 * @author http://www.java123.vip 3 * @param sql 4 * @return 5 * @throws Exception 6 */ 7 public String queryFile(String sql) throws Exception{ 8 sql = sql.toLowerCase().trim(); 9 10 if(!checkSql(sql)) { 11 return null; 12 } 13 SqlParseResult spr = parseSql(sql); 14 15 File f = new File(basePath + spr.fileName); 16 17 FileInputStream fis = new FileInputStream(f); 18 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis); 19 BufferedReader br = new BufferedReader(isr); 20 21 boolean readHeader = true; 22 String[] header = null; 23 24 StringBuffer result = new StringBuffer(); 25 String line = null; 26 while((line = br.readLine()) != null) { 27 if(readHeader) { 28 header = line.split(","); 29 readHeader = false; 30 }else { 31 if(checkRow(line,spr.whereConditions,header)) { 32 33 result.append(selectLine(line,spr.fields,header)); 34 result.append("\n"); 35 } 36 } 37 38 } 39 40 br.close(); 41 isr.close(); 42 fis.close(); 43 44 return result.toString(); 45 }
四. 测试程序
最后，测试我们的程序：
1 /** 2 * @author http://www.java123.vip 3 * @param args 4 * @throws Exception 5 */ 6 public static void main(String[] args) throws Exception { 7 8 GetFile gf = new GetFile("c:/temp/"); 9 10 String sql1 = "select * from abc.csv "; 11 String sql2 = "select id from abc.csv "; 12 String sql3 = "select id,username from abc.csv where id=2 "; 13 String sql4 = "select id,username from abc.csv where username=abc and password=aaa "; 14 String sql5 = "select id,username from abc.csv where username=abc and password=bbb "; 15 16 System.out.println("Execute:"+sql1); 17 System.out.println(gf.queryFile(sql1)); 18 19 System.out.println("Execute:"+sql2); 20 System.out.println(gf.queryFile(sql2)); 21 22 System.out.println("Execute:"+sql3); 23 System.out.println(gf.queryFile(sql3)); 24 25 System.out.println("Execute:"+sql4); 26 System.out.println(gf.queryFile(sql4)); 27 28 System.out.println("Execute:"+sql5); 29 System.out.println(gf.queryFile(sql5)); 30 31 }
输出结果如下：
Execute:select * from abc.csv
1,abc,aaa
2,def,bbb
3,xyz,ccc
Execute:select id from abc.csv
2
Execute:select id,username from abc.csv where id=2
2,def
Execute:select id,username from abc.csv where username=abc and password=aaa
1,abc
Execute:select id,username from abc.csv where username=abc and password=bbb
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