我的计算器——6 用依赖注入改进
来源:互联网 发布:linux部署snmp 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 08:14
之前虽然实现了所有的功能,但对工厂类中的switch语句感到很不满意。每次添加一个计算方法,新建一个继承自TokenRecord的类的同时,还必须在工厂中的两个地方注册。这样就违背了开放封闭原则,而且会使代码不停的增长。参考《大话设计模式》中的例子,这里采用依赖注入的方式将switch语句给替代了。如果需要添加一个计算方法,新建一个继承自TokenRecord的类之后,只需要在配置文件中添加注册信息即可,其他代码根本不需要修改,很好的实现了封装变化。
要实现依赖注入首先必须建立一个配置文件,这里采用XML文件,文件名为TokenRecord.xml,和exe文件存放在同一文件夹,文件内容如下:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?><TokenRecord> <TokenKeyword> <!--以下字符串处理函数记号对象--> <Token Word="mid" Class="TokenMid" /> <Token Word="left" Class="TokenLeft" /> <Token Word="right" Class="TokenRight" /> <Token Word="string" Class="TokenToString" /> <!--以下为数学运算记号对象--> <Token Word="round" Class="TokenRound" /> <Token Word="abs" Class="TokenAbs" /> <Token Word="max" Class="TokenMax" /> <Token Word="min" Class="TokenMin" /> <Token Word="sin" Class="TokenSin" /> <Token Word="cos" Class="TokenCos" /> <Token Word="mod" Class="TokenMod" /> <Token Word="pow" Class="TokenPow" /> <!--以下为逻辑运算记号对象--> <Token Word="and" Class="TokenAnd" /> <Token Word="or" Class="TokenOr" /> <Token Word="not" Class="TokenNot" /> <Token Word="xor" Class="TokenXor" /> <!--以下为常量记号对象--> <Token Word="pi" Class="TokenValue" /> <Token Word="e" Class="TokenValue" /> <Token Word="true" Class="TokenValue" /> <Token Word="false" Class="TokenValue" /> <Token Word="if" Class="TokenIf" /> </TokenKeyword> <TokenSymbol> <!--以下为分隔符--> <Token Word="(" Class="TokenLeftBracket" /> <Token Word=")" Class="TokenRightBracket" /> <Token Word="," Class="TokenComma" /> <!--以下为数学运算符--> <Token Word="+" Class="TokenPlus" /> <Token Word="-" Class="TokenMinus" /> <Token Word="*" Class="TokenMultiply" /> <Token Word="/" Class="TokenDivide" /> <Token Word="%" Class="TokenMod" /> <Token Word="^" Class="TokenPow" /> <!--以下为比较运算符--> <Token Word="=" Class="TokenEqual" /> <Token Word="==" Class="TokenEqual" /> <Token Word="><" Class="TokenNotEqual" /> <Token Word="!=" Class="TokenNotEqual" /> <Token Word=">" Class="TokenGreatThan" /> <Token Word=">=" Class="TokenGreatOrEqual" /> <Token Word="<" Class="TokenLessThan" /> <Token Word="<=" Class="TokenLessOrEqual" /> <!--以下为逻辑运算符--> <Token Word="!" Class="TokenNot" /> <Token Word="&" Class="TokenAnd" /> <Token Word="&&" Class="TokenAnd" /> <Token Word="|" Class="TokenOr" /> <Token Word="||" Class="TokenOr" /> </TokenSymbol></TokenRecord>
其中分成两类,TokenKeyword和TokenSymbol,添加新的计算方法时也必须按分类注册到对应的类型中。Word表示的是计算方法的关键字或者运算符,可能需要用转义字符,比如“>”转义成“>”。Class表示计算方法对应的类名称,这里所有的类均继承自ConExpress.Utility.TokenRecord。反射需要获取类的完整名称,而它们所处的命名空间都是ConExpress.Utility,所以这里可以省略命名空间,在程序内部添加。
代码中需要修改的地方主要是工厂类,TokenKeywordFactory和TokenSymbolFactory。
TokenKeywordFactory中获取关键字列表的原始代码为:
/// <summary> /// 关键字列表,只允许在GetKeywordList中修改 /// </summary> private static List<string> m_ListKeyword = new List<string>(); /// <summary> /// 获取关键字列表 /// </summary> /// <returns>关键字列表</returns> /// <remarks>Author:Alex Leo @ ConExpress</remarks> public static List<string> GetKeywordList() { if (m_ListKeyword.Count == 0) { string[] ArrayString = new string[] { "mid", "left", "right", "string" };//字符串处理函数 string[] ArrayArithmetic = new string[] { "abs", "round", "max", "min", "sin", "cos", "mod", "pow" };//数学运算函数 string[] ArrayLogic = new string[] { "and", "or", "not", "xor" };//逻辑运算符号 string[] ArrayConstant = new string[] { "pi", "e", "true", "false" };//常量符号 string[] ArrayOther = new string[] { "if" };//其他关键字 m_ListKeyword.AddRange(ArrayString); m_ListKeyword.AddRange(ArrayArithmetic); m_ListKeyword.AddRange(ArrayLogic); m_ListKeyword.AddRange(ArrayConstant); m_ListKeyword.AddRange(ArrayOther); } return m_ListKeyword; }
改进后的代码为:
private static Dictionary<string, string> m_DictionaryKeyword = new Dictionary<string, string>(); /// <summary> /// 获取关键字字典 /// </summary> /// <returns>关键字字典</returns> /// <remarks>Author:Alex Leo @ ConExpress; Date:2008-5-19; Remark:基于本地文件TokenRecord.xml;</remarks> private static Dictionary<string, string> GetKeywordDictionary() { if (m_DictionaryKeyword.Count == 0) { XmlDocument myDoc = new XmlDocument(); myDoc.Load("./TokenRecord.xml"); XmlNodeList KeywordList = myDoc.SelectNodes("TokenRecord/TokenKeyword/Token"); foreach (XmlNode Node in KeywordList) { m_DictionaryKeyword.Add(Node.Attributes["Word"].Value, Node.Attributes["Class"].Value); } } return m_DictionaryKeyword; }
采用配置文件后就可以将变化转移到配置文件中,程序里只需要读取配置文件即可。但必须保证配置文件处在程序的运行目录下,而且要保证文件格式和内容的正确性。当然,对保证配置文件的正确性是很容易做到的。
TokenKeywordFactory中产生TokenRecord对象的方法原始代码为:
/// <summary> /// 产生记号对象 /// </summary> /// <param name="TokenWord">分析得到的单词</param> /// <param name="Index">当前序号</param> /// <returns>记号对象</returns> /// <remarks>Author:Alex Leo @ ConExpress</remarks> protected static new TokenRecord ProduceToken(string TokenWord, int Index) { TokenRecord Token; //判断是否是关键字 if (GetKeywordList().Contains(TokenWord.ToLower())) { //判断关键字类型 switch (TokenWord.ToLower()) { case "if"://以下为其他关键字 Token = new TokenIf(Index + 1); break; case "mid"://以下字符串处理函数记号对象 Token = new TokenMid(Index + 1); break; case "left": Token = new TokenLeft(Index + 1); break; case "right": Token = new TokenRight(Index + 1); break; case "string": Token = new TokenToString(Index + 1); break; case "round"://以下为数学运算记号对象 Token = new TokenRound(Index + 1); break; case "abs": Token = new TokenAbs(Index + 1); break; case "max": Token = new TokenMax(Index + 1); break; case "min": Token = new TokenMin(Index + 1); break; case "sin": Token = new TokenSin(Index + 1); break; case "cos": Token = new TokenCos(Index + 1); break; case "mod": Token = new TokenMod(Index + 1); break; case "pow": Token = new TokenPow(Index + 1); break; case "and"://以下为逻辑运算记号对象 Token = new TokenAnd(Index + 1); break; case "or": Token = new TokenOr(Index + 1); break; case "not": Token = new TokenNot(Index + 1); break; case "xor": Token = new TokenXor(Index + 1); break; case "pi"://以下为常量记号对象 Token = new TokenValue(Index + 1); Token.TokenValueType = TokenValueTypeEnum.Number; Token.TokenNumber = Math.PI; break; case "e": Token = new TokenValue(Index + 1); Token.TokenValueType = TokenValueTypeEnum.Number; Token.TokenNumber = Math.E; break; case "true": Token = new TokenValue(Index + 1); Token.TokenValueType = TokenValueTypeEnum.Number; Token.TokenNumber = 1; break; case "false": Token = new TokenValue(Index + 1); Token.TokenValueType = TokenValueTypeEnum.Number; Token.TokenNumber = 0; break; default: throw new Exception(string.Format("语法错误,列{0},未知表达式:{1}。", Convert.ToString(Index + 1), TokenWord)); }//switch }//if else { //错误字符串,抛出错误,语法错误 throw new Exception(string.Format("语法错误,列{0},未知表达式:{1}。", Convert.ToString(Index + 1), TokenWord)); } return Token; }//ProduceToken
改进后的代码为:
/// <summary> /// 产生记号对象 /// </summary> /// <param name="TokenWord">分析得到的单词</param> /// <param name="Index">当前序号</param> /// <returns>记号对象</returns> /// <remarks>Author:Alex Leo @ ConExpress</remarks> protected static new TokenRecord ProduceToken(string TokenWord, int Index) { TokenRecord Token; if (GetKeywordDictionary().ContainsKey(TokenWord.ToLower())) { string strFullClassName = "ConExpress.Calculator." + GetKeywordDictionary()[TokenWord.ToLower()]; Type TokenType = Type.GetType(strFullClassName); Token = (TokenRecord)Activator.CreateInstance(TokenType, new object[] { Index + 1 }); //对常数的特殊处理 switch (TokenWord.ToLower()) { case "pi"://以下为常量记号对象 Token.TokenValueType = TokenValueTypeEnum.Number; Token.TokenNumber = Math.PI; break; case "e": Token.TokenValueType = TokenValueTypeEnum.Number; Token.TokenNumber = Math.E; break; case "true": Token.TokenValueType = TokenValueTypeEnum.Number; Token.TokenNumber = 1; break; case "false": Token.TokenValueType = TokenValueTypeEnum.Number; Token.TokenNumber = 0; break; default: break; } } else { //错误字符串,抛出错误,语法错误 throw new Exception(string.Format("语法错误,列{0},未知表达式:{1}。", Convert.ToString(Index + 1), TokenWord)); } return Token; }//ProduceToken
通过这个改进可以很明显的看到,改进后的代码行数减少很多,而且还可以避免新增关键字时忘记注册case。
TokenSymbolFactory的修改和TokenKeywordFactory的修改类似,这里就不贴出详细代码了,具体的改动在程序里都会保留。
最近又对程序进行了一些改进,添加了一个SyntaxException类,用于发生错误时给调用程序提供诸如错误信息,错误操作符起始位置,错误操作符长度等,这样就可以在界面上选中发生错误的操作符了,更加人性化。为了配合SyntaxException类,对程序中的其他相关之处也进行了修改,比如TokenRecord的构造函数添加了一个参数,这样就导致其他构造都需要发生变化,但并不影响理解。
对主界面也进行了完善,可以选择多行执行还是单行执行。选择单行执行时,输入完成后直接回车即可进行计算,并且会把输入框中的代码合并成一行进行计算。如果选择多行,则将每一行进行单独的计算,计算结果在输出框中按多行显示,此时回车为换行操作,需要手动点击计算按钮。而且,这里模仿SQL Server,可以选中要计算的表达式,对部分代码进行计算。
此外还添加了一些TokenRecord,主要是三角函数,其实就是对System.Math中的一些方法的封装。如果需要也可以添加更多的方法,甚至把System.Math中的所有方法都实现。
最近在看委托,觉得可以用委托进一步重构。因为很多TokenRecord代码都一样,只不过实际的算法不同,差异只有一行而已。而采用委托就可以将算法动态改变,似乎是一个更理想的方法。
所有分析就到这里了,这只是一个练习的小程序,并没有做漂亮的外观和强大的功能。如果需要添加其他算法,只需要参考响应的算法,从TokenRecord及其子类继承即可。如果发现程序中有什么问题,也欢迎指正。
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