刘光辉
6 小时以前 06f314545ac3514d7ce28939920866ae8188d31c
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
package jnpf.elnFormula;
 
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaBaseVisitor;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaLexer;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.AdditiveContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.ArgumentsContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.ComparisonContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.EqualityContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.ExpressionContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.LogicalAndContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.LogicalOrContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.MultiplicativeContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.PowerContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.PrimaryContext;
import jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.UnaryContext;
import org.antlr.v4.runtime.BaseErrorListener;
import org.antlr.v4.runtime.CharStreams;
import org.antlr.v4.runtime.CommonTokenStream;
import org.antlr.v4.runtime.LexerNoViableAltException;
import org.antlr.v4.runtime.RecognitionException;
import org.antlr.v4.runtime.Recognizer;
import org.antlr.v4.runtime.Token;
import org.antlr.v4.runtime.tree.TerminalNode;
 
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
 
public final class FormulaParser {
 
    private static final Set<String> FORBIDDEN_IDENTIFIERS;
 
    static {
        Set<String> values = new HashSet<>();
        Collections.addAll(values, "new", "class", "import", "package", "this", "super");
        FORBIDDEN_IDENTIFIERS = Collections.unmodifiableSet(values);
    }
 
    private final FormulaLimits limits;
 
    public FormulaParser() {
        this(FormulaLimits.DEFAULTS);
    }
 
    public FormulaParser(FormulaLimits limits) {
        if (limits == null) {
            throw new IllegalArgumentException("limits must not be null");
        }
        this.limits = limits;
    }
 
    public static boolean isReservedParameterCode(String code) {
        return "true".equals(code) || "false".equals(code) || "null".equals(code)
                || FORBIDDEN_IDENTIFIERS.contains(code);
    }
 
    public FormulaAst.Node parse(String expression) {
        String source = expression == null ? "" : expression;
        if (source.length() > limits.getMaxExpressionLength()) {
            throw error("EXPRESSION_TOO_LONG", "公式长度超过限制", 0, source.length());
        }
        SourceOffsets offsets = new SourceOffsets(source);
 
        CollectingErrorListener lexerErrors = new CollectingErrorListener("LEXICAL_ERROR", offsets);
        ElnFormulaLexer lexer = new ElnFormulaLexer(CharStreams.fromString(source));
        lexer.removeErrorListeners();
        lexer.addErrorListener(lexerErrors);
        CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
        tokens.fill();
        lexerErrors.throwFirst();
 
        int tokenCount = 0;
        for (Token token : tokens.getTokens()) {
            if (token.getType() == Token.EOF) {
                continue;
            }
            tokenCount++;
            if ((token.getType() == ElnFormulaLexer.IDENTIFIER
                    || token.getType() == ElnFormulaLexer.FUNCTION)
                    && token.getText().length() > 80) {
                throw error("IDENTIFIER_TOO_LONG", "标识符长度超过限制",
                        offsets.toUtf16(token.getStartIndex()),
                        offsets.toUtf16(token.getStopIndex() + 1));
            }
            if (token.getType() == ElnFormulaLexer.IDENTIFIER
                    && FORBIDDEN_IDENTIFIERS.contains(token.getText())) {
                throw error("FORBIDDEN_IDENTIFIER", "标识符不允许使用",
                        offsets.toUtf16(token.getStartIndex()),
                        offsets.toUtf16(token.getStopIndex() + 1));
            }
        }
        if (tokenCount > limits.getMaxTokens()) {
            throw error("TOKEN_LIMIT_EXCEEDED", "公式 token 数量超过限制", 0, source.length());
        }
 
        tokens.seek(0);
        CollectingErrorListener parserErrors = new CollectingErrorListener("SYNTAX_ERROR", offsets);
        jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser generated =
                new jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser(tokens);
        generated.removeErrorListeners();
        generated.addErrorListener(parserErrors);
        jnpf.elnFormula.parser.ElnFormulaParser.ParseContext tree = generated.parse();
        parserErrors.throwFirst();
 
        return new AstBuilder(limits, offsets).visitExpression(tree.expression()).node;
    }
 
    private static ParseException error(String code, String message, int start, int end) {
        int safeStart = Math.max(0, start);
        return new ParseException(code, message, safeStart, Math.max(safeStart, end));
    }
 
    public static final class ParseException extends RuntimeException {
        private final String code;
        private final int startOffset;
        private final int endOffset;
 
        private ParseException(String code, String message, int startOffset, int endOffset) {
            super(message);
            this.code = code;
            this.startOffset = startOffset;
            this.endOffset = endOffset;
        }
 
        public String getCode() {
            return code;
        }
 
        public int getStartOffset() {
            return startOffset;
        }
 
        public int getEndOffset() {
            return endOffset;
        }
    }
 
    private static final class CollectingErrorListener extends BaseErrorListener {
        private final String code;
        private final SourceOffsets offsets;
        private ParseException first;
 
        private CollectingErrorListener(String code, SourceOffsets offsets) {
            this.code = code;
            this.offsets = offsets;
        }
 
        @Override
        public void syntaxError(Recognizer<?, ?> recognizer, Object offendingSymbol,
                                int line, int charPositionInLine, String message,
                                RecognitionException exception) {
            if (first != null) {
                return;
            }
            int start = offsets.absoluteCodePoint(line, charPositionInLine);
            int end = start + 1;
            if (exception instanceof LexerNoViableAltException) {
                start = ((LexerNoViableAltException) exception).getStartIndex();
                end = start + 1;
            } else if (offendingSymbol instanceof Token) {
                Token token = (Token) offendingSymbol;
                start = Math.max(0, token.getStartIndex());
                end = token.getType() == Token.EOF ? start : token.getStopIndex() + 1;
            }
            String safeMessage = "LEXICAL_ERROR".equals(code)
                    ? "公式包含非法字符" : "公式语法错误";
            first = error(code, safeMessage, offsets.toUtf16(start), offsets.toUtf16(end));
        }
 
        private void throwFirst() {
            if (first != null) {
                throw first;
            }
        }
    }
 
    private static final class SourceOffsets {
        private final int[] codePointToUtf16;
        private final List<Integer> lineStartCodePoints;
 
        private SourceOffsets(String source) {
            int codePointCount = source.codePointCount(0, source.length());
            this.codePointToUtf16 = new int[codePointCount + 1];
            this.lineStartCodePoints = new ArrayList<>();
            lineStartCodePoints.add(0);
 
            int utf16Offset = 0;
            for (int codePointOffset = 0; codePointOffset < codePointCount; codePointOffset++) {
                codePointToUtf16[codePointOffset] = utf16Offset;
                int codePoint = source.codePointAt(utf16Offset);
                utf16Offset += Character.charCount(codePoint);
                if (codePoint == '\n') {
                    lineStartCodePoints.add(codePointOffset + 1);
                }
            }
            codePointToUtf16[codePointCount] = source.length();
        }
 
        private int toUtf16(int codePointOffset) {
            int safeOffset = Math.max(0, Math.min(codePointOffset, codePointToUtf16.length - 1));
            return codePointToUtf16[safeOffset];
        }
 
        private int absoluteCodePoint(int line, int charPositionInLine) {
            int lineIndex = Math.max(0, Math.min(line - 1, lineStartCodePoints.size() - 1));
            return lineStartCodePoints.get(lineIndex) + Math.max(0, charPositionInLine);
        }
    }
 
    private static final class AstValue {
        private final FormulaAst.Node node;
        private final int depth;
 
        private AstValue(FormulaAst.Node node, int depth) {
            this.node = node;
            this.depth = depth;
        }
    }
 
    private static final class AstBuilder extends ElnFormulaBaseVisitor<AstValue> {
        private final FormulaLimits limits;
        private final SourceOffsets offsets;
 
        private AstBuilder(FormulaLimits limits, SourceOffsets offsets) {
            this.limits = limits;
            this.offsets = offsets;
        }
 
        @Override
        public AstValue visitExpression(ExpressionContext context) {
            return visit(context.logicalOr());
        }
 
        @Override
        public AstValue visitLogicalOr(LogicalOrContext context) {
            return fold(context.logicalAnd(), context.OR());
        }
 
        @Override
        public AstValue visitLogicalAnd(LogicalAndContext context) {
            return fold(context.equality(), context.AND());
        }
 
        @Override
        public AstValue visitEquality(EqualityContext context) {
            return fold(context.comparison(), terminals(context.EQ(), context.NE()));
        }
 
        @Override
        public AstValue visitComparison(ComparisonContext context) {
            return fold(context.additive(),
                    terminals(context.GT(), context.GE(), context.LT(), context.LE()));
        }
 
        @Override
        public AstValue visitAdditive(AdditiveContext context) {
            return fold(context.multiplicative(), terminals(context.PLUS(), context.MINUS()));
        }
 
        @Override
        public AstValue visitMultiplicative(MultiplicativeContext context) {
            return fold(context.unary(), terminals(context.STAR(), context.SLASH(), context.PERCENT()));
        }
 
        @Override
        public AstValue visitUnary(UnaryContext context) {
            if (context.unary() == null) {
                return visit(context.power());
            }
            AstValue operand = visit(context.unary());
            Token operator = context.getStart();
            return checked(new FormulaAst.Unary(start(operator), operand.node.getEndOffset(),
                    operator.getText(), operand.node), operand.depth + 1);
        }
 
        @Override
        public AstValue visitPower(PowerContext context) {
            AstValue left = visit(context.primary());
            if (context.unary() == null) {
                return left;
            }
            return binary(left, context.CARET().getSymbol(), visit(context.unary()));
        }
 
        @Override
        public AstValue visitPrimary(PrimaryContext context) {
            if (context.DECIMAL() != null) {
                Token token = context.DECIMAL().getSymbol();
                return leaf(new FormulaAst.Literal(start(token), end(token),
                        FormulaAst.LiteralKind.DECIMAL, new BigDecimal(token.getText())));
            }
            if (context.STRING() != null) {
                Token token = context.STRING().getSymbol();
                return leaf(new FormulaAst.Literal(start(token), end(token),
                        FormulaAst.LiteralKind.TEXT, unescape(token.getText())));
            }
            if (context.TRUE() != null || context.FALSE() != null) {
                Token token = context.TRUE() != null
                        ? context.TRUE().getSymbol() : context.FALSE().getSymbol();
                return leaf(new FormulaAst.Literal(start(token), end(token),
                        FormulaAst.LiteralKind.BOOLEAN, Boolean.valueOf(token.getText())));
            }
            if (context.NULL() != null) {
                Token token = context.NULL().getSymbol();
                return leaf(new FormulaAst.Literal(start(token), end(token),
                        FormulaAst.LiteralKind.NULL, null));
            }
            if (context.IDENTIFIER() != null) {
                Token token = context.IDENTIFIER().getSymbol();
                return leaf(new FormulaAst.Parameter(start(token), end(token), token.getText()));
            }
            if (context.FUNCTION() != null) {
                return function(context);
            }
            AstValue grouped = visitExpression(context.expression());
            return checked(grouped.node, grouped.depth + 1);
        }
 
        private AstValue function(PrimaryContext context) {
            Token function = context.FUNCTION().getSymbol();
            List<FormulaAst.Node> arguments = new ArrayList<>();
            int depth = 1;
            ArgumentsContext argumentsContext = context.arguments();
            if (argumentsContext != null) {
                if (argumentsContext.expression().size() > limits.getMaxFunctionArguments()) {
                    throw error("FUNCTION_ARGUMENT_LIMIT_EXCEEDED", "函数参数数量超过限制",
                            start(function), end(context.getStop()));
                }
                for (ExpressionContext item : argumentsContext.expression()) {
                    AstValue value = visitExpression(item);
                    arguments.add(value.node);
                    depth = Math.max(depth, value.depth + 1);
                }
            }
            return checked(new FormulaAst.FunctionCall(start(function), end(context.getStop()),
                    function.getText(), arguments), depth);
        }
 
        private <T extends org.antlr.v4.runtime.ParserRuleContext> AstValue fold(
                List<T> operands, List<TerminalNode> operators) {
            AstValue result = visit(operands.get(0));
            for (int i = 1; i < operands.size(); i++) {
                result = binary(result, operators.get(i - 1).getSymbol(), visit(operands.get(i)));
            }
            return result;
        }
 
        @SafeVarargs
        private final List<TerminalNode> terminals(List<TerminalNode>... groups) {
            List<TerminalNode> result = new ArrayList<>();
            for (List<TerminalNode> group : groups) {
                result.addAll(group);
            }
            result.sort((left, right) -> Integer.compare(
                    left.getSymbol().getTokenIndex(), right.getSymbol().getTokenIndex()));
            return result;
        }
 
        private AstValue binary(AstValue left, Token operator, AstValue right) {
            return checked(new FormulaAst.Binary(left.node.getStartOffset(), right.node.getEndOffset(),
                    operator.getText(), left.node, right.node),
                    Math.max(left.depth, right.depth) + 1);
        }
 
        private AstValue leaf(FormulaAst.Node node) {
            return checked(node, 1);
        }
 
        private AstValue checked(FormulaAst.Node node, int depth) {
            if (depth > limits.getMaxAstDepth()) {
                throw error("AST_DEPTH_EXCEEDED", "公式嵌套深度超过限制",
                        node.getStartOffset(), node.getEndOffset());
            }
            return new AstValue(node, depth);
        }
 
        private int start(Token token) {
            return offsets.toUtf16(token.getStartIndex());
        }
 
        private int end(Token token) {
            return offsets.toUtf16(token.getStopIndex() + 1);
        }
 
        private static String unescape(String tokenText) {
            StringBuilder result = new StringBuilder(tokenText.length() - 2);
            for (int i = 1; i < tokenText.length() - 1; i++) {
                char current = tokenText.charAt(i);
                if (current != '\\') {
                    result.append(current);
                    continue;
                }
                char escaped = tokenText.charAt(++i);
                if (escaped == 'n') {
                    result.append('\n');
                } else if (escaped == 'r') {
                    result.append('\r');
                } else if (escaped == 't') {
                    result.append('\t');
                } else {
                    result.append(escaped);
                }
            }
            return result.toString();
        }
    }
}