Java学习不走弯路教程（3.从文件内容查询开始）

Posted 2021-01-09 Java123.vip

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。
本章将带大家实现用简单SQL语句查询文件。
注：
1.本文针对初学Java的同学训练学习思路，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。

二. 写给初学Java的同学
在介绍本章内容之前，首先介绍一下Java的学习方法。
相信大家在看本文的时候已经已经拿到了各种Java学习路径，大体都是一样。
我想说的是，不要让知识的学习成为负担，Java技术种类繁多，是无论如何也学不完的。
正确的学习方法是兴趣驱动，实例驱动。
即通过一个简单的实例，不断加入所学知识进行扩展，最终扩展为一个大项目，达到系统学习，学以致用的效果。

三. 步入正题
话不多说，大家自己理解，下面步入正题：

练习1.
概要：本地有一个csv格式文件，用SQL语句查出结果。
前提：本地有一个csv格式文件
　　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

输入：文件路径和sql语句

　　例：

GetFile gf = new GetFile("c:/temp/");
gf.queryFile("select * from abc.csv");

输出：查询结果

　　例：

1,abc,aaa
2,def,bbb
3,xyz,ccc

请先自己动手想办法实现，实在做不出来再往下看，否则失去了练习的意义。

四. 实现步骤

首先，我们需要解析SQL语句。是的，标准的写法是把SQL转化成语法树(AST)，然后再解析这颗语法树。
但这篇文章面对的是初学者，我的目的是训练字符串的拆分，拼接，文件读取等基本操作，以及分析问题的方法。
所以，把问题简单化。

首先确认程序功能的边界：
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

所以，我们首先需要检查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
代码如下：

    /**
     * @author http://www.java123.vip
     * @param sql
     * @return
     */
    private boolean checkSql(String sql) {
        int selectPos = sql.indexOf("select");
        int fromPos = sql.indexOf("from");
        int wherePos = sql.indexOf("where");
        
        if(selectPos != 0 
                || fromPos <= selectPos
                || (wherePos != -1 && wherePos <= fromPos)) {
            return false;
        }else {
            return true;
        }
    }

然后，我们需要把上述语句的如下元素解析出来：

查询项目：id,username
查询文件：abc.csv
查询条件：username=abc,password=aaa
做一个类来存储解析结果：

package vip.java123.fileview;

/**
 * 
 * @author http://www.java123.vip
 *
 */
public class SqlParseResult {
    public String[] fields;
    public String fileName;
    public String[] whereConditions;
    
    public void clearSpace() {
        for(int i = 0; i < fields.length; i ++) {
            fields[i] = fields[i].trim();
        }
        
        fileName = fileName.trim();
        
        for(int i = 0; i < whereConditions.length; i ++) {
            whereConditions[i] = whereConditions[i].trim();
        }
    }
}

 

解析的函数如下

    /**
     * @author http://www.java123.vip
     * @param sql
     * @return
     */
    private SqlParseResult parseSql(String sql) {
        int selectPos = sql.indexOf("select");
        int fromPos = sql.indexOf("from");
        int wherePos = sql.indexOf("where");
        
        String columnStr = sql.substring(selectPos + "select".length(), fromPos).trim();
        String fileNameStr;
        String whereStr;
        if(wherePos == -1) {
            fileNameStr = sql.substring(fromPos + "from".length());
            whereStr = "";
        }else {
            fileNameStr = sql.substring(fromPos + "from".length(),wherePos);
            whereStr = sql.substring(wherePos + "where".length());
        }
        
        
        SqlParseResult spr = new SqlParseResult();
        spr.fields = columnStr.split(",");
        spr.fileName = fileNameStr;
        if(wherePos == -1) {
            spr.whereConditions = new String[] {};
        }else {
            spr.whereConditions = whereStr.split("and");
        }
        
        spr.clearSpace();
        
        return spr;
    }
    

 

(处理where后面的条件)接下来，对于读取的一行数据，我们需要检查该行数据是否符合查询条件，做个函数如下：
header为第一行数据用逗号分割后的数组（文件头）

    /**
     * @author http://www.java123.vip
     * @param line
     * @param whereConditions
     * @param header
     * @return
     */
    private boolean checkRow(String line, String[] whereConditions, String[] header) {
        // username=abc  password=aaa
        String[] lineColumns = line.split(",");
        for(int i = 0; i < whereConditions.length; i ++) {
            String key = whereConditions[i].split("=")[0];
            String value = whereConditions[i].split("=")[1];
            
            String checkValue = lineColumns[getHeaderIndex(header,key)];
            if(!value.equals(checkValue)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    

 

做个辅助函数，根据列名，返回列名的位置

    /**
     * @author http://www.java123.vip
     * @param header
     * @param headerName
     * @return
     */
    private int getHeaderIndex(String[] header,String headerName) {
        for(int i = 0; i < header.length; i ++) {
            if(header[i].equals(headerName)) {
                return i;
            }
        }
        
        return -1;
    }
    

 

(处理select后面的列名)如果数据符合查询条件，则根据select关键字后面的列名(fields)过滤查询结果

    /**
     * @author http://www.java123.vip
     * @param line
     * @param fields
     * @param header
     * @return
     */
    private String selectLine(String line, String[] fields, String[] header) {
        
        if(fields[0].equals("*")) {
            return line;
        }
        
        StringBuffer result = new StringBuffer();
        
        String[] lineColumns = line.split(",");
        for(int i = 0; i < fields.length; i ++) {
            int columnIndex = this.getHeaderIndex(header, fields[i]);
            result.append(lineColumns[columnIndex]);
            
            if(i != fields.length -1) {
                result.append(",");
            }
        }
        return result.toString();
    }

 

把上面的函数拼接在一起，主函数如下：

    /**
     * @author http://www.java123.vip
     * @param sql
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public String queryFile(String sql) throws Exception{
        sql = sql.toLowerCase().trim();
        
        if(!checkSql(sql)) {
            return null;
        }
        SqlParseResult spr = parseSql(sql);
        
        File f = new File(basePath + spr.fileName);
        
        FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
        
        boolean readHeader = true;
        String[] header = null;
        
        StringBuffer result = new StringBuffer();
        String line = null;
        while((line = br.readLine()) != null) {
            if(readHeader) {
                header = line.split(",");
                readHeader = false;
            }else {
                if(checkRow(line,spr.whereConditions,header)) {
                    
                    result.append(selectLine(line,spr.fields,header));
                    result.append("\\n");
                }
            }
            
        }
        
        br.close();
        isr.close();
        fis.close();
        
        return result.toString();
    }

 

最后，测试我们的程序：

    /**
     * @author http://www.java123.vip
     * @param args
     * @throws Exception
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        GetFile gf = new GetFile("c:/temp/");
        
        String sql1 = "select * from abc.csv ";
        String sql2 = "select id from abc.csv ";
        String sql3 = "select id,username from abc.csv where id=2 ";
        String sql4 = "select id,username from abc.csv where username=abc and password=aaa ";
        String sql5 = "select id,username from abc.csv where username=abc and password=bbb ";
        
        System.out.println("Execute:"+sql1);
        System.out.println(gf.queryFile(sql1));
        
        System.out.println("Execute:"+sql2);
        System.out.println(gf.queryFile(sql2));
        
        System.out.println("Execute:"+sql3);
        System.out.println(gf.queryFile(sql3));
        
        System.out.println("Execute:"+sql4);
        System.out.println(gf.queryFile(sql4));
        
        System.out.println("Execute:"+sql5);
        System.out.println(gf.queryFile(sql5));
        
    }

 

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 
1
2
3

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

 

完整程序请大家从[这里]下载

五.  后续
本例为通过简单的SQL语句查询本地存在的文件，大家可以扩展此程序，让其支持更复杂的SQL，结果排序，索引等功能。
后续章节我将在此程序的基础上，把CSV文件放到另外一台电脑，然后让其支持JDBC接口。
最后换成数据库，并且一步一步实现ORM，Service，HTTP查询等功能。

如有问题，大家来我的网站进行提问。
https://www.java123.vip/qa

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