Java简单公式计算器

　　最近给公司开发业务代码时，碰到一个场景，简单描述是这样的：

　　客户要向咱们公司定制一件产品，这个产品呢，有很多属性，那公司得根据这些属性报价呀，怎么报价呢？公司针对某种类型的产品有一个基准价，在同类产品下，某个属性超标了，需要加价，但每一个属性的加价方式都不一样，针对每一家客户加多少价也不一样，每个时间点加价比率也可能不一样，真实情况要比这个复杂不少，这里就不再深入讨论。

　　那么应对这种需求，我首先想到的关键点是：要把加价这个公式，暴露给实际能控制它的人员去输入，把公式中需要用到的一些参数，以替代符（或者说变量）的方式提供给他们，比如，用a表示基准价，b表示属性超出数值，然后超出部分需要乘以该属性的单价5块钱，那么最终的值就可以写成公式： a + b * 5 ；实际运算的时候，假设a是100，b是20，把他们代替 a和b，公式就成了 100 + 20 * 5，看起来很简单的公式，口算都能算出来，但是正常来讲，公式录入系统，是以字符串的形式保存的，一直到你把真实的值替换到公式里，也是字符串操作，计算机要如何把你这字符串的里的内容正确的计算出来呢？

　　OK，其实对代码逻辑不是非常好的同学，可以用一些简单的方法，比如，将最终的公式用JavaScript的eval()函数执行一下，就可以得到结果了，这个方法也可以用来在前端验证公式录入正确与否，还有一种方法，把最终的公式直接拼接到SQL语句，对上临时表查一下，如：SELECT  100+20*5  AS  result from dual;也可以得到结果，用这两种方法，其实还可能进行更复杂的计算，充分利用JavaScript和sql提供的函数库。

　　嗯，回到原点，我们现在呢，要在Java服务端实现字符串的公式正确计算，公式虽然简单，但可能每一次要进行几百条公式的计算，也没必要查询几百次数据库，而且这种和金钱相关联的值，如非必要，还是不要抛给前端来替你计算。虽然，公司这边并没有采用我的方案，但是我个人还是把一个简单的公式计算器写了出来，留个思路，以作备用。

　　简单公式计算器能够满足 加减乘除 和 小括号的运算。

　　我个人非常建议新手练习一下，基础运用得越扎实，对以后的技术瓶颈突破越好。

　　代码图上的注释比较少：

　　粘贴出代码图：

代码来了：

package com.supalle.test;
 
import java.math.BigDecimal;
import java.math.MathContext;
 
/**
 * @作者: Supalle
 * @时间: 2019/3/8
 * @描述: 简单公式计算器
 */
public class Calc {
 
    private char[] val;
 
    private int len;
 
    private int inx;
 
    // 构造器，把公式传进去，比如： 100 + 20 * 5 + (1 + 2)
    public Calc(String val) {
        this.val = val.toCharArray();
        len = this.val.length;
        inx = 0;
    }
 
    // 获取计算结果，使用方法其实就是 new Calc("100 + 20 * 5 + (1 + 2)").getResult()；就可以得到结果了
    public BigDecimal getResult() {
        return nextValue(BigDecimal.ZERO, '+');
    }

　　 // OK，接下来的两个方法，必须要弄明白，下一个值和下一个参数的区别
　　 // 为什么要获取下一个值，加法、减法、和左小阔号，都需要获取下一个值，因为加法、减法如果碰到乘法、除法，那么运算优先权在右侧，如果碰到左侧小括号，优先权也在右侧，所以要先把右边的值算出来
　　 // 为什么要获取下一个参数，乘法、除法，他们下一个运算符如果不是左侧小括号，那么应该从左往右顺序计算，因此需要直接取到下一个参数进行计算
　　 // 还有一点要值得注意，那就是：在运算时，减法一律替换成加上一个负数，以此来消除实际对一个负数进行运算产生异常，比如 1 * -3，总不能检测到 - 的时候，又去做减法运算吧
　　 // 就讲这么多了，不能理解的同学，再反复推敲几遍
    // 获取下一个值，传入第一个参数和第一个参数后的运算符
    private BigDecimal nextValue(BigDecimal param1, char operator) {
        if (inx < len) {
            if (operator == ')') {
                return param1;
            }
 
            if (operator == '+') {
                return param1.add(nextValue(nextParam(), inx < len ? val[inx++] : ')'));
            } else if (operator == '*') {
                return nextValue(param1.multiply(nextParam(), MathContext.DECIMAL128), inx < len ? val[inx++] : ')');
            } else if (operator == '/') {
                return nextValue(param1.divide(nextParam(), MathContext.DECIMAL128), inx < len ? val[inx++] : ')');
            }
        }
        return param1;
    }
 
    // 获取下一个参数
    private BigDecimal nextParam() {
 
        char[] param = new char[len - inx + 1];
 
        int paramInx = 0;
 
        while (inx < len) {
 
            if (val[inx] == '-') {
                if (paramInx == 0) {
                    param[paramInx++] = val[inx];
                    param[paramInx++] = '0';
                } else {
                    val[--inx] = '+';
                    break;
                }
            } else if (val[inx] == '.' || ((int) val[inx] >= 48 && (int) val[inx] <= 57)) {// 如果是 . 或 0 ~ 9
                param[paramInx++] = val[inx];
            } else if (val[inx] == '(') {
                inx++;
                return nextValue(BigDecimal.ZERO, '+');
            } else if (((int) val[inx] >= 41 && (int) val[inx] <= 43) || (int) val[inx] == 47) {
                break;
            }
 
            inx++;
        }
 
        return paramInx > 0 ? new BigDecimal(param, 0, paramInx) : BigDecimal.ZERO;
    }
 
}