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## OperatorOverloader

- [OperatorOverloader](#OperatorOverloader)
    - [一、基本信息](#一基本信息)
    - [二、知识储备](#二知识储备)
    - [三、基本描述](#三基本描述)
    - [四、主要功能](#四主要功能)
    - [五、接口源码](#五接口源码)
    - [六、主要实现](#六主要实现)
    - [七、最佳实践](#七最佳实践)
    - [八、与其他组件的关系](#八与其他组件的关系)
    - [九、常见问题](#九常见问题)

### 一、基本信息

✒️ **作者** - Lex 📝 **博客** - [掘金](https://juejin.cn/user/4251135018533068/posts) 📚 **源码地址** - [github](https://github.com/xuchengsheng/spring-reading)

### 二、知识储备

1. **Spring Expression Language (SpEL)**

   + 熟悉 SpEL 的基本语法和用法，包括在 Spring 应用程序中使用 SpEL 表达式进行属性注入、条件判断等。了解 SpEL 中支持的运算符、函数、变量等。

2. **自定义运算符的概念**

   + 理解什么是自定义运算符以及为什么可能需要自定义运算符。了解自定义运算符在编程语言和框架中的作用和意义。

### 三、基本描述

`OperatorOverloader` 接口是 Spring 框架中用于自定义运算符行为的扩展点，允许我们通过实现该接口来定义新的运算符操作，以扩展 Spring 表达式语言（SpEL）的功能，从而实现更灵活和定制化的表达式计算。

### 四、主要功能

1. **自定义运算符行为**

   + 允许我们定义新的运算符操作，例如自定义的算术运算符、比较运算符等，以扩展 SpEL 的功能，使其能够执行特定的业务逻辑。

2. **支持非标准类型的运算**

   + 允许在 SpEL 表达式中对非标准类型的操作数执行运算，例如自定义的对象或数据类型，以满足特定业务需求。

3. **扩展 SpEL 的功能**

   + 增加了 SpEL 表达式语言的灵活性和定制性，使我们能够更方便地编写复杂的表达式，并且可以针对特定场景进行优化。

4. **提供更灵活的表达式计算**

   + 可以根据业务需求定制运算符的行为，从而实现更灵活、更精确的表达式计算，以满足各种复杂的计算需求。

### 五、接口源码

`OperatorOverloader` 接口定义了用于自定义运算符行为的方法，包括检查是否支持指定的操作以及执行指定操作的方法，从而允许用户扩展 Spring 表达式语言（SpEL）的功能以支持其他类型的操作数。

```java
/**
 * 默认情况下，{@link Operation} 支持简单类型（如数字）的数学运算符。
 * 通过提供 OperatorOverloader 的实现，表达式语言的用户可以支持对其他类型的操作进行这些运算。
 *
 * @author Andy Clement
 * @since 3.0
 */
public interface OperatorOverloader {

    /**
     * 如果运算符重载器支持指定操作以及应该调用它来处理该操作，则返回 true。
     * @param operation 要执行的操作
     * @param leftOperand 左操作数
     * @param rightOperand 右操作数
     * @return 如果 OperatorOverloader 支持两个操作数之间的指定操作，则返回 true
     * @throws EvaluationException 如果执行操作时出现问题
     */
    boolean overridesOperation(Operation operation, @Nullable Object leftOperand, @Nullable Object rightOperand)
            throws EvaluationException;

    /**
     * 在两个操作数上执行指定的操作，并返回结果。
     * 请参阅 {@link Operation} 以获取支持的操作。
     * @param operation 要执行的操作
     * @param leftOperand 左操作数
     * @param rightOperand 右操作数
     * @return 在两个操作数上执行操作的结果
     * @throws EvaluationException 如果执行操作时出现问题
     */
    Object operate(Operation operation, @Nullable Object leftOperand, @Nullable Object rightOperand)
            throws EvaluationException;

}
```

`StandardOperatorOverloader` 实现类是 `OperatorOverloader` 接口的标准实现，其中的方法都是默认实现。在 `overridesOperation` 方法中，返回 false 表示默认情况下不覆盖任何操作；在 `operate` 方法中，抛出 `EvaluationException` 异常表示默认情况下不支持任何操作，提示用户需要自定义运算符行为。

```java
/**
 * {@link OperatorOverloader} 的标准实现。
 *
 * @author Juergen Hoeller
 * @since 3.0
 */
public class StandardOperatorOverloader implements OperatorOverloader {

    @Override
    public boolean overridesOperation(Operation operation, @Nullable Object leftOperand, @Nullable Object rightOperand)
            throws EvaluationException {
        // 默认情况下不覆盖任何操作
        return false;
    }

    @Override
    public Object operate(Operation operation, @Nullable Object leftOperand, @Nullable Object rightOperand)
            throws EvaluationException {
        // 默认情况下不支持任何操作，抛出异常
        throw new EvaluationException("No operation overloaded by default");
    }

}
```

### 六、主要实现

1. **StandardOperatorOverloader**
   + `StandardOperatorOverloader` 是 `OperatorOverloader` 接口的标准实现类，旨在提供默认的行为。

### 七、最佳实践

使用Spring表达式语言（SpEL）中使用自定义的运算符。通过创建 `ExpressionParser` 对象和 `StandardEvaluationContext` 上下文，并将自定义的 `OperatorOverloader` 实例注册到上下文中，我们可以定义并解析包含自定义运算符的SpEL表达式。在这个例子中，我们定义了一个包含自定义加法运算符的SpEL表达式 `#myBean1 + #myBean2`，然后通过解析并评估该表达式，得到了两个 `MyBean` 对象的相加结果，并将其打印输出。

```java
public class OperatorOverloaderDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建表达式解析器
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();

        // 创建表达式上下文
        StandardEvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();
        // 创建自定义的OperatorOverloader实例并注册到表达式上下文中
        context.setOperatorOverloader(new CustomOperatorOverloader());
        context.setVariable("myBean1", new MyBean(18));
        context.setVariable("myBean2", new MyBean(20));

        // 定义一个SpEL表达式，使用自定义的运算符
        Expression expression = parser.parseExpression("#myBean1 + #myBean2");

        // 解析并评估表达式
        MyBean myBean = expression.getValue(context, MyBean.class);

        System.out.println("myBean1+myBean2 = " + myBean);
    }
}
```

 `CustomOperatorOverloader` 类实现了 `OperatorOverloader` 接口，用于自定义运算符行为。在这个实现中，`overridesOperation` 方法用于判断是否覆盖了指定的操作，这里检查左右操作数是否都是 `MyBean` 类型；而 `operate` 方法用于执行指定的操作，这里是将两个 `MyBean` 对象的年龄相加，并创建一个新的 `MyBean` 对象返回。

```java
public class CustomOperatorOverloader implements OperatorOverloader {
    @Override
    public boolean overridesOperation(Operation operation, Object leftOperand, Object rightOperand) throws EvaluationException {
        return leftOperand instanceof MyBean && rightOperand instanceof MyBean;
    }

    @Override
    public Object operate(Operation operation, Object leftOperand, Object rightOperand) throws EvaluationException {
        return new MyBean(((MyBean) leftOperand).getAge() + ((MyBean) rightOperand).getAge());
    }
}
```

简单的 Java Bean，包含了一个 `age` 属性以及对应的 getter 和 setter 方法。它还重写了 `toString` 方法，以便在输出对象时打印出 `age` 属性的值。

```java
public class MyBean {

    private int age;

    public MyBean(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyBean{" +
                "age=" + age +
                '}';
    }
}
```

运行结果，表达式 `#myBean1 + #myBean2` 中，两个 `MyBean` 对象的年龄分别是 18 和 20，它们相加的结果为 38。因此输出结果为 `MyBean{age=38}`。

```java
myBean1+myBean2 = MyBean{age=38}
```

### 八、与其他组件的关系

1. **Operation**

   + `Operation` 枚举定义了 SpEL 中支持的操作类型，例如加法、减法、乘法等。`OperatorOverloader` 接口中的方法 `overridesOperation` 和 `operate` 使用了 `Operation` 枚举来表示操作类型，从而确定要执行的操作。

2. **EvaluationException**

   + `EvaluationException` 异常用于表示在表达式评估过程中发生的异常。在 `OperatorOverloader` 接口的方法中可能会抛出 `EvaluationException` 异常，用于处理运算符重载过程中可能出现的异常情况。

3. **StandardEvaluationContext**

   + `StandardEvaluationContext` 类是 SpEL 中用于表达式求值的上下文对象。在使用 `OperatorOverloader` 接口时，可以通过 `StandardEvaluationContext` 对象设置自定义的 `OperatorOverloader` 实例，以扩展 SpEL 的功能。

### 九、常见问题

1. **运算符重载的正确性**

   + 我们在实现自定义运算符时需要确保其行为正确，遵循预期的逻辑。否则可能会导致表达式计算出现错误，甚至程序异常。

2. **运算符冲突**

   + 在使用自定义运算符时，可能会出现与现有运算符的冲突。我们需要确保自定义的运算符与现有的运算符没有冲突，或者适当处理冲突的情况，以避免意外的行为发生。

3. **运算符的一致性**

   + 自定义的运算符行为应该与现有运算符的行为保持一致，符合用户的预期。否则可能会导致表达式的结果与预期不符，造成混淆或者误解。


4. **文档和说明**

   + 我们应该提供清晰的文档和说明，介绍自定义运算符的使用方法和行为，以便其他人能够正确地使用和理解这些运算符。