CN103164393B

CN103164393B - 报表公式处理方法和系统

Info

Publication number: CN103164393B
Application number: CN201310125849.7A
Authority: CN
Inventors: 吴军; 赵维平; 李军; 解学良; 邵晓勇; 马宁; 王勇; 陈杨; 张雷; 周志; 张兴强
Original assignee: Agricultural Bank of China
Current assignee: Agricultural Bank of China
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: CN103164393A

Abstract

本发明公开一种报表公式处理方法和系统。其中在报表公式处理方法中，通过提取报表中的公式，对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树。从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。由于通过对相关公式进行词法、语法和语义分析，能够直接对数据进行加工处理，无需转换为Excel公式，因此提高了响应速度，同时也无需对系统本身进行任何调整。

Description

报表公式处理方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别涉及一种报表公式处理方法和系统。

背景技术

在银行核心业务系统和管理信息系统中，随处可见各种各样的业务规则。而在一个基于数据库的应用系统中，这些业务规则通常会表现为不同形式和用途的公式，并最终转化为对数据库的操作，也即数据的增删改查。业务规则的复杂性及变动性就需要有一个数据处理模型能够处理这种情形，提供一种标准的满足用户自定义的数据加工处理需求的操作方式就显得十分迫切，而基于公式引擎的报表数据加工模型就能够解决这种问题。

当前常用的报表数据加工实现方式是编写Excel公式来表示数据加工逻辑。图1为现有技术中报表处理一个实施例的示意图。

步骤101，将数据库中的基本数据传送到Excel文件中，将相关公式转换为Excel公式。

步骤102，在Excel文件中，利用Excel公式对数据进行处理。

步骤103，Excel文件将经过处理的数据传送给数据库。

由于配置Excel公式必须和Excel文件相关联，而Excel文件的最大允许记录条数是65536，这就不能够满足决策分析性应用的数据加工需求，同时采用Excel公式加工生成报表数据，因此加工效率较低。即，这种方法并不适于基于数据库的应用系统中的数据批量加工需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种报表公式处理方法和系统。通过对相关公式进行词法、语法和语义分析，能够直接对数据进行加工处理，无需转换为Excel公式，提高了响应速度，同时无需对系统本身进行任何调整。

根据本发明的一个方面，提供一种报表公式处理方法，包括：

提取报表中的公式，其中公式包括公式左端、等号和公式右端；

对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，其中基本要素包括公式左端、等号、以及在公式右端中包括的基本函数、复合函数、括号和运算符；

根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树；

从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。

优选的，语法树的根节点为等号；

语法树的叶节点为子公式；

语法树的分支节点为运算符或复合函数；

其中子公式由至少一个基本函数组成。

优选的，子公式还包括数值常量。

优选的，运算符包括加、减、乘、除中的至少一个。

优选的，根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树的步骤之后，还包括：

对语法树进行归并操作；

然后执行从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析的步骤。

优选的，对语法树进行归并操作的步骤包括：

将进行四则运算的且具有相同目标列的子公式进行合并计算。

优选的，对语法树进行归并操作的步骤包括：

将进行四则运算的且具有相同目标行的子公式进行合并计算。

根据本发明的另一方面，提供一种报表公式处理系统，包括：

提取单元，用于提取报表中的公式，其中公式包括公式左端、等号和公式右端；

词法分析单元，用于对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，其中基本要素包括公式左端、等号、以及在公式右端中包括的基本函数、复合函数、括号和运算符；

语法分析单元，用于根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树；

语义分析单元，用于从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。

优选的，语法树的根节点为等号；

语法树的叶节点为子公式；

语法树的分支节点为运算符或复合函数；

其中子公式由至少一个基本函数组成。

优选的，子公式还包括数值常量。

优选的，运算符包括加、减、乘、除中的至少一个。

优选的，系统还包括归并单元，用于在语法分析单元根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树的步骤之后，对语法树进行归并操作，然后指示语义分析单元执行从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析的操作。

优选的，归并单元具体将进行四则运算的且具有相同目标列的子公式进行合并计算。

优选的，归并单元具体将进行四则运算的且具有相同目标行的子公式进行合并计算。

本发明通过提取报表中的公式，对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树。从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。由于通过对相关公式进行词法、语法和语义分析，能够直接对数据进行加工处理，无需转换为Excel公式，因此提高了响应速度，同时也无需对系统本身进行任何调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中报表处理一个实施例的示意图。

图2为本发明公式定义规则一个实施例的示意图。

图3为本发明报表公式处理方法一个实施例的示意图。

图4为本发明语法树一个实施例的示意图。

图5为本发明报表公式处理方法另一实施例的示意图。

图6为本发明语法树归并一个实施例的示意图。

图7为本发明语法树归并另一实施例的示意图。

图8为本发明报表公式处理系统一个实施例的示意图。

图9为本发明报表公式处理系统另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

首先介绍本发明涉及的相关术语。

基本函数

基本函数是数据处理的基本要素，每一个基本函数都具有明确的含义，且包含特定数量的参数。

基本函数定义规则：

函数名（参数1，参数2，【参数3…】）

需要说明的是：一个基本函数可以有多个参数，参数间使用逗号分隔。

例如：L(GE0005)表示从GE0005报表取数。

复合函数

复合函数的定义规则和基本函数相同，不同的是复合函数的参数必须为组合公式、运算符、括号和复合函数的组合。

例如：MAX(L(GE0005)SUM_D(FLD001=10011001;FLD002)，100)

需要说明的是：复合函数支持嵌套使用。

子公式

子公式表示一个完整意义上的数据处理过程，子公式由多个基本函数组合而成。

子公式定义规则：

函数1函数2函数3函数4…

如：L(GE0005)QT(30,-1)SUM_D(CCY=01,Amt)

该子公式由三个基本函数L、QT、SUM_D组成。

需要说明的是：数值常量也是子公式的一种。

运算符

运算符包含基本的四则运算符，包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）四种。

括号

括号是子公式间运算顺序的标识，括号中的部分将具有更高优先级的计算顺序。

组合公式

组合公式由子公式、运算符、括号组成，组合公式和子公式相比能够表示更为复杂的数据加工处理逻辑。

需要说明的是，单个子公式也是一种组合公式。

公式

一个公式由公式左端和公式右端组成，公式右端由子公式通过各种规则组合而成。

如：C1=L(GE0005)QT(30,-1)SUM_D(CCY=01,Amt)。

在本发明的公式体系中，包括四种基本要素：基本函数、运算符、括号和子公式。

在公式体系中，还定义了一些公式规则。其中：

组合公式定义规则

组合公式由子公式、运算符、括号三种公式要素组合而成。

如：L(GE0005)QT(30,-1)SUM_D(Amt)*(100-SUM_Q(AMT))

该组合公式由三个子公式组合而成。

复合函数定义规则

复合函数是递归定义的，复合函数的参数可以为组合公式、运算符、括号和复合函数的组合。

如：MAX（MAX（L(GE0005)SUM(AMT),0）,SUM_F(Num),100）公式定义规则

一个公式由公式左端和公式右端组成,而公式右端由组合公式和复合函数通过运算符、括号组合而成。公式定义规则如图2所示。

公式定义相关规则说明如下：

（1）一条完成的公式主要包含三部分：公式左端、等号（=）和公式右端。

（2）公式右端由多个组合公式、复合函数通过运算符或括号组合而成。

（3）子公式为数值常量或由各个函数组合而成。

（4）函数是数据处理的基本单位，每一个函数都由函数名和一定数量的参数组成。

图3为本发明报表公式处理方法一个实施例的示意图。如图3所示，本实施例的方法步骤如下：

步骤301，提取报表中的公式，其中公式包括公式左端、等号和公式右端。

步骤302，对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，其中基本要素包括公式左端、等号、以及在公式右端中包括的基本函数、复合函数、括号和运算符。

步骤303，根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树。

步骤304，从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。

基于本发明上述实施例提供的报表公式处理方法，通过提取报表中的公式，对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树。从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。由于通过对相关公式进行词法、语法和语义分析，能够直接对数据进行加工处理，无需转换为Excel公式，因此提高了响应速度，同时也无需对系统本身进行任何调整。

优选的，语法树的根节点为等号，语法树的叶节点为子公式，语法树的分支节点为运算符或复合函数。

其中，子公式由至少一个基本函数组成。

优选的，子公式还包括数值常量。

优选的，运算符包括加、减、乘、除中的至少一个。

下面通过一个具体示例对本发明进行说明。对于公式：

C1=MAX(L(GE0005)QT(30,-1)SUM_D(FLD001=10011001;FLD002)+100,0)+L(GD001C)SUM_Q(QT(NC,0)～QT(01,0),Q30,PROD=1,Amt)

通过对该公式进行词法信息，得到的基本要素如表1所示。其中，可利用诸如开源工具Lex的工具进行词法分析。

公式左端	C1
		等号	=
基本函数	L、QT、SUM_D、SUM_Q
		复合函数	MAX
括号	()
		运算符	+

表1

有了步骤A1词法解析得到的公式基本要素后，就可以根据自定义语法规则进行规约操作，通过不同语法规则的持续规约过程，最终可以得到一个节点，这一规约过程也是语法树的构造生成过程。得到的语法树如图4所示。

需要说明的是，括号在语法树中不作为节点出现，括号中的公式内容具有较高的运算优先级，这个优先级在语义分析过程中通过树的后续遍历算法来实现。

在得到的语法树以后，就可以进行公式语义分析操作，这个过程通常可以和语法分析同时进行，也是按照语法规则进行规约，同时完成语义解析过程，这一过程需要从叶子节点开始，按照规约规则逐步进行处理。

图5为本发明报表公式处理方法另一实施例的示意图。如图5所示：

步骤501，提取报表中的公式，其中公式包括公式左端、等号和公式右端。

步骤502，对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，其中基本要素包括公式左端、等号、以及在公式右端中包括的基本函数、复合函数、括号和运算符。

步骤503，根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树。

步骤504，对语法树进行归并操作。

步骤505，从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。

通过对语法树进行归并操作，可简化公式解析处理。例如，通过词法分析和语法分析，将用户输入的公式字符串解析成语法树，在解析过程中会根据加减乘除四则运算将公式右端进行拆分，拆分之后是若干个子公式（行公式、列公式、单元格公式、要素公式等等），并将这些子公式分布到语法树的叶子节点中。如果将语法分析之后的语法树直接传递给语义分析程序，其结果将会孤立各个子公式，割裂子公式之间的联系，进而产生大量的执行语句，从而会导致公式解析的性能问题。比如：

R39C1=R1C2+R2C2+R3C2+…+R(n-1)C2+RnC2

将会为公式右端生成n条执行语句。

针对上述问题，为了进一步提高公式解析的性能，可通过合并语法树的叶子节点和分支节点，减少了语法树的层次以及子公式的数目，在没有增加执行语句复杂性的情况下，减少了与数据库的交互以及需要批量执行相关执行语句的数量，使得列公式、行公式、单元格公式以及要素公式计算的性能有了很大的提升。

优选的，上述对语法树进行归并操作的步骤包括：

这里将这种归并方式称为行公式归并。例如，：在公式R1=R2+R3～R5+R6中，将报表的第二行R2，第三行至第五行R3～R5，第六行R6所对应列的单元格数据进行加和，并将结果赋值给第一行相对应的单元格R1，且它们所对应的列相同。通过将R2、R3～R5、R6进行归并处理，可有效简化语法树的复杂度，并提高处理速度。其语法树的变化过程如图6所示。

优选的，上述对语法树进行归并操作的步骤还包括：

这里将这种归并方式称为行公式归并。例如，在公式C1=C2+3*(C4-C7)+#123中，第2列C2、第四列C4和第7列C7对应的行相同。将C2、C4、C7和常量3进行归并后，再与#123进行处理。从而可有效简化语法树的复杂度，并提高处理速度。其语法树的变化过程如图7所示。

从图6和图7中可以看出，通过进行归并处理，可有效简化语法树，减少语法数中的节点数目。

图8为本发明报表公式处理系统一个实施例的示意图。如图8所示，报表公式处理系统包括：

提取单元801，用于提取报表中的公式，其中公式包括公式左端、等号和公式右端。

词法分析单元802，用于对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，其中基本要素包括公式左端、等号、以及在公式右端中包括的基本函数、复合函数、括号和运算符。

语法分析单元803，用于根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树。

语义分析单元804，用于从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。

基于本发明上述实施例提供的报表公式处理系统，通过提取报表中的公式，对公式进行词法分析，得到公式中包括的基本要素，根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树。从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。由于通过对相关公式进行词法、语法和语义分析，能够直接对数据进行加工处理，无需转换为Excel公式，因此提高了响应速度，同时也无需对系统本身进行任何调整。

优选的，语法树的根节点为等号；

语法树的叶节点为子公式；

语法树的分支节点为运算符或复合函数；

其中子公式由至少一个基本函数组成。

优选的，子公式还包括数值常量。

优选的，运算符包括加、减、乘、除中的至少一个。

图9为本发明报表公式处理系统另一实施例的示意图。与图8所示实施例相比，在图9所示实施例中，报表公式处理系统还包括归并单元901，用于在语法分析单元803根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树的步骤之后，对语法树进行归并操作，然后指示语义分析单元804执行从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析的操作。

优选的，归并单元901具体将进行四则运算的且具有相同目标列的子公式进行合并计算。

优选的，归并单元901具体将进行四则运算的且具有相同目标行的子公式进行合并计算。

通过实施本发明，可在不借助Excel文件的情况下，通过进行公式解析，能够直接对数据进行加工处理，因此提高了响应速度，同时也无需对系统本身进行任何调整。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.一种报表公式处理方法，其特征在于，包括：

根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树，其中，语法树的根节点为等号；

对语法树进行归并操作；

从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止；

其中，对语法树进行归并操作的步骤包括：

将进行四则运算的且具有相同目标列的子公式进行合并计算，将进行四则运算的且具有相同目标行的子公式进行合并计算。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

语法树的叶节点为子公式；

语法树的分支节点为运算符或复合函数；

其中子公式由至少一个基本函数组成。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

子公式还包括数值常量。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

运算符包括加、减、乘、除中的至少一个。

5.一种报表公式处理系统，其特征在于，包括：

语法分析单元，用于根据预定的语法规则，利用基本要素生成语法树，其中，语法树的根节点为等号；

归并单元，用于对语法树进行归并操作；其中具体将进行四则运算的且具有相同目标列的子公式进行合并计算，将进行四则运算的且具有相同目标行的子公式进行合并计算；

语义分析单元，用于在归并单元对语法树进行归并操作后，从语法树的叶节点开始，按照从左至右的顺序，对语法树进行语义分析，直至到达根节点为止。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

语法树的叶节点为子公式；

语法树的分支节点为运算符或复合函数；

其中子公式由至少一个基本函数组成。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

子公式还包括数值常量。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

运算符包括加、减、乘、除中的至少一个。