查询（CQL、ECQL、FilterFactory）

最新推荐文章于 2024-10-11 23:11:04 发布

qq_19800029

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分类专栏： geotools 文章标签： java

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不管是通过哪种方法实现shp数据的查询，我们发现都离不开Filter，对于GeoTools，提供了两种创建Filter的方法，他们分别是CQL和FilterFactory

`一、CQL`

参考：CQL — GeoTools 32-SNAPSHOT User Guide

CQL 实用工具类由静态方法组成，您可以调用这些方法来将文本 String 转换为 Expression、Filter 或 List<Filter>。它还能够获取这些项目并生成适当的文本表示。

1、单个filter

Filter filter = CQL.toFilter("attName >= 5");

2、解析filter列表

使用“;”字符分隔出每个filter：

List filters = CQL.toFilterList("att1 > 5;ogc:name = 'river'");

3、通过比较值进行筛选

Filter result = CQL.toFilter("ATTR1 < (1 + ((2 / 3) * 4))" );
Filter result = CQL.toFilter("ATTR1 < abs(ATTR2)" );
Filter result = CQL.toFilter("ATTR1 < 10 AND ATTR2 < 2 OR ATTR3 > 10" );

4、使用文本进行筛选

Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 LIKE 'abc%'" );
Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 NOT LIKE 'abc%'" );

5、过滤空值

Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 IS NULL" );
Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 IS NOT NULL" );
Filter by Comparing Time values

6、通过比较时间值进行筛选

//等于
Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 TEQUALS 2006-11-30T01:30:00Z" );
//日期之前
Before filter = (Before) CQL.toFilter("lastEarthQuake BEFORE 2006-11-30T01:30:00Z");
//周期之前
Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 BEFORE 2006-11-30T01:30:00Z/2006-12-31T01:30:00Z" );
//日期之后
After filter = (After) CQL.toFilter("lastEarthQuake AFTER 2006-11-30T01:30:00Z");
//使用GMT+3区的之后一个时间
After filter = (After) CQL.toFilter("lastEarthQuake AFTER 2006-11-30T01:30:00+03:00");
//周期之后
Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 AFTER 2006-11-30T01:30:00Z/2006-12-31T01:30:00Z" );
//具有持续时间的时间谓词（2006-11-30T01：30：00Z 之后的十天）
Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 AFTER 2006-11-30T01:30:00Z/P10D" );
Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 AFTER 2006-11-30T01:30:00Z/T10H" );

//During predicate
  During filter =
                (During)
                        CQL.toFilter(
                                "lastEarthQuake DURING 1700-01-01T00:00:00/2011-01-01T00:00:00");

7、基于存在性进行筛选

Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 EXISTS" );
ilter result = CQL.toFilter( "ATTR1 DOES-NOT-EXIST" );

8、通过检查值是否介于之间来过滤

Filter result = CQL.toFilter( "ATTR1 BETWEEN 10 AND 20" );

9、使用复合属性

Filter result = CQL.toFilter( "gmd:MD_Metadata.gmd:identificationInfo.gmd:MD_DataIdentification.gmd:abstract LIKE  'abc%'" );

10、使用几何关系进行筛选

Filter result = CQL.toFilter( "CONTAINS(ATTR1, POINT(1 2))" );
Filter result = CQL.toFilter( "BBOX(ATTR1, 10,20,30,40)" );
Filter result = CQL.toFilter( "DWITHIN(ATTR1, POINT(1 2), 10, kilometers)" );
Filter result = CQL.toFilter( "CROSS(ATTR1, LINESTRING(1 2, 10 15))" );
Filter result = CQL.toFilter( "INTERSECT(ATTR1, GEOMETRYCOLLECTION (POINT (10 10),POINT (30 30),LINESTRING (15 15, 20 20)) )" );
Filter result = CQL.toFilter( "CROSSES(ATTR1, LINESTRING(1 2, 10 15))" );
Filter result = CQL.toFilter( "INTERSECTS(ATTR1, GEOMETRYCOLLECTION (POINT (10 10),POINT (30 30),LINESTRING (15 15, 20 20)) )" );

11、九交模式判断过滤器

Filter filter =ECQL.toFilter("RELATE(geometry, LINESTRING (-134.921387 58.687767, -135.303391 59.092838), T*****FF*)");

二、ECQL

参考：ECQL — GeoTools 32-SNAPSHOT User Guide

ECQL 语言旨在作为 CQL 的扩展，因此您可以编写 CQL 支持的所有谓词，并使用新语法规则中定义的新表达式可能性。

ECQL 实用程序类与方法兼容，允许您将其用作 CQL 的直接替代品。

1、按比较值过滤

 Filter filter = ECQL.toFilter("1000 <= population"); 
 Filter filter =ECQL.toFilter("(under18YearsOld * 19541453 / 100 ) < (over65YearsOld * 19541453 / 100 )"); 
 Filter filter = ECQL.toFilter("population BETWEEN 10000000 and 20000000");
 Filter filter =ECQL.toFilter("area(Polygon((10 10, 20 10, 20 20, 10 10))) BETWEEN 10000 AND 30000");

2、按Features’ ID列表筛选

筛选器 XML 格式允许定义捕获一组 FeatureID（通常表示所选内容）的 Id 筛选器。

//使用字符串作为 id：
Filter filter = ECQL.toFilter("IN ('river.1', 'river.2')");
//使用整数作为 id：
Filter filter = ECQL.toFilter("IN (300, 301)");
//我们尝试了几个实验，但并非所有实验都有效，留下了以下已弃用的语法：
Filter filter = ECQL.toFilter("ID IN ('river.1', 'river.2')");

3、基于一组值的筛选器

以下过滤器选择以银、石油或黄金为主要矿产资源的国家：

Filter filter = ECQL.toFilter("principalMineralResource IN ('silver','oil', 'gold' )");

4、使用文本模式进行筛选

//使用LIKE关键字过滤文本模式：
Filter filter = ECQL.toFilter("cityName LIKE 'New%'");
//带有ILIKE关键字的不区分大小写示例
Filter filter = ECQL.toFilter("cityName ILIKE 'new%'");
//ECQL 允许您测试任何两个表达式，包括文字： 
Filter filter = ECQL.toFilter("'aabbcc' LIKE '%bb%'");

5、按空间关系过滤

Filter filter = ECQL.toFilter("DISJOINT(the_geom, POINT(1 2))");
Filter filter = ECQL.toFilter("DISJOINT(buffer(the_geom, 10) , POINT(1 2))");
Filter filter = ECQL.toFilter("DWITHIN(buffer(the_geom,5), POINT(1 2), 10, kilometers)");

6、按时间关系过滤

时间谓词允许在两个给定的时间瞬间之间建立关系，或者在瞬间和时间间隔之间建立关系。在下一个示例中，during 谓词用于筛选在指定日期之间发生地震的城市

During filter =(During)ECQL.toFilter("lastEarthQuake DURING 1700-01-01T00:00:00Z/2011-01-01T00:00:00Z");

在 ECQL 中，您可以在时间谓词的左侧编写日期时间表达式：

Filter filter = ECQL.toFilter("2006-11-30T01:00:00Z AFTER 2006-11-30T01:30:00Z");

在 Before 谓词中：

 Filter filter = ECQL.toFilter("2006-11-30T01:00:00Z BEFORE 2006-11-30T01:30:00Z");

在During谓词中：

 Filter filter =ECQL.toFilter("2006-11-30T01:00:00Z DURING 2006-11-30T00:30:00Z/2006-11-30T01:30:00Z ");

以下示例显示了一个时间谓词，该谓词在日期时间表达式中包含 UTC 时区 (GMT +3)：

 Filter filter =ECQL.toFilter("2006-11-30T01:00:00+03:00 DURING 2006-11-30T00:30:00+03:00/2006-11-30T01:30:00+03:00 ");

7、过滤空值

Filter filter = ECQL.toFilter(" Name IS NULL");
Filter filter = ECQL.toFilter("centroid( the_geom ) IS NULL");

8、属性存在谓词

Filter resultFilter = ECQL.toFilter("aProperty EXISTS");

9、表达式

Expression expr = ECQL.toExpression("X + 1");

10、filter 列表

//过滤器列表仍然支持使用“;” 分隔条目：
List<Filter> list = ECQL.toFilterList("X=1; Y<4");

11、使用日期文字过滤

Filter filter = ECQL.toFilter("foo = 1981-06-20");
Filter filter = ECQL.toFilter("foo <= 1981-06-20T12:30:01Z");

三、 FilterFactory

参考：Filter — GeoTools 32-SNAPSHOT User Guide

通过使用 FilterFactory ，您可以手动创建对象。 FilterFactory 接口仅限于严格遵守规范。

1、FilterFactory基础

核心过滤器抽象在这里。这组接口是封闭的（你不能创建一个新的筛选器类并期望它工作）。

2、比较

筛选器数据模型的核心是属性比较;通过这些过滤器，您可以测试要素的属性，并仅选择与以下要素匹配的要素：

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2();Filter filter;
// 与equals相同功能的查询
ff.equal(ff.property("land_use"), ff.literal("URBAN"));
// 判断值是否为null
filter = ff.isNull(ff.property("approved"));
filter = ff.less(ff.property("depth"), ff.literal(300));
filter = ff.lessOrEqual(ff.property("risk"), ff.literal(3.7));
filter = ff.greater(ff.property("name"), ff.literal("Smith"));
filter = ff.greaterOrEqual(ff.property("schedule"), ff.literal(new Date()));
// 判断两个数值之前的结果
filter = ff.between(ff.property("age"), ff.literal(20), ff.literal("29"));
filter = ff.between(ff.property("group"), ff.literal("A"), ff.literal("D"));
// 不等于的简写
filter = ff.notEqual(ff.property("type"), ff.literal("draft"));
// like模式的过滤器
filter = ff.like(ff.property("code"), "2300%");
// 您可以使用自定义的通配符
filter = ff.like(ff.property("code"), "2300?", "*", "?", "\\");

3、Null vs Nil

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2();
Filter filter;
// 如果approved等于“null”，正如前面的测试示例
filter = ff.isNull(ff.property("approved"));
// 此示例检查是否存在approved
filter = ff.isNil(ff.property("approved"), "no approval available");

4、MatchAction（匹配操作）

实现该MultiValuedFilter接口的所有过滤器都支持对在评估时返回多个值的操作数进行过滤。可以通过MatchAction属性修改这些过滤器处理多个值的方式。可以通过一个简单的 getter 来检索该属性：

filter.getMatchAction()

MatchAction 有三个可能的值：

MatchAction.ANY—当没有MatchAction指定时，它被设置为默认值MatchAction.ANY。如果任何可能的操作数组合的计算结果为真，则计算结果为真：

List<Integer> ages = Arrays.asList(new Integer[] {7, 8, 10, 15});
Filter filter = ff.greater(ff.literal(ages), ff.literal(12), false, MatchAction.ANY);
System.out.println("Any: " + filter.evaluate(null)); // prints Any: true

MatchAction.ALL — 如果所有可能的操作数组合的计算结果为真，则计算结果为真。：

List<Integer> ages = Arrays.asList(new Integer[] {7, 8, 10, 15});
Filter filter = ff.greater(ff.literal(ages), ff.literal(12), false, MatchAction.ALL);
System.out.println("All: " + filter.evaluate(null)); 
// prints All: false

MatchAction.ONE — 如果恰好一种可能的值组合评估为真，则评估为真：

List<Integer> ages = Arrays.asList(new Integer[] {7, 8, 10, 15});
Filter filter = ff.greater(ff.literal(ages), ff.literal(12), false, MatchAction.ONE);
System.out.println("One: " + filter.evaluate(null)); 
// prints One: true

5、逻辑过滤器

可以使用通常的 AND、OR 和 NOT 二进制逻辑组合过滤器。

filter = ff.not(ff.like(ff.property("code"), "230%"));
//您还可以组合筛选器以缩小返回的结果范围
filter = ff.and(ff.greater(ff.property("rainfall"), ff.literal(70)),ff.equal(ff.property("land_use"), ff.literal("urban"), false));
filter = ff.or(ff.equal(ff.property("code"), ff.literal("approved")),ff.greater(ff.property("funding"), ff.literal(23000)));

6、Identifier（标识符）

另一种有趣的方法是使用过滤器来更多地作为 GIS 意义上的“选择”。在这种情况下，我们将直接匹配 FeatureId 而不是计算属性。

最常见的测试是针对 FeatureId ：

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2();
Filter filter = ff.id(ff.featureId("CITY.98734597823459687235"), ff.featureId("CITY.98734592345235823474"));

从形式上讲，这种 Id 匹配风格不应与传统的基于属性的评估（例如边界框过滤器）混合使用。您还可以使用Set<FeatureId>：

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2();
Set<FeatureId> selected = new HashSet<>();
selected.add(ff.featureId("CITY.98734597823459687235"));
selected.add(ff.featureId("CITY.98734592345235823474"));
Filter filter = ff.id(selected);

另一个使用标识符的地方是在处理版本信息时。在这种情况下ResourceId，使用由 afid和 a组成的a rid。ResourceId 可用于探索版本信息：

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2();
Filter filter;
// 获取特定修订版本
filter = ff.id(ff.featureId("CITY.98734597823459687235", "A457"));
// 您还可以使用ResourceId获取特定的修订版本
filter = ff.id(ff.resourceId("CITY.98734597823459687235", "A457", new Version()));
//获取符合条件的上一个
filter =ff.id(ff.resourceId("CITY.98734597823459687235", "A457", new Version(Action.PREVIOUS)));
// 获取符合条件的下一个
filter =ff.id(ff.resourceId("CITY.98734597823459687235", "A457", new Version(Action.NEXT)));
// 获取第一个
filter =ff.id(ff.resourceId("CITY.98734597823459687235", "A457", new Version(Action.FIRST)));
// 获取第一个（即索引=1）
filter = ff.id(ff.resourceId("CITY.98734597823459687235", "A457", new Version(1)));
// 获取序列中的第12条记录（即索引=12）
filter = ff.id(ff.resourceId("CITY.98734597823459687235", "A457", new Version(12)));
// 获取接近1985年1月数据
DateFormat df = DateFormat.getDateInstance(DateFormat.SHORT);df.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
filter =ff.id(ff.resourceId("CITY.98734597823459687235","A457",new Version(df.parse("1985-1-1"))));
// 获取90年代所有的实体对象
filter =ff.id(ff.resourceId("CITY.98734597823459687235",df.parse("1990-1-1"),df.parse("2000-1-1")));

7、Spatial（空间过滤器）

这是一个快速示例，展示了如何在边界框中请求特征。

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2();
ReferencedEnvelope bbox = new ReferencedEnvelope(x1, x2, y1, y2, DefaultGeographicCRS.WGS84);
Filter filter = ff.bbox(ff.property("the_geom"), bbox);

8、Temporal（时态过滤器）

gt-main 模块提供了一些我们需要的实现类：

DefaultIntant：这是用于表示单个时间点的 Instant 的实现。
DefaultPeriod：这是Period的一个实现，用于表示时间范围。

这是一个示例，说明它们的构造和与时间过滤器的使用：

// 使用gt main的默认实现
DateFormat FORMAT = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSSZ");
Date date1 = FORMAT.parse("2001-07-05T12:08:56.235-0700");
Instant temporalInstant = new DefaultInstant(new DefaultPosition(date1));
// 简单检查属性是否在
Filter after = ff.after(ff.property("date"), ff.literal(temporalInstant));
// 也可以在一定期限内检查属性
Date date2 = FORMAT.parse("2001-07-04T12:08:56.235-0700");
Instant temporalInstant2 = new DefaultInstant(new DefaultPosition(date2));
Period period = new DefaultPeriod(temporalInstant, temporalInstant2);
Filter within = ff.toverlaps(ff.property("constructed_date"), ff.literal(period));

8、Expression（表达式）

上面提到的许多过滤器都是作为两个（或多个）表达式之间的比较呈现的。表达式用于访问保存在 Feature（或 POJO、Record 或 …）中的数据。核心表达式抽象在这里 - 该集合是开放的，您可以定义新函数。

表达式非常有用，您会在 GeoTools 的许多部分中看到它们弹出。样式使用它们来选择用于描绘的数据等等。

PropertyName

该PropertyName表达式用于从您的数据模型中提取信息。最常见的用途是访问特征属性。

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2( GeoTools.getDefaultHints() );
Expression expr = ff.property("name");
//计算
Object value = expr.evaluate( feature );
if( value instanceof String){ 
   name = (String)value;
}else{
   name = "(invalid name)";
}

您还可以将值具体要求为字符串，如果无法将该值强制为字符串，则将返回 null：

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2( GeoTools.getDefaultHints() );
Expression expr = ff.property("name");
String name = expr.evaluate( feature, String );
 //evaluate
if( name == null ){
    name = "(invalid name)";
}

X 路径和命名空间

可以在过滤器中使用 XPath 表达式。这对于针对复杂特征评估嵌套属性特别有用。要评估 XPath 表达式，org.xml.sax.helpers.NamespaceSupport需要一个对象来将前缀与名称空间 URI 相关联。FilterFactory2支持创建PropertyName具有关联命名空间上下文信息的表达式：

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2( GeoTools.getDefaultHints() );
NamespaceSupport namespaceSupport = new NamespaceSupport();
namespaceSupport.declarePrefix("foo", "urn:cgi:xmlns:CGI:GeoSciML:2.0" );
Filter filter = ff.greater(ff.property("foo:city/foo:size",namespaceSupport),ff.literal(300000));

可以从现有PropertyName表达式中检索命名空间上下文信息：

PropertyName propertyName = ff.property("foo:city/foo:size", namespaceSupport);
NamespaceSupport namespaceSupport2 = propertyName.getNamespaceContext();

Functions（功能）

您可以使用FilterFactory2以下方法创建函数：

FilterFactory2 ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory2( GeoTools.getDefaultHints() );
PropertyName a = ff.property("testInteger");
Literal b = ff.literal( 1004.0 );
Function min = ff.function("min", a, b );

对于需要多个参数的函数，您需要使用数组：

FilterFactory ff = CommonFactoryFinder.getFilterFactory(null);
PropertyName property = ff.property("name");
Literal search = ff.literal("foo");
Literal replace = ff.literal("bar");
Literal all = ff.literal( true );
Function f = ff.function("strReplace", new Expression[]{property,search,replace,all});

找不到函数时该怎么办 - 创建函数将失败！Symbology Encoding 2.0 规范的概念是fallbackValue- 虽然我们还没有通过工厂提供它，但您可以使用FunctionFinder.

FunctionFinder finder = new FunctionFinder(null);
finder.findFunction("pi", Collections.emptyList(), ff.literal(Math.PI));

9、FilterVisitor（过滤器访问者）

FilterVisitor用于遍历过滤器数据结构。常见用途包括：

询问有关过滤器内容的问题
对过滤器执行分析和优化（比如用“2”替换“1+1”）
转换过滤器（想想搜索和替换）

当使用 XSLT 处理遍历树时，对 XML 文档（也形成树）使用类似的方法。

所有这些活动都有一个共同点：

需要检查过滤器的内容
需要建立结果或答案
这是一个快速代码示例，显示了使用访问者遍历数据结构：

class FindNames extends DefaultFilterVisitor {
    public Set<String> found = new HashSet<String>();
    //我们只感兴趣属性名称表达式
    public Object visit( PropertyName expression, Object data ) {
        found.add( expression.getPropertyName() );
        return found;
    }
}
// 将访问者传递到过滤器以开始遍历
FindNames visitor = new FindNames();
filter.accept( visitor, null );
System.out.println("Property Names found "+visitor.found );