表达式引擎简介

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小牛编辑
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2023-12-01

你,对,就是你,正在看这篇文章的人,我虽然不认识你,但是 我可以负责任的说,
如果你看到这个标题就心里在悄悄的呼喊:
“靠,他们连这个都有!我省事了,哇哈哈哈和”
那么,你绝对属于百分之一的特例。 就是说,绝大多数人的绝大多数项目,是不需要
一个嵌入式的表达式引擎的。因此,提供这个功能的目的就是:

满足一小撮人的一小撮要求

但是,"一小撮人"的"一小撮要求"有很多,作为一个小众类库,为什么单单打算支持这个特性呢?
下面是我的理由:

  • 这个功能是其它模块功能的基础,我们需要它
  • 可能因此吸引其他的开发者对 Nutz 的兴趣
    • 需要嵌入式表达式引擎的人是 Java 开发者的少数人,但是这些人也应该比 Nutz 的用户要多
    • 这些人基本上编程水平要强一些
  • 其他的提交者对增加这个特性没有特别强烈的反对

提醒一句, Nutz.EL不依赖MVC环境, 它在JavaSE或Android下也工作良好.

近一步介绍表达式引擎

那么它怎么使用呢?

是的,我想这可能会是你脑海里闪出的第一个问题。并且,我想你真正想问的是:“它好用吗?”

如果你脑海里第一个问题不是这个,而是:“表达式引擎是神马东东?” 那么建议你不用阅读本文了,
反正你也用不着。等你需要的时候,再读也不迟,反正这篇文章又不长。

而关于 "好用",还有下面这三层含义:

它容易使用吗?

System.out.println(El.eval("3+4*5").equals(23));  // 将打印 true,够简单吧

表达式接受的是字符串输入,输出则是一个Object对象,而Object对象本身是根据计算结果进行进行了自动封装的。

它功能强大吗?

虽然在 #一些表达式的例子 这一节我有更详细的例子,但是这里我必须要先概括几点:

它支持变量,比如

Context context = Lang.context();
context.set("a", 10);
System.out.println(El.eval(context, "a*10"));  // 将打印 100 

通过 Context 接口,你可以为你的表达式随意设置变量的值。它支持如下类型的 Java 数据

  • 整型 - int 或 Integer
  • 浮点 - float 或 Float
  • 长整 - long 或 Long
  • 布尔 - boolean 或 Boolean
  • 字符串 - String
  • 数组 - T[]
  • 列表 - Lst<Ti>
  • 集合 - Collection<T>
  • Map - Map<String,?>
  • 普通 Java 对象

基本上,有了这些,你可以为所欲为了吧。

它速度怎么样?

我觉得它速度不怎么样。它的工作的原理是这样的,每次解析都经过如果下三步

  1. 解析成后缀表达式形式的一个队列
  2. 将后缀表达式解析成一棵运算树.
  3. 对运算树的根结点进行运算.

当然我也提供了一个提升效率的手段,因为如果每次计算都经过这三个步骤当然慢,
所以我们可以对它先预编译:

El exp = new El("a*10");  // 预编译结果为一个 El 对象

Context context = Lang.context();
context.set("a", 10);

System.out.println(exp.eval(context));  // 将打印 100 

El在实例化时就会对表达式进行预编译,会直接编译成运算树,当调用eval方法时,
就不用再耗时的编译动作了.

它的 eval 函数是线程安全的,只要在多个线程内给它不同的 context 就是了。
当然,你也可以在多个线程间共享同一个 Context,那运行起来一定很有趣,不是吗?

支持什么样的操作符

我想但凡有机会和兴趣读到这篇文字的同学,一定是编程老手,即使是自称小白的的同学们,
你们对一个编程语言应该支持的操作符基本都差不多熟的不行,
所以,我就不在这里唠叨操作符的具体细节了,我只给一个列表,告诉你我现在支持什么操作符。

另外,再加上一句:

只要支持的操作符,我会让它的优先级以及行为会和 Java 的表达式一致。如果你发现不一致 别犹豫,给我报 Issue 吧。



































































































































































































符号
操作数
权重
解释
()
*
100
括号,优先计算
,
*
0
逗号,主要是方法参数
.
2
1
访问对象的属性,或者Map的值,或者方法调用,或者自定义函数调用(需要结合后面是否有括号)
['abc']
2
1
Java 对象 Map按键值获得值
[3]
2
1
数字,列表,或者集合的下标访问符号
*
2
3

/
2
3
整除
%
2
3
取模
+
2
4

-
2
4

-
2
2

>=
2
6
大于等于
<=
2
5
小于等于
==
2
7
等于
!=
2
6
不等于
!
2
7

>
2
6
大于
<
2
6
小于
&&
2
11
逻辑与


2
12
逻辑或
?:
2
13
三元运算
&
2
8
位运算,与
~
2
2
位运算,非
|
2
10
位运算,或
^
2
9
位运算,异或
<<
2
5
位运算,左移
>>
2
5
位运算,右移
>>>
2
5
位运算,无符号右移
&
2
8
位运算,与
!!
1
0
忽略空值/异常

|
2
12
若A为null或者长度是0,返回B

当然,同任何编程语言一样,表达式也支持 左括号 `(` 以及 右括号`)`
来控制表达式的的计算优先级别

空值或异常的处理

例如obj.pet.name中的pet是null,在1.r.63开始, 可以捕捉异常然后表达式的值为null

    Context ctx = Lang.context();
    ctx.set("obj", new NutMap("pet", null));
    assertTrue((Boolean)El.eval(ctx, "!!(obj.pet.name) == null"));

提醒一下, 双叹号后面的括号是必须的.

A或者B

有空值/异常处理后,有时候还需要填充一个默认值

    Context ctx = Lang.context();
    ctx.set("obj", new NutMap("pet", null));
    assertEquals("wendal", El.eval(ctx, "!!(obj.pet.name) ||| 'wendal'"));

自定义Function

好吧, 你肯定要说上面的功能简直弱爆了, 就一点简单的加加减减有什么好稀奇的,
再强点的需求就没办法满足了.
确实是这样, 所以, 我们在 EL 里面添加了自定义函数,
嘿嘿, 这回强了吧. 言归正传,下面详细的说说它的使用, 以及怎么自定义.

现有的内置函数:

















































名称
参数
解释
例子
max
任意个Number型
取出参数中最大值
max(1, 2, 3, 4)=>4
min
任意个Number型
取出参数中最小值
min(1, 2, 3, 4)=>1
trim
一个String
去掉字符串两边的空格
trim(" 1 ")=> "1"
uuid
一个Number(可选)
生成UUID字符串
uuid() uuid(16)
base64
一个或两个String
编码为base64或解码之
base64('abc')} base64('decode', 'sfasdfsadfsa')
urlencode
一个或两个String
执行URLEncode
urlencode("中文") urlencode("中文", "UTF-8")
now
0个或一个String
时间格式化
无参数时返回当前时间的long值,否则作为SimpleDateFormat格式化当前时间

它们注册在 "org/nutz/conf/NutzDefaultConfig.js", 均实现了RunMethod接口.

有两种办法来添加自定义 Function: 代码注册或配置文件

通过代码的方式注册,通常是在MainSetup类(@SetupBy)的init方法内:

// register任意一个实现了RunMethod接口的对象
CustomMake.me().register("today", new TodayRunMethod());
CustomMake.me().register("ig", ioc.get(RedisIdGenerator.class));

配置文件, 建一个js/json文件,保存为 "org/nutz/conf/NutzDefaultConfig.js", 这样就能覆盖默认实现了.

{
    "EL": {
        "custom":[
            "net.wendal.nutzbook.el.ABC", // 需要实现RunMethod和Plugin接口
            "net.wendal.nutzbook.el.DEF",
            ... 其他Function类名
            ... 务必添加默认的Function哦
            ]
    }
}

还有些什么功能?

其实我们的 EL 很强悍的, 有好多功能, 好多使用技巧等待着你的发现. 现在简单的罗列一下, EL中的一些特性吧.

忠于 Java

Nutz中的 EL 完全忠实于 JAVA 基本运算规则, 并没有做一些扩展, 比如最常见的, 数据类型转换,
在 JAVA 中进行数值运算的过程中, 是根据运算符两边的类型而最终决定运算结果的类型的,
比如:

7/3  // 将返回int型
而 
(1.0 * 7)/3    // 返回double
(1.0f * 7)/3   // 则返回float

为什么后面两个返回类型不一样呢? 因为在 JAVA 中默认浮点类型是 double 哦.

基于这个原因, 在 EL 中同样保留了这些特点. 所以, 亲, 要是没返回 double 别骂我们哦~~~

支持对象方法调用

亲, EL 支持对象, 支持对象方法调用哦~~~

这有什么好大不了的? 给你看个例子, 嘿嘿:

Context context = Lang.context();
context.set("a", new BigDecimal("7"));
context.set("b", new BigDecimal("3"));
assertEquals(10, El.eval(context, "a.add(b).intValue()"));
  • 看到什么没? 对了, BigDecimal 你完全可以丢各种各样的对象到 context 里面去, 然后在 EL 中调用它们的方法.
  • 然后你就进行各种各样的虐待, 皮鞭, 蜡烛, 想来啥来啥...额...太邪恶了...
  • 同样, EL 是使用反射的, 所以会存在一些底层异常的问题.

支持静态方法调用

没看错, EL支持静态方法调用, 不过, 在调用之前你需要设置一个变量才行...

Context context = Lang.context();
context.set("strings", Strings.class);
assertEquals("nutz", El.eval(context, "strings.trim("    nutz   ")"));

一些表达式的例子

普通运算

System.out.println(El.eval("3+2*5"));
// 输出为  13

字符串操作

System.out.println(El.eval("trim("  abc  ")"));
// 输出为  abc

Java 对象属性访问调用

Context context = Lang.context();
Pet pet = new Pet();
pet.setName("GFW");
context.set("pet",pet);
System.out.println(El.eval(context,"pet.name"));
// 输出为  GFW

函数调用

Context context = Lang.context();
Pet pet = new Pet();
context.set("pet",pet);
El.eval(context, "pet.setName('XiaoBai')");

System.out.println(El.eval(context,"pet.getName()"));
// 输出为  XiaoBai

数组访问

Context context = Lang.context();
context.set("x",Lang.array("A", "B", "C"));

System.out.println(El.eval(context,"x[0].toLowerCase()"));
// 输出为  a

列表访问

Context context = Lang.context();
context.set("x",Lang.list("A", "B", "C"));

System.out.println(El.eval(context, "x.get(0).toLowerCase()"));
// 输出为  a

Map 访问

Context context = Lang.context();
context.set("map",Lang.map("{x:10, y:5}"));

System.out.println(El.eval(context,"map['x'] * map['y']"));
// 输出为  50

判断

Context context = Lang.context();
context.set("a",5);

System.out.println(El.eval(context,"a>10"));
// 输出为  false

context.set("a",20);
System.out.println(El.eval(context,"a>10"));
// 输出为  true