动态执行代码逻辑

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原文链接;segmentfault.com/a/119000002…

动态执行逻辑的方法据我所知有一下两种方式

  • QLExpress
  • Groovy

QLExpress

QLExpress是阿里开源的动态脚本执行的项目。 由阿里的电商业务规则、表达式（布尔组合）、特殊数学公式计算（高精度）、语法分析、脚本二次定制等强需求而设计的一门动态脚本引擎解析工具。 在阿里集团有很强的影响力，同时为了自身不断优化、发扬开源贡献精神，于2012年开源。

github.com/alibaba/QL.…

这种方案在配置上感觉不太方便，原因是没有IDE支持、某些JAVA语法不支持。。。

Groovy

来着百度百科

Groovy 是 用于Java虚拟机的一种敏捷的动态语言，它是一种成熟的面向对象编程语言，既可以用于面向对象编程，又可以用作纯粹的脚本语言。使用该种语言不必编写过多的代码，同时又具有闭包和动态语言中的其他特性。

Groovy是JVM的一个替代语言（替代是指可以用 Groovy 在Java平台上进行 Java 编程），使用方式基本与使用 Java代码的方式相同，该语言特别适合与Spring的动态语言支持一起使用，设计时充分考虑了Java集成，这使 Groovy 与 Java 代码的互操作很容易。（注意：不是指Groovy替代java，而是指Groovy和java很好的结合编程。

原理

通过Groovy提供的GroovyClassLoader把源代码动态加载编译成Class，Class再实例化成对象

动手实现

依赖

<dependency>
    <groupId>org.codehaus.groovy</groupId>
    <artifactId>groovy</artifactId>
    <version>3.0.0-rc-1</version>
</dependency>
<!--hutool 工具包，不是核心-->
<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.0.3</version>
</dependency>
  1. 创建动态脚本工厂,inject方法用于扩展。
package cn.dhbin.dynamic;

import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.crypto.SecureUtil;
import groovy.lang.GroovyClassLoader;

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * 动态脚本工厂
 * 作用：
 * 通过字符串源码生成Class
 * Class -> 实例
 *
 * @author donghaibin
 * @date 2019/11/19
 */
public class DynamicFactory {

    /**
     * 单例
     */
    private static DynamicFactory dynamicFactory = new DynamicFactory();

    /**
     * groovy类加载器
     */
    private GroovyClassLoader groovyClassLoader = new GroovyClassLoader();

    /**
     * 缓存Class
     */
    private ConcurrentHashMap<String, Class<?>> classCache = new ConcurrentHashMap<>();

    /**
     * 获取单例
     *
     * @return 实例
     */
    public static DynamicFactory getInstance() {
        return dynamicFactory;
    }


    /**
     * 加载创建实例，prototype
     *
     * @param codeSource 源代码
     * @return 实例
     * @throws Exception 异常
     */
    public IScript loadNewInstance(String codeSource) throws Exception {
        if (StrUtil.isNotBlank(codeSource)) {
            Class<?> aClass = getCodeSourceClass(codeSource);
            if (aClass != null) {
                Object instance = aClass.newInstance();
                if (instance != null) {
                    if (instance instanceof IScript) {
                        this.inject((IScript) instance);
                        return (IScript) instance;
                    } else {
                        throw new IllegalArgumentException(StrUtil.format("创建实例失败，[{}]不是IScript的子类", instance.getClass()));
                    }
                }
            }
        }
        throw new IllegalArgumentException("创建实例失败，instance is null");
    }

    /**
     * code text -> class
     * 通过类加载器生成class
     *
     * @param codeSource 源代码
     * @return class
     */
    private Class<?> getCodeSourceClass(String codeSource) {
        String md5 = SecureUtil.md5(codeSource);
        Class<?> aClass = classCache.get(md5);
        if (aClass == null) {
            aClass = groovyClassLoader.parseClass(codeSource);
            classCache.putIfAbsent(md5, aClass);
        }
        return aClass;
    }


    /**
     * 对script对象处理
     *
     * @param script {@link IScript}
     */
    public void inject(IScript script) {
        // to do something
    }
}
  1. 定义脚本模板
package cn.dhbin.dynamic;

/**
 * 脚本接口，所有脚本实现该接口的{@link IScript#run(String)}方法
 *
 * @author donghaibin
 * @date 2019/11/19
 */
public interface IScript {

    /**
     * 具体逻辑
     *
     * @param param 参数
     * @return 执行结果
     */
    String run(String param);

}
  1. 脚本执行器
package cn.dhbin.dynamic;

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * @author donghaibin
 * @date 2019/11/19
 */
public class ScriptExecutor {

    /**
     * 缓存实例
     */
    private ConcurrentHashMap<String, IScript> objCache = new ConcurrentHashMap<>();

    /**
     * 执行脚本
     *
     * @param id 实例Id
     * @return 运行结果
     */
    public String run(String id, String param) {
        IScript script = objCache.get(id);
        if (script == null) {
            throw new IllegalArgumentException("未找到实例, id = [" + id + "]");
        } else {
            return script.run(param);
        }
    }

    /**
     * 注册实例
     *
     * @param id 实例id
     * @param script 实例
     * @return 返回前一个实例，如果为null，则是新插入
     */
    public IScript register(String id, IScript script) {
        return objCache.put(id, script);
    }

    /**
     * 移除实例
     *
     * @param id 实例id
     * @return 移除的实例
     */
    public IScript remove(String id) {
        return objCache.remove(id);
    }


}

到这里，就基本实现了脚本的加载-实例化-执行。下面测试

编写脚本

package cn.dhbin.dynamic;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * @author donghaibin
 * @date 2019/11/19
 */
public class SimpleScript implements IScript{

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SimpleScript.class);

    @Override
    public String run(String param) {
        log.info("输入的参数是:[{}]", param);
        log.info("你好世界");
        return "hello world";
    }

}

测试用例

package com.pig4cloud.pig.sms.dynamic;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;

/**
 * @author donghaibin
 * @date 2019/11/19
 */
@Slf4j
class DynamicFactoryTest {

    @Test
    void runWithExecutor() throws Exception {
        DynamicFactory dynamicFactory = DynamicFactory.getInstance();
        ScriptExecutor executor = new ScriptExecutor();
        String codeSource = "package cn.dhbin.dynamic;\n" +
            "\n" +
            "import org.slf4j.Logger;\n" +
            "import org.slf4j.LoggerFactory;\n" +
            "\n" +
            "/**\n" +
            " * @author donghaibin\n" +
            " * @date 2019/11/19\n" +
            " */\n" +
            "public class SimpleScript implements IScript{\n" +
            "\n" +
            "\tprivate static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SimpleScript.class);\n" +
            "\n" +
            "\t@Override\n" +
            "\tpublic String run(String param) {\n" +
            "\t\tlog.info(\"输入的参数是:[{}]\", param);\n" +
            "\t\tlog.info(\"你好世界\");\n" +
            "\t\treturn \"hello world\";\n" +
            "\t}\n" +
            "\n" +
            "}\n";
        IScript script = dynamicFactory.loadNewInstance(codeSource);
        String id = "1";
        executor.register(id, script);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            String result = executor.run(id, "abc");
            log.info("结果:[{}]", result);
        }

    }

    @Test
    void runWithoutExecutor() throws Exception{
        DynamicFactory dynamicFactory = DynamicFactory.getInstance();
        String codeSource = "package cn.dhbin.dynamic;\n" +
            "\n" +
            "import org.slf4j.Logger;\n" +
            "import org.slf4j.LoggerFactory;\n" +
            "\n" +
            "/**\n" +
            " * @author donghaibin\n" +
            " * @date 2019/11/19\n" +
            " */\n" +
            "public class SimpleScript implements IScript{\n" +
            "\n" +
            "\tprivate static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SimpleScript.class);\n" +
            "\n" +
            "\t@Override\n" +
            "\tpublic String run(String param) {\n" +
            "\t\tlog.info(\"输入的参数是:[{}]\", param);\n" +
            "\t\tlog.info(\"你好世界\");\n" +
            "\t\treturn \"hello world\";\n" +
            "\t}\n" +
            "\n" +
            "}\n";

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            IScript script = dynamicFactory.loadNewInstance(codeSource);
            String result = script.run("abc");
            log.info("结果:[{}]", result);
        }
    }


}

执行结果

11:19:32.243 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.255 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 输入的参数是:[abc]
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.SimpleScript - 你好世界
11:19:32.256 [main] INFO cn.dhbin.dynamic.DynamicFactoryTest - 结果:[hello world]

两个用例执行的结果都一样，区别就是一个使用了执行器。这样做的目的是提高运行效率，执行器缓存了实例对象，不用每次执行都实例化。

总结

Groovy这种方案其实是从xxl-job这个定时任务项目中提取出来的。它还扩展了Spring的几个注解，能从Spring的容器中加载Bean并使用。项目链接： gitee.com/xuxueli0323…

SpringGlueFactory

思考

通过groovy动态加载Class，再结合Spring的生命周期，是否可以实现动态添加Bean？是否可以实现动态添加Controller？

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