表达式求值引擎Avitor简介

1.简介

Aviator是一个高性能、轻量级的java语言实现的表达式求值引擎，主要用于各种表达式的动态求值。

2.Maven依赖

目前最新版5.0，已经发展成通用的脚本语言

<dependency>
    <groupId>com.googlecode.aviator</groupId>
    <artifactId>aviator</artifactId>
    <version>${aviator.version}</version>
</dependency>

3.使用

3.1.执行表达式

Aviator的使用方式比较简单，通过使用AviatorEvaluator.execute基本可以实现大部分功能：

package expression;

import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Long result = (Long) AviatorEvaluator.execute("1+2+3");
        System.out.println(result);
    }
}

3.2. 使用变量

变量的使用有两种方法：execute()、exec();

execute()，需要传递Map格式参数
exec()，不需要传递Map

3.2.1. execute

package execute;

import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
        map.put("username", "Bob");
        System.out.println(AviatorEvaluator.execute("'hello: ' + username  + '!'", map));
    }
}

3.2.2. exec

package exec;

import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String username = "Bob";
        System.out.println(AviatorEvaluator.exec("'hello '+ username +'!'", username));
    }
}

3.3. 使用函数

Aviator可以使用两种函数：内置函数、自定义函数

3.3.1. 使用内置函数

Aviator提供了非常多的内置函数。具体可以官方文档或者文章最后的参考链接。函数库列表

package buildin;

import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // sysdate() 获取当前时间Date
        // date_to_string(date,format) date转为String
        System.out.println(AviatorEvaluator.execute("date_to_string(sysdate(),'yyyy-MM-dd HH:mm:ss')"));
    }
}

3.3.2. 自定义函数

自定义函数需要继承AbstractFunction类，重写目标方法。

package defined;

import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;
import com.googlecode.aviator.runtime.function.AbstractFunction;
import com.googlecode.aviator.runtime.function.FunctionUtils;
import com.googlecode.aviator.runtime.type.AviatorDouble;
import com.googlecode.aviator.runtime.type.AviatorObject;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 注册
        AviatorEvaluator.addFunction(new AddFunction());
        // 方式1
        System.out.println(AviatorEvaluator.execute("myAdd(12.23, -2.3)"));
        // 方式2
        Map<String, Object> params = new HashMap<String, Object>();
        params.put("a", 12.23);
        params.put("b", -2.3);
        System.out.println(AviatorEvaluator.execute("myAdd(a, b)", params));
    }
}

class AddFunction extends AbstractFunction {

    @Override
    public AviatorObject call(Map<String, Object> env, AviatorObject arg1, AviatorObject arg2) {
        double num1 = FunctionUtils.getNumberValue(arg1, env).doubleValue();
        double num2 = FunctionUtils.getNumberValue(arg2, env).doubleValue();
        return new AviatorDouble(num1 + num2);
    }

    public String getName() {
        return "myAdd";
    }
}

4.原理

高性能：将表达式直接翻译成对应的 java 字节码执行，整个过程最多扫两趟（开启执行优先模式，如果是编译优先模式下就一趟），

轻量级：

除了依赖 commons-beanutils 这个库之外（用于做反射）不依赖任何第三方库
内置的函数库非常“节制”，除了必须的字符串处理、数学函数和集合处理之外，其他函数可以自定义

开放能力：包括自定义函数接入以及各种定制选项

5. AviatorScript：5.0

变成一门通用的脚本语言 AviatorScript：

词法作用域 {...} ，和 let 定义作用域内的变量
eturn 语句，用于从函数或者 script 中返回（值）。
f/elsif/else 条件语句
or/while 循环语句，以及 break / continue 支持
n 语法用于定义命名函数， 4.0 已经引入了 lambda -> ... end 语法专门用于匿名函数定义
单行注释 # 支持
和 Java Scripting API 更好的集成

没有改变的是：

继续保持轻量化。
还是 two pass 编译，最终生成 JVM 字节码，保证性能比一般解释型脚本快。
内置函数继续“节制”，但是现在也有很灵活的方式来调用任何 Java 类的方法。
几乎向前兼容，不兼容的地方很少，我们将在发布版本里说明。

使用注意点

这个接口压测的时候，发现TPS滑坡详细，同时younggc时间越来越长，分析javacore，很多waiting on monitor在AviatorEvaluator.innerCompile(expression)上，后改用 public static Expression compile(final String expression, boolean cached)这个方法，会用Map将编译过的表达式缓存起来，解决了问题。

总结

Aviator功能还是挺强大的，本文只做了简单的介绍，还有很多非常强大功能（正则表达式匹配、语法糖衣等），可以参考后面给的参考链接。

参考链接：

github

AviatorScript 编程指南（5.0） · 语雀

表达式求值引擎Aviator简介