SpEl(Spring Expression Language)解析-技术圈

介绍

Spring Expression Language（简称“SpEL”）是一种强大的表达式语言，支持在运行时查询和操作对象图。语言语法类似于统一 EL，但提供了额外的功能，最显着的是方法调用和基本的字符串模板功能。

虽然还有其他几种可用的 Java 表达式语言——OGNL、MVEL 和 JBoss EL，仅举几例——但创建 Spring 表达式语言是为了向 Spring 社区提供一种单一的、支持良好的表达式语言，可以在所有产品中使用

表达式所语言支持功能

Literal expressions 文字表达
Boolean and relational operators 布尔和关系运算符
Regular expressions 常用表达
Class expressions 类表达式
Accessing properties, arrays, lists, and maps 访问属性、数组、列表和Map
Method invocation 方法调用
Relational operators 关系运算符
Assignment 任务
Calling constructors 调用构造函数
Bean references Bean 引用
Array construction 数组构建
Inline lists 内联列表
Inline maps 内联地图
Ternary operator三元运算符
Variables 变量
User-defined functions 用户定义函数
Collection projection 收藏投影
Collection selection 收藏选择
Templated expressions 模板表达式

示例

本节介绍SpEL接口的简单使用及其表达语言。

以下代码引入了 SpEL API 来计算文字字符串表达式 Hello World.

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();Expression exp = parser.parseExpression("'Hello World'");String message = (String) exp.getValue();

消息变量的值为'Hello World'。

您最有可能使用的 SpEL 类和接口位于 org.springframework.expression包及其子包中，例如spel.support.

该ExpressionParser接口负责解析表达式字符串。在前面的示例中，表达式字符串是由周围的单引号表示的字符串文字。该Expression接口负责评估先前定义的表达式字符串。分别在调用and时可以抛出ParseException和 and 的两个异常。EvaluationException``parser.parseExpression``exp.getValue

SpEL 支持广泛的功能，例如调用方法、访问属性和调用构造函数。

在下面的方法调用示例中，我们concat在字符串文字上调用方法：

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();Expression exp = parser.parseExpression("'Hello World'.concat('!')");String message = (String) exp.getValue();

message现在是“Hello World！”。

以下调用 JavaBean 属性的示例调用了该String属性Bytes：

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
// invokes 'getBytes()'Expression exp = parser.parseExpression("'Hello World'.bytes");byte[] bytes = (byte[]) exp.getValue();

此行将文字转换为字节数组。

SpEL 还通过使用标准点符号（例如prop1.prop2.prop3）以及属性值的相应设置来支持嵌套属性。也可以访问公共字段。

以下示例显示了如何使用点表示法来获取文字的长度：

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
// invokes 'getBytes().length'Expression exp = parser.parseExpression("'Hello World'.bytes.length");int length = (Integer) exp.getValue();

SpEL 的更常见用法是提供针对特定对象实例（称为根对象）进行评估的表达式字符串。以下示例显示如何把name从Inventor类的实例中检索属性或创建布尔条件：

// Create and set a calendarGregorianCalendar c = new GregorianCalendar();c.set(1856, 7, 9);
// The constructor arguments are name, birthday, and nationality.Inventor tesla = new Inventor("Nikola Tesla", c.getTime(), "Serbian");
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression exp = parser.parseExpression("name"); // Parse name as an expressionString name = (String) exp.getValue(tesla);// name == "Nikola Tesla"
exp = parser.parseExpression("name == 'Nikola Tesla'");boolean result = exp.getValue(tesla, Boolean.class);// result == true

理解`EvaluationContext`

该EvaluationContext接口用于计算表达式以解析属性、方法或字段并帮助执行类型转换。Spring 提供了两种实现。

SimpleEvaluationContext: 公开基本 SpEL 语言功能和配置选项的子集，用于不需要完整范围的 SpEL 语言语法并且应该有意义地限制的表达式类别。示例包括但不限于数据绑定表达式和基于属性的过滤器。
StandardEvaluationContext：公开全套 SpEL 语言功能和配置选项。您可以使用它来指定默认根对象并配置每个可用的评估相关策略。

SimpleEvaluationContext旨在仅支持 SpEL 语言语法的一个子集。它不包括 Java 类型引用、构造函数和 bean 引用。它还要求您明确选择对表达式中的属性和方法的支持级别。默认情况下，create()静态工厂方法仅启用对属性的读取访问。您还可以获得构建器来配置所需的确切支持级别，针对以下一项或某些组合：

PropertyAccessor仅自定义（无反射）
只读访问的数据绑定属性
用于读取和写入的数据绑定属性

类型转换

默认情况下，SpEL 使用 Spring 核心 ( org.springframework.core.convert.ConversionService) 中可用的转换服务。此转换服务带有许多用于常见转换的内置转换器，但也是完全可扩展的，因此您可以在类型之间添加自定义转换。此外，它是泛型感知的。这意味着，当您在表达式中使用泛型类型时，SpEL 会尝试转换以维护遇到的任何对象的类型正确性。

这在实践中意味着什么？假设赋值 usingsetValue()用于设置List属性。属性的类型实际上是List. SpEL 认识到列表的元素Boolean在放入之前需要转换为。以下示例显示了如何执行此操作：

class Simple {    public List<Boolean> booleanList = new ArrayList<Boolean>();}
Simple simple = new Simple();simple.booleanList.add(true);
EvaluationContext context = SimpleEvaluationContext.forReadOnlyDataBinding().build();
// "false" is passed in here as a String. SpEL and the conversion service// will recognize that it needs to be a Boolean and convert it accordingly.parser.parseExpression("booleanList[0]").setValue(context, simple, "false");
// b is falseBoolean b = simple.booleanList.get(0);

解析器配置

可以使用解析器配置对象 ( org.springframework.expression.spel.SpelParserConfiguration)来配置 SpEL 表达式解析器。配置对象控制一些表达式组件的行为。例如，如果您对数组或集合进行索引，并且指定索引处的元素是null，SpEL可以自动创建元素。这在使用由属性引用链组成的表达式时很有用。如果您索引数组或列表并指定超出数组或列表当前大小末尾的索引，SpEL 可以自动增长数组或列表以容纳该索引。为了在指定索引处添加元素，SpEL 将尝试在设置指定值之前使用元素类型的默认构造函数创建元素。如果元素类型没有默认构造函数，null将被添加到数组或列表中。如果没有知道如何设置值的内置或自定义转换器，null则将保留在指定索引处的数组或列表中。以下示例演示了如何自动增长列表：

class Demo {    public List<String> list;}
// Turn on:// - auto null reference initialization// - auto collection growingSpelParserConfiguration config = new SpelParserConfiguration(true,true);
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser(config);
Expression expression = parser.parseExpression("list[3]");
Demo demo = new Demo();
Object o = expression.getValue(demo);
// demo.list will now be a real collection of 4 entries// Each entry is a new empty String

SpEL Compilation

Spring Framework 4.1 包含一个基本的表达式编译器。表达式通常是解释性的，这在评估期间提供了很多动态灵活性，但不能提供最佳性能。对于偶尔的表达式使用，这很好，但是，当被其他组件（例如 Spring Integration）使用时，性能可能非常重要，并且不需要真正的动态性。

SpEL 编译器旨在满足这一需求。在求值期间，编译器生成一个 Java 类，该类包含运行时的表达式行为，并使用该类来实现更快的表达式求值。由于缺少表达式周围的类型，编译器在执行编译时使用在表达式的解释评估期间收集的信息。例如，它不完全从表达式中知道属性引用的类型，但在第一次解释评估期间，它会找出它是什么。当然，如果各种表达式元素的类型随时间发生变化，则基于这些导出信息进行编译可能会在以后造成麻烦。出于这个原因，编译最适合类型信息不会因重复评估而改变的表达式。

考虑以下基本表达式：

someArray[0].someProperty.someOtherProperty < 0.1

由于前面的表达式涉及数组访问、一些属性取消引用和数值运算，因此性能提升非常明显。在运行 50000 次迭代的示例微基准测试中，使用解释器进行评估需要 75 毫秒，而使用表达式的编译版本仅需要 3 毫秒。

编译器配置

默认情况下，编译器不会打开，但您可以通过两种不同的方式之一打开它。您可以通过使用解析器配置过程前面讨论过或在 SpEL 用法嵌入到另一个组件中时使用 Spring 属性来打开它。本节讨论这两个选项。

编译器可以在org.springframework.expression.spel.SpelCompilerMode枚举中捕获的三种模式之一中运行。模式如下：

OFF （默认）：编译器关闭。
IMMEDIATE: 在立即模式下，表达式会尽快编译。这通常是在第一次解释评估之后。如果编译的表达式失败（通常是由于类型改变，如前所述），表达式求值的调用者会收到一个异常。
MIXED：在混合模式下，表达式会随着时间在解释模式和编译模式之间静默切换。经过一定数量的解释运行后，它们切换到编译形式，如果编译形式出现问题（例如类型改变，如前所述），表达式会再次自动切换回解释形式。稍后，它可能会生成另一个编译形式并切换到它。基本上，用户进入IMMEDIATE模式的异常是在内部处理的。

IMMEDIATEmode 存在是因为MIXEDmode 可能会导致具有副作用的表达式出现问题。如果编译的表达式在部分成功后崩溃了，它可能已经做了一些影响系统状态的事情。如果发生这种情况，调用者可能不希望它在解释模式下静默地重新运行，因为部分表达式可能会运行两次。

选择模式后，使用SpelParserConfiguration来配置解析器。以下示例显示了如何执行此操作：

SpelParserConfiguration config = new SpelParserConfiguration(SpelCompilerMode.IMMEDIATE,    this.getClass().getClassLoader());
SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser(config);
Expression expr = parser.parseExpression("payload");
MyMessage message = new MyMessage();
Object payload = expr.getValue(message);

指定编译器模式时，还可以指定类加载器（允许传递null）。编译表达式在任何提供的子类加载器中定义。重要的是要确保，如果指定了类加载器，它可以看到表达式计算过程中涉及的所有类型。如果未指定类加载器，则使用默认类加载器（通常是在表达式求值期间运行的线程的上下文类加载器）。

第二种配置编译器的方法是在 SpEL 嵌入在其他组件中时使用，并且可能无法通过配置对象对其进行配置。在这些情况下，也能够设定spring.expression.compiler.mode 通过JVM系统属性（或通过属性 SpringProperties机构）的一个 SpelCompilerMode枚举值（off，immediate，或mixed）。

编译器限制

从 Spring Framework 4.1 开始，基本的编译框架已经到位。但是，该框架尚不支持编译所有类型的表达式。最初的重点是可能在性能关键上下文中使用的常用表达式。目前无法编译以下类型的表达式：

涉及赋值的表达式
依赖转换服务的表达式
使用自定义解析器或访问器的表达式
使用选择或投影的表达式

将来可以编译更多类型的表达式。

Bean 定义中的表达式

您可以使用带有基于 XML 或基于注释的配置元数据的 SpEL 表达式来定义BeanDefinition实例。在这两种情况下，定义表达式的语法都是#{ }.

XML 配置

可以使用表达式设置属性或构造函数参数值，如以下示例所示：

<bean id="numberGuess" class="org.spring.samples.NumberGuess">    <property name="randomNumber" value="#{ T(java.lang.Math).random() * 100.0 }"/>
    <!-- other properties --></bean>

应用程序上下文中的所有 bean 都可用作具有公共 bean 名称的预定义变量。这包括用于访问运行时环境的标准上下文 bean，例如environment（类型 org.springframework.core.env.Environment）以及systemProperties和 systemEnvironment（类型Map）。

以下示例显示了对systemProperties作为 SpEL 变量的bean 的访问：

<bean id="taxCalculator" class="org.spring.samples.TaxCalculator">    <property name="defaultLocale" value="#{ systemProperties['user.region'] }"/>
    <!-- other properties --></bean>

请注意，您不必在#此处使用符号作为预定义变量的前缀。

您还可以按名称引用其他 bean 属性，如以下示例所示：

<bean id="numberGuess" class="org.spring.samples.NumberGuess">    <property name="randomNumber" value="#{ T(java.lang.Math).random() * 100.0 }"/>
    <!-- other properties --></bean>
<bean id="shapeGuess" class="org.spring.samples.ShapeGuess">    <property name="initialShapeSeed" value="#{ numberGuess.randomNumber }"/>
    <!-- other properties --></bean>

注解配置

要指定默认值，您可以将@Value注释放在字段、方法以及方法或构造函数参数上。

以下示例设置字段的默认值：

public class FieldValueTestBean {
    @Value("#{ systemProperties['user.region'] }")    private String defaultLocale;
    public void setDefaultLocale(String defaultLocale) {        this.defaultLocale = defaultLocale;    }
    public String getDefaultLocale() {        return this.defaultLocale;    }}

SpEl今天就介绍到这里，下期我们将介绍SpEl常用的表达式，敬请期待！

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SpEl(Spring Expression Language)解析

示例

理解EvaluationContext