【手撕 Spring】深入学习 SpEL

傷城~ 2024-05-04 08:03 77阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*   *   *  一、什么是 SpEL
         *  二、为什么要 SpEL
         *  三、SpEL 的优缺点
         *  四、SpEL 的应用场景
         *  五、SpEL 的实现原理
         *  六、SpEL 的用法
         *   *  6.1、运算符
             *  6.2、使用案例

#### 一、什么是 SpEL ####

SpEL（Spring表达式语言）是Spring框架中的一种表达式语言，用于在运行时计算和评估表达式。它提供了一种灵活和强大的方式来访问和操作对象图、调用方法、进行算术和逻辑运算、访问集合和映射等。SpEL可以在Spring应用程序的各个方面中使用，例如注解、XML配置、动态查询等。

SpEL的语法类似于传统的Java表达式，但具有更多的功能和灵活性。它支持以下特性：

1.  **访问对象属性和方法**：可以使用点号（.）来访问对象的属性和调用方法。
2.  **调用静态方法和访问静态字段**：可以调用静态方法和访问静态字段。
3.  **进行算术和逻辑运算**：可以进行加减乘除、逻辑与或非等运算。
4.  **访问集合和映射**：可以通过索引或键来访问集合和映射中的元素。
5.  **条件和循环**：支持条件表达式和循环语句。
6.  **正则表达式匹配**：支持使用正则表达式进行匹配。
7.  **类型转换和类型检查**：支持类型转换和类型检查操作。

SpEL在Spring框架中广泛应用于各种场景，例如条件注解中的条件判断、动态查询中的条件过滤、注解中的动态属性赋值等。它提供了一种灵活和强大的方式来处理运行时的表达式计算和评估需求。

#### 二、为什么要 SpEL ####

SpEL（Spring表达式语言）在Spring框架中被广泛使用的原因有以下几点：

1.  **灵活性**：SpEL提供了一种灵活的方式来访问和操作对象图、调用方法、进行算术和逻辑运算、访问集合和映射等。它可以在运行时动态计算和评估表达式，使得应用程序可以根据不同的条件和需求进行灵活的处理。
2.  **解耦合**：SpEL可以在Spring应用程序的各个方面中使用，例如注解、XML配置、动态查询等。它可以帮助将应用程序的逻辑与具体的实现细节解耦，提高代码的可维护性和可扩展性。
3.  **动态性**：SpEL允许在运行时动态地计算和评估表达式，这使得应用程序可以根据不同的条件和环境进行动态的配置和处理。例如，在条件注解中使用SpEL可以根据不同的条件来决定是否应用某个注解，从而实现灵活的条件逻辑。
4.  **表达能力**：SpEL具有丰富的语法和功能，可以进行复杂的表达式计算和评估。它支持访问对象属性和方法、调用静态方法和访问静态字段、进行算术和逻辑运算、访问集合和映射等操作，可以满足各种不同的表达需求。

SpEL提供了一种灵活、解耦合、动态和表达能力强的表达式语言，使得Spring应用程序可以更加灵活、可配置和可扩展。它在Spring框架中被广泛应用于各种场景，为开发人员提供了更多的选择和便利。

#### 三、SpEL 的优缺点 ####

SpEL（Spring Expression Language）是Spring框架中的一种表达式语言，它具有以下优点和缺点：

优点：

> 1.  **灵活性**：SpEL提供了一种灵活的语法和功能，可以进行复杂的表达式计算和评估。它支持访问对象属性和方法、进行算术和逻辑运算、访问集合和映射等操作，可以满足各种不同的表达需求。
> 2.  **解耦合**：SpEL可以在Spring应用程序的各个方面中使用，例如注解、XML配置、动态查询等。它可以帮助将应用程序的逻辑与具体的实现细节解耦，提高代码的可维护性和可扩展性。
> 3.  **动态性**：SpEL允许在运行时动态地计算和评估表达式，这使得应用程序可以根据不同的条件和环境进行动态的配置和处理。例如，在条件注解中使用SpEL可以根据不同的条件来决定是否应用某个注解，从而实现灵活的条件逻辑。
> 4.  **统一性**：SpEL提供了一种统一的表达式语言，使得开发人员可以在不同的Spring组件中使用相同的语法和功能。这样可以减少学习成本，提高开发效率。

缺点：

> 1.  **学习曲线**：对于新手来说，SpEL的语法和功能可能需要一定的学习和理解。特别是对于复杂的表达式和高级功能，可能需要更多的时间和经验来掌握。
> 2.  **运行时性能**：由于SpEL是在运行时动态计算和评估表达式，相比于静态的编译时计算，可能会带来一定的性能开销。对于性能要求较高的应用程序，需要谨慎使用SpEL并进行性能优化。

SpEL具有灵活性、解耦合、动态性和统一性的优点，但也需要注意学习曲线和运行时性能。在合适的场景下，合理使用SpEL可以提高代码的可维护性和可扩展性，使得Spring应用程序更加灵活和可配置。

#### 四、SpEL 的应用场景 ####

SpEL（Spring Expression Language）可以在Spring框架中的多个场景中应用，包括但不限于以下情况：

1.  **注解配置**：SpEL可以用于注解中的属性值的动态计算和配置。例如，在使用条件注解（@Conditional）时，可以使用SpEL来根据特定条件决定是否应用某个注解。
2.  **XML配置**：SpEL可以在Spring的XML配置文件中使用，用于动态配置Bean的属性值。通过在XML中使用SpEL表达式，可以根据不同的条件和环境来决定Bean的属性值，实现灵活的配置。
3.  **动态查询**：SpEL可以用于动态构建查询语句，例如在Spring Data中使用SpEL来构建动态查询条件。通过在查询方法上使用SpEL表达式，可以根据不同的条件来动态生成查询语句，实现灵活的数据查询。
4.  **条件判断**：SpEL可以用于条件判断，例如在条件注解中使用SpEL来根据特定条件来决定是否执行某段代码。通过在条件注解的表达式中使用SpEL，可以根据不同的条件来决定代码的执行逻辑。
5.  **属性值注入**：SpEL可以用于动态注入Bean的属性值。通过在Bean的属性上使用SpEL表达式，可以根据不同的条件和环境来决定属性的值，实现灵活的属性注入。

SpEL在Spring框架中的应用场景非常广泛，可以用于动态配置、条件判断、动态查询等多个方面。它提供了一种灵活的表达式语言，可以根据不同的需求来动态计算和评估表达式，实现Spring应用程序的灵活性和可配置性。

#### 五、SpEL 的实现原理 ####

SpEL的底层实现原理是通过解析表达式字符串，将其转换为一个抽象语法树（AST），然后通过遍历AST来计算表达式的值。SpEL的解析器使用Antlr工具生成的语法解析器和词法解析器来解析表达式字符串，并将其转换为AST。AST由多个节点组成，每个节点代表一个操作符或操作数。遍历AST时，会按照节点的顺序依次计算节点的值，并将计算结果传递给下一个节点，最终得到表达式的值。

以下是SpEL的伪代码说明（我们这里不做深入研究）：

// 定义一个表达式字符串
    String expression = "name.toUpperCase()";
    
    // 创建一个SpEL解析器
    SpelParser parser = new SpelParser();
    
    // 解析表达式字符串，生成AST
    AstNode ast = parser.parse(expression);
    
    // 遍历AST，计算表达式的值
    Object result = ast.evaluate(context);
    
    // 输出计算结果
    System.out.println(result);

在上面的伪代码中， `SpelParser` 是SpEL解析器的类，用于将表达式字符串解析为AST。 `AstNode` 是AST节点的抽象类，用于表示节点的类型和值。 `context` 是SpEL的上下文对象，用于保存表达式中的变量和函数等信息。 `evaluate` 方法是遍历AST并计算表达式值的方法，其返回值为计算结果。

#### 六、SpEL 的用法 ####

##### 6.1、运算符 #####

SpEL（Spring Expression Language）支持多种运算符，用于在表达式中进行各种操作和计算。以下是SpEL常用的运算符：

1.  **算术运算符：**
    
     *  加法：+
     *  减法：-
     *  乘法：\*
     *  除法：/
     *  取模：%
     *  幂运算：^
2.  **关系运算符：**
    
     *  相等：==
     *  不相等：!=
     *  大于：>
     *  小于：<
     *  大于等于：>=
     *  小于等于：<=
3.  **逻辑运算符：**
    
     *  与：&&
     *  或：||
     *  非：!
4.  **条件运算符：**
    
     *  三元运算符：? :
5.  **成员访问运算符：**
    
     *  点号：.
     *  安全导航运算符：?.
     *  数组访问运算符：\[\]
     *  集合访问运算符：.\[\]
6.  **正则表达式运算符：**
    
     *  匹配运算符：matches
7.  **Elvis运算符：**
    
     *  ?:（空值合并运算符）
8.  **类型运算符：**
    
     *  instanceof
9.  **字符串连接运算符：**
    
     *  \+
10. **字面量运算符：**
    
     *  字符串字面量：“Hello World”
     *  数字字面量：10, 3.14
     *  布尔字面量：true, false
     *  null字面量：null

以上是SpEL常用的运算符，可以在表达式中使用它们进行各种计算和操作。

##### 6.2、使用案例 #####

SpEL（Spring Expression Language）是在Spring框架中使用的一种表达式语言，可以在配置文件中使用SpEL表达式进行动态计算和配置。下面是一些SpEL使用案例：

1.  访问对象属性：

#{
        user.name}

1.  调用方法：

#{
        user.getName()}

1.  访问集合元素：

#{
        userList[0]}

1.  运算符使用：

#{
        2 + 3}
    #{
        user.age >= 18}

1.  条件判断：

#{
        user.age >= 18 ? '成年人' : '未成年人'}

1.  正则表达式匹配：

#{
        user.name matches '^[A-Za-z]+$'}

1.  调用静态方法：

#{
        T(java.lang.Math).random()}

1.  引用其他Bean：

#{
        userService.getUser()}

1.  集合过滤和投影：

#{
        userList.?[age >= 18]}
    #{
        userList.![name]}

1.  安全导航运算符：

#{
        user?.address?.city}

以上是一些SpEL的使用案例，可以根据具体的需求在Spring配置文件中灵活地使用SpEL表达式。

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