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Aviator——轻量级表达式执行引擎
- 2. 提纲 起源 语言 性能 结语
- 3. 起源 Notify引入AMP订阅模型，支持header表达式匹配 类似JMS规范的selector机制，通过表达式过滤消息。 Notify在服务端，JMS selector在客户端 第一个版本使用groovy 优点：groovy是图灵完备的语言，淘宝内部使用较多，用户相对熟悉 缺点: groovy-all打包引用的依赖库太多，太大。Notify并不需要一门完整的语言。
- 4. 起源 初步设想实现一个表达式引擎 基于ASM动态编译生成字节码，并交给JVM执行。 非图灵完备，对java语法剪裁 没有赋值，没有位运算，没有条件语句（除了三元运算符），没有循环语句 仅支持逻辑运算、算术运算、正则匹配、函数调用和三元表达式
- 5. 起源
- 6. 项目信息 名称：Aviator（飞行家） 主页：http://code.google.com/p/aviator/ 协议：LGPL 大小： 403K (包括asm) Groovy 1.6.4 (4.3M，不包括依赖包) 其他信息 单元测试覆盖率 90.1% LOC:14000+ Classes: 131
- 7. 语言 AviatorEvaluator 入口类 AviatorEvaluator.execute() AviatorEvaluator.execute(env) env为表达式中变量的值 env为Map<String,Object> AviatorEvaluator.compile(string) AviatorEvaluator.compile(string,cached) cached 是否缓存编译结果
- 8. Hello world String name= args[0]; Map<String, Object> env = new HashMap<String, Object>(); env.put(" name ", name); String result = (String) AviatorEvaluator.execute(" 'hello ' + name ", env); System.out.println(result);
- 9. 数据类型
- 10. 算术运算 1+2+3 6-3+4 6-(3+4) 1*2*3+1/2/3+100%3 (1+2/(3-4)*pi-2*pi*r+pi/j*i%100
- 11. 逻辑运算和关系运算 true false && true true || false 短路规则 messageType==‘trade-cteate’ && !committed !bool a>b a>=nil , 永远返回true a<b a<=nil ，返回false，除非a为nil a==b a!=nil
- 12. 三元操作符 ?: 1>0? 1:-1 bool? (a+b) : (a-b) !t? i>0? f:ch : f>3?email:ch 多层嵌套 !t? (i>0? f:ch) :( f>3?email:ch) 使用括号
- 13. 正则匹配 类Perl,Ruby的匹配语法，匹配成功返回true，否则返回false 正则表达式语法与Java相同 匹配成功，分组存入$digit的变量中，后续可获取 '10'=~/^d+$/ 'ABC'=~/^[A-Za-z]+$/ '<html>hello</html>'=~/<(.*)>.*</1>|<(.*) />/ email=~/([w0-8]+)@w+[.w+]+/ ? $1:'unknow‘ $1 指向匹配的第一个分组，也就是用户名 $0 指向整个匹配的字符串
- 14. 字符串运算 ‘hello’+1 == ‘hello1’ ‘hello ’ + ‘world’ == ‘hello world’ ‘hello ’ + nil == ‘hello null’ i+’hello’ == i.toString() + ‘hello’ 任何对象与String相加，结果为String ‘abc’ > ‘bac’ ‘abc’ ==‘abc’ 字符串比较可以直接使用关系运算符 date > '2009-12-20 00:00:00:00‘ 字符串可以跟java.util.Date直接比较，字符串形式必须为yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SS
- 15. 访问数组、List和Map 通过[]可直接访问数组或者java.util.List中的元素 a[0] list[0]-a[1]*list[1] java.util.Map可以通过map.key的形式访问Map中key对应的value property.long property.short
- 16. 变量的嵌套访问 foo.bar.i 变量foo中的bar字段中的i字段的属性值 foo.date.year foo.date.month 变量foo中的java.util.Date对象的year值和month值 这是利用cmmons-beanutils反射
- 17. 函数调用 sysdate() rand() println(a) print(a) string.contains(‘hello’,’ell’) string.length(a) math.pow(3,2.0) math.sin(30) ……etc，目前有system、math和seq三种标准库函数
- 18. Seq库 java.util.Collection子类及数组称为seq集合 count(seq) include(seq,element) sort(seq) 返回新的seq，原来的seq不变 map(seq,fun) reduce(seq,fun,init) filter(seq,fun) 返回新的seq，原来的seq不变
- 19. Seq库 map(s,println) map(s,-) 求相反数组成的集合 filter(s,seq.gt(3)) value>3组成的集合 filter(s,seq.exists()) 非nil组成的集合 reduce(s,+,0) 求和 reduce(s,*,1) 阶乘 include(s,’hello’)
- 20. 自定义函数 class AddFunction implements AviatorFunction 自定义函数实现AviatorFunction接口 public AviatorObject call(Map<String, Object> env, AviatorObject... args) 实际的调用操作，args为传入的参数 public String getName() 返回函数名，表达式使用该名称 AviatorEvaluator.addFunction(new AddFunction()); 注册函数 AviatorEvaluator.execute("add(1,2)")); AviatorEvaluator.execute("add(add(1,2),100)"));
- 21. 类型转换规则 Java的byte short int long都转化为Long类型，Java的float,double都将转化为Double类型。Java的char String都将转化为String。Java的null都将转为nil。 当两个操作符都是Double或者都是Long的时候，各自按照Double或者Long的类型执行 当两个操作符中某一个是Double的时候，另一个操作数也将转换成Double，按照Double类型执行。 任何类型与String相加，结果为String 任何类型都比nil大，除了nil本身。 nil在打印或者与字符串相加的时候，显示为null 形如"yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SS"的字符串，在与java.util.Date做比较的时候将尝试转换成java.util.Date对象比较。 没有规定的类型转换操作，除了未知的变量类型之间，都将抛出异常。
- 22. 两种模式 编译速度优先 AviatorEvaluator.setOptimize(AviatorEvaluator.COMPILE) 运行效率优先 AviatorEvaluator.setOptimize(AviatorEvaluator.EVAL)
- 23. 性能 测试场景 不同表达式在不同引擎执行1000万次的时间。 预热 预先编译，再执行 部分测试的表达式OGNL抛出异常 测试引擎 Groovy 1.6.4 MVEL 2.0.17 Aviator(运行速度优先) 1.0.0-final OGNL 2.7.1
- 25. i * pi + (d * b - 199) / (1 - d * pi) - (2 + 100 - i / pi) %
- 26. 'A' == 'A' || 'B' == 'B' && 'ABCD' == t && 'A' == 'A'
- 27. i>pi || !bool || d+pi*i>1000 && b<0
- 29. 小结 Aviator在编译执行常量组成的表达式非常快速，直接在编译阶段执行出结果。 Aviator的算术运算性能还不错，考虑到它做了不少类型转换的工作。 Aviator的关系运算和逻辑运算的效率较低，这是未来需要改进的地方。 总体来讲，Aviator的效率介于groovy和mvel之间，ognl新版本仍然有不少BUG。
- 30. Summary 轻量级 字节码生成 支持算术、逻辑和关系运算 支持三元表达式 支持语言层面的正则匹配 函数调用和自定义函数 函数式的集合访问和操作 性能满足要求