Aviator-2.3.0用户指南.pdf

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1、 Aviator 2.3.0 用户指南 使用手册 Phase-Support,Featured 版本变更 简介 特性 整体结构 依赖包 maven 依赖 使用手册 o 执行表达式 o 使用变量 exec 方法 o 调用函数 自定义函数 o 编译表达式 o 访问数组和集合 o 三元操作符 o 正则表达式匹配 o 变量的语法糖衣 o nil 对象 o 日期比较 o 大数计算和精度 字面量表示 运算 类型转换和提升 decimal 的计算精度 o 强大的 seq 库 o 两种运行模式 o 调试信息 o 语法手册 数据类型 操作符 算术运算符 逻辑运算符 关系运算符 位运算符 匹配运算符 三元运算符

2、操作符列表 类型转换规则 常量和变量 内置函数 版本变更版本变更 2013-05-18 完成 0.6 版本，添加大数和精度计算小节，适配 aviator 2.3.0 2010-06-28 完成 0.1 版本 2010-09-07 修改完成 0.2 版本 2011-07-13 完成 0.3 版本，适配 aviator 2.0 2011-09-18 完成 04.版本，适配 aviator 2.1.1 2011-12-27 完成 0.5 版本，适配 aviator 2.2.1 简介简介 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。现在已经

3、有很多开源可用的 java 表达式求值引擎，为什么还需要 Avaitor 呢？Aviator 的设计目标是轻量级轻量级和高性能高性能，相比于 Groovy、JRuby 的笨重，Aviator 非常小，加上依赖包也才 450K,不算依赖包的话只有 70K；当然，Aviator 的语法是受限的，它不是一门完整的语言，而只是语言的一小部分集合。其次，Aviator 的实现思路与其他轻量级的求值器很不相同，其他求值器一般都是通过解释的方式运行，而 Aviator 则是直接将表达式编译成编译成 Java 字节码字节码，交给 JVM 去执行。简单来说，Aviator 的定位是介于 Groovy 这样的重量

4、级脚本语言和 IKExpression 这样的轻量级表达式引擎之间。特性特性 Aviator 的特性 支持大部分运算操作符，包括算术操作符、关系运算符、逻辑操作符、位运算符、正则匹配操作符(=)、三元表达式?:，并且支持操作符的优先级和括号强制优先级，具体请看后面的操作符列表。支持函数调用和自定义函数 内置支持正则表达式匹配，类似 Ruby、Perl 的匹配语法，并且支持类 Ruby 的$digit指向匹配分组。自动类型转换，当执行操作的时候，会自动判断操作数类型并做相应转换，无法转换即抛异常。支持传入变量，支持类似 a.b.c 的嵌套变量访问。函数式风格的 seq 库，操作集合和数组 性能优

5、秀 Aviator 的限制：没有 if else、do while 等语句，没有赋值语句，仅支持逻辑表达式、算术表达式、三元表达式和正则匹配。不支持八进制数字字面量，仅支持十进制和十六进制数字字面量。整体结构整体结构 Aviator 的结构非常简单，一个典型的求值器的结构 依赖包依赖包 commons-beanutils 和 commons-logging maven 依赖依赖 使用 maven 添加下列依赖即可：com.googlecode.aviator aviator 2.3.0 使用手册使用手册 执行表达式执行表达式 Aviator 的使用都是集中通过 com.googlecode.a

6、viator.AviatorEvaluator 这个入口类来处理，最简单的例子，执行一个计算 1+2+3 的表达式：import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;public class SimpleExample public static void main(String args)Long result=(Long)AviatorEvaluator.execute(1+2+3);System.out.println(result);细心的朋友肯定注意到结果是 Long，而不是 Integer。这是因为 Aviator 的数值类型仅支持Lon

7、g 和 Double，任何整数都将转换成 Long，任何浮点数都将转换为 Double，包括用户传入的变量数值。这个例子的打印结果将是正确答案 6。使用变量使用变量 想让 Aviator 对你 say hello 吗？很简单，传入你的名字，让 Aviator 负责字符串的相加：import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;public class SayHello public static void main(String args)if(args.length 1)System.err.print(Usesage:Java SayHello

8、yourname);String yourname=args0;Map env=new HashMap();env.put(yourname,yourname);String result=(String)AviatorEvaluator.execute(hello +yourname,env);System.out.println(result);上面的例子演示了怎么向表达式传入变量值，表达式中的 yourname 是一个变量，默认为null，通过传入 Map的变量绑定环境，将 yourname 设置为你输入的名称。env的 key 是变量名，value 是变量的值。上面例子中的hello

9、是一个 Aviator 的 String，Aviator 的 String 是任何用单引号或者双引号括起来的字符序列，String 可以比较大小（基于 unicode 顺序），可以参与正则匹配，可以与任何对象相加，任何对象与 String 相加结果为 String。String 中也可以有转义字符，如n、等。AviatorEvaluator.execute(ab);/字符串 ab AviatorEvaluator.execute(ab);/字符串 ab AviatorEvaluator.execute(hello+3);/字符串 hello 3 AviatorEvaluator.execute

10、(hello+unknow);/字符串 hello null exec 方法方法 Aviator 2.2 开始新增加一个 exec 方法，可以更方便地传入变量并执行，而不需要构造 env 这个 map 了：String myname=dennis;AviatorEvaluator.exec(hello +yourname,myname);只要在 exec 中按照变量在表达式中的出现顺序传入变量值就可以执行，不需要构建 Map 了。调用函数调用函数 Aviator 支持函数调用，函数调用的风格类似 lua，下面的例子获取字符串的长度：AviatorEvaluator.execute(string

11、.length(hello);string.length(hello)是一个函数调用，string.length 是一个函数,hello是调用的参数。再用 string.substring 来截取字符串：AviatorEvaluator.execute(string.contains(test,string.substring(hello,1,2);通过 string.substring(hello,1,2)获取字符串e，然后通过函数 string.contains 判断 e 是否在test中。可以看到，函数可以嵌套调用。Aviator 的内置函数列表请看后面。自定义函数自定义函数 Aviat

12、or 除了内置的函数之外，还允许用户自定义函数，只要实现com.googlecode.aviator.runtime.type.AviatorFunction 接口，并注册到 AviatorEvaluator 即可使用 AviatorFunction 接口十分庞大，通常来说你并不需要实现所有的方法，只要根据你的方法的参数个数，继承 AbstractFunction 类并 override 相应方法即可。可以看一个例子，我们实现一个 add 函数来做数值的相加：import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;import com.googlecode

13、.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;public class AddFunction extends AbstractFunction Override public AviatorObject ca

14、ll(Map env,AviatorObject arg1,AviatorObject arg2)Number left=FunctionUtils.getNumberValue(arg1,env);Number right=FunctionUtils.getNumberValue(arg2,env);return new AviatorDouble(left.doubleValue()+right.doubleValue();public String getName()return add;注册到 AviatorEvaluator 并调用如下：/注册函数 AviatorEvaluator.

15、addFunction(new AddFunction();System.out.println(AviatorEvaluator.execute(add(1,2);System.out.println(AviatorEvaluator.execute(add(add(1,2),100);注册函数通过 AviatorEvaluator.addFunction 方法，移除可以通过 removeFunction。编译表达式编译表达式 上面提到的例子都是直接执行表达式，事实上 Aviator 背后都帮你做了编译并执行的工作。你可以自己先编译表达式，返回一个编译的结果，然后传入不同的 env 来复用编

16、译结果，提高性能，这是更推荐的使用方式：import java.util.HashMap;import java.util.Map;import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;import com.googlecode.aviator.Expression;public class CompileExample public static void main(String args)String expression=a-(b-c)100;/编译表达式 Expression compiledExp=AviatorEpile(expression

17、);Map env=new HashMap();env.put(a,100.3);env.put(b,45);env.put(c,-199.100);/执行表达式 Boolean result=(Boolean)compiledExp.execute(env);System.out.println(result);通过 compile 方法可以将表达式编译成 Expression 的中间对象，当要执行表达式的时候传入env 并调用 Expression 的 execute 方法即可。表达式中使用了括号来强制优先级，这个例子还使用了用于比较数值大小，比较运算符!=、=、=、=不仅可以用于数值，也

18、可以用于 String、Pattern、Boolean 等等，甚至是任何用户传入的两个都实现了 java.lang。Comparable 接口的对象之间。编译后的结果你可以自己缓存，也可以交给 Aviator 帮你缓存，AviatorEvaluator 内部有一个全局的缓存池，如果你决定缓存编译结果，可以通过：public static Expression compile(String expression,boolean cached)将 cached 设置为 true 即可，那么下次编译同一个表达式的时候将直接返回上一次编译的结果。使缓存失效通过：public static void i

19、nvalidateCache(String expression)方法。访问数组和集合访问数组和集合 可以通过中括号去访问数组和 java.util.List 对象，可以通过 map.key 访问 java.util.Map 中 key对应的 value，一个例子：import java.util.ArrayList;import java.util.Date;import java.util.HashMap;import java.util.List;import java.util.Map;import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;pub

20、lic class CollectionExample public static void main(String args)final List list=new ArrayList();list.add(hello);list.add(world);final int array=new int3;array0=0;array1=1;array2=3;final Map map=new HashMap();map.put(date,new Date();Map env=new HashMap();env.put(list,list);env.put(array,array);env.pu

21、t(mmap,map);System.out.println(AviatorEvaluator.execute(list0+list1+narray0+array1+array2=+(array0+array1+array2)+ntoday is+mmap.date,env);Aviator 同样支持对多维数组的访问（从 2.2 版本开始）：int a=.AviatorEvaluator.exec(a01+a00,a);三元操作符三元操作符 Aviator 不提供 if else 语句，但是提供了三元操作符?:用于条件判断，使用上与 java 没有什么不同：import java.util.H

22、ashMap;import java.util.Map;import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;public class TernaryOperatorExample public static void main(String args)if(args.length 1)System.err.println(Usage:java TernaryOperatorExample number);System.exit(1);int num=Integer.parseInt(args0);Map env=new HashMap();env.pu

23、t(a,num);String result=(String)AviatorEvaluator.execute(a0?yes:no,env);System.out.println(result);这个例子用来判断用户传入的数字是否是正整数，是的话打印 yes。Aviator 的三元表达式对于两个分支的结果类型并不要求一致，可以是任何类型，这一点与 java不同。正则表达式匹配正则表达式匹配 Aviator 支持类 Ruby 和 Perl 风格的表达式匹配运算，通过=操作符，如下面这个例子匹配email 并提取用户名返回：import java.util.HashMap;import java.

24、util.Map;import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;public class RegularExpressionExample public static void main(String args)String email=;Map env=new HashMap();env.put(email,email);String username=(String)AviatorEvaluator.execute(email=/(w0-8+)w+.w+/?$1:unknow,env);System.out.println(username)

25、;email 与正则表达式/(w0-8+w+.w+)/通过=操作符来匹配，结果为一个 Boolean 类型，因此可以用于三元表达式判断，匹配成功的时候返回$1，指代正则表达式的分组 1，也就是用户名，否则返回 unknown。这个例子将打印 killme2008 这个用户名。Aviator 在表达式级别支持正则表达式，通过/括起来的字符序列构成一个正则表达式，正则表达式可以用于匹配（作为=的右操作数)、比较大小，匹配仅能与字符串进行匹配。匹配成功后，Aviator 会自动将匹配成功的分组放入$num 的变量中，其中$0 指代整个匹配的字符串，而$1 表示第一个分组，以此类推。Aviator 的

26、正则表达式规则跟 Java 完全一样，因为内部其实就是使用 java.util.regex.Pattern 做编译的。变量的语法糖衣变量的语法糖衣 Aviator 有个方便用户使用变量的语法糖衣，当你要访问变量 a 中的某个属性 b，那么你可以通过 a.b 访问到，更进一步，a.b.c 将访问变量 a 的 b 属性中的 c 属性值，推广开来也就是说Aviator 可以将变量声明为嵌套访问的形式，一个例子，Foo 类有属性 i、f、date：public class Foo int i;float f;Date date=new Date();public Foo(int i,float f,D

27、ate date)super();this.i=i;this.f=f;this.date=date;public int getI()return i;public void setI(int i)this.i=i;public float getF()return f;public void setF(float f)this.f=f;public Date getDate()return date;public void setDate(Date date)this.date=date;Foo 类符合 JavaBean 规范，并且是 public 的，我们执行一个表达式来描述 Foo:im

28、port java.util.Date;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;public class VariableExample public static void main(String args)Foo foo=new Foo(100,3.14f,new Date();Map env=new HashMap();env.put(foo,foo);String result=(String)AviatorEvaluator.execute

29、(foo i=+foo.i+f=+foo.f+year=+(foo.date.year+1900)+month=+foo.date.month+,env);System.out.println(result);细看下表达式：foo i=+foo.i+f=+foo.f+year=+(foo.date.year+1900)+month=+foo.date.month+可以看到我们通过 foo.i 和 foo.f 的方式来访问 foo 变量中的 i 和 f 属性，并且通过 foo.date.year的方式来访问 foo 中 date 对象的 year 属性（其实是 getYear 方法）。nil 对

30、象对象 nil 是 Aviator 内置的常量，类似 java 中的 null，表示空的值。nil 跟 null 不同的在于，在 java中 null 只能使用在=、!=的比较运算符，而 nil 还可以使用、=、nil);/true AviatorEvaluator.execute(true!=nil);/true AviatorEvaluator.execute(nil);/true AviatorEvaluator.execute(a=nil);/true,a is null nil 与 String 相加的时候，跟 java 一样显示为 null 日期比较日期比较 Aviator 并不支

31、持日期类型，如果要比较日期，你需要将日期写字符串的形式，并且要求是形如yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SS的字符串，否则都将报错。字符串跟 java.util.Date 比较的时候将自动转换为 Date 对象进行比较：import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import com.googlecode.aviator.AviatorEvaluator;public class DateExample public static

32、 void main(String args)throws Exception Map env=new HashMap();final Date date=new Date();String dateStr=new SimpleDateFormat(yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SS).format(date);env.put(date,date);env.put(dateStr,dateStr);Boolean result=(Boolean)AviatorEvaluator.execute(date=dateStr,env);System.out.println(result);

33、result=(Boolean)AviatorEvaluator.execute(date 2009-12-20 00:00:00:00,env);System.out.println(result);result=(Boolean)AviatorEvaluator.execute(date 2200-12-20 00:00:00:00,env);System.out.println(result);result=(Boolean)AviatorEvaluator.execute(date=date,env);System.out.println(result);也就是说 String 除了能

34、跟 String 比较之外，还能跟 nil 和 java.util.Date 对象比较。大数计算和精度大数计算和精度 从 2.3.0 版本开始，aviator 开始支持大数字计算和特定精度的计算，本质上就是支持java.math.BigInteger和java.math.BigDecimal两种类型，这两种类型在 aviator 中简称为 big int 和 decimal 类型。类似“99999999999999999999999999999999”这样的数字在 Java 语言里是没办法编译通过的，因为它超过了 Long 类型的范围，只能用BigInteger来封装。但是 aviator 通

35、过包装，可以直接支持这种大整数的计算，例如：System.out.println(AviatorEvaluator.exec(99999999999999999999999999999999+99999999999999999999999999999999);结果为类型 big int 的：199999999999999999999999999999998 字面量表示字面量表示 big int 和 decimal 的表示与其他数字不同，两条规则：以大写字母 N 为后缀的整数都被认为是 big int，如1N,2N,9999999999999999999999N 等，都是 big int 类型。

36、超过 long 范围的整数字面量都将自动转换为 big int 类型。以大写字母 M 为后缀的数字都被认为是 decimal，如 1M,2.222M,100000.9999M 等等，都是 decimal 类型。用户也可以通过变量传入这两种类型来参与计算。ps.熟悉 Clojure 语言的朋友应该会注意到这个表示法是来自该语言。运算运算 big int 和 decimal 的运算，跟其他数字类型 long,double 没有什么区别，操作符仍然是一样的。aviator 重载了基本算术操作符来支持这两种新类型：Object rt=AviatorEvaluator.exec(922337203685

37、4775807100.356M*2);System.out.println(rt+rt.getClass();rt=AviatorEvaluator.exec(92233720368547758074+1000);System.out.println(rt+rt.getClass();BigInteger a=new BigInteger(String.valueOf(Long.MAX_VALUE)+String.valueOf(Long.MAX_VALUE);BigDecimal b=new BigDecimal(3.2);BigDecimal c=new BigDecimal(9999.9

38、9999);rt=AviatorEvaluator.exec(a+10000000000000000000,a);System.out.println(rt+rt.getClass();rt=AviatorEvaluator.exec(b+c*2,b,c);System.out.println(rt+rt.getClass();rt=AviatorEvaluator.exec(a*b/c,a,b,c);System.out.println(rt+rt.getClass();打印结果为：18446744073709551614200.712 class java.math.BigDecimal

39、92233720368547759074 class java.math.BigInteger 92233720368547758089223372036854775807 class java.math.BigInteger 20003.19998 class java.math.BigDecimal 2.951479054745007313280155218459508E+34 class java.math.BigDecimal big int 类型同时支持各种位运算。?math 库的函数也都相应更新来支持 big int 和 decimal 类型。类型转换和提升类型转换和提升 当 bi

40、g int 或者 decimal 和其他类型的数字做运算的时候，按照 long big int decimal double 的规则做提升，也就是说运算的数字如果类型不一致，结果的类型为两者之间更“高”的类型。例如:1+3N，结果为 big int 的 4N 1+3.1M，结果为 decimal 的 4.1M 1N+3.1M，结果为 decimal 的 4.1M 1.0+3N，结果为 double 的 4.0 1.0+3.1M，结果为 double 的 4.1 decimal 的计算精度的计算精度 Java 的java.math.BigDecimal通过java.math.MathContex

41、t支持特定精度的计算，任何涉及到金额的计算都应该使用 decimal 类型。默认 Aviator 的计算精度为MathContext.DECIMAL128，你可以自定义精度，通过:AviatorEvaluator.setMathContext(MathContext.DECIMAL64);即可设置，更多关于 decimal 的精度问题请看java.math.BigDecimal的 javadoc 文档。强大的强大的 seq 库库 aviator 拥有强大的操作集合和数组的 seq 库。整个库风格类似函数式编程中的高阶函数。在aviator 中，数组以及 java.util.Collection

42、 下的子类都称为 seq，可以直接利用 seq 库进行遍历、过滤和聚合等操作。例如，假设我有个 list：Map env=new HashMap();ArrayList list=new ArrayList();list.add(3);list.add(100);list.add(-100);env.put(list,list);我可以求长度：count(list)可以求和：reduce(list,+,0)resuce 函数接收三个参数，第一个是 seq，第二个是聚合的函数，如+、等，第三个是聚合的等，第三个是聚合的初始值。初始值。还可以过滤：filter(list,seq.gt(0)这个例子

43、过滤出 list 中所有大于 0 的元素并返回集合。seq.gt 函数用于生成一个谓词，表示大于某个值。我们还可以判断元素在不在集合里：include(list,100)还可以排序:sort(list)最后，我们可以遍历整个集合:map(list,println)map 接受的第二个函数将作用于集合中的每个元素，这里简单地调用 println 打印每个元素。两种运行模式两种运行模式 默认 AviatorEvaluator 以执行速度优先：AviatorEvaluator.setOptimize(AviatorEvaluator.EVAL);你可以修改为编译速度优先，这样不会做编译优化：Avia

44、torEvaluator.setOptimize(AviatorEvaluator.COMPILE);调试信息调试信息 从 2.1.1.版本开始，Aviator 允许设置输出每个表达式生成的字节码，只要设置 trace 为 true 即可：AviatorEvaluator.setTrace(true);方便用户做跟踪和调试。默认是输出到标准输出，你可以改变输出指向：AviatorEvaluator.setTraceOutputStream(new FileOutputStream(new File(aviator.log);语法手册语法手册 下面是 Aviator 详细的语法规则定义。数据类型

45、数据类型 Number 类型：数字类型，支持四种类型，分别是long,double,java.math.BigInteger（简称 big int）和java.math.BigDecimal（简称 decimal），规则如下：任何以大写字母 N 结尾的整数都被认为是 big int；任何以大写字母 M 结尾的数字都被认为是 decimal；其他的任何整数都将被转换为 Long，其他任何浮点数都将被转换为 Double。超过 long 范围的整数字面量都将自动转换为 big int 类型。其中 big int 和 decimal 是 2.3.0 版本开始引入的。数字还支持十六进制（以 0 x 或

46、者 0X 开头的数字），以及科学计数法，如 1e-3 等。不支持其他进制。String 类型：字符串类型，单引号或者双引号括起来的文本串，如hello world，变量如果传入的是 String 或者 Character 也将转为 String 类型。Bool 类型：常量 true 和 false，表示真值和假值，与 java 的 Boolean.TRUE 和Boolean.False 对应。Pattern 类型：类似 Ruby、perl 的正则表达式，以/括起来的字符串，如/d+/，内部实现为 java.util.Pattern。变量类型：与 Java 的变量命名规则相同，变量的值由用户传入

47、，如a、b等 nil类型:常量nil,类似java中的null，但是nil比较特殊，nil不仅可以参与=、!=的比较，也可以参与、=、=的比较，Aviator规定任何类型都n大于nil除了nil本身，nil=nil返回true。用户传入的变量值如果为null，那么也将作为nil处理，nil打印为null。操作符操作符 算术运算符算术运算符 Aviator支持常见的算术运算符，包括+-*/%五个二元运算符，和一元运算符-。其中-*/%和一元的-仅能作用于Number类型。+不仅能用于 Number 类型，还可以用于 String 的相加，或者字符串与其他对象的相加。Aviator 规定，任何类型

48、与 String 相加，结果为 String。逻辑运算符逻辑运算符 Avaitor 的支持的逻辑运算符包括，一元否定运算符!，以及逻辑与的&，逻辑或的|。逻辑运算符的操作数只能为 Boolean。关系运算符关系运算符 Aviator 支持的关系运算符包括 =以及=和!=。&和|都执行短路规则。关系运算符可以作用于 Number 之间、String 之间、Pattern 之间、Boolean 之间、变量之间以及其他类型与 nil 之间的关系比较，不同类型除了 nil 之外不能相互比较。Aviator 规定任何对象都比 nil 大除了 nil 之外。位运算符位运算符 Aviator 支持所有的 J

49、ava 位运算符，包括&|。匹配运算符匹配运算符 匹配运算符=用于 String 和 Pattern 的匹配，它的左操作数必须为 String，右操作数必须为Pattern。匹配成功后，Pattern 的分组将存于变量$num，num 为分组索引。三元运算符三元运算符 Aviator 没有提供 if else 语句，但是提供了三元运算符?:，形式为 bool?exp1:exp2。其中bool 必须为结果为 Boolean 类型的表达式，而 exp1 和 exp2 可以为任何合法的 Aviator 表达式，并且不要求 exp1 和 exp2 返回的结果类型一致。操作符列表操作符列表 Aviato

50、r 支持操作符的优先级，并且允许通过括号来强制优先级，下面是完整的操作符列表，按照优先级从高到低的顺序排列：序号 操作符 结合性 操作数限制 0()从左到右()用于函数调用，用于数组和 java.util.List 的元素访问，要求indx中的 index 必须为整型 1!-从右到左!能用于 Boolean,-仅能用于 Number,仅能用于整数 2*/%从左到右 Number 之间 3+-从左到右+-都能用于 Number 之间,+还能用于 String 之间，或者 String和其他对象 4 从左到右 仅能用于整数 5 =从左到右 Number 之间、String 之间、Pattern 之