【JAVA】Aviator是一个高性能、轻量级的java语言实现的表达式求值引擎

一、介绍

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。Aviator相比于Groovy、JRuby的笨重，Aviator非常轻量。

#二、原理和特点

• 高性能：Aviator 的基本过程是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），这样就保证了它的性能超越绝大部分解释性的表达式引擎

• 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，因此整体非常轻量级，整个 jar 包大小哪怕发展到现在 5.0 这个大版本，也才 430K

• 一些比较有特色的特点：

• • 支持运算符重载
• • 原生支持大整数和 BigDecimal 类型及运算，并且通过运算符重载和一般数字类型保持一致的运算方式。
• • 原生支持正则表达式类型及匹配运算符 =~
• • 类 clojure 的 seq 库及 lambda 支持，可以灵活地处理各种集合

• 开放能力：包括自定义函数接入以及各种定制选项

#三、Hello World

#1、Java使用

依赖引入

        <dependency>
            <groupId>com.googlecode.aviator</groupId>
            <artifactId>aviator</artifactId>
            <version>5.3.3</version>
        </dependency>

案例

public class RunScriptExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // Enable java method invocation by reflection.
        AviatorEvaluator.getInstance()
                .setFunctionMissing(JavaMethodReflectionFunctionMissing.getInstance());
        // You can trry to test every script in examples folder by changing the file name.
        Expression exp = AviatorEvaluator.getInstance().compileScript("/Users/10072656/IdeaProjects/spring-demo/src/main/java/com/example/springdemo/examples/hello.av");

        exp.execute();
    }
}

#2、编译和执行

#2.1、AviatorScript引擎

AviatorScript编译和执行的入口都是AviatorEvaluator类，该类的一个实例就是一个编译和执行的单元，这个单元我们称为一个 AviatorScript 引擎，AviatorEvaluator.getInstance() 返回一个全局共享的 AviatorScript 引擎。

#2.2、编译脚本文件

用 compileScript(path) 方法编译一个脚本文件，这个方法对文件路径查找按照下列顺序：

• path 指定的文件系统绝对或者相对路径
• user.dir 项目的根目录开始的相对路径
• classpath 下的绝对和相对路径

找到就尝试读取脚本并动态实时地编译成 JVM 字节码，最终的结果是一个 Expression 对象，每次调用 compileScript(path) 都生成一个新的匿名类和对象，因此如果频繁调用会占满 JVM 的 metaspace，可以通过第二个参数决定是否缓冲：

Expression exp = AviatorEvaluator.getInstance().compileScript("examples/hello.av", true);
exp.execute();

#2.3、编译文本文件

如果我们脚步存储在其他地方，比如数据库、外部文件等，获取后得到的是一个String对象，我们可以使用comiple方法来编译：

Expression compile = AviatorEvaluator.getInstance().compile("println('Hello, AviatorScript!');");
compile.execute();

#2.4、执行

编译产生的 Expression 对象，最终都是调用 execute() 方法执行，得到结果。但是 execute 方法还可以接受一个变量列表组成的 map，来注入执行的上下文，我们来一个例子：

public class RunAcExample {
    public static void main(String[] args) {
        String expression = "a + b > 100";
        Expression compile = AviatorEvaluator.compile(expression);
        Object execute = compile.execute(compile.newEnv("a", 80, "b", 70));
        System.out.println(execute);
    }
}

我们定义了一个表达式，但是这个表达式的参数具体数值没有指定，我们可以在执行的时候指定具体的数值。

#2.5、语法校验

        AviatorEvaluator.validate("1 ++ 2");

#四、基本类型和语法

#1、基本类型及运算

#1.1、整数

整数例如 -99、0、1、2、100……等等，对应的类型是 java 中的 long 类型。AviatorScript 中并没有 byte/short/int 等类型，统一整数类型都为 long，支持的范围也跟 java 语言一样。

let a = 99;
let b = 0xFF;
let c = -99;

println(a + b);
println(a / b);
println(a- b + c);
println(a + b * c);
println(a- (b - c));
println(a/b * b + a % b);

public class Number {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Expression expression = AviatorEvaluator.getInstance().compileScript("src/main/java/com/example/springdemo/examples/number_demo/number.av");
        Object execute = expression.execute();
        System.out.println(execute);
    }
}

整数相除的结果仍然是整数，比如例子中的 **a/b** 结果就是 0，遵循 java 的整数运算规则。

#1.2、大整数

let a = 10223372036854774807;  ## Literal BigInteger
let b = 1000N;  ## BigInteger
let c = 1000; ## long type

println(a);

println(a + a);

println(a * a);

println(a + b + c);

#1.3、浮点数

数字除了整数之外，AviatorScript 同样支持浮点数，但是仅支持 double 类型，也就是双精度 64 位，符合 IEEE754 规范的浮点数。传入的 java float 也将转换为 double 类型。所有的浮点数都被认为是 double 类型。浮点数的表示形式有两种：

• 十进制的带小数点的数字，比如 1.34159265 ， 0.33333 等等。

• 科学计数法表示，如 1e-2 ， 2E3 等等，大小写字母 e 皆可。

let a = 2;
let err = 1e-15;
let root = a;

while math.abs(a - root * root) &