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目前云原生比较火，各公司都在考虑把自己的微服务迁移到云原生架构中，我司也不例外，为了能够更好的将我司的微服务迁移到云原生架构上，需要对目前的服务进行瘦身，首先就是剥离对接第三方子系统的代码，这部分代码会越积越多，决定拆分后使用低代码来实现，在研究了某为Roma、xx集操作系统等公司的产品后，发现其都是使用Java开发的系统，低代码部分语言基本用的JS，于是我尝试并总结了Java中使用脚本语言来实现低代码开发的方式，希望对你有所启发，记得点赞、收藏、评论再走。

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Java Script Engine

Java 脚本引擎可以将脚本嵌入Java代码中，可以自定义和扩展Java应用程序，自JDK1.6被引入，基于Rhino引擎，JDK1.8后使用Nashorn引擎，支持ECMAScript 5，但后期还可能会换。
脚本引擎包位于javax.script中，各个类名及描述如下

接口

• Bindings
键值对映射，所有key都为String
• Compilable
由具体的脚本引擎实现，用于将脚本进行编译，可重复使用。
• Invocable 由具体的脚本引擎实现，其允许调用先前已执行的脚本
• ScriptContext
脚本引擎上下文，用于将应用程序与脚本引擎进行绑定
• ScriptEngine
由具体的脚本引擎实现，定义了执行脚本的方法、键值对映射关系、脚本引擎上下文
• ScriptEngineFactory
脚本引擎工厂，每一个ScriptEngine都有一个对应的工厂。ScriptEngineManager会从ClassLoader中获取所有的ScriptEngineFactories实例

类

• AbstractScriptEngine
ScriptEngine的抽象实现类，提供了ScriptEngine的标准实现
• CompiledScript
由存储编译结果的类扩展。可以以Java类、Java类文件或者脚本操作码的形式存储，可以重复执行无需重新解析。每个CompiledScript都与一个ScriptEngine相关联，调用CompiledScript的eval方法会导致ScriptEngine执行
• ScriptEngineManager
脚本引擎管理器，提供ScriptEngine的实例化机制，并维护了一些键/值对集合，供所有创建的ScriptEngine共享使用
• SimpleBindings
使用HashMap 或者其他Map实现的一种简单键值映射
• SimpleScriptContext
ScriptContext 的一种简单实现

异常

• ScriptException
脚本API的通用异常类，抛出的异常类具有文件名、行号、列号信息

示例

简单的

@Testpublic void scriptTest() throws ScriptException {ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager();//获取JavaScript解析引擎ScriptEngine engine = engineManager.getEngineByName("JavaScript");//将x变量映射为Hello World!engine.put("x", "Hello World!");engine.eval("print(x)");}//输出//Hello World!

较复杂的

从文件中读取脚本

/** * 从文件中读取Js脚本 * test.js 中的内容： * var obj = new Object(); * obj.hello = function (name) { * print('Hello, ' + name); * } * @throws Exception */@Testpublic void file() throws Exception{ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");engine.eval(new FileReader(new File("script/test.js")));Invocable inv = (Invocable) engine;Object obj = engine.get("obj");inv.invokeMethod(obj, "hello", "Script Test!" );}

将Java变量注入脚本中,有可能需要在脚本中使用Java变量

@Testpublic void scriptVar() throws Exception{ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");File file = new File("F:/test/test.txt");//将File对象f直接注入到js脚本中并可以作为全局变量使用engine.put("files", file);engine.eval("print(files.getPath());print(files.getName());");}

调用脚本中的方法
使用Invocable 调用已经加载脚本中的方法

@Testpublic void scriptTest1() throws ScriptException, NoSuchMethodException {ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = engineManager.getEngineByName("JavaScript");StringBuilder sb = new StringBuilder();sb.append("var obj = new Object();");sb.append("obj.hello = function(name){print('Hello, ' + name);}");engine.eval(sb.toString());//Invocable 可以调用已经加载过的脚本Invocable invocable = (Invocable) engine;//获取脚本的obj对象Object object = engine.get("obj");//调用obj对象的hello函数invocable.invokeMethod(object, "hello", "Script Method!");}//输出//Hello, Script Method!

多个作用域
一个脚本引擎，多个scope，x变量并没有覆盖之前的变量

@Testpublic void scriptTest() throws ScriptException {ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = engineManager.getEngineByName("JavaScript");engine.put("x", "Hello World!");engine.eval("print(x)");ScriptContext context = new SimpleScriptContext();//新的Script context绑定ScriptContext的ENGINE_SCOPEBindings bindings = context.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE);// 增加一个新变量到新的范围 engineScope 中bindings.put("x", "word hello!!");// 执行同一个脚本 - 但这次传入一个不同的script contextengine.eval("print(x);", bindings);engine.eval("print(x);");}//输出//Hello World!//word hello!!//Hello World!

使用脚本实现Java接口

@Testpublic void runnableImpl() throws Exception{ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");// String里定义一段JavaScript代码脚本String script = "function run() { print('run called'); }";// 执行这个脚本engine.eval(script);// 从脚本引擎中获取Runnable接口对象（实例）. 该接口方法由具有相匹配名称的脚本函数实现。Invocable inv = (Invocable) engine;// 在上面的脚本中，我们已经实现了Runnable接口的run()方法Runnable runnable = inv.getInterface(Runnable.class);// 启动一个线程运行上面的实现了runnable接口的script脚本Thread thread = new Thread(runnable);thread.start();Thread.sleep(1000);}

如果脚本是基于对象的，则可以通过执行脚本的方法来实现Java接口，避免调用脚本的全局函数。

@Testpublic void runnableObject() throws ScriptException {ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");String script = "var obj = new Object();obj.run = function() {println('run method called')}";engine.eval(script);//获得脚本对象Object object = engine.get("obj");Invocable invocable = (Invocable) engine;Runnable runnable = invocable.getInterface(object, Runnable.class);Thread thread = new Thread(runnable);thread.start();Thread.sleep(1000);}

Groovy

特点

  1. groovy跟java都是基于jvm的语言，可以在java项目中集成groovy并充分利用groovy的动态功能;
  2. groovy兼容几乎所有的java语法，开发者完全可以将groovy当做java来开发，甚至可以不使用groovy的特有语法，仅仅通过引入groovy并使用它的动态能力;
  3. groovy可以直接调用项目中现有的java类(通过import导入),通过构造函数构造对象并直接调用其方法并返回结果;
  4. groovy支持通过GroovyShell预设对象，在groovy动态脚本中直接调用预设对象的方法。因此我们可以通过将spring的bean预设到GroovyShell运行环境中，在groovy动态脚本中直接调用spring容器中bean来调用其方法
  5. 语法较简洁

Groovy动态脚本的使用

直接调用java类

在上一节中集成groovy的好处中提到，groovy可以通过import的方式直接调用java类，直接上代码：

package pers.doublebin.example.groovy.script.service;import groovy.lang.Binding;import groovy.lang.GroovyShell;import groovy.lang.Script;public class TestService {public String testQuery(long id){return "Test query success, id is " + id;}public static void main(String[] args) {Binding groovyBinding = new Binding();GroovyShell groovyShell = new GroovyShell(groovyBinding);String scriptContent = "import pers.doublebin.example.groovy.script.service.TestService\n" +"def query = new TestService().testQuery(1L);\n" +"query";Script script = groovyShell.parse(scriptContent);System.out.println(script.run());}}//返回结果：//Test query success, id is 1

这种方式在groovy动态脚本中将类import后直接new了一个新对象，并调用对象的方法。

ScriptEngineManager

按照JSR223，使用标准接口ScriptEngineManager调用。低代码生成文件，groovy从脚本文件加载代码执行。

ScriptEngineManager factory = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = factory.getEngineByName("groovy");// 每次生成一个engine实例Bindings binding = engine.createBindings();binding.put("date", new Date()); // 入参engine.eval("def getTime(){return date.getTime();}", binding);// 如果script文本来自文件,请首先获取文件内容//engine.eval(new FileReader(new File("/Users/chenjujun/java-projects/Java-Test/src/test/java/script/test.groovy")));engine.eval("def sayHello(name,age){return 'Hello,I am ' + name + ',age' + age;}");Long time = (Long) ((Invocable) engine).invokeFunction("getTime", null);// 反射到方法System.out.println(time);String message = (String) ((Invocable) engine).invokeFunction("sayHello", "zhangsan", 12);System.out.println(message);

通过GroovyShell预设对象

在上一节中提到，groovy支持通过GroovyShell预设对象，在groovy动态脚本中直接调用预设对象的方法。直接上代码：

package pers.doublebin.example.groovy.script.service;import groovy.lang.Binding;import groovy.lang.GroovyShell;import groovy.lang.Script;public class TestService {public String testQuery(long id){return "Test query success, id is " + id;}public static void main(String[] args) {Binding groovyBinding = new Binding();groovyBinding.setVariable("testService", new TestService());GroovyShell groovyShell = new GroovyShell(groovyBinding);String scriptContent = "def query = testService.testQuery(2L);\n" +"query";Script script = groovyShell.parse(scriptContent);System.out.println(script.run());}}//返回结果：//Test query success, id is 1

这种方式通过Binding对象的setVariable方法设置了预设对象testService，在动态脚本中便可以直接调用testService的方法。简单看下Binding类setVariable方法的源码：

public void setVariable(String name, Object value) {if (this.variables == null) {this.variables = new LinkedHashMap();}this.variables.put(name, value);}

实际上，Binding对象维护了一个Map类型的属性variables，通过setVariable方法将预设对象和预设对象名称存储到了variables属性中，动态运行时会尝试道variables中获取对应名称的对象，如果存在再尝试调用其方法。

GroovyClassLoader

Groovy官方提供GroovyClassLoader类，支持从文件、url或字符串中加载解析Groovy Class，实例化对象，反射调用指定方法。

GroovyClassLoader groovyClassLoader = new GroovyClassLoader();String helloScript = "package com.vivo.groovy.util" +// 可以是纯Java代码"class Hello {" +"String say(String name) {" +"System.out.println(\"hello, \" + name)" +" return name;""}" +"}";Class helloClass = groovyClassLoader.parseClass(helloScript);GroovyObject object = (GroovyObject) helloClass.newInstance();Object ret = object.invokeMethod("say", "zhangshan"); System.out.println(ret.toString());

到这里已经很清晰了，我们只要能获取spring容器中所有的bean，通过Binding的setVariable将spring所有的bean预设进GroovyShell运行环境，在动态脚本中便可以直接调用bean的方法。这种我们对spring项目中的service层、controller层、DAO层等注册的bean均可以通过这种方式实现动态调用。

实践：Springboot接口动态运行Groovy脚本

下面以一个springboot接口动态运行groovy脚本的示例工程为例,讲述如何在springboot接口中动态运行groovy脚本。

引入groovy-all依赖

<dependency><groupId>org.codehaus.groovy</groupId><artifactId>groovy-all</artifactId><version>2.4.7</version></dependency>

Service层示例类

package pers.doublebin.example.groovy.script.service;import groovy.lang.Binding;import groovy.lang.GroovyShell;import groovy.lang.Script;import org.springframework.stereotype.Service;@Servicepublic class TestService {public String testQuery(long id){return "Test query success, id is " + id;}

TestService 类实现了一个简单的testQuery方法，springboot通过扫描到@Service注解会将生成TestService的bean并注册到应用上下文中，beanName为”testService”.

SpringBoot的Configuration类中设置Binding

首先配置类可以实现org.springframework.context.ApplicationContextAware接口用来获取应用上下文，然后再配置类中通过应用上下文获取所有的bean并注册到groovy的Binding中，看源码：

package pers.doublebin.example.groovy.script.config;import groovy.lang.Binding;import org.springframework.beans.BeansException;import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.ApplicationContextAware;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import java.util.Map;@Configurationpublic class GroovyBindingConfig implements ApplicationContextAware {private ApplicationContext applicationContext;@Bean("groovyBinding")public Binding groovyBinding() {Binding groovyBinding = new Binding();Map<String, Object> beanMap = applicationContext.getBeansOfType(Object.class);//遍历设置所有bean,可以根据需求在循环中对bean做过滤for (String beanName : beanMap.keySet()) {groovyBinding.setVariable(beanName, beanMap.get(beanName));}return groovyBinding;}/*@Bean("groovyBinding1")public Binding groovyBinding1() {Map beanMap = applicationContext.getBeansOfType(Object.class);return new Binding(beanMap); //如果不需要对bean做过滤，直接用beanMap构造Binding对象即可}*/@Overridepublic void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {this.applicationContext = applicationContext;}}

如果不需要对bean做过滤，可以通过注释掉的方法直接从应用上下文中获取beanMap并直接构造Binding的variables中；当然上面示例applicationContext.getBeansOfType方法也可以指定获取bean的类型。

需要注意的是：上面这种方法注册的到binding中beanMap是不包含groovyBinding这个对象本身的（先后顺序的原因），如果需要将binding对象本身（也是一个bean）注册，也很简单，只需要将Binding的bean生成放在GroovyBindingConfig之前，并且在实现ApplicationContextAware接口的setApplicationContext方法中进行variables的设置即可，但建议不这样做，因为这样就可以通过脚本对Binding对象本身造成破坏，不太优雅~

实现用于groovy动态脚本运行的controller

package pers.doublebin.example.groovy.script.controller;import groovy.lang.Binding;import groovy.lang.GroovyClassLoader;import groovy.lang.GroovyShell;import groovy.lang.Script;import org.codehaus.groovy.control.CompilerConfiguration;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import pers.doublebin.example.groovy.script.component.TestScript;import javax.annotation.PostConstruct;@RestController@RequestMapping("/groovy/script")public class GroovyScriptController {@Autowiredprivate Binding groovyBinding;private GroovyShell groovyShell;@PostConstructpublic void init(){GroovyClassLoader groovyClassLoader = new GroovyClassLoader(this.getClass().getClassLoader());CompilerConfiguration compilerConfiguration = new CompilerConfiguration();compilerConfiguration.setSourceEncoding("utf-8");compilerConfiguration.setScriptBaseClass(TestScript.class.getName());groovyShell = new GroovyShell(groovyClassLoader, groovyBinding, compilerConfiguration);}@RequestMapping(value = "/execute", method = RequestMethod.POST)public String execute(@RequestBody String scriptContent) {Script script = groovyShell.parse(scriptContent);return String.valueOf(script.run());}}

将binding对象注入后，在初始化方法init()中用binding对象构造GroovyShell对象，在提供的execute接口实现中用GroovyShell对象生成Script脚本对象，并调用Script的run()方法运行动态脚本并返回结果。

上述示例中只是一个简单实现，在接口方法execute中，每次脚本运行前都会通过groovyShell来parse出一个Script 对象，这其实是有成本的，实际应用中可根据脚本特征（如md5值等）将script存储, 下次运行时可根据脚本特征直接获取Script对象，避免parse的成本。

实现用于Groovy动态脚本运行的Controller

上述接口定义了一个post方法，path:/groovy/script/execute，运行后直接用postman调用测试testService的方法，结果如下：

显然，通过接口直接用groovy脚本调用了testService这个bean的方法，非常简单。

以上就是我对微服务中使用低代码开发功能实现的尝试、思考和总结，希望对你有所启发，记得点赞、收藏、评论再走。