目录
一、场景描述
二、javascript语法引擎
JavaScriptEngine
getEngineByName
eval
NashornScriptEngine
三、Groovy语法引擎
一.使用GroovyClassLoader
二、原理
三、调用groovy脚本实现方式
1.使用GroovyClassLoader
2.使用ScriptEngine
3.使用GroovyShell
四、性能优化
五、解决方案
四、项目实战
一、概述
二、项目描述
三、设计Groovy模版表,存储Groovy脚本
四、用户事件表
五、Spring Bean
六、单元测试
学习
前言
互联网时代随着业务的飞速发展,不仅产品迭代、更新的速度越来越快,个性化需求也是越来越多。如何快速的满足各种业务的个性化需求是我们要重点思考的问题。我们开发的系统如何才能做到热部署,不重启服务就能适应各种规则变化呢?实现业务和规则的解耦 和 系统高可用性。
好了,Java的ScriptEngine脚本引擎给了我们一个选择,它支持代码动态执行,代码修改后不需要重启JVM进程,就可以使用解析或编译方式执行,非常方便,在一些动态业务规则、热更新、热修复等场景中会非常方便。
一、场景描述
在互联网项目中,我们为了引流常常会设计一些活动来吸引用户。而活动的规则呢,往往五花八门。活动和规则耦合太紧会导致系统很臃肿,难以维护,规则的变动往往需要重启服务器。我们思考是否可以将规则设计成一个黑盒子,我们传递相应的输入,期望得到相应的输出结果。
活动只需要知道规则脚本的位置,执行规则脚本而不需要知道它是如何执行的。规则脚本可以存储在数据库,磁盘文件等地方。
下面我们先介绍下各种引擎。
二、javascript语法引擎
ScriptEngineManager
为ScriptEngine
类实现一个发现和实例化机制,还维护一个键/值对集合来存储所有 Manager 创建的引擎所共享的状态。此类使用服务提供者机制枚举所有的ScriptEngineFactory
实现。
ScriptEngineManager
提供了一个方法,可以返回一个所有工厂实现和基于语言名称、文件扩展名和 mime 类型查找工厂的实用方法所组成的数组。
键/值对的Bindings
(即由管理器维护的 “Global Scope”)对于ScriptEngineManager
创建的所有ScriptEngine
实例都是可用的。Bindings
中的值通常公开于所有脚本中。
JavaScriptEngine
public class JavaScriptTest { public static void main(String[] args) throws Exception {String js = " function add (a, b) { " +" var sum = a + b;" +//js调用java类" java.lang.System.out.println(\"Script sum=\" + sum); " +" return java.lang.Integer.valueOf(sum);" +"}";ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("js");engine.eval(js);Invocable jsInvoke = (Invocable) engine;Object result = jsInvoke.invokeFunction("add", new Object[]{1, 2});}}
ScriptEngine (Java 2 Platform SE 6)
getEngineByName
public ScriptEngine getEngineByName(StringshortName)查找并创建一个给定名称的
ScriptEngine
。该算法首先查找一个ScriptEngineFactory
,该ScriptEngineFactory
已经针对给定名称使用registerEngineName
方法注册为处理程序。如果没有找到这样的 ScriptEngineFactory,则搜索构造方法存储的
ScriptEngineFactory
实例数组,以获得具有指定名称的 ScriptEngineFactory。如果通过这两种方法之一找到了一个ScriptEngineFactory
,则用它来创建ScriptEngine
实例。参数:
shortName
–ScriptEngine
实现的短名称,由其ScriptEngineFactory
的getNames
方法返回。返回:
搜索到的工厂所创建的
ScriptEngine
。如果没有找到这样的工厂,则返回 null。ScriptEngineManager
将它自己的globalScope
Bindings
设置为新建ScriptEngine
的GLOBAL_SCOPE
Bindings
。抛出:
NullPointerException
– 如果 shortName 为 null
eval
Object eval(Stringscript)throws ScriptException执行指定的脚本。使用
ScriptEngine
的默认ScriptContext
。参数:
script
– 要执行的脚本语言源。返回:
执行脚本所返回的值。
抛出:
ScriptException
– 如果脚本发生错误。
NullPointerException
– 如果参数为 null。
NashornScriptEngine
从 JDK 1.8 开始,Nashorn取代Rhino(JDK 1.6, JDK1.7) 成为 Java 的嵌入式 JavaScript 引擎。Nashorn 完全支持 ECMAScript 5.1 规范以及一些扩展。它使用基于 JSR 292 的新语言特性,其中包含在 JDK 7 中引入的 invokedynamic,将 JavaScript 编译成 Java 字节码。
与先前的 Rhino 实现相比,这带来了 2 到 10倍的性能提升
public static void main(String[] args) throws Exception {String js = " function add (a, b) { " +" var sum = a + b;" +// js调用java类" java.lang.System.out.println(\"Script sum=\" + sum); " +" return java.lang.Integer.valueOf(sum);" +"}";ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("nashorn");engine.eval(js);Invocable jsInvoke = (Invocable) engine;Object result = jsInvoke.invokeFunction("add", new Object[]{1, 2});}
三、Groovy语法引擎
一.使用GroovyClassLoader
用 Groovy 的 GroovyClassLoader ,它会动态地加载一个脚本并执行它。GroovyClassLoader是一个Groovy定制的类装载器,负责解析加载Java类中用到的Groovy类
Groovy是在Java虚拟机上实现的动态语言,提供了动态将java代码编译为Java Class对象的功能。需要添加依赖包
org.codehaus.groovygroovy-all3.0.16pom
代码如下(示例1):
public class GroovyTest {public static void main(String[] args) throws Exception {GroovyClassLoader loader = new GroovyClassLoader();// java代码String java = " " +" public class Test { " +"public int add(double a, double b) { " +"double sum = a + b;" +" System.out.println(\"Script sum=\" + sum);" +" return sum.intValue(); " +"}" +"} ";Class scriptClass = loader.parseClass(java);GroovyObject scriptInstance = (GroovyObject) scriptClass.getDeclaredConstructor().newInstance();Object result = scriptInstance.invokeMethod("add", new Object[]{1, 2});System.out.println("Groovy result=" + result);}}
代码如下(示例2):
public class GroovyTest {public static void main(String[] args) throws Exception { String groovy = " def call(int a,int b) { " +" return a + b " +"}";GroovyClassLoader loader = new GroovyClassLoader();Class scriptClass = loader.parseClass(groovy);GroovyObject scriptInstance = (GroovyObject) scriptClass.newInstance();result = scriptInstance.invokeMethod("call",new Object[] {1,2});System.out.println("Groovy result=" + result);}}
如果一切都需要在1行,那么你在return语句之前就错过了一个分号。 如:
boolean engineTest = false; if (!engineTest) { engineTest = true}; return engineTest;
二、原理
GroovyClassLoader是一个定制的类装载器,在代码执行时动态加载groovy脚本为java对象。
大家都知道classloader的双亲委派,我们先来分析一下这个GroovyClassloader,看看它的祖先分别是啥:
使用idea 创建一个 Groovy项目
运行结果:
groovy.lang.GroovyClassLoader$InnerLoader@432038ec
groovy.lang.GroovyClassLoader@51891008
org.codehaus.groovy.tools.RootLoader@4d405ef7
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@ab7395e进程已结束,退出代码0
从而得出Groovy的ClassLoader体系:
Bootstrap ClassLoader ↑sun.misc.Launcher.ExtClassLoader// 即Extension ClassLoader ↑sun.misc.Launcher.AppClassLoader// 即System ClassLoader ↑org.codehaus.groovy.tools.RootLoader// 以下为User Custom ClassLoader ↑groovy.lang.GroovyClassLoader ↑groovy.lang.GroovyClassLoader.InnerLoader
三、调用groovy脚本实现方式
1.使用GroovyClassLoader
private static void invoke(String scriptText, String function, Object... objects) throws Exception {GroovyClassLoader classLoader = new GroovyClassLoader();Class groovyClass = classLoader.parseClass(scriptText);try {GroovyObject groovyObject = (GroovyObject) groovyClass.newInstance();groovyObject.invokeMethod(function,objects);} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}
2.使用ScriptEngine
private static final GroovyScriptEngineFactory scriptEngineFactory = new GroovyScriptEngineFactory(); private static T invoke(String script, String function, Object... objects) throws Exception {ScriptEngine scriptEngine = scriptEngineFactory.getScriptEngine();scriptEngine.eval(script);return (T) ((Invocable) scriptEngine).invokeFunction(function, objects);}
3.使用GroovyShell
private static GroovyShell groovyShell = new GroovyShell();private static T invoke(String scriptText, String function, Object... objects) throws Exception {Script script= groovyShell.parse(scriptText);return (T) InvokerHelper.invokeMethod(script, function, objects);}
四、性能优化
项目在测试时发现,加载的类随着程序运行越来越多,而且垃圾收集也非常频繁。
groovy脚本执行的过程
GroovyClassLoader classLoader = new GroovyClassLoader();Class groovyClass = classLoader.parseClass(scriptText);try {GroovyObject groovyObject = (GroovyObject) groovyClass.newInstance();groovyObject.invokeMethod(function,objects);} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}
查看GroovyClassLoader.parseClass方法,发现如下代码:
public Class parseClass(String text) throws CompilationFailedException {return this.parseClass(text, "script" + System.currentTimeMillis() + Math.abs(text.hashCode()) + ".groovy");} public Class parseClass(final String text, final String fileName) throws CompilationFailedException {GroovyCodeSource gcs = (GroovyCodeSource)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {public GroovyCodeSource run() {return new GroovyCodeSource(text, fileName, "/groovy/script");}});gcs.setCachable(false);return this.parseClass(gcs);}protected ClassCollector createCollector(CompilationUnit unit, SourceUnit su) {InnerLoader loader = (InnerLoader)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {public InnerLoader run() {return new InnerLoader(GroovyClassLoader.this);}});return new ClassCollector(loader, unit, su);}
这两处代码的意思是:
groovy每执行一次脚本,都会生成一个脚本的class对象,这个class对象的名字由 “script” + System.currentTimeMillis() +
Math.abs(text.hashCode()组成,对于问题1:每次执行同一个StrategyLogicUnit时,产生的class都不同,每次执行规则脚本都会产生一个新的class。
接着看问题2 InnerLoader部分:
groovy每执行一次脚本都会new一个InnerLoader去加载这个对象,而对于问题2,我们可以推测:InnerLoader和脚本对象都无法在fullGC的时候被回收,因此运行一段时间后将PERM占满,一直触发fullGC。
五、解决方案
把每次脚本生成的对象缓存起来
private final ConcurrentHashMap groovyMap = new ConcurrentHashMap();private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();public Object invoke(String scriptId){GroovyObject scriptInstance = groovyMap.get(scriptId);if (scriptInstance == null) { lock.lock(); try {scriptInstance = groovyMap.get(scriptId);if (scriptInstance == null ) { GroovyClassLoader loader = new GroovyClassLoader();Class scriptClass = loader.parseClass(script);scriptInstance = (GroovyObject) scriptClass.getDeclaredConstructor().newInstance();groovyMap.put(scriptId, scriptInstance);}} finally {lock.unlock();}}Object result = scriptInstance.invokeMethod("match", new Object[]{map});return result;}
四、项目实战
一、概述
Groovyis a multi-faceted language for the Java platform.
ApacheGroovy是一种强大的、可选的类型化和动态语言,具有静态类型和静态编译功能,用于Java平台,目的在于通过简洁、熟悉和易于学习的语法提高开发人员的工作效率。它可以与任何Java程序顺利集成,并立即向您的应用程序提供强大的功能,包括脚本编写功能、特定于域的语言编写、运行时和编译时元编程以及函数式编程。
Groovy是基于java虚拟机的,执行文件可以是简单的脚本片段,也可以是一个完整的groovy class,对于java程序员来说,学习成本低,可以完全用java语法编写。
二、项目描述
我们要 设计这样一个系统,根据用户的行为,赠送用户福利。比如阅读书籍时长超过300S,我们会赠送用户书券;用户注册为正式用户,我们赠送用户积分等操作。诸如此类多条件或并的复杂场景。
三、设计Groovy模版表,存储Groovy脚本
我们先设计脚本模版表groovy
字段名称 | 字段类型 | 描述 |
---|---|---|
id | BIGINT(20) | 主键 |
groovy_code | VARCHAR(32) | Groovy模版编码 |
groovy_name | VARCHAR(32) | Groovy模版名称 |
content | TEXT | 模版内容 |
status | TINYINT(4) | 状态 1:启用 2:停用 |
update_time | DATETIME | 修改时间 |
updater | VARCHAR(32) | 最后修改人 |
version | INT(10) | 版本号 |
数据储存如图:
四、用户事件表
五、Spring Bean
不能使用@Autowired(autowired是在Spring启动后注入的,此时还未加载groovy代码,故无法注入)
建议实现ApplicationContextAware接口的工具(组件)来获取Spring Bean
调用Spring Bean的脚本
import com.xinwu.shushan.core.common.ApplicationContextHelper;import com.xinwu.shushan.launch.infra.cache.AdClickCache;public class Groovy {public Boolean match(Map map) {AdClickCache adClickCache = ApplicationContextHelper.getBean(AdClickCache.class);//阈值Integer threshold = (Integer) map.get("threshold");//用户IDInteger userId = (Integer) map.get("userId");//日期Date date = (Date) map.get("date");//产品线Integer productType = (Integer) map.get("productType");//广告点击数int adClickCount = adClickCache.get(date, productType, userId);return adClickCount >= threshold;}}
六、单元测试
import com.google.common.collect.Maps;import groovy.lang.GroovyClassLoader;import groovy.lang.GroovyObject;import java.util.Date;import java.util.Map;public class AdClickGroovyTest {public static void main(String[] args) throws Exception {String script = "" +"import com.xinwu.shushan.core.common.ApplicationContextHelper;\n" +"import com.xinwu.shushan.launch.infra.cache.AdClickCache;\n" +" \n" +"public class Groovy {\n" +"public Boolean match(Map map) {\n" +"AdClickCache adClickCache = ApplicationContextHelper.getBean(AdClickCache.class);\n" +"\n" +"//阈值\n" +"Integer threshold = (Integer) map.get(\"threshold\");\n" +"//用户ID\n" +"Integer userId = (Integer) map.get(\"userId\");\n" +"//日期\n" +"Date date = (Date) map.get(\"date\");\n" +"//产品线\n" +"Integer productType = (Integer) map.get(\"productType\");\n" +"//广告点击数\n" +"int adClickCount = adClickCache.get(date, productType, userId);\n" +" \n" +"return adClickCount >= threshold;\n" +"}\n" +"}";GroovyClassLoader loader = new GroovyClassLoader();Class scriptClass = loader.parseClass(script);GroovyObject scriptInstance = (GroovyObject) scriptClass.newInstance();Map map = Maps.newHashMap();map.put("threshold", 2);map.put("userId", 10001);map.put("date", new Date());map.put("productType", 1);Object result = scriptInstance.invokeMethod("match", new Object[]{map});System.out.println("Groovy result=" + result);}}
如果你想在Java里使用一个接口,但是接口的实现在Groovy脚本中,可以这样
public class TestGroovy {//@Testpublic static void main(String[] args) throws Exception {String groovy = "public class Groovy implements com.xinwu.shushan.launch.groovy.GroovyInterface {\n" +"Map
学习
复杂多变场景下的Groovy脚本引擎实战