Spring-Expression的全面解析

一、表达式语言概述

Spring-Expression（简称SpEL）是一种表达式语言，可以用于很多领域，包括基于字符串的解析、安全性的限制、动态查询、配置等等。SpEL在Spring框架中大量应用，比如在Spring MVC的请求映射、Spring Security的授权规则、Spring Data JPA的查询条件等等。作为一个类似于脚本语言的语言，SpEL的特点在于简单易学，表达能力强，可以完全替代传统Java代码。下面将从语法、功能模块、应用示例等多个方面对SpEL进行详细阐述。

二、语法概述

SpEL基本语法与常见脚本语言类似，包括表达式值、变量、方法调用、算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、三元运算符、正则表达式等。具体语法如下：

${expression}
#{expression}
#variableName
#{methodName(args)}
+,-,*,/,%
>,>=,<,<=,eq,ne
and,or,not
expression?trueValue:falseValue
'pattern'.matches(expression)

其中，${expression}表示从配置文件中获取value，#{expression}表示在SpEL中直接计算表达式的值，#variableName表示从Spring容器中获取变量的值，#{methodName(args)}表示调用Spring容器中的bean的方法，+,-,*,/,%,>,>=,<,<=,eq,ne表示算术、关系运算符，and,or,not表示逻辑运算符，expression?trueValue:falseValue表示三元运算符，'pattern'.matches(expression)表示正则表达式匹配。

三、核心功能模块解析

3.1 属性访问

属性访问是SpEL最基本的功能，可以用于访问对象、Map、List等数据结构的属性。SpEL属性访问语法很简单，使用”.”操作符即可。

Person person = new Person();
person.setName("Tony");
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression expression = parser.parseExpression("name");
String name = (String) expression.getValue(person); // Tony

3.2 方法调用

方法调用是SpEL的另一个重要功能，SpEL中可以直接调用bean的方法，并且支持传递参数和使用返回值。SpEL方法调用语法使用”()”操作符，可以传递参数，多个参数使用”,”分隔。

public class HelloService {
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello " + name;
    }
}
HelloService helloService = new HelloService();
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression expression = parser.parseExpression("#helloService.sayHello('Tony')");
String str = (String) expression.getValue(new StandardEvaluationContext(helloService)); // Hello Tony

3.3 集合处理

SpEL支持对集合进行处理，包括List、Map等数据结构的访问、过滤、投影等操作。SpEL中集合访问语法使用”[]”操作符，如果要访问Map，则使用”[‘key’]”的方式。

List personList = new ArrayList();
personList.add(new Person("Tony", 18));
personList.add(new Person("Tom", 19));
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression expression = parser.parseExpression("![name]");
List names = (List) expression.getValue(personList); // [Tony, Tom]
expression = parser.parseExpression("[name=='Tony']");
List person = (List) expression.getValue(personList); // [Person(name=Tony, age=18)]

3.4 条件判断

SpEL支持各种逻辑运算符和比较运算符，同时也支持三元运算符。SpEL中条件判断语句的语法很简单，使用”?”和”:”实现三元运算符。

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression expression = parser.parseExpression("age > 18 ? '成年' : '未成年'");
String result = (String) expression.getValue(new Person("Tony", 20)); // 成年

3.5 正则表达式

SpEL支持使用正则表达式进行匹配，同时还支持正则表达式的替换功能。

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression expression = parser.parseExpression("'Tony 18'.replaceFirst('(\\\\d+)', '20')");
String result = (String) expression.getValue(); // Tony 20

四、应用示例

SpEL应用非常广泛，在Spring框架中几乎涵盖了所有的模块和子框架。下面简单介绍一下SpEL在Spring MVC和Spring Security中的应用。

4.1 Spring MVC

在Spring MVC中，SpEL主要用于请求映射和数据绑定，可以方便地从请求参数中获取值并进行类型转换。

@RequestMapping("/hello")
public String sayHello(@RequestParam("name") String name) {
    return "Hello " + name;
}

4.2 Spring Security

在Spring Security中，SpEL主要用于授权规则的构建和判断。可以根据用户的角色和权限进行自定义规则的配置。

@PreAuthorize("hasRole('ROLE_ADMIN') or hasPermission(#id, 'write')")
public void modify(long id, String content) {
    // ...
}

五、总结

Spring-Expression是一种简单易学、高效便捷的表达式语言，在Spring框架的很多地方都有广泛应用。SpEL基本语法包括属性访问、方法调用、集合处理、条件判断、正则表达式等，支持多种类型数据的操作和处理。除此之外，SpEL的应用还涵盖了Spring MVC、Spring Security等多个框架和模块，可以帮助开发人员更加灵活和高效地进行编码。