Spring-Expression的全面解析

一、表達式語言概述

Spring-Expression（簡稱SpEL）是一種表達式語言，可以用於很多領域，包括基於字元串的解析、安全性的限制、動態查詢、配置等等。SpEL在Spring框架中大量應用，比如在Spring MVC的請求映射、Spring Security的授權規則、Spring Data JPA的查詢條件等等。作為一個類似於腳本語言的語言，SpEL的特點在於簡單易學，表達能力強，可以完全替代傳統Java代碼。下面將從語法、功能模塊、應用示例等多個方面對SpEL進行詳細闡述。

二、語法概述

SpEL基本語法與常見腳本語言類似，包括表達式值、變數、方法調用、算術運算符、關係運算符、邏輯運算符、三元運算符、正則表達式等。具體語法如下：

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

其中，${expression}表示從配置文件中獲取value，#{expression}表示在SpEL中直接計算表達式的值，#variableName表示從Spring容器中獲取變數的值，#{methodName(args)}表示調用Spring容器中的bean的方法，+,-,*,/,%,>,>=,<,<=,eq,ne表示算術、關係運算符，and,or,not表示邏輯運算符，expression?trueValue:falseValue表示三元運算符，'pattern'.matches(expression)表示正則表達式匹配。

三、核心功能模塊解析

3.1 屬性訪問

屬性訪問是SpEL最基本的功能，可以用於訪問對象、Map、List等數據結構的屬性。SpEL屬性訪問語法很簡單，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 方法調用

方法調用是SpEL的另一個重要功能，SpEL中可以直接調用bean的方法，並且支持傳遞參數和使用返回值。SpEL方法調用語法使用”()”操作符，可以傳遞參數，多個參數使用”,”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 集合處理

SpEL支持對集合進行處理，包括List、Map等數據結構的訪問、過濾、投影等操作。SpEL中集合訪問語法使用”[]”操作符，如果要訪問Map，則使用”[‘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 條件判斷

SpEL支持各種邏輯運算符和比較運算符，同時也支持三元運算符。SpEL中條件判斷語句的語法很簡單，使用”?”和”:”實現三元運算符。

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 正則表達式

SpEL支持使用正則表達式進行匹配，同時還支持正則表達式的替換功能。

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

四、應用示例

SpEL應用非常廣泛，在Spring框架中幾乎涵蓋了所有的模塊和子框架。下面簡單介紹一下SpEL在Spring MVC和Spring Security中的應用。

4.1 Spring MVC

在Spring MVC中，SpEL主要用於請求映射和數據綁定，可以方便地從請求參數中獲取值並進行類型轉換。

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

4.2 Spring Security

在Spring Security中，SpEL主要用於授權規則的構建和判斷。可以根據用戶的角色和許可權進行自定義規則的配置。

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

五、總結

Spring-Expression是一種簡單易學、高效便捷的表達式語言，在Spring框架的很多地方都有廣泛應用。SpEL基本語法包括屬性訪問、方法調用、集合處理、條件判斷、正則表達式等，支持多種類型數據的操作和處理。除此之外，SpEL的應用還涵蓋了Spring MVC、Spring Security等多個框架和模塊，可以幫助開發人員更加靈活和高效地進行編碼。