Java - Spring 表达式语言 (SpEL) 简单入门

引言

Spring 表达式语言（SpEL是Spring Expression Language的简称）是一种功能强大的表达式语言，支持在运行时查询和操作对象图。功能定义在spring-expression-6.1.3.jar包中。虽然 SpEL 是 Spring 产品组合中表达式评估的基础，但它不直接与 Spring 绑定，可以独立使用。
以下使用单元测试的形式，对SeEL的使用有个简单了解和入门学习。

一、环境

• Springboot 3.2.2
• jdk-17.0.9
• Maven 3.3.9
• windows 10

二、资料

• Spring Expression Language (SpEL)

三、引用SpEL依赖

• Springboot3中已经默认引用了SpEL包，引用结构是
  • spring-boot-starter-web
    • spring-webmvc
      • spring-expression
• 独立引用可以配置

<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-expression</artifactId><version>6.1.3</version><scope>compile</scope>
</dependency>

四、SeEL支持的功能

• 表达式语言支持以下功能：
  • 字面表达式
  • 布尔和关系运算符
  • 正则表达式
  • 类表达式
  • 访问属性、数组、列表和映射
  • 方法调用
  • 关系运算符
  • 调用构造函数
  • bean引用
  • 数组构造
  • 内联的list
  • 内联的map
  • 三元运算符
  • 变量
  • 用户自定义函数
  • 集合选择
  • 模板化表达式

基础1：获取对象值

通过SpEL获取user对象中的id属性。

/*
* #this 和 #root 变量的区别
*   #this 变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。
*   #root 变量始终被定义并引用根上下文对象。
* */
@Test
public void getValueTest() {var user = new User(11,"zhangsan");// 1 定义解析器SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();// 2 使用解析器解析表达式Expression exp = parser.parseExpression("#this.id");// 3 获取解析结果Integer id = (Integer) exp.getValue(user);System.out.println(id);
}

基础2：获取对象值

基于StandardEvaluationContext评估上下文对象，获取user对象值。

/*** 测试SpEL表达式的求值功能* 使用StandardEvaluationContext来设置变量的值，并通过SpelExpressionParser解析表达式，最后通过表达式获取变量的值。*/
@Test
public void getValue4EvaluationTest() {var user = new User(11,"zhangsan");//StandardEvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();context.setVariable("parm",user);//定义解析器SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();//使用解析器解析表达式Expression exp = parser.parseExpression("#parm.id");//获取解析结果Integer id = (Integer) exp.getValue(context);System.out.println(id);
}

基础3：集合对象象的访问

使用索引[x]的形式访问集合中的user对象的id属性。

/*** 测试SpEL表达式中#this和#root变量的区别* 在SpEL表达式中，#this和#root是两个特殊的变量，它们在使用时有着明显的区别。* #this变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。* #root变量始终被定义并引用根上下文对象。* 本测试用例演示了如何在SpEL表达式中使用#this变量来获取列表中指定索引的元素属性。*/
@Test
public void getValue4ListTest() {/** #this 和 #root 变量的区别*   #this 变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。*   #root 变量始终被定义并引用根上下文对象。* */var users = getUsers();print();// 1 定义解析器SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();// 2 使用解析器解析表达式Expression exp = parser.parseExpression("#this[2].id");// 3 获取解析结果Integer id = (Integer) exp.getValue(users);System.out.println(id);
}

基础4：使用SeEL对属性赋值

使用SimpleEvaluationContext评估，对user的id属性赋值。

    /*** 测试使用SpEL表达式设置对象属性值* <p>本测试用例演示了如何使用SpEL表达式来设置对象的属性值。首先创建了一个User对象，并打印出来。* 然后定义了SpEL表达式解析器，并构建了用于读写数据绑定的评估上下文。接着使用SpEL表达式"id"来设置User对象的id属性值为22。* 最后，使用另一个SpEL表达式"#this.id"来获取User对象的id属性值，并打印出来。同时，再次打印User对象以验证属性值是否被成功设置。* <p>注意事项：* - #this 变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。* - #root 变量始终被定义并引用根上下文对象，但在本测试用例中未使用。*/@Testpublic void setValueTest() {/** #this 和 #root 变量的区别*   #this 变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。*   #root 变量始终被定义并引用根上下文对象。* */var user = new User(11,"zhangsan");System.out.println(user);// 1 定义解析器SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();// 2 设置值EvaluationContext context = SimpleEvaluationContext.forReadWriteDataBinding().build();parser.parseExpression("id").setValue(context,user, 22);// 3 使用解析器解析表达式Expression exp = parser.parseExpression("#this.id");// 4 获取解析结果Integer id = (Integer) exp.getValue(user);System.out.println(id);System.out.println(user);}

完整测试用例

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.expression.EvaluationContext;
import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;
import org.springframework.expression.spel.support.SimpleEvaluationContext;
import org.springframework.expression.spel.support.StandardEvaluationContext;import java.text.MessageFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class SpELTest {List<User> users =  new ArrayList<>();//@BeforeEachpublic List<User> getUsers() {System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~ init");for (int i = 0; i < 10; i++) {User user = new User();user.id = i;user.name = "name" + i;users.add(user);}return users;}//@AfterEachpublic void print() {System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~ print");users.forEach(user -> System.out.println(user));}/*** 测试SpEL表达式解析功能* 通过SpEL表达式获取对象的属性值*/@Testpublic void getValueTest() {var user = new User(11,"zhangsan");// 1 定义解析器SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();// 2 使用解析器解析表达式Expression exp = parser.parseExpression("#this.id");// 3 获取解析结果Integer id = (Integer) exp.getValue(user);System.out.println(id);}/*** 测试SpEL表达式的求值功能* 使用StandardEvaluationContext来设置变量的值，并通过SpelExpressionParser解析表达式，最后通过表达式获取变量的值。*/@Testpublic void getValue4EvaluationTest() {var user = new User(11,"zhangsan");//StandardEvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();context.setVariable("parm",user);//定义解析器SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();//使用解析器解析表达式Expression exp = parser.parseExpression("#parm.id");//获取解析结果Integer id = (Integer) exp.getValue(context);System.out.println(id);}/*** 测试SpEL表达式中#this和#root变量的区别* 在SpEL表达式中，#this和#root是两个特殊的变量，它们在使用时有着明显的区别。* #this变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。* #root变量始终被定义并引用根上下文对象。* 本测试用例演示了如何在SpEL表达式中使用#this变量来获取列表中指定索引的元素属性。*/@Testpublic void getValue4ListTest() {/** #this 和 #root 变量的区别*   #this 变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。*   #root 变量始终被定义并引用根上下文对象。* */var users = getUsers();print();// 1 定义解析器SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();// 2 使用解析器解析表达式Expression exp = parser.parseExpression("#this[2].id");// 3 获取解析结果Integer id = (Integer) exp.getValue(users);System.out.println(id);}/*** 测试使用SpEL表达式设置对象属性值* <p>本测试用例演示了如何使用SpEL表达式来设置对象的属性值。首先创建了一个User对象，并打印出来。* 然后定义了SpEL表达式解析器，并构建了用于读写数据绑定的评估上下文。接着使用SpEL表达式"id"来设置User对象的id属性值为22。* 最后，使用另一个SpEL表达式"#this.id"来获取User对象的id属性值，并打印出来。同时，再次打印User对象以验证属性值是否被成功设置。* <p>注意事项：* - #this 变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。* - #root 变量始终被定义并引用根上下文对象，但在本测试用例中未使用。*/@Testpublic void setValueTest() {/** #this 和 #root 变量的区别*   #this 变量始终被定义并引用当前评估对象（针对那些非限定引用被解析）。*   #root 变量始终被定义并引用根上下文对象。* */var user = new User(11,"zhangsan");System.out.println(user);// 1 定义解析器SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();// 2 设置值EvaluationContext context = SimpleEvaluationContext.forReadWriteDataBinding().build();parser.parseExpression("id").setValue(context,user, 22);// 3 使用解析器解析表达式Expression exp = parser.parseExpression("#this.id");// 4 获取解析结果Integer id = (Integer) exp.getValue(user);System.out.println(id);System.out.println(user);}private class User {public User() {}public User(int id) {this.id = id;}public User(int id, String name){this.id = id;this.name = name;}public int id;public String name;public String age;@Overridepublic String toString() {return MessageFormat.format("id={0}\tname={1}\tage={2}\t@{3}",id,name,age,Integer.toHexString(hashCode()));}}
}

总结

SpEL语法简单，容易上手，在面向切面编程中有很大的发挥空间。
例如：库表中只记录了用户id没有记录用户名，但界面需要展示用户（userName），类似接口很多如果对每个返回值都处理一遍耗时耗力。
此时可以基于AOP的思想，把需要做转换的方法做切面，监控其返回值。通过SpEL动态读取的user对象的id属性，基于id反查用户名后再回写到user对象的userName属性中（表中无userName字段，但实体中需要定义）。
当然用到SpEL是因为每个表对id的定义不同，可以使用“自定义注解+SpEL表达式”方式，把依赖用到的取值字段定义到user对象的userName属性上，如：@MyRel(“parm.id”)，表示userName的反查需要用到当前对象的id属性。
更多的使用场景还需要大家的探索发现。