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(String shortName)
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(String script) 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
<dependency> <groupId>org.codehaus.groovy</groupId> <artifactId>groovy-all</artifactId> <version>3.0.16</version> <type>pom</type> </dependency>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> 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> 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<GroovyCodeSource>() { 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<InnerLoader>() { 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<Integer, GroovyObject> 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
Groovy is a multi-faceted language for the Java platform.
Apache Groovy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<String, Object> map) { AdClickCache adClickCache = ApplicationContextHelper.getBean(AdClickCache.class); //阈值 Integer threshold = (Integer) map.get("threshold"); //用户ID Integer 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<String, Object> 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<String, Object> 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 { //@Test public static void main(String[] args) throws Exception { String groovy = "public class Groovy implements com.xinwu.shushan.launch.groovy.GroovyInterface {\n" + " Map<Object, Integer> match(Map<String, Object> map) {\n" + "\n" + " Integer threshold = (Integer) map.get(\"threshold\");\n" + " Integer userId = (Integer) map.get(\"userId\");\n" + " Date date = (Date) map.get(\"date\");\n" + "\n" + "\n" + " return null;\n" + " }\n" + "}"; GroovyClassLoader loader = new GroovyClassLoader(); Class scriptClass = loader.parseClass(groovy); Object aScript = scriptClass.newInstance(); Map<String, Object> map = Maps.newHashMap(); map.put("threshold", 1); map.put("userId", 1); map.put("date", new Date()); GroovyInterface groovyInterface = (GroovyInterface) aScript; Object result = groovyInterface.match(map); System.out.println("GroovyInterface result=" + result); }}学习
复杂多变场景下的Groovy脚本引擎实战