QLExpress 规则引擎

来自：QLExpress代码解读，运行原理解析

1. 概览

ExpressRunner.execute()实质分成两个步骤

//（1）将规则脚本编译成指令集：string -> InstructionSet
parseResult = this.parseInstructionSet(expressString);

//（2）指令集绑定上下文进行执行：InstructionSet + context ->Object
InstructionSetRunner.executeOuter(this,parseResult,this.loader,context, errorList,isTrace,false,aLog,false)

通过设置ExpressRunner.execute() 的isCache入参，
编译得到的指令集就会以Map的形式，被缓存在ExpressRunner实例的内部对象里

2. 脚本编译过程：compile

	//ExpressRunner.java
	/**
     * 解析一段文本，生成指令集合
     */
    public InstructionSet parseInstructionSet(String text)
    {
       //（1）token分解
       Word[] words = WordSplit.parse(this.nodeTypeManager.splitWord,express);
       
       //（2）token解析
       List<ExpressNode> tempList = this.transferWord2ExpressNode(rootExpressPackage,words,selfDefineClass,true);
       
       //（3）匹配AST语法树
       QLMatchResult result = QLPattern.findMatchStatement(this.nodeTypeManager, this.nodeTypeManager.findNodeType("PROGRAM").getPatternNode(), tempList,0);
       result.getMatchs().get(0).buildExpressNodeTree();
       
        ExpressNode root =(ExpressNode)result.getMatchs().get(0).getRef();
        resetParent(root,null);
       
       //（4）生成指令集合
       InstructionSet result = createInstructionSet(root, "main");
    }

1. 输入文本：

sum=0;for(i=0;i<10;i=i+1){sum=sum+i;};return sum;

2. token分解：
   使用分隔符号（空格、换行、位操作、四则运算、Boolean运算符号）将String分解为Word[]：words = "sum"，”=“，”0“，”;“,"for","(","i",......

3. token解析：

   • 根据 Word 的值判断类型：数字、字符串、boolean、关键字等
   • 然后根据 Word 的值和类型构造 ExpressNode

4. 匹配AST语法树：
   根据KeyWordDefine4Java.java定义的推导文法，递归的构造出一棵AST（抽象语法树）

   • ExpressNode 包含父节点、子节点的List、type（Block、Break、Cast、CallFunction、If、In）
   • KeyWordDefine4Java中定义了如何split、有哪些关键词等等

5. 生成指令集合

   • 通过工厂模式InstructionoFactory将ExpressNode转换为InstructionSet，
   • 不同的InstructionSet有不同的excute方法

1:LoadAttr:sum
2:LoadData 0
3:OP : = OPNUMBER[2]
4:openNewArea
5:clearDataStack
6:LoadAttr:i
7:LoadData 0
8:OP : = OPNUMBER[2]
9:clearDataStack
10:LoadAttr:i
11:LoadData 10
12:OP : < OPNUMBER[2]
13:GoToIf[false,isPop=true] +13
......
29:return [value]

3. 使用归纳总结

• QLExpress属于弱类型脚本语言，一般不推荐声明局部变量的类型。语法编译阶段不会做类型校验，也不会做方法的参数校验，所以很灵活
• QLExpress在运行时解析和执行表达式，相比于静态编译，它的编译过程更加轻量化和灵活。
• QLExpress整个运算过程是通过threadLocal来保证线程安全的。
• QLExpress的脚本编译过程比较耗时，但是是上下文无关的，所以同一个脚本运行缓存之后性能提升非常明显。
• QLExpress指令计算运算过程中，基本不会new新对象，是通过缓存池技术来尽量减少资源的消耗。
• QLExpress的宏，function，Operator，变量是非常开放的，名字可以为中文字符，也可以随意扩展，还可以通过脚本静态分析出包含哪些变量、函数，很方便的进行二次业务开发。
• 脚本调用classLoader资源的时候可以import，也可以使用类的全路径，构造函数、静态方法、对象方法、类的字段、函数的不定参数调用统统搞定。
• QLExpress的这套自定义的指令集属于解析执行，RunEnvironment中通过programPoint函数指针的跳转来实现每条指令的逐个计算，通过dataContainer作为栈来存储中间计算结果。