一文了解微服务低代码实现方式

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了一文了解微服务低代码实现方式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

欢迎来到👏阿提说说👏的博客。很高兴，您能看到我的文章。

💡 目前云原生比较火，各公司都在考虑把自己的微服务迁移到云原生架构中，我司也不例外，为了能够更好的将我司的微服务迁移到云原生架构上，需要对目前的服务进行瘦身，首先就是剥离对接第三方子系统的代码，这部分代码会越积越多，决定拆分后使用低代码来实现，在研究了某为Roma、xx集操作系统等公司的产品后，发现其都是使用Java开发的系统，低代码部分语言基本用的JS，于是我尝试并总结了Java中使用脚本语言来实现低代码开发的方式，希望对你有所启发，记得点赞、收藏、评论再走😄。

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Java Script Engine

Java 脚本引擎可以将脚本嵌入Java代码中，可以自定义和扩展Java应用程序，自JDK1.6被引入，基于Rhino引擎，JDK1.8后使用Nashorn引擎，支持ECMAScript 5，但后期还可能会换。
脚本引擎包位于javax.script中，各个类名及描述如下

接口

• Bindings
键值对映射，所有key都为String
• Compilable
由具体的脚本引擎实现，用于将脚本进行编译，可重复使用。
• Invocable 由具体的脚本引擎实现，其允许调用先前已执行的脚本
• ScriptContext
脚本引擎上下文，用于将应用程序与脚本引擎进行绑定
• ScriptEngine
由具体的脚本引擎实现，定义了执行脚本的方法、键值对映射关系、脚本引擎上下文
• ScriptEngineFactory
脚本引擎工厂，每一个ScriptEngine都有一个对应的工厂。ScriptEngineManager会从ClassLoader中获取所有的ScriptEngineFactories实例

类

• AbstractScriptEngine
ScriptEngine的抽象实现类，提供了ScriptEngine的标准实现
• CompiledScript
由存储编译结果的类扩展。可以以Java类、Java类文件或者脚本操作码的形式存储，可以重复执行无需重新解析。每个CompiledScript都与一个ScriptEngine相关联，调用CompiledScript的eval方法会导致ScriptEngine执行
• ScriptEngineManager
脚本引擎管理器，提供ScriptEngine的实例化机制，并维护了一些键/值对集合，供所有创建的ScriptEngine共享使用
• SimpleBindings
使用HashMap 或者其他Map实现的一种简单键值映射
• SimpleScriptContext
ScriptContext 的一种简单实现

异常

• ScriptException
脚本API的通用异常类，抛出的异常类具有文件名、行号、列号信息

示例

简单的

@Test
public void scriptTest() throws ScriptException 
    ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager();
    //获取javascript解析引擎
    ScriptEngine engine = engineManager.getEngineByName("JavaScript");
    //将x变量映射为Hello World!
    engine.put("x", "Hello World!");
    engine.eval("print(x)");

//输出
//Hello World!

较复杂的

从文件中读取脚本

/**
     * 从文件中读取Js脚本
     * test.js 中的内容：
     * var obj = new Object();
     * obj.hello = function (name) 
     *     print('Hello, ' + name);
     * 
     * @throws Exception
     */
@Test
public void file() throws Exception
    ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");
    engine.eval(new FileReader(new File("script/test.js")));
    Invocable inv = (Invocable) engine;
    Object obj = engine.get("obj");
    inv.invokeMethod(obj, "hello", "Script Test!" );

将Java变量注入脚本中,有可能需要在脚本中使用Java变量

@Test
public void scriptVar() throws Exception
    ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");
    File file = new File("F:/test/test.txt");
    //将File对象f直接注入到js脚本中并可以作为全局变量使用
    engine.put("files", file);
    engine.eval("print(files.getPath());print(files.getName());");

调用脚本中的方法
使用Invocable 调用已经加载脚本中的方法

@Test
public void scriptTest1() throws ScriptException, NoSuchMethodException 
    ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = engineManager.getEngineByName("JavaScript");
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.append("var obj = new Object();");
    sb.append("obj.hello = function(name)print('Hello, ' + name);");
    engine.eval(sb.toString());
    //Invocable 可以调用已经加载过的脚本
    Invocable invocable = (Invocable) engine;
    //获取脚本的obj对象
    Object object = engine.get("obj");
    //调用obj对象的hello函数
    invocable.invokeMethod(object, "hello", "Script Method!");

//输出
//Hello, Script Method!

多个作用域
一个脚本引擎，多个scope，x变量并没有覆盖之前的变量

@Test
public void scriptTest() throws ScriptException 
    ScriptEngineManager engineManager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = engineManager.getEngineByName("JavaScript");
    engine.put("x", "Hello World!");
    engine.eval("print(x)");
    ScriptContext context = new SimpleScriptContext();
    //新的Script context绑定ScriptContext的ENGINE_SCOPE
    Bindings bindings = context.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE);
    // 增加一个新变量到新的范围 engineScope 中
    bindings.put("x", "word hello!!");
    // 执行同一个脚本 - 但这次传入一个不同的script context
    engine.eval("print(x);", bindings);
    engine.eval("print(x);");

//输出
//Hello World!
//word hello!!
//Hello World!

使用脚本实现Java接口

@Test
public void runnableImpl() throws Exception
    ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");
    // String里定义一段JavaScript代码脚本
    String script = "function run()  print('run called'); ";
    // 执行这个脚本
    engine.eval(script);
    // 从脚本引擎中获取Runnable接口对象（实例）. 该接口方法由具有相匹配名称的脚本函数实现。
    Invocable inv = (Invocable) engine;
    // 在上面的脚本中，我们已经实现了Runnable接口的run()方法
    Runnable runnable = inv.getInterface(Runnable.class);
    // 启动一个线程运行上面的实现了runnable接口的script脚本
    Thread thread = new Thread(runnable);
    thread.start();
    Thread.sleep(1000);

如果脚本是基于对象的，则可以通过执行脚本的方法来实现Java接口，避免调用脚本的全局函数。

@Test
public void runnableObject() throws ScriptException 
    ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");
    String script = "var obj = new Object();obj.run = function() println('run method called')";
    engine.eval(script);
    //获得脚本对象
    Object object = engine.get("obj");
    Invocable invocable = (Invocable) engine;
    Runnable runnable = invocable.getInterface(object, Runnable.class);
    Thread thread = new Thread(runnable);
    thread.start();
    Thread.sleep(1000);

Groovy

特点

  1. groovy跟java都是基于jvm的语言，可以在java项目中集成groovy并充分利用groovy的动态功能;
  2. groovy兼容几乎所有的java语法，开发者完全可以将groovy当做java来开发，甚至可以不使用groovy的特有语法，仅仅通过引入groovy并使用它的动态能力;
  3. groovy可以直接调用项目中现有的java类(通过import导入),通过构造函数构造对象并直接调用其方法并返回结果;
  4. groovy支持通过GroovyShell预设对象，在groovy动态脚本中直接调用预设对象的方法。因此我们可以通过将spring的bean预设到GroovyShell运行环境中，在groovy动态脚本中直接调用spring容器中bean来调用其方法
  5. 语法较简洁

Groovy动态脚本的使用

直接调用java类

在上一节中集成groovy的好处中提到，groovy可以通过import的方式直接调用java类，直接上代码：

package pers.doublebin.example.groovy.script.service;
import groovy.lang.Binding;
import groovy.lang.GroovyShell;
import groovy.lang.Script;
public class TestService 
    public String testQuery(long id)
        return "Test query success, id is " + id;
    
    public static void main(String[] args) 
        Binding groovyBinding = new Binding();
        GroovyShell groovyShell = new GroovyShell(groovyBinding);
        String scriptContent = "import pers.doublebin.example.groovy.script.service.TestService\\n" +
                "def query = new TestService().testQuery(1L);\\n" +
                "query";
        Script script = groovyShell.parse(scriptContent);
        System.out.println(script.run());
    

//返回结果：
//Test query success, id is 1

这种方式在groovy动态脚本中将类import后直接new了一个新对象，并调用对象的方法。

ScriptEngineManager

按照JSR223，使用标准接口ScriptEngineManager调用。低代码生成文件，groovy从脚本文件加载代码执行。

ScriptEngineManager factory = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = factory.getEngineByName("groovy");// 每次生成一个engine实例
Bindings binding = engine.createBindings();
binding.put("date", new Date()); // 入参
engine.eval("def getTime()return date.getTime();", binding);
// 如果script文本来自文件,请首先获取文件内容
//engine.eval(new FileReader(new File("/Users/chenjujun/java-projects/Java-Test/src/test/java/script/test.groovy")));
engine.eval("def sayHello(name,age)return 'Hello,I am ' + name + ',age' + age;");
Long time = (Long) ((Invocable) engine).invokeFunction("getTime", null);// 反射到方法
System.out.println(time);
String message = (String) ((Invocable) engine).invokeFunction("sayHello", "zhangsan", 12);
System.out.println(message);

通过GroovyShell预设对象

在上一节中提到，groovy支持通过GroovyShell预设对象，在groovy动态脚本中直接调用预设对象的方法。直接上代码：

package pers.doublebin.example.groovy.script.service;
import groovy.lang.Binding;
import groovy.lang.GroovyShell;
import groovy.lang.Script;
public class TestService 
    public String testQuery(long id)
        return "Test query success, id is " + id;
    
    public static void main(String[] args) 
        Binding groovyBinding = new Binding();
        groovyBinding.setVariable("testService", new TestService());
        GroovyShell groovyShell = new GroovyShell(groovyBinding);
        String scriptContent = "def query = testService.testQuery(2L);\\n" +
                "query";
        Script script = groovyShell.parse(scriptContent);
        System.out.println(script.run());
    

//返回结果：
//Test query success, id is 1

这种方式通过Binding对象的setVariable方法设置了预设对象testService，在动态脚本中便可以直接调用testService的方法。简单看下Binding类setVariable方法的源码：

public void setVariable(String name, Object value) 
        if (this.variables == null) 
            this.variables = new LinkedHashMap();
        
        this.variables.put(name, value);

实际上，Binding对象维护了一个Map类型的属性variables，通过setVariable方法将预设对象和预设对象名称存储到了variables属性中，动态运行时会尝试道variables中获取对应名称的对象，如果存在再尝试调用其方法。

GroovyClassLoader

Groovy官方提供GroovyClassLoader类，支持从文件、url或字符串中加载解析Groovy Class，实例化对象，反射调用指定方法。

GroovyClassLoader groovyClassLoader = new GroovyClassLoader();
  String helloScript = "package com.vivo.groovy.util" +  // 可以是纯Java代码
          "class Hello " +
            "String say(String name) " +
              "System.out.println(\\"hello, \\" + name)" +
              " return name;"
            "" +
          "";
Class helloClass = groovyClassLoader.parseClass(helloScript);
GroovyObject object = (GroovyObject) helloClass.newInstance();
Object ret = object.invokeMethod("say", "zhangshan"); 
System.out.println(ret.toString());

到这里已经很清晰了，我们只要能获取spring容器中所有的bean，通过Binding的setVariable将spring所有的bean预设进GroovyShell运行环境，在动态脚本中便可以直接调用bean的方法。这种我们对spring项目中的service层、controller层、DAO层等注册的bean均可以通过这种方式实现动态调用。

实践：Springboot接口动态运行Groovy脚本

下面以一个springboot接口动态运行groovy脚本的示例工程为例,讲述如何在springboot接口中动态运行groovy脚本。

引入groovy-all依赖

<dependency>
    <groupId>org.codehaus.groovy</groupId>
    <artifactId>groovy-all</artifactId>
    <version>2.4.7</version>
</dependency>

Service层示例类

package pers.doublebin.example.groovy.script.service;
import groovy.lang.Binding;
import groovy.lang.GroovyShell;
import groovy.lang.Script;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class TestService 
    public String testQuery(long id)
        return "Test query success, id is " + id;

TestService 类实现了一个简单的testQuery方法，springboot通过扫描到@Service注解会将生成TestService的bean并注册到应用上下文中，beanName为"testService".

SpringBoot的Configuration类中设置Binding

首先配置类可以实现org.springframework.context.ApplicationContextAware接口用来获取应用上下文，然后再配置类中通过应用上下文获取所有的bean并注册到groovy的Binding中，看源码：

package pers.doublebin.example.groovy.script.config;
import groovy.lang.Binding;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.util.Map;
@Configuration
public class GroovyBindingConfig implements ApplicationContextAware 
    private ApplicationContext applicationContext;
    @Bean("groovyBinding")
    public Binding groovyBinding() 
        Binding groovyBinding = new Binding();
        Map<String, Object> beanMap = applicationContext.getBeansOfType(Object.class);
        //遍历设置所有bean,可以根据需求在循环中对bean做过滤
        for (String beanName : beanMap.keySet()) 
            groovyBinding.setVariable(beanName, beanMap.get(beanName));
        
        return groovyBinding;
    
    /*@Bean("groovyBinding1")
    public Binding groovyBinding1() 
        Map<String, Object> beanMap = applicationContext.getBeansOfType(Object.class);
        return new Binding(beanMap); //如果不需要对bean做过滤，直接用beanMap构造Binding对象即可
    */
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException 
        this.applicationContext = applicationContext;

如果不需要对bean做过滤，可以通过注释掉的方法直接从应用上下文中获取beanMap并直接构造Binding的variables中；当然上面示例applicationContext.getBeansOfType方法也可以指定获取bean的类型。

需要注意的是：上面这种方法注册的到binding中beanMap是不包含groovyBinding这个对象本身的（先后顺序的原因），如果需要将binding对象本身（也是一个bean）注册，也很简单，只需要将Binding的bean生成放在GroovyBindingConfig之前，并且在实现ApplicationContextAware接口的setApplicationContext方法中进行variables的设置即可，但建议不这样做，因为这样就可以通过脚本对Binding对象本身造成破坏，不太优雅~

实现用于groovy动态脚本运行的controller

package pers.doublebin.example.groovy.script.controller;
import groovy.lang.Binding;
import groovy.lang.GroovyClassLoader;
import groovy.lang.GroovyShell;
import groovy.lang.Script;
import org.codehaus.groovy.control.CompilerConfiguration;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import pers.doublebin.example.groovy.script.component.TestScript;
import javax.annotation.PostConstruct;
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