前段時間開發的項目，項目需求要求支持業務人員頻繁業務需求變更，業務要求每次策略變更第一時間線上生效。結合項目業務需要，我們選擇進行業務領域抽象，把業務變更的需求提煉成爲腳本操作，每次業務人員對業務的操作變成爲業務域的邏輯操作，針對業務流程上的不同需求變更就變成一條條腳本規則的動態變更。
因爲團隊主要開發語言是java，我們調研了QL Express 和 Groovy等腳本，最終選定Groovy腳本作爲我們的腳本語言。我們使用Groovy支持業務人員頻繁需求變更方案，首先對相關需求抽象出業務域，業務需求開發變成Groovy腳本，開發獲取（轉換）業務域數據接口。每次業務人員需求變更，我們修改業務腳本，線上獲取到腳本變化，解析腳本語法樹分析腳本依賴業務域，通過對應的業務域數據接口獲取數據，然後加載數據執行對應腳本得到結果。
本文主要關注對Java調用Groovy腳本所做的優化，本文的優化重點並不是對Groovy腳本執行性能的極致優化，就像我們調研選取Groovy腳本支持我們的業務需求綜合性能和易用性綜合考量的結果。
Groovy調用優化
下面說的所有關於Groovy優化都是基於GroovyShell執行Groovy腳本的極限優化，
1.因爲我們的業務流程涉及大量腳本調用，Groovy作爲腳本語言，每次Java調用業務變更需求的Groovy腳本，Groovy都要經過重新編譯生成Class,並new一個ClassLoader去加載一個對象，導致每次調用Groovy腳本執行時間大部分花在腳本編譯上，而且也會導致大量的編譯腳本Class對賬，運行一段時間後將perm暴漲。
2.高併發情況下，執行賦值binding對象後，真正執行run操作時，拿到的Binding對象可能是其它線程賦值的對象，會出現執行腳本結果混亂的情況。
針對以上存在的問題，我對Groovy腳本調用進行了優化解決以上問題。
1.首先我們通過給每個腳本生成一個md5，每次腳本首次執行，我們會把Groovy腳本生成的Script對象進行緩存，緩存設置一定的過期時間，保證下次同一個腳本執行直接調用Script就行。
2. 我們對每次Script執行通過鎖保證每次執行的Binding不會出現多線程混亂的情況。
以上優化對應的代碼如下：
public class GroovyUtil {
private static GroovyShell groovyShell;
static {
groovyShell = new GroovyShell();
}
public static Object execute(String ruleScript, Map<String, Object> varMap) {
String scriptMd5 = null;
try {
scriptMd5 = Md5Util.encryptForHex(ruleScript);
} catch (Exception e) {
}
Script script;
if (scriptMd5 == null) {
script = groovyShell.parse(ruleScript);
} else {
String finalScriptMd5 = scriptMd5;
script = GroovyCache.getValue(GroovyCache.GROOVY_SHELL_KEY_PREFIX + scriptMd5,
() -> Optional.ofNullable(groovyShell.parse(ruleScript, generateScriptName(finalScriptMd5))),
new TypeReference<Script>() {
});
if (script == null) {
script = groovyShell.parse(ruleScript, generateScriptName(finalScriptMd5));
}
}
// 此處鎖住script，爲了防止多線程併發執行Binding數據混亂
synchronized(script) {
Binding binding = new Binding(varMap);
script.setBinding(binding);
return script.run();
}
}
private static String generateScriptName(String scriptName) {
return "Script" + scriptName + ".groovy";
}
}
// 緩存類
public class GroovyCache {
private static Cache<String, Optional<Object>> localMemoryCache =
CacheBuilder.newBuilder().expireAfterWrite(24, TimeUnit.HOURS).build();
private static FLogger LOGGER = FLoggerFactory.getLogger(GroovyCache.class);
public static String GROOVY_SHELL_KEY_PREFIX = "GROOVY_SHELL#";
public static <T> T getValue(String key, Callable<Optional<Object>> load, TypeReference<T> typeReference) {
try {
Optional<Object> value = localMemoryCache.get(key, load);
if (value.isPresent()) {
return (T) value.get();
}
return null;
} catch (Exception ex) {
LOGGER.error("獲取緩存異常,key:{} ", key, ex);
}
return null;
}
}
以上爲本次對Groovy腳本執行性能和易用性綜合取捨後的一些優化，其實，還有其它一些方面的優化，比如，Groovy腳本里面儘量都用Java靜態類型，可能減少Groovy動態類型檢查等。 具體關於Groovy 、 Java 性能對比優化的文章可以參見這篇 https://dzone.com/articles/groovy-20-performance-compared
Groovy解析優化
下面說說我們怎麼對Groovy腳本進行解析優化，結合我們的業務需求，我們的業務Groovy腳本就是大段大段對業務域操作的腳本，我們需要對一大段腳本分析出來裏面包含所有我們的業務域，然後，針對業務域，我們從對應接口獲取業務數據，然後執行最新修改業務腳本執行我們對應操作。我以淘寶可能情況爲例說明，比如，淘寶上線優惠活動，對應腳本如下：
def getMaxVipCoupon(def CUSTOMER, List COUPONS) {
Boolean isVip = CUSTOMER.get('IS_VIP')
if (isVip) {
// 假設會員可以選取優惠券中最高的一張折扣
def coupon = COUPONS.findAll { it.get('isValid') == 1 }.max { it.get('AMOUNT') }
if (coupon.get('AMOUNT') > 0) {
OUT.errNo = 0
OUT.expanding.put("COUPON_AMOUNT", coupon.get('AMOUNT'))
OUT.expanding.put("COUPON_DESC", "會員最高優惠")
}
} else {
OUT.errNo = 400
OUT.expanding.put("COUPON_AMOUNT", 0)
OUT.expanding.put("COUPON_DESC", "關注成爲會員即可享受優惠")
}
}
getMaxVipCoupon(CUSTOMER,COUPONS)
根據腳本的優惠信息，我們要獲取至少三個外部業務域 CUSTOMER 、COUPONS和OUT ，然後根據業務域獲取對應的數據，給用戶選出滿足條件的最大優惠信息。
針對以上需求，Groovy基礎庫內置強大的腳本語法分析相關輔助類，通過查看官方類庫，我們看到 ClassCodeVisitorSupport 提供強大對Groovy腳本解析功能，我們通過集成ClassCodeVisitorSupport抽象類，自定義重寫提供的方法，我們可以對Groovy高級定製分析。比如，針對業務腳本解析包含業務域需求，我們做了針對ClassCodeVisitorSupport類做了如下實現：
class GroovyShellVisitor extends ClassCodeVisitorSupport implements GroovyClassVisitor {
private static List<String> EXCLUDE_IN_PARAM
= ImmutableList.of("args", "context", "this", "super");
private Map<String, Class> dynamicVariables = new HashMap<>();
private Set<String> declarationVariables = new HashSet<>();
/**
* 記錄Groovy解析過程的變量
**/
@Override
public void visitVariableExpression(VariableExpression expression) { //變量表達式分析
super.visitVariableExpression(expression);
if (EXCLUDE_IN_PARAM.stream().noneMatch(x -> x.equals(expression.getName()))) {
if (!declarationVariables.contains(expression.getName())) {
if (expression.getAccessedVariable() instanceof DynamicVariable) { // 動態類型,變量類型都是Object
dynamicVariables.put(expression.getName(), expression.getOriginType().getTypeClass());
} else {
// 靜態類型 Groovy支持靜態類型
dynamicVariables.put(expression.getName(), expression.getOriginType().getTypeClass());
}
}
}
}
/**
* 獲取腳本內部聲明的變量
*/
@Override
public void visitDeclarationExpression(DeclarationExpression expression) {
// 保存腳本內部定義變量
declarationVariables.add(expression.getVariableExpression().getName());
super.visitDeclarationExpression(expression);
}
/**
* 忽略對語法樹閉包的訪問
*/
@Override
public void visitClosureExpression(ClosureExpression expression) {
// ignore
}
public Set<String> getDynamicVariables() {
return dynamicVariables.keySet();
}
public Map<String, Class> getDynamicVarAndClass() {
return dynamicVariables;
}
@Override
protected SourceUnit getSourceUnit() {
return null;
}
}
其實個人從開始選型腳本調研，簡單翻了了下源碼的一些設計和看了幾個使用Groovy的例子，很快就確定下來Groovy做爲腳本能滿足項目需求，佩服Groovy官方類庫提供的強大支持和Groovy跟Java深度結合的易用性，據說某大廠的風控系統就是基於Groovy一點點寫出來。
然後，具體獲取腳本對應的業務域和業務域對應的類型實現如下：
/**
* 從緩存獲取腳本的變量和變量類型 （Groovy2.0 支持Java強類型定義）
*/
public static Map<String, Class> getCacheBoundVarAndClassMap(final String scriptText, ClassLoader parent) {
String scriptMd5 = null;
try {
scriptMd5 = Md5Util.encryptForHex(scriptText);
} catch (Exception e) {
}
GroovyShellVisitor visitor;
Map<String, Class> dynamicVariableAndClass;
if (scriptMd5 == null) {
visitor = analyzeScriptVariables(scriptText, parent);
dynamicVariableAndClass = visitor.getDynamicVarAndClass();
} else {
dynamicVariableAndClass = GroovyCache.getValue(GroovyCache.SCRIPT_SHELL_KEY_PREFIX + scriptMd5,
() -> Optional.ofNullable(analyzeScriptVariables(scriptText, parent).getDynamicVarAndClass()),
new TypeReference<Map<String, Class>>() {
});
if (dynamicVariableAndClass == null) {
visitor = analyzeScriptVariables(scriptText, parent);
dynamicVariableAndClass = visitor.getDynamicVarAndClass();
}
}
return dynamicVariableAndClass;
}
/**
* 獲取腳本的外部參數類型
*/
public static Set<String> getBoundVars(final String scriptText, ClassLoader parent) {
GroovyShellVisitor visitor = analyzeScriptVariables(scriptText, parent);
return visitor.getDynamicVariables();
}
/**
* 解析腳本得到Visitor
*/
private static GroovyShellVisitor analyzeScriptVariables(String scriptText, ClassLoader parent) {
assert scriptText != null;
GroovyClassVisitor visitor = new GroovyShellVisitor();
ScriptVariableAnalyzer.VisitorClassLoader myCL = new ScriptVariableAnalyzer.VisitorClassLoader(visitor, parent);
// simply by parsing the script with our classloader
// our visitor will be called and will visit all the variables
myCL.parseClass(scriptText);
return (GroovyShellVisitor) visitor;
}
類似上面對Groovy腳本調用緩存優化，我們對調用getCacheBoundVarAndClassMap方法同樣通過緩存優化，我們可以高效獲取腳本的包含業務域和對應業務域的類型。
以上是對自己使用Groovy腳本在調用和解析層面做的些許優化，文章標題浮誇了點惶恐惶恐，還有考慮不周路過請不吝指點。