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Spring Expression Language (SpEL) 详解：功能强大的表达式引擎

news 2025/10/27 7:23:18

在现代 Java 开发中，Spring 框架几乎无处不在。而作为 Spring 的核心组件之一，Spring Expression Language (SpEL) 提供了一种强大且灵活的方式来在运行时查询和操作对象图。无论是配置、条件判断还是动态计算，SpEL 都能大显身手。

本文将系统地梳理 SpEL 的核心语法与功能，帮助你全面掌握这一利器。

📌 什么是 SpEL？

Spring Expression Language（简称 SpEL）是一种功能丰富的表达式语言，支持在运行时对对象进行查询和操作。它借鉴了其他语言（如 OGNL、JRuby、Groovy）的特性，提供了统一的语法来处理属性访问、方法调用、集合操作、条件逻辑等。

✅ 应用场景：

@Value 注解中的动态值注入
Spring Security 的权限表达式
Spring Data JPA 中的查询条件
Bean 定义中的条件逻辑

🔤 4.3.1 字面量表达式（Literal Expressions）

SpEL 支持多种基本类型的字面量：

类型	示例
字符串	`'Hello World'`（单引号）
数值	`6.0221415E+23`, `0x7FFFFFFF`
布尔值	`true`, `false`
null	`null`

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();String hello = parser.parseExpression("'Hello World'").getValue(String.class);
double avogadro = parser.parseExpression("6.0221415E+23").getValue(Double.class);
int maxInt = parser.parseExpression("0x7FFFFFFF").getValue(Integer.class);
Boolean isTrue = parser.parseExpression("true").getValue(Boolean.class);
Object nullVal = parser.parseExpression("null").getValue();

📌 注意：字符串使用单引号，若需包含单引号，则用两个单引号表示：'It''s a test'

🧱 4.3.2 属性、数组、列表、Map 与索引器

SpEL 可以通过点号（.）访问对象属性，支持嵌套访问。

// 获取 Tesla 的出生年份
int year = parser.parseExpression("Birthdate.Year + 1900").getValue(context, Integer.class);// 获取出生城市
String city = parser.parseExpression("placeOfBirth.City").getValue(context, String.class);

数组和列表访问（使用 `[]`）

// 获取 inventions 数组的第4个元素
String invention = parser.parseExpression("inventions[3]").getValue(context, tesla, String.class);// 获取成员列表的第一个成员姓名
String name = parser.parseExpression("Members[0].Name").getValue(context, ieee, String.class);

Map 访问（使用 `['key']`）

// 获取 officers 中 president 的信息
Inventor president = parser.parseExpression("Officers['president']").getValue(societyContext, Inventor.class);// 修改 advisor 的国家
parser.parseExpression("Officers['advisors'][0].PlaceOfBirth.Country").setValue(societyContext, "Croatia");

📦 4.3.3 内联列表（Inline Lists）

使用 {} 创建列表：

// 创建一个数字列表
List numbers = (List) parser.parseExpression("{1,2,3,4}").getValue(context);// 嵌套列表
List listOfLists = (List) parser.parseExpression("{{'a','b'},{'x','y'}}").getValue(context);

✅ {} 表示空列表。若内容为常量，SpEL 会优化为常量集合以提升性能。

🗃️ 4.3.4 内联映射（Inline Maps）

使用 {key:value} 创建 Map：

Map inventorInfo = (Map) parser.parseExpression("{name:'Nikola',dob:'10-July-1856'}").getValue(context);Map mapOfMaps = (Map) parser.parseExpression("{name:{first:'Nikola',last:'Tesla'},dob:{day:10,month:'July',year:1856}}").getValue(context);

✅ {:} 表示空 Map。键名可不加引号，但推荐加引号避免歧义。

🔺 4.3.5 数组构造

使用 new 关键字创建数组：

int[] numbers1 = (int[]) parser.parseExpression("new int[4]").getValue(context);// 初始化数组
int[] numbers2 = (int[]) parser.parseExpression("new int[]{1,2,3}").getValue(context);// 多维数组
int[][] numbers3 = (int[][]) parser.parseExpression("new int[4][5]").getValue(context);

⚠️ 目前不支持多维数组的初始化器。

⚙️ 4.3.6 方法调用

支持标准 Java 方法调用语法：

// 字符串截取
String bc = parser.parseExpression("'abc'.substring(1, 3)").getValue(String.class); // "bc"// 调用自定义方法
boolean isMember = parser.parseExpression("isMember('Mihajlo Pupin')").getValue(societyContext, Boolean.class);

➕ 4.3.7 运算符

比较运算符

符号	文本形式	含义
`==`	`eq`	等于
`!=`	`ne`	不等于
`<`	`lt`	小于
`<=`	`le`	小于等于
`>`	`gt`	大于
`>=`	`ge`	大于等于

boolean isEqual = parser.parseExpression("2 == 2").getValue(Boolean.class); // true
boolean isGreater = parser.parseExpression("'black' < 'block'").getValue(Boolean.class); // true

📌 关于 null 的比较：

X > null 恒为 true
X < null 恒为 false
推荐与 0 比较而非 null

其他运算符

instanceof：类型检查
matches：正则匹配

boolean isInt = parser.parseExpression("'xyz' instanceof T(Integer)").getValue(Boolean.class); // false
boolean matches = parser.parseExpression("'5.00' matches '^-?\\d+(\\.\\d{2})?$'").getValue(Boolean.class); // true

逻辑运算符

运算符	说明
`and` / `&&`	与
`or` / `
`not` / `!`	非

boolean result = parser.parseExpression("true and false").getValue(Boolean.class); // false

数学运算符

支持 +, -, *, /, %, ^（幂），遵循标准优先级。

int result = parser.parseExpression("1+2-3*8").getValue(Integer.class); // -21

🧪 4.3.8 类型操作（T 操作符）

使用 T() 获取 Class 对象或调用静态方法：

Class dateClass = parser.parseExpression("T(java.util.Date)").getValue(Class.class);
Class stringClass = parser.parseExpression("T(String)").getValue(Class.class);// 静态方法比较
boolean result = parser.parseExpression("T(java.math.RoundingMode).CEILING < T(java.math.RoundingMode).FLOOR").getValue(Boolean.class);

⚠️ 除基本类型和 String 外，其他类需使用全限定名。

🏗️ 4.3.9 构造函数调用

使用 new 调用构造函数：

Inventor einstein = parser.parseExpression("new org.spring.samples.spel.inventor.Inventor('Albert Einstein', 'German')").getValue(Inventor.class);

📦 4.3.10 变量（Variables）

使用 #variableName 引用变量，通过 EvaluationContext 设置：

EvaluationContext context = SimpleEvaluationContext.forReadWriteDataBinding().build();
context.setVariable("newName", "Mike Tesla");parser.parseExpression("Name = #newName").getValue(context, tesla);

特殊变量

#this：当前上下文对象
#root：根上下文对象（始终不变）

// 找出大于 10 的质数
context.setVariable("primes", Arrays.asList(2,3,5,7,11,13,17));
List<Integer> result = (List<Integer>) parser.parseExpression("#primes.?[#this > 10]").getValue(context);
// [11, 13, 17]

🛠️ 4.3.11 自定义函数

可注册 Java 方法作为 SpEL 函数：

// 假设有一个静态方法
public static String reverseString(String input) { ... }Method method = StringUtils.class.getDeclaredMethod("reverseString", String.class);
context.setVariable("reverseString", method);String result = parser.parseExpression("#reverseString('hello')").getValue(context, String.class);
// "olleh"

🏢 4.3.12 Bean 引用

使用 @beanName 引用 Spring 容器中的 Bean：

context.setBeanResolver(new MyBeanResolver());
Object bean = parser.parseExpression("@something").getValue(context);

@beanName：引用普通 Bean
&beanName：引用 FactoryBean 本身

❓ 4.3.13 三元运算符（If-Then-Else）

标准的三元操作：

String result = parser.parseExpression("false ? 'trueExp' : 'falseExp'").getValue(String.class);
// "falseExp"

👑 4.3.14 Elvis 操作符

Groovy 风格的简化三元操作，用于提供默认值：

String name = parser.parseExpression("name ?: 'Unknown'").getValue(inventor, String.class);// 实际应用：注入系统属性或默认值
@Value("#{systemProperties['pop3.port'] ?: 25}")
private int port;

🛡️ 4.3.15 安全导航操作符（Safe Navigation）

防止 NullPointerException，对象为 null 时返回 null 而非抛异常：

String city = parser.parseExpression("PlaceOfBirth?.City").getValue(context, tesla, String.class);
// 若 PlaceOfBirth 为 null，返回 null 而非报错

🔍 4.3.16 集合选择（Collection Selection）

使用 .?[expression] 过滤集合：

// 获取所有塞尔维亚发明家
List<Inventor> serbs = (List<Inventor>) parser.parseExpression("Members.?[Nationality == 'Serbian']").getValue(societyContext);// 获取 map 中 value < 27 的条目
Map filtered = parser.parseExpression("map.?[value < 27]").getValue();

.^[]：返回第一个匹配项
.$[]：返回最后一个匹配项

🌐 4.3.17 集合投影（Collection Projection）

使用 .![expression] 对集合每个元素执行表达式，生成新集合：

// 获取所有成员的出生城市
List cities = (List) parser.parseExpression("Members.![placeOfBirth.city]").getValue();
// ['Smiljan', 'Idvor']

🧩 4.3.18 表达式模板（Expression Templating）

混合文本与表达式，使用 #{} 作为占位符：

String result = parser.parseExpression("random number is #{T(java.lang.Math).random()}",new TemplateParserContext()).getValue(String.class);
// "random number is 0.7038186818312008"

自定义 ParserContext 控制模板解析行为：

public class TemplateParserContext implements ParserContext {public String getExpressionPrefix() { return "#{"; }public String getExpressionSuffix() { return "}"; }public boolean isTemplate() { return true; }
}

🏁 总结

SpEL 是 Spring 生态中不可或缺的一部分，其功能远超简单的值注入。掌握以下关键点，能让你在开发中游刃有余：

功能	语法示例
属性访问	`obj.property`
集合索引	`list[0]`, `map['key']`
内联结构	`{1,2,3}`, `{name:'Tom'}`
方法调用	`'abc'.substring(1)`
三元/Elvis	`a ?: b`, `cond ? x : y`
安全导航	`obj?.prop`
集合操作	`.?[filter]`, `.![proj]`
模板	`#{expr}`